隨著移動(dòng)支付的火熱，2016年NFC市場(chǎng)也重燃新火。不過(guò)，在討論NFC市場(chǎng)之前，我們首先需要了解NFC是什么。本文就將為大家科普NFC的概念、特點(diǎn)、應(yīng)用及目前遇到的問(wèn)題等，讓你全面了解這個(gè)重燃新火的技術(shù)。

NFC技術(shù)的發(fā)展

NFC技術(shù)的起源卻要從2003年說(shuō)起。當(dāng)時(shí)的飛利浦和索尼兩家公司計(jì)劃基于非接觸式卡技術(shù)發(fā)展一種與之 兼容的無(wú)線通訊技術(shù)。因此，飛利浦派了一個(gè)團(tuán)隊(duì)到日本和索尼的工程師一起閉關(guān)開始研發(fā)這種技術(shù)。三個(gè)月兩家公司聯(lián)合對(duì)外發(fā)布了研發(fā)成果，既一種可兼容當(dāng)前 ISO14443 非接觸式卡協(xié)議的無(wú)線通訊技術(shù)，并取名為NFC（Near Field Communication）。

而為了推動(dòng)NFC的發(fā)展和普及，2004年由飛利浦、索尼和諾基亞共同創(chuàng)建了一個(gè)非贏利性的行業(yè)協(xié)會(huì)——NFC Forum，旨在促進(jìn) NFC 技術(shù)的實(shí)施和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備和服務(wù)之間協(xié)同合作。NFC Forum在全球擁有數(shù)百個(gè)成員，包括：NOKIA、SONY、　Philips、LG、摩托羅拉、NXP、NEC、三星、atoam、Intel、其中 中國(guó)成員有魅族、步步高、vivo、OPPO、小米、中國(guó)移動(dòng)、華為、中興、上海同耀和***正隆等公司。

NFC是什么？

NFC（Near Field CommunicaTIon）近場(chǎng)通信技術(shù)，又稱近距離無(wú)線通信，是一種短距離的高頻無(wú)線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸（在十厘米內(nèi)）交換數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)由免接觸式射頻識(shí)別（RFID）演變而來(lái)，并向下兼容RFID。

NFC原理及特點(diǎn)

與RFID一樣，NFC信息也是通過(guò)頻譜中無(wú)線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式傳遞。NFC通過(guò)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸（在十厘米內(nèi)）交換數(shù)據(jù)。該模式和紅外線差不多，可用于數(shù)據(jù)交換，只是傳輸距離較短，傳輸創(chuàng)建速度較快，傳輸速度也快些，并且功耗低。

NFC與藍(lán)牙的功能非常相像，都是短程通信技術(shù)，而且都被集成到移動(dòng)電話。但NFC不需要復(fù)雜的設(shè)置程序。因此，NFC也可以簡(jiǎn)化 版的藍(lán)牙功能。但其速度卻不如藍(lán)牙。NFC的最大數(shù)據(jù)傳輸量 424 kbit/s 遠(yuǎn)小于 Bluetooth V2.1 （2.1 Mbit/s）。

NFC與RFID的區(qū)別

首先，NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無(wú)線連接技術(shù)，其傳輸范圍比 RFID小，RFID的傳輸范圍可以達(dá)到幾米、甚至幾十米，但由于NFC采取了獨(dú)特的信號(hào)衰減技術(shù)，相對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)。 其次，NFC與現(xiàn)有非接觸智能卡技術(shù)兼容，目前已經(jīng)成為得到越來(lái)越多主要廠商支持的正式標(biāo)準(zhǔn)。再次，NFC還是一種近距離連接協(xié)議，提供各種設(shè)備間輕松、安全、迅速而自動(dòng)的通信。與無(wú)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(yīng)用在生產(chǎn)、物流、跟蹤、資產(chǎn)管理上，而NFC則在門禁、公交、手機(jī)支付等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著巨大的作用。

NFC、紅外和藍(lán)牙同為非接觸傳輸方式，它們具有各自不同的技術(shù)特征，可以用于各種不同的目的，其技術(shù)本身沒(méi)有優(yōu)劣差別。

NFC的應(yīng)用

NFC的應(yīng)用方式有接觸通過(guò)（Touch and Go）、接觸支付（Touch and Pay）、接觸連接（Touch and Connect）以及接觸瀏覽（Touch and Explore） 四種，與三年前國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有體現(xiàn)NFC這四種方式的情況不同，現(xiàn)在NFC已可以說(shuō)是全功能應(yīng)用了。

數(shù)據(jù)傳輸

NFC在傳輸數(shù)據(jù)方面，其實(shí)用到的是藍(lán)牙傳輸，NFC只是起到建立連接的作用，所以在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，用戶不用保持兩部設(shè)備上NFC區(qū)域緊靠，目前NFC傳輸還是以圖片、文本、網(wǎng)頁(yè)鏈接等小文件為主，三星的S Beam則用到了NFC建立連接、Wi-Fi傳輸?shù)姆绞剑瑒t可以實(shí)現(xiàn)大文件的交換 ，但僅限三星手機(jī)之間。

而在藍(lán)牙配對(duì)上，NFC也有體現(xiàn)出這個(gè)“媒人婆”的角色，支持NFC配對(duì)的兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，只需相互靠近N標(biāo)位置，便可以讓兩個(gè)設(shè)備之間快速地完成配對(duì)。其中作為NFC技術(shù)創(chuàng)立者之一的索尼，在這方面相當(dāng)積極，其現(xiàn)有的無(wú)線產(chǎn)品幾乎都已經(jīng)支持NFC配對(duì)方式。

移動(dòng)支付

移動(dòng)支付在近年開始流行起來(lái)，其中的非接觸式支付讓NFC真正變得有用起來(lái)。在國(guó)內(nèi)，手機(jī)通過(guò)NFC進(jìn)行移動(dòng)支付，其實(shí)都與銀聯(lián)有關(guān)，無(wú)論各家的Pay，還是HCE，都用到了銀聯(lián)的云閃付服務(wù)。

國(guó)內(nèi)目前主要的Pay類NFC支付為Apple Pay、Samsung Pay（三星智付）、Huawei Pay和小米支付，這用到了NFC的卡模擬模式，但在手機(jī)內(nèi)并非綁定銀行卡的完整卡片信息，而是形成特殊Token號(hào)碼，在支付時(shí)通過(guò)NFC通信把Token傳遞給POS機(jī)，POS機(jī)再把Token和交易金額發(fā)送給銀聯(lián)、銀行，進(jìn)行驗(yàn)證和完成交易，這個(gè)過(guò)程中手機(jī)是不需要聯(lián)網(wǎng)的，也就相當(dāng)于你的實(shí)體銀行卡。

這類Pay為了保證安全性，還需要內(nèi)置SE（Secure Element）安全模塊，用于存儲(chǔ)Token信息，蘋果Apple Pay利用TouchID指紋識(shí)別進(jìn)行Token的讀取和交易確認(rèn)。而Samsung Pay、Huawei Pay和小米支付用到的是electron SE模塊，實(shí)現(xiàn)原理基本一樣的。

NFC支付還有通過(guò)HCE方式，國(guó)內(nèi)沒(méi)有Andorid Pay，這種支付表現(xiàn)有NFC-SIM卡和銀聯(lián)云閃付卡。NFC-SIM卡需要運(yùn)營(yíng)商提供的特制SIM卡，配合運(yùn)營(yíng)商的錢包APP來(lái)使用。銀聯(lián)云閃付卡則較為簡(jiǎn)便，只需要在支持的帶NFC功能手機(jī)上，安裝云閃付APP或各大銀行的APP便可以使用。

NFC標(biāo)簽

NFC標(biāo)簽有接觸通過(guò)的應(yīng)用，這與RFID的應(yīng)用類似，如小區(qū)門禁卡，但這在手機(jī)上情況較少。還有一種用到接觸瀏覽，主要為識(shí)別、追蹤帶NFC信息的物體，如任天堂3DS游戲機(jī)，通過(guò)NFC來(lái)識(shí)別amiibo手辦，會(huì) 在屏幕上顯示對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，amiibo手辦便是一個(gè)NFC標(biāo)簽，另有一些NFC電子標(biāo)簽可寫入簡(jiǎn)單的指令，用于激活啟動(dòng)手機(jī)上指定的功能，例如在標(biāo)簽上寫入切換靜音模式的命令，當(dāng)該標(biāo)簽靠近手機(jī)時(shí)，手機(jī)便會(huì)自動(dòng)進(jìn)入靜音。

NFC標(biāo)簽類型定義

定義的基本標(biāo)簽類型有四種，以1至4來(lái)標(biāo)識(shí)，各有不同的格式與容量。這些標(biāo)簽類型格式的基礎(chǔ)是：ISO 14443的A與B類型、Sony FeliCa，前者是非接觸式智能卡的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而后者符合ISO 18092被動(dòng)式通訊模式標(biāo)準(zhǔn)。

保持NFC標(biāo)簽盡可能簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)是：在很多場(chǎng)合，標(biāo)簽可為一次性使用，例如在海報(bào)中壽命較短的場(chǎng)合。

各種標(biāo)簽的定義如下：

第1類標(biāo)簽（Tag 1 Type）：此類型基于ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)。此類標(biāo)簽具有可讀、重新寫入的能力，用戶可將其配置為只讀。存儲(chǔ)能力為96字節(jié)，用來(lái)存網(wǎng)址URL或其他小量數(shù)據(jù)富富有余。然而，內(nèi)存可被擴(kuò)充到2k字節(jié)。此類NFC標(biāo)簽的通信速度為106 kbit/s。此類標(biāo)簽簡(jiǎn)潔，故成本效益較好，適用于許多NFC應(yīng)用。

第2類標(biāo)簽（Tag 2 Type）：此類標(biāo)簽也是基于ISO14443A，具有可讀、重新寫入的能力，用戶可將其配置為只讀。其基本內(nèi)存大小為48字節(jié)，但可被擴(kuò)充到2k字節(jié)。通信速度也是106 kbit/s。

第3類標(biāo)簽（Tag 3 Type）：此類標(biāo)簽基于Sony FeliCa體系。目前具有2k字節(jié)內(nèi)存容量，數(shù)據(jù)通訊速度為212 kbit/s。故此類標(biāo)簽較為適合較復(fù)雜的應(yīng)用，盡管成本較高。

第4類標(biāo)簽（Tag 4 Type）：此類標(biāo)簽被定義為與ISO14443A、B標(biāo)準(zhǔn)兼容。制造時(shí)被預(yù)先設(shè)定為可讀/可重寫、或者只讀。內(nèi)存容量可達(dá)32k字節(jié)，通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之間。

從上述不同標(biāo)簽類型的定義可以看出，前兩類與后兩類在內(nèi)存容量、構(gòu)成方面大不相同。故它們的應(yīng)用不太可能有很多重疊。

第1與第2類標(biāo)簽是雙態(tài)的，可為讀/寫或只讀。第3與第4類則是只讀，數(shù)據(jù)在生產(chǎn)時(shí)寫入或者通過(guò)特殊的標(biāo)簽寫入器來(lái)寫入。

NFC標(biāo)簽運(yùn)行

NFC標(biāo)簽是無(wú)需電源的被動(dòng)裝置。在使用時(shí)，用戶以具有NFC功能的設(shè)備與其接觸。標(biāo)簽從讀寫器獲得很小的電源驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽的電路，把小量信息傳輸?shù)阶x寫器。

標(biāo)簽內(nèi)存里的數(shù)據(jù)被傳至帶有NFC功能的設(shè)備。盡管數(shù)據(jù)量很小，卻可能是把設(shè)備導(dǎo)向到某個(gè)網(wǎng)址（URL）、或是小量文本、其他數(shù)據(jù)。

NFC的架構(gòu)

NFC的操作頻率為13.56MHz，而操作距離約為10cm之內(nèi);而NFC的規(guī)范制定取至于RFID13.56MHz的頻段，早期運(yùn)用此頻段包括 PhilipsMiFARE（ISO1443A）、ISO1443B、ISO15693、ISO18000-3及SonyFelica。由于非接觸卡應(yīng)用于個(gè)人數(shù)據(jù)識(shí)別或電子付費(fèi)系統(tǒng)中強(qiáng)調(diào)于安全機(jī)制，而近乎于貼近卡片閱讀器系統(tǒng)的近場(chǎng)通信及是將13.56MHz中短距系統(tǒng)的部分加以整合，所以最后市場(chǎng)上所見的即為PhilipsMiFARE（ISO1443A）及SonyFelica，早期這兩家系統(tǒng)各自發(fā)展互不兼容，直到近年才將兩種規(guī)格合并并制定了 NFC規(guī)范ECMA340/ISO18092（NFCIP1，NFCinterfaceandprotocol1）。此規(guī)范相容于現(xiàn)有 PhilipsMiFARE（ISO1443A）及SonyFelica。

NFC工作頻率為13.56MHz、ASK調(diào)變，傳輸速率可分為106kbps/212kbps/424kbps三種，通信模式可分為主動(dòng)模式與被動(dòng)模式，主動(dòng)模式是指發(fā)起設(shè)備（iniTIator）與目標(biāo)設(shè)備（target）皆可自身電源供應(yīng)產(chǎn)生RFfield，而被動(dòng)模式下則是發(fā)起設(shè)備自身供應(yīng)電源產(chǎn)生RFfield;而目標(biāo)設(shè)備則利用全波整流線路將發(fā)起端的RFfield之能量轉(zhuǎn)換為 DC來(lái)供應(yīng)自己的電源。值得一提的是，在被動(dòng)模式下為了要滿足省電的要求所以采用了負(fù)載調(diào)變（LoadmodulaTIon）的方式，此調(diào)變方式可以達(dá)到省電的效果。

在使用上因?yàn)镹FC的使用通常會(huì)遇到使用尖峰時(shí)期，會(huì)了避免不同的發(fā)起端或目標(biāo)端同時(shí)溝通造成數(shù)據(jù)鏈路錯(cuò)誤，所以NFC采用了一種機(jī)制 listenbeforetalk。此機(jī)制會(huì)讓當(dāng)發(fā)起端設(shè)備要發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)前，先偵測(cè)外界磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)判斷是否有其它的設(shè)備正在溝通中，這種機(jī)制的實(shí)現(xiàn)稱為 RF Collision Avoidance（RFCA），其動(dòng)作行為是在每次發(fā)起端發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)時(shí)會(huì)偵測(cè)外界磁場(chǎng)，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)門坎強(qiáng)度時(shí) （Hthreshold=0.1875A/m）則會(huì)停止詢問(wèn)，直至外界強(qiáng)度降至門坎值以下。若是低于臨界值才會(huì)開始發(fā)出詢問(wèn)指令，偵測(cè)的時(shí)間為 TIDT+nTRFW，n為0～3的機(jī)率取樣：TRFW=512/fc（RFwaitingtime），TIDT》4096 /fc（initialdelaytime）。當(dāng)發(fā)起設(shè)備在TIDT+nTRFW內(nèi)沒(méi)有偵測(cè)到超過(guò)門坎強(qiáng)度的磁場(chǎng)，則會(huì)先發(fā)射TIRFG的未調(diào)變 RFfield之后再發(fā)出詢問(wèn)信號(hào)，其中TIRFG必須大于5ms。

NFC系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1、相容性問(wèn)題

目前不同廠家的NFC設(shè)備的兼容性問(wèn)題還是比較突出的，這也是NFC論壇目前正在致力于解決的一個(gè)重點(diǎn)。其希望通過(guò)NFC標(biāo)志認(rèn)證來(lái)達(dá)到所有NFC設(shè)備兼容性的統(tǒng)一。

2、安全性問(wèn)題

安全的NFC將各種NFC應(yīng)用結(jié)合智慧卡的安全性。重要的機(jī)密資料與數(shù)據(jù)會(huì)一直儲(chǔ)存在卡片中安全記憶體的某個(gè)區(qū)域，并且只能經(jīng)由NFC裝置授權(quán)，藉由儲(chǔ)存在裝置內(nèi)安全記憶體中的私密金鑰將傳送資料予以加密。

3、主動(dòng)或被動(dòng)運(yùn)作模式

擁有NFC的裝置可以在主動(dòng)或被動(dòng)模式下運(yùn)作，一般的行動(dòng)裝置主要是以被動(dòng)模式運(yùn)作，可以大幅降低耗電量，并延長(zhǎng)電池的續(xù)航力。主動(dòng)式NFC裝置可以透過(guò)內(nèi)部產(chǎn)生的射頻場(chǎng)（RF-field）提供與被動(dòng)裝置通訊時(shí)所需的所有電力，與免接觸式智慧卡的情況相同，擁有相同的電力，確保即使關(guān)掉行動(dòng)裝置的電源仍可以正常進(jìn)行資料的讀取。

4、標(biāo)準(zhǔn)化

NFC符合ECMA 340與ETSI TS 102 190 V1.1.1以及ISO/IEC 18092標(biāo)準(zhǔn)的開放式平臺(tái)技術(shù)，這些標(biāo)準(zhǔn)具體規(guī)范NFC裝置的調(diào)制方案、編碼、傳輸速度與RF介面的訊框格式等，以及被動(dòng)與主動(dòng)NFC模式初始化過(guò)程中資料沖突控制所需的初始化設(shè)定與條件。此外，這些標(biāo)準(zhǔn)還定義了傳輸協(xié)定，其中包括通訊協(xié)定啟動(dòng)與資料交換方式等。

5、政策問(wèn)題

由于移動(dòng)支付產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)復(fù)雜，價(jià)值鏈的構(gòu)建需要多方參與，在此時(shí)間段，產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)者不清晰，金融機(jī)構(gòu)和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的議價(jià)能力相當(dāng)，產(chǎn)業(yè)實(shí)際投入力度比較低。而由于終端和消費(fèi)環(huán)境的缺乏，用戶體驗(yàn)較差，用戶通過(guò)移動(dòng)支付購(gòu)買的物品和服務(wù)并不豐富，目前并沒(méi)有給消費(fèi)者帶來(lái)真正的便捷。