基于NFC技术的电子名片管理系统的设计

刘超超++王彬

摘 要：文中介绍了名片的社会背景和NFC电子名片的工作原理，设计了一个基于NFC电子名片的管理系统，融合移动通信技术和智能移动终端NFC技术，通过智能移动终端App获取NFC标签中的名片信息，使用移动通信技术连接后台进行信息管理。系统主要包括NFC电子名片、Web后台管理和智能移动终端App三个部分。Web后台管理采用MVC设计模式，结合MySQL进行名片信息数据管理。智能移动终端App采用Google Android平台设计开发。

关键词：NFC；电子名片；Java；Android

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-00-02

0 引 言

近场通信技术（Near Field Communication，NFC）是由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发的一种短距离无线高频技术，它由非接触式射频识别（RFID）和互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点功能，能在短距离范围内与兼容设备进行识别和数据交换[1-4]。自NFC于2003年被正式提出发展至今，NFC近场通信技术越来越成熟，同时也在各领域得到了广泛应用，如防伪溯源、移动支付和智能巡检等[2]。此外，在商务活动频繁的现代社会，人们需要保存和携带大量名片用于日常交际，然而纸质名片存在着如不易保存和查找困难等缺点，需要花费大量的时间和精力管理名片，这为人们的生活和工作造成了很大的困扰[3]。本文试图依托互联网在数据存储、查找及管理等方面的优势结合NFC技术在多领域的应用，提出了实现基于NFC的电子名片管理系统。

1 NFC技术简介及优势

与传统的纸质名片和其他电子名片相比，NFC电子名片汲取传统纸质名片和其他电子名片的优势，摒弃其缺点，不仅突出了人性化特色，还具备较强的智能化优势。其技术功能的特点与优势主要表现在快捷、易用、安全与低廉、环保、低耗方面。

1.1 快捷、易用、安全

相较于传统的无线技术，“高带宽”是NFC技术的显著特点，能够快速且稳定的与NFC设备建立连接。NFC与蓝牙、红外技术的对比如表1所列。蓝牙技术的通信范围约为10 m，工作在2.4 GHz ISM频段，用户速率为1.0 Mb/s ，建立连接时间需6 s。应用前景虽然广阔，但兼容性不好，导致开发成本高，应用难度大。红外通信技术的通信范围小于1 m，传输速率为1.0 Mb/s，建立连接需0.5 s，可利用光传输提升信息的安全性。但这种技术的缺点在于红外收发设备通信时须对齐，无法灵活与其他设备构成通信网络。相比蓝牙和红外技术，NFC建立连接时间较短，只要0.1 s，用户将两个电子装置贴在一起就可以安全地交换两个电子装置中的各式数据。NFC采用特殊的密钥协议，辅以安全通信信道，使NFC技术与传统通信技术相比拥有更高的安全性，其安全特性主要体现在以下三个方面：

（1）NFC采用近距离私密通信方式，在读取NFC时，电子设备需要近距离建立可靠连接，因此具备固有的安全性。

（2）NFC硬件升级功能可保障防伪能力。

（3）NFC具有内置“芯片密码”（Chip-and-Pin）技术，可有针对性的完善密钥体系、联机双向认证和脱机认证等增值应用。

1.2 低廉、环保、低耗

随着科技的进步，NFC的前置硬件成本得到了很大程度的下降，NFC有望成为手机必备的标准配置。具有NFC功能的手机可以作为用户获取NFC电子名片信息的设备终端，且应用NFC技术的服务性价比极高。NFC的工作模式分为读写器模式、卡模拟模式和点对点模式。在卡模式工作模式下，NFC芯片通过非接触读卡器的射频（RF）域来供电，即使寄主设备（如手机）没电时也可以正常工作[5]。NFC电子名片采用卡模式可以大幅降低电子设备的用电功耗。同时NFC芯片可供多次读写，相较于纸质名片来说更加节能环保，大大节约了名片制作的成本。

2 系统的概述

NFC电子名片管理系统集成了用户注册登录模块、用户信息管理模块、好友信息管理模块、权限管理模块等多种功能。配备NFC智能移动终端App可以读取NFC电子名片的信息，实现信息的非接触采集，一键点击关注加为好友。Web后台管理系统结合MySQL数据库对用户信息和好友信息进行实时管理。

2.1 系统组成

NFC电子名片管理系统由NFC标签、NFC智能移动终端App和Web后台管理系统三部分组成。NFC标签存储用户个人基本信息。智能移动终端App程序包括用户信息管理模块、好友信息管理模块等多个模块。Web后台管理系统则是对用户信息的实时管理。系统结构如图1所示。

2.2 系统特点

NFC电子名片管理系统的特点如下：

（1）每个用户都有存储了个人必要名片信息的NFC标签，携带方便。利用NFC技术通过安装有App的智能移动终端来获取NFC标签里的个人名片信息，还可以一键关注加为好友。系统性能可靠且易维护，设备携带方便。

（2）智能移动终端App采用开源的Google Android平台，可以移植到任意具备NFC功能的Android智能终端上，具有很高的移植性和兼容性。

（3）用户信息数据采用MySQL数据库来管理，智能移动终端App通过网络访问远程Web服务器，通过后台操作数据库获取数据。中间通信采用JSON作为数据交互的方法，JSON具有高效、安全、通用和数据通信量小的特点。

3 系统的具体设计

3.1 系统架构

系统借助传统的MVC开发模式，具有很好的伸缩性、扩展性和易维护性[5]。采用SpringMVC和Hibernate开源框架设计，使得系统的业务逻辑处理和系统逻辑处理层次分明，开发简便、明了。NFC标签在写入用户信息的同时也将用户信息导入后台数据库中。通过智能移动终端App读取NFC标签的用户信息，关注加为好友后可实时从后台数据库中获取更多用户信息，同时可以标注好友的认识方式、认识时间和认识地点等。NFC名片管理系统网络拓扑结构如图2所示。

3.2 NFC标签

NFC标签有四种基本类型，分别以1至4来标识，具有不同的格式和容量。

（1）第1类标签（Tag 1 Type）：基于ISO14443A标准，可读/可重写或者只读。其基本内存大小为96字节，通信速度为106 Kb/s。

（2）第2类标签（Tag 2 Type）：基于ISO14443A，可读/可重写或者只读。其基本内存大小为48字节，通信速度为106 Kb/s。

（3）第3类标签（Tag 3 Type）：基于Sony FeliCa体系，具有2 K字节内存容量，通讯速度为212 Kb/s。

（4）第4类标签（Tag 4 Type）：定义其与ISO14443A、B标准兼容，可读/可重写或者只读。内存容量可达32 K字节，通信速度介于106 Kb/s和424 Kb/s之间。

本系统在NFC标签写入的数据不大，因此选择第一类NFC标签作为电子名片的标签。NFC电子名片的结构如图3所示。

3.3 智能移动终端App与Web后台管理系统

智能移动终端App和Web后台管理系统都包括用户注册登录模块、用户信息管理模块、好友信息管理模块、权限管理模块等。用户可以通过终端设备登录系统管理板块并修改自己的信息，可以添加、删除、查找用户好友并编辑好友的认识途径、认识地点及对好友的基本认识程度等信息，可将好友放在不同的群组中以方便后期快速查找。智能移动终端App与Web后台通信设计流程如图4所示。

4 结 语

本文的目的是设计一个基于NFC的电子名片管理系统，该系统主要由NFC电子名片、Android客户端和Web后台管理平台三部分组成。简单介绍了NFC无线技术及其特点，说明了NFC电子名片结合互联网的优势。着重讨论了系统的组成部分和各组成部分要点。该系统的设计使得名片能够有更长的存储周期和更加方便快捷的管理、查找方式。

参考文献

[1]赵宇枫.RFID与NFC技术与应用浅析[J].科学咨询（科技 · 管理），2011（5）：75-76.

[2]赵飞龙，杨慰民.基于NFC的移动应用[J].中国新通信，2008，10（1）：22-25.

[3]陈茗.专用于电子名片交换和管理的红外数据通信芯片的研制[D].杭州：浙江大学，2007.

[4]石旭东.基于Android平台的NFC技术的研究和实现[J].软件，2013，34（1）：64-68.

[5]窦亮，金恩年，黄国兴.基于MVC设计模式的电子名片系统的设计与实现[J].计算机工程，2005，31（21）：219-221.

[6]陈恩琳，刘圣煌.NFC技术在图书馆的应用展望[J].图书馆研究，2014，44（4）：111-113.