近距離無線通訊(NFC)將現(xiàn)有的非接觸式辨識技術(shù)與互聯(lián)互通技術(shù)相結(jié)合并加以發(fā)展，由索尼(Sony)與恩智浦半導(dǎo)體(NXP)(前身為Philips)共同研發(fā)。NFC可廣泛用于各種資訊交換，例如電話號碼、圖像、MP3檔、數(shù)字式授權(quán)、電子錢包、廣告資訊、產(chǎn)品資訊等。這種資訊交換可在兩個(gè)具有NFC功能的電子設(shè)備(如手機(jī))之間進(jìn)行，抑或于具有NFC功能的手機(jī)和與其相容并位于近距離內(nèi)的無線射頻辨識系統(tǒng)(RFID)晶片卡或讀取器之間完成。NFC被用作控制獲取資訊的密鑰以及諸如電子收費(fèi)、通行證、訪問控制以及各種數(shù)據(jù)交換等服務(wù)，將可以徹底改變?nèi)藗兊纳钅Ｊ脚c習(xí)慣。

NFC應(yīng)用包羅萬象

NFC工作在以13.56MHz為中心的頻段，并在約10公分范圍內(nèi)提供速率達(dá)424kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸。與工作在該頻段的傳統(tǒng)式非接觸式技術(shù)(只有主動被動式通訊)不同，具有NFC功能的電子設(shè)備之間的通訊可以是主動主動式(端對端技術(shù))，也可以是主動被動式。因此，NFC意味著一個(gè)在RFID網(wǎng)域的連接。此外，NFC與被廣泛使用的智能卡基礎(chǔ)架構(gòu)向后兼容，如基于ISO/IEC 14443 A(像NXP的MIFARE技術(shù))和ISO/IEC 14443 B的架構(gòu)，同時(shí)也與Sony的FeliCa卡(JIS X 6319-4)相容。實(shí)現(xiàn)NFC設(shè)備之間的資訊交換，在標(biāo)準(zhǔn)ECMA-340及ISO/IEC 18092中制定了新的通訊協(xié)議。NFC論壇于2004年由NXP、Sony及諾基亞(Nokia)共同創(chuàng)辦，并藉此協(xié)調(diào)和促進(jìn)NFC技術(shù)的發(fā)展。NFC論壇還制定保證各種NFC設(shè)備及服務(wù)之間互聯(lián)互通的技術(shù)規(guī)范。所有上述的標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 14443 A、B、ISO/IEC 18092以及JIS X 6319-4/FeliCa)都被涵蓋在內(nèi)，并自2010年12月起，NFC論壇為NFC設(shè)備的兼容性提供證明。

為確保手機(jī)與不同廠家的RFID晶片卡之間的互聯(lián)互操作性，須要對各種NFC設(shè)備進(jìn)行協(xié)議及射頻測試。其中射頻測試主要包括測量有關(guān)時(shí)間方面的參數(shù)、載頻與查詢模式下的訊號強(qiáng)度和接收靈敏度、負(fù)載調(diào)變參數(shù)(收聽訊號的強(qiáng)度)等。

簡易性廣泛應(yīng)用

在前面已提及一些NFC應(yīng)用。其中最顯著特點(diǎn)是使用的簡易性：只須簡單接觸或靠近具有NFC功能的設(shè)備，便可啟動所需的服務(wù)。以下是一些典型的應(yīng)用。

．行動式付費(fèi)

用NFC手機(jī)購票或付計(jì)程車費(fèi)用，以及在非接觸式售貨點(diǎn)用NFC手機(jī)付費(fèi)，或?qū)⑹論?jù)存入NFC手機(jī)。

．權(quán)限及訪問控制

將電子密鑰權(quán)限證明資訊存入NFC手機(jī)、訪問保密機(jī)構(gòu)、登錄保密電腦、開車門、設(shè)置居家辦公室。

．?dāng)?shù)據(jù)傳輸與交換

在各種NFC設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(端對端數(shù)據(jù)交換)如在NFC手機(jī)、數(shù)字相機(jī)、筆記本電腦間交換名片；把相機(jī)靠近打印機(jī)并印出照片。

．啟動其他服務(wù)

例如為數(shù)據(jù)傳輸啟動其他通訊連接、設(shè)置藍(lán)牙(Bluetooth)及無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)連接。

．讀取資訊

將智能型廣告中的時(shí)間表、地圖存入NFC手機(jī)，或者位置存入NFC手機(jī)，如停車位置。

．購票

把各種票券存入NFC手機(jī)，如電影，音樂會，體育比賽等等。

NFC數(shù)據(jù)傳播原理

與RFID標(biāo)準(zhǔn)14443及FeliCa相似，NFC使用感應(yīng)耦合，類似變壓器的原理，如圖1所示，NFC利用兩個(gè)導(dǎo)電線圈的磁場以耦合查詢設(shè)備(激勵(lì)設(shè)備)與收聽設(shè)備(目標(biāo)設(shè)備)。

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圖1 查詢設(shè)備(激勵(lì)設(shè)備)與收聽設(shè)備(目標(biāo)設(shè)備)之結(jié)構(gòu)配置

NFC工作頻率是13.56MHz，傳輸速率106kbit/s(部分地可達(dá)到212kbit/s甚至424kbit/s)。調(diào)變方式為不同調(diào)變深度的OOK(100%或10%)及二進(jìn)位相移鍵控(BPSK)。

查詢設(shè)備的功率與數(shù)據(jù)傳輸

被動系統(tǒng)(如處于被動卡仿真模式下的NFC手機(jī))進(jìn)行傳輸時(shí)，其藉以查詢設(shè)備的13.56MHz載波訊號作為驅(qū)動能源。查詢設(shè)備的調(diào)變方式為ASK。在NFC端對端模式下，雙方都處于查詢狀態(tài)，其訊號都被加以調(diào)變及編碼。此時(shí)，所需功率相對減少，因?yàn)槊總€(gè)NFC設(shè)備都有各自的能源供給，并且傳輸結(jié)束后載波訊號自動停止發(fā)射。

收聽設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸

由于查詢設(shè)備與收聽設(shè)備的線圈之間的耦合，被動的收聽設(shè)備同樣作用于主動的查詢設(shè)備。收聽設(shè)備的阻抗變化，直接會影響查詢設(shè)備天線端電壓幅度或相位變化，而查詢設(shè)備可檢測此變化，這就是負(fù)載調(diào)變技術(shù)。使用848kHz輔助載波的負(fù)載調(diào)變用于收聽模式(如ISO/IEC 14443)，其中輔助載波由基帶訊號加以調(diào)變，并以此改變收聽設(shè)備的阻抗。圖2顯示負(fù)載調(diào)變的頻譜。調(diào)變方式為ASK(如ISO/IEC 14443 A PICC)或BPSK(如14443 B PICC)。此外，還有第三種被動模式，它與FeliCa兼容，其負(fù)載調(diào)變不使用輔助載波，而為直接作用于13.56MHz載波的ASK調(diào)變。

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圖2 基于13.56MHz載波并使用848kHz輔助載波的負(fù)載調(diào)變，而圖中的三角形表示載波及輔助載波的調(diào)變頻譜(由于NFC使用時(shí)分多路通訊，三組譜線并不同時(shí)出現(xiàn))