基于NFC技术的分析与研究

谢佳讯+杨丁+陈诗瑶+王京

摘要：近场无线通信技术（NFC）是由非接触式射频识别技术（RFID）演变而来，具有三种工作模式，主动、被动、双向，分别对应读写模式、卡模拟模式、点对点模式。此技术在移动支付与交易，对等式通信，移动中的信息访问等方面应用广泛。本文通过对NFC技术进行简要的原理阐述，对其自身优势和应用领域进行了一定的分析研究，对NFC技术在未来发展的方向和趋势进行了相应的探究。

关键词：NFC技术；近场通信；自身优势；发展前景

1 引言

随着现代科技的不断的更新，许多高新的信息技术落入大众视野，其中近些年发展很快的NFC技术，切切实实为人民生活带来了改变，NFC作为一种近距离高频无线通信技术即近场通信，它可以在几厘米之间的距离进行数据交换，在很多方面都有及其快捷高效方便的作用，可以进行登记验证，门禁钥匙，移动支付等等，现如今NFC技术应用领域十分广泛，在2003年时候，它最先由飞利浦公司发起，由诺基亚与索尼等著名厂商联合主推，在2004年这几家厂商又开始建立和推广其技术标准，在2006年NFC技术第一次与手机结合，在2012年我国开始旗舰产品搭载NFC，时至今日其技术已经有了很大规模应用。例如在今年2017年，我国华为公司与共享单车方面公司共同引入NFC技术进行解锁服务，北京地铁系统宣布全面支持手机NFC近场支付，这些都意味着NFC技术已经逐渐成熟，也显示出NFC技术背后巨大的应用空间，越来越给人们的生活带来快捷和方便。

2 NFC技术的原理

NFC技术是通过RFID即无线射频识别技术发展出来的，它的底层通信协议兼容RFID，且具有完整的上层协议，是一种高效安全的近距离的高频无线通信技术。其工作原理是先通过NFC设备产生频率为13.56MHz的无线射频信号，若存在NFC标签在磁场扰动范围内，则该标签由磁场耦合获得能量，产生原正弦波反频率或改变频率属性的波[1]，这种改变被NFC读取器探测到，知道附近有标签进入磁场，此时读取标签，通过编码把读写器将要发送的信息加载到高频载波信号上，由天线向外发送；接下来当进入到读写器工作区域的电子标签接收到此信号时，其内部芯片的有关电路会对此信号进行整流、调制、解码等，然后对命令请求、密码、权限等进行判断；最后读取器读取信息并解码后进行有关数据处理。

3 NFC技术的优势

绝大部分人对NFC技术研究存在一定的误解，普遍认为NFC技术和目前市面上使用比较普遍的蓝牙技术相差无几。虽然NFC技术和蓝牙技术都属于短程通信技术，而且大多都被集成链接到移动电话上，但是在很多方面这两者都是具有很大差别的。

（1）NFC通信距离为0-10cm，蓝牙为0-10m；二者相比较，NFC适用于近距离通信，例如交换财务信息又或敏感的个人信息等重要数据，这样更加安全，而蓝牙适合在较长距离数据通信方面。

（2）NFC传输速度为424Kbps，而蓝牙在1Mbps，蓝牙比NFC快，所以我们可以把NFC作为蓝牙前导引擎，不存在谁代替谁的局面。

（3）NFC技术相比蓝牙技术简单，不用多的设置程序，在很大程度上简化了蓝牙技术在移动电话上的链接。相比较与它功能类似的蓝牙技术来说，NFC技术采用的是短距离点对点的数据信息交流，一次只和一台机器链接，拥有较高的保密性与安全性，就数据信息保密方面来说还是NFC技术更为安全可靠，NFC和蓝牙技术优势不一样，应用场合不同，互为补充促进发展。

4 NFC技术的应用

NFC的应用领域基本可以分为五类：

（1）接触一通过（Touch and Go）：包括门禁控制、交通关卡、会议入场和赛事门票这些方面，用户只要把储存了门票信息或存取码的设备靠近读卡器就可实现。

（2）接触一确认/支付（Touch and Confirm/Pay）：主要有手机钱包、移动支付和公交刷卡等应用；用户输入密码进行确定即可实现。

（3）接触一连接（Touch and Connect）：这种应用是把两个载有NFC技术的装置进行连接，实现点对点数据传输[2]，例如NFC手机电子名片互相交换等。

（4）接触一浏览（Touch and Explore）：有智能看板和电影海报下载等应用，消费者可以通过NFC手机了解和使用系统所能提供的功能和服务，例如将具有NFC的手机在有NFC功能的智能海报轻轻挥动，即可来获取和浏览相关讯息。

（5）下载一接触（kad and Touch）：用户可通过GPRS网络接收或下载相关信息，用于支付或用于门禁等功能，例如用户可以把特定格式的短信发给家政人员，从而可以设置家政人员进出相关地方的权限。

5 NFC技术的前景

除了上述五类方向的应用，随着NFC技术的不断更新，NFC在其他领域依然有着许多重要的作用，下面列举NFC还有可能的开发和应用领域：

5.1 NFC在企业中前景

企业可以利用NFC设备进行员工的打卡和出勤情况的查询，也可进行停车服务，食堂支付，也可以用有NFC的终端在NFC广告、海报等前挥动即可获得相应的产品介绍。此外，更重要的是NFC还能够完成许多公司希望的在单一凭证上得到多重功能的融合技术，例如开启门禁的时候同时完成打卡的工作，这也为系统集成商、工程商、经销商拓展了新的行业市场。

5.2 NFC在政府部门中前景

政府部门可以利用NFC的优势，安全性来改善公共服务与提高运输系统的效率等[3]。我国一些城市已经开始采用NFC技术来为市民提供更好的公共服务和生活质量。例如智能设备支付车费、进出停车场及小额费用支付，进出图书馆、游泳馆、体育馆等场所，而不用携带各种各样的门禁卡，可以减少很多不必要的麻烦。

5.3 NFC 在安防领域中的应用

NFC应用于安防领域主要是在门禁系统方面，在硬件方面，在门禁系统读卡端添加NFC芯片，当具有NFC标签的设备在前挥动时，内置NFC芯片会传信号至门禁系统，实现开门或关门操作；在软件方面，把NFC的门禁指令存入人们常用的手机当中，从而达到空中授权门禁权限、门禁信息查询、预约访问这些功能的实现，这项技术的完成能够避免频繁的实体卡的操作。

6 总结

综上所述，NFC技术日渐成熟，目前已经在国内和国外诸多领域崭露头角，并且发挥着独一无二的作用，特别在通讯、移动支付、交通、安防等领域前途一片光明，虽然目前NFC技术的发展或多或少受到了一些因素的制约，对于一个新兴技术还面临着诸多解决的问题，但应该相信NFC技术的时代即将来临，它是信息行业发展的又一个高峰，NFC技术还有广大的潜能等待我们去挖掘，在不久的将来，NFC技术将会真正走近寻常人家，真真切切的为人民生活带来改变。

参考文献

[1]汪亮.基于NFC近场通信技术的门禁系统研究和設计[D].湖南大学，2013.

[2]刘浩.基于NFC技术的近场通信应用探索[J].中国无线电，2010，（12）：34-35.

[3]钱安娜，宗鹏.基于NFC技术的应用拓展和展望[J].科技致富向导，2015，（14）：187-189.