近距离无线通信技术标准解析

宋德祥

摘 要：近距离无线通信（NFC）作为一项新兴的信息技术，是一种在短距离内进行数据传输的技术，在这种技术应用下的电子设备可以点对点的完成数据的传输和交换。在国际标准中，主要涵盖两个内容：1）ISO/IEC18092;2）ISO/IEC21481。本文主要对上述的两个内容进行详尽的分析，比较和其他的WAPN之间的区别，对FNC技术的应用进行高度展望。

关键词：近距离无线通信;Biuetooth;UWB;ZigBee

2004 年4 月，Philips 公司和Sony 公司共同开发的NFC技术被批准为国际标准，ISO/IEC18092《信息技术系统间近距离无线通信及信息交换的接口和协议（NFCIP-1）》;并于2005年1 月将FNC 技术得以完善。

一、NFC 标准简介

NFC 技术有三种不同的技术操作模式：卡模式;读写模式;NFC 模式。NFC 标准主要涵盖的内容有：1）通信模式;2）调制和编码功能;3）防冲突机制;4）帧结构。

（一）通信模式

NFC 工作频率在13.56MHz。如上表所示，在不同的工作模式下，数据的传输数率也是不同的，对于这样的数据显示，说明这在主动和被动工作模式中所采取的数据处理方法也是不同，在陈数因子变动之时，对于数据的传输速率也随之变动。在工作模式为主动的情况下，数据的传输是通过接收射频场来激活的，主呼和被呼都可以发出射频场;在工作模式为被动的情况下，则是主呼发出射频场，被呼接收而完成的。简言之，在NFC 技术中，一定要有主呼的存在。NFC 通信设备的数据传输的过程之中，对于通信模式和传输速率必须是要固定的，不能改变

（二）调制技术

对于传输速率>424kbps 的高速传输中，FNC 技术标准中还没有明确的调制技术，这也说明了FNC 的作用对象的传输速率范围是<424kbps 的低速传输，而对于低速传输的调制目前应用较广也是最为常见的技术“ASK 调制”，在不同的传输速率之下，调制参数也是根据改变而改变的。NFC 标准中对于高速传输（>424kbps）目前还没有作出具体的规定。在低速传输时都采用了ASK 调制，但对于不同的传输速率具体的调制参数是不同的。

（三）编码技术

如今的NFC 编码主要包含两个方面，其一：信源編码;其二：纠错编码。

1.信源编码

对于不同的传输速率，信源编码的规则也是对应的产生着变化的。信源编码的规则类似于密勒（Miller）码。具体的编码规则包括起始位、“1”、“0”、结束位和空位;信源编码的规则和曼彻斯特（Manchester）码大相径庭。

2.纠错编码

对于纠错编码的规则检定主要是通过循环冗余校验法来进行编码的。在纠错编码的运行之时主要校验的对象有：1）校验比特;2）数据比特;3）起始比特;4）结束比特;5）循环冗余校验比，众所周知，在编码的过程中，都是以字节为基础的，因而编码比特数字一定是8 的倍数。g（x）=x 16+x12+x5 是循环冗余校验的基本公式，通过公式我们可以算出移存器对应的初始值。

（四）防冲突机制

FNC 防冲突机制主要是为了保证其他NFC 设备在工作之时不受外界其他NFC 环境的影响而界定的，主要的施行原理则是通过工作之前对周围其他的NFC 射频场进行检测，当射频场<0.1875A/m 之时才能进行设备呼叫。在这个过程中检测帧的作用不可忽视，“检测帧”为了保证点对点通信的正常进行而用在单用户检测上的。检测帧由一个7 字节的标准帧一分为二而成：1）主呼传至被呼;2）被呼至主呼。当NFC 设备进行之时，射频场中存在两台或以上设备同时运作之时，则需要通过单用户检测，由此使得NFC 设备在点对点通信上正常运作。

在NFC 设备进行数据传输之时，不同的速率下的帧结构也是不同的。主要存在三种帧结构：短帧;标准帧;检测帧。在系统初始化之时，短帧开始发挥效能，通过起始位、指令码、结束位的帧结构形式对信息进行阅读、唤醒、检测、请求、响应，从而达到数据的传输。

二、NFC 和WAPN 之间的较比

NFC 属于无线设备中的点对点通信，而WAPN 主要是个人的电子设备和PC（手机、电脑）之间的自动互联，相较于WAPN，NFC 应用方位不受地点限制，对于数据的传输也不受电子设备的影响。

三、NFC 技术的优点

综合看来，NFC 作为一项近距离无线通信技术，它的优点还是足够有效的吸引着广大人群的青睐，它的功耗极低，可以最大程度的节省能源，符合时代背景的发展;它的安全性极佳，可以有效的防范网络因素对于数据传输的影响，也可以防止个人信息本过分侵犯;它的数据传输速度可以满足现代人的需求，可以有效、高校的结合到WAPN 上，方便简洁。在FNC 技术应用下的电子设备，通过射频信号的识别可以使信息相互转化，在安装上也是相当简单，使用上操作不难，所以对于NFC 技术的应用前景价值可观，但是不可置否还在发展的初期。

四、结语

作为一项新兴技术，FNC 的前景发展十分的广阔，它用它独特的优势，正在一步步的向世界各地走来，我国也将积极的去迎接这一技术的到来，为我国社会主义建设辅以最新的科技工具。

参考文献：

[1]宋海燕.基于Android 的FNC 文件传输系统的设计和实施[D].北京邮电大学，2012：1-76.

[2]汪亮.基于NFC 进场通信技术的门禁系统研究和设计[J].湖南大学，2013：1-70.