NFC学习笔记

2017/11/14 IOT

1.概念

NFC (Near Field Communication),即距离无线通信技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC 是一种非接触式识别和互联技术,一般频率在13.56MHZ,它是RFID与互联互通技术整合而来,具有低成本、方便易用和更富直观性特点,可在移动设备、消费电子类产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费更简单直观的交换信息、访问与服务。

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nfc是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于10厘米距离内。其传输速度有106 Kbit/秒、212Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、ECMA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。

2.通信模式

NFC 的三种工作模式:

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2.1.读卡器模式(Reader/writer mode)

作为非接触读卡器使用,比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息,可实现NFC手机之间的数据交换。

NFC目标设备(从设备)不必产生射频域,而使用负载调制(load modulation)技术,以相同的速度将数据传回发起设备。此通信机制与基于ISO14443 A/B、Mifare和FeliCa的非接触式智能卡兼容,因此,在被动模式下,NFC发起设备可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或NFC目标设备,并与之建立联系。

2. 2. 点对点模式(P2Pmode)

此模式和红外线差不多,可用于数据交换,只是传输距离较短,传输创建速度较快,传输速度也快些,功耗低(蓝牙也类似)。将两个具备NFC功能的设备无线链接,能实现数据点对点传输,如下载音乐、交换图片或者同步设备地址薄。因此通过NFC,多个设备如数码相机、PDA、计算机和手机之间都可以交换资料或者服务。

2.3.卡模式(Cardemulation):

相当于一张采用RFID技术的IC卡,可以替代大量的IC卡(包括信用卡)使用的场合,如商场刷卡、公交卡、门禁管制,车票,门票等等。此种方式下,有一个极大的优点,那就是卡片通过非接触读卡器的 RF 域来供电,即使寄主设备(如手机)没电也可以工作。

3.NFC与SE

① SE 在 SD 卡上;

② SE 在 SIM 卡上;

③ SE 在 NFC 芯片里面。

现实中支付芯片会在手机主板内嵌入,支付芯片内有时还有一块安全芯片,若没有安全芯片,一般该支付芯片会和SIM卡关联,让SIM卡实现安全芯片功能。

NXP的安全芯片 实现方案(PN6XN)将是将支付芯片和安全芯片(即SE)合并在一起封装后芯片的型号。该芯片实现了上节中讲述的支付芯的五个重要作用,即建RF通道、做交易、存数据、下载卡、保安全。

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4.NFC与蓝牙

1.蓝牙是一种近距离、低功耗的无线通讯标准,支持设备短距离通信(10m左右)。能够在手机、笔记本电脑、无线耳机、PDA等相关外设之间进行无线信息交换。

2.蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持一对一或一对多通信,在2.4GHz频段工作,速率一般为1Mbps。蓝牙兼容性广、开放性强、便携性、对人体伤害小。

NFC发起设备在整个通信过程中提供射频场(RF-field)。它可以选择不同传输速度,将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备,不必产生射频场,而使用负载调制(load modulation)技术,即可以相同的速度将数据传回发起设备。

相对于蓝牙,NFC的距离短,速率低,无需配对,适用于近场通信,安全性高因为不用担心数据被拦截。

5.NFC与RFID

NFC与RFID一样,NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递,但两者之间还是有很大区别:

1.NFC将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片,而rfid必须有阅读器和标签组成。NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术,其传输范围比RFID小,RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米,但由于NFC采取了独特的信号衰减技术,相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点;

2.NFC与现有非接触智能卡技术兼容,目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次,NFC还是一种近距离连接协议,提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比,NFC是一种近距离的私密通信方式。

3.RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上,而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

几个通信方式之间对比:

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参考:

1.NFC 学习总结

2.[NFC]简单介绍

3.移动支付芯片的硬件架构

4.NXP_NFC完整方案

5.基于NFC技术的SWP方案以及在SIM卡中的实现方法

6.可信执行环境(TEE)介绍 与应用

7.NFC详解

8.NFC近距离无线通讯技术

9.蓝牙和NFC傻傻分不清 这篇文章告诉你两者的区别

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