NFC技術的原理與應用前景參考模板

1、 NFC技術的原理與應用前景 信息學院2011級通信三班 吳志鵬 201100120117 摘要：在本文中，我們主要通過對NFC技術的原理分析，進而引入NFC技術的重要應用-手機支付，來進行各方面的分析。技術上主要從NFC技術的原理，發(fā)展，工作模式，技術特征，優(yōu)缺點對比來介紹；應用上主要從手機支付，運營商合作，國內外現狀來分析，最后得出結論：NFC技術雖然現在在起步階段，但其發(fā)展應用前景是廣闊的，必然會成為一種趨勢。 關鍵詞：NFC（近場通信）技術 手機支付 優(yōu)缺點 前景一·引言：2013年6月10日，中國移動與中國銀聯共同推出了移動支付聯合產品手機錢包，手機錢包將客戶的各種實體卡(

2、如銀行卡、公交卡、校園/企業(yè)一卡通、會員卡等)電子化，客戶通過手機錢包客戶端下載電子卡應用到NFC-SIM卡后，拿著NFC手機便可實現商戶消費、刷公交、刷門禁等，為工作生活帶來極大的便利。用戶借助中國移動手機錢包客戶端，將可進行手機“閃付”所需的多種操作，包括金融IC卡申辦、賬戶余額查詢、電子現金圈存等。通過移動手機錢包將可向銀行提交辦卡申請，并將審核通過的卡片信息下載至專用手機NFC-SIM卡，省去銀行柜面等傳統(tǒng)方式辦卡的繁瑣。配套使用具備近距離無線通訊(NFC)功能的手機終端，完成辦卡后，便可在帶有銀聯“閃付”標識的終端上快捷支付。1 / 13那么，什么是NFC技術，手機支付有什么優(yōu)勢所在

3、？在中國，手機支付的前景如何？在本文中，我們將通過各種資料來進行對比分析，總結分析得出NFC的發(fā)展及前景。二·正文： 1.NFC技術原理近場通信（Near Field Communication，NFC），又稱近距離無線通信，是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸（在十厘米內）交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別（RFID）演變而來，并向下兼容RFID，最早由Sony和Philips各自開發(fā)成功，主要用于手機等手持設備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近場通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術被認為在手機支付等領域具有

4、很大的應用前景。同時，NFC也因為其相比于其他無線通訊技術較好的安全性被中國物聯網校企聯盟比作機器之間的“安全對話”。 4 NFC 芯片是具有相互通信功能，并具有計算能力，在Felica標準中還含有加密邏輯電路，MIFARE的后期標準也追加了加密/解密模塊(SAM)。NFC標準兼容了索尼公司的FeliCaTM標準，以及ISO 14443 A，B，也就是使用飛利浦的MIFARE標準。在業(yè)界簡稱為TypeA，TypeB和TypeF，其中A,B為Mifare標準，F為Felica標準。3支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下，啟動NFC通信的設備，也稱為NFC發(fā)起設備(主設備)

5、，在整個通信過程中提供射頻場(RF-field)，它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數據發(fā)送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備)，不必產生射頻場，而使用負載調制(load modulation)技術，即可以相同的速度將數據傳回發(fā)起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容，因此，NFC發(fā)起設備在被動模式下，可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備，并與之建立聯系。 在主動模式下，每臺設備要向另一臺設備發(fā)送數據時，都必須產生自己的射頻場。如圖1所示，發(fā)起設備和目標設備都要

6、產生自己的射頻場，以便進行通信。這是對等網絡通信的標準模式，可以獲得非?？焖俚倪B接設置。52.NFC技術特點NFC和藍牙（Bluetooth）都是短程通信技術，而且都被集成到移動電話。但NFC不需要復雜的設置程序。NFC也可以簡化藍牙連接。與RFID一樣，NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞，但兩者之間還是存在很大的區(qū)別。首先，NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信無線連接技術，其傳輸范圍比RFID小，RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術，相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。2其次，NFC與現有非接觸智能卡

7、技術兼容，目前已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次，NFC還是一種近距離連接協議，提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比，NFC是一種近距離的私密通信方式。最后，RFID更多的被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理上，而NFC則在門禁、公交、手機支付等領域內發(fā)揮著巨大的作用。同時，NFC還優(yōu)于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制，NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多。與藍牙相比，NFC面向近距離交易，適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數據；藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點，適用于較長距離數據通信。因此，NFC和藍牙互為補充，共同

8、存在。事實上，快捷輕型的NFC協議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程，促進了藍牙的使用。具體對比如下表：5NFC藍牙紅外網絡類型點對點單點對多點點對點使用距離0.1m10m1m速度106, 212, 424 kbps規(guī)劃速率可達868 kbps721 kbps 115kbps2.1 Mbps1.0 Mbps建立時間< 0.1s6s0.5s安全性具備， 硬件實現具備，軟件實現不具備， 使用IRFM 時除外通信模式主動-主動/被動主動主動主動主動成本低中低 3.國內外NFC技術發(fā)展日本的電信運營商在很早之前就開始普及NFC功能，加上日本是一個比較注重效率的國家，所以在日本的大城市中幾乎每

9、個商鋪和自動售貨機均支持NFC支付。在發(fā)生交易以后，手機運營商會自動扣除手機話費余額，而后付費的用戶可以像信用卡一樣到月底統(tǒng)一支付。 日本游客手持具有NFC功能的手機，在韓國的機場可以下載韓國機場商戶的電子優(yōu)惠券到手機中，這樣，日本游客就可以在韓國享受商戶優(yōu)惠的折扣。同樣，韓國游客在日本的機場時，用NFC手機也可以享受到日本商戶的優(yōu)惠。這是在全球統(tǒng)一的移動支付標準的前提下才可以做到的事情。 在英國，NFC技術已經廣泛應用于當地的城市信息化建設，當游客走進某藝術館，只需要將手機對準繪畫作品下方的接觸點，以NFC實施數據傳輸，游客的手機上就會顯示該作品的作者背景、創(chuàng)作年代等一系列信息。 在法國尼斯

10、市的城市公交亭、咖啡館以及戶外海報上，NFC應用更是隨處可見?？Х瑞^提供的免費上網服務不再需要輸入用戶名、密碼等繁瑣的步驟，用戶只需在進門時將手機輕觸商家固定的接觸點即可。隨著近距離無線通訊技術在越來越多領域得到應用，法國政府看到了該技術在促進城市信息化、智能化方面的巨大潛力。2011年，法國政府啟動了近距離無線通訊技術項目招標，共甄選了17個地區(qū)作為示范區(qū)域，主要發(fā)展近距離無線通訊技術在以下幾個領域的應用：公共交通：車票、停車、公用自行車租賃等；公共服務：大廈門禁卡、學校服務管理和收銀等； 信息服務：旅游路線、生活信息等。17個地區(qū)在近距離無線通訊技術應用方面各具特色。例如，在馬賽市，近距離

11、無線通訊技術應用主要框定了六大主題：市民生活、旅游、文化、大學生生活、醫(yī)療和商務。馬賽市計劃為此投入650萬歐元，其中250萬歐元來自國家資助基金。目前，在馬賽市區(qū)，近距離無線通訊技術已經在部分交通工具上得到了使用。在中國，NFC技術起步較晚，今年2月和4月，中國移動分別與中國銀聯、光大銀行聯合推出手機錢包業(yè)務。據中國移動天津公司市場經營部商城運營室經理莫非介紹，使用該業(yè)務，需在具有NFC模塊的手機下載一個“錢包”應用，打開應用后，可在其中下載銀行卡、公交卡、優(yōu)惠券、加油卡等各種虛擬卡，并輸入信息綁定實體卡。一部手機可以綁定很多張銀行卡，并可在支持“閃付”的POS機上“刷手機”。中國聯通與招商

12、銀行聯合推出的“聯通招行手機錢包”，同樣是基于NFC技術的手機近場支付產品。此外，中國電信總經理王曉初也表示，2013年中國電信將與銀行合作采用NFCSWP方案推出電子錢包，將規(guī)模投放NFCSIM卡，并啟動終端定制。 4.手機支付應用 中國移動今年把手機錢包作為重點業(yè)務，全年計劃銷售NFC終端超過千萬，加強與海外運營商合作，為NFC的全球互聯互通積極努力。 中國移動集團公司數據部副總經理沈紅群介紹，用戶可使用NFC手機中預置的“手機錢包”客戶端或通過MM等渠道進行下載，通過客戶端實現各行業(yè)電子卡應用的空中下載、開通、更新、刪除等，手機錢包客戶端中專門設立了銀聯專區(qū)，下載各類銀行卡應用。1 另外

13、，中國移動搭建NFC多應用開放平臺（TSM），可開放接入各行業(yè)的應用，提供空中發(fā)卡能力，分配獨立空間并確保安全。 目前，手機錢包在北京、上海、廣州、深圳等14個重點城市優(yōu)先推廣，并逐步推廣到全國，重點發(fā)展銀行卡、市政公交卡、校園卡企業(yè)卡、會員卡優(yōu)惠券等幾大領域。 中國移動終端公司總經理助理唐劍鋒提出，預計到9月底，將有超過20款TD-SCDMA NFC手機上市，有數款TD-LTE手機上市，涵蓋國內外主要手機品牌，價位全面覆蓋從500元到5000元各個檔位，支持最新版本的Android系統(tǒng)和Windows Phone系統(tǒng)，預計全年將實現千萬級的NFC終端銷量出門只需帶一部裝載有NFCSIM卡手機

14、，輕輕一刷就能搞定小額消費。7 5.NFC技術的應用前景 NFC具有成本低廉、方便易用和更富直觀性等特點，這讓它在某些領域顯得更具潛力。NFC通過一個芯片、一根天線和一些軟件的組合，能夠實現各種設備在幾厘米范圍內的通信，而費用僅為2-3歐元。如果NFC技術能得到普及，它將在很大程度上改變人們使用許多電子設備的方式，甚至改變使用信用卡、鑰匙和現金的方式。 但是在我看來，NFC技術還是存在很多不足，需要各方去完善。在銀行售后管理體系中，就算用戶的銀行卡在自己的口袋里，卻在異地被提現，被使用，銀行只會脫責，不會擔責。這樣的售后體驗真是極差的。移動支付與第三方支付企業(yè)、金融企業(yè)有關，希望不要步國內銀行

15、售后管理體系的后塵，能完善售后服務，完善賠付機制。 現在NFC只是發(fā)展起步階段，各路專家都看好其發(fā)展前景，有相互合作的愿景。而對擁有龐大的NFC智能手機使用群體來說，普及也并不是一件難事，相信NFC刷卡手機支付在移動支付領域占領高地應該不是很問題，其優(yōu)勢也應該擋得住指紋支付，遠程支付等其它移動支付的沖擊，在未來2-3年內挑起移動支付的大梁。 三·總結： 在本文中，我們整合了各種資料，分析了NFC這種近場通信技術的產生，發(fā)展及工作原理，通過手機支付這一NFC技術的重要應用，分析了手機支付應用的優(yōu)點及不足。 在國外，NFC技術已經處于蓬勃發(fā)展階段，當然由于基礎設備不足，規(guī)則標準不一，安全性難以保證等因素，NFC技術的發(fā)展之路也不是一帆風順，畢竟主導趨勢的蘋果公司還沒有在其iphone上添加NFC模塊。NFC芯片成本低，易于貼附于手機電池，外殼上，這決定了未來它的發(fā)展前景是廣闊的。手機支付，手機公交，手機門禁等等，通過手機完全可以實現。 在國內，各大運營商已經和銀聯開展合作，但是NFC標簽卻只是在高端手機上出現，如何進一步普及NFC標簽，如何建設NFC相關的基礎設施，還需要各大企業(yè)的大力推動。當然國家也應當出臺相應的政策，鼓勵技術的發(fā)展應用。