三分钟看懂NFC
2018-08-28 14:59

三分钟看懂NFC

今天我们要聊的话题,是NFC。


对于它,我相信大家一定不会感到陌生。作为一项便捷的通讯技术,NFC已经为大家默默服务了很多年。


在我们生活中,时不时会看到它的身影。


例如地铁、公交:



移动支付:



但是,NFC到底是谁发明的?什么时候发明的?究竟是基于什么技术?有什么优点和缺点?相信大部分同学都说不清楚。今天,我就来给大家说说。


NFC的诞生


NFC,全称是Near Field Communication,即“近场通信”,也叫“近距离无线通信”。



它诞生于2003年,由飞利浦和索尼这两个移动设备巨头联合研发。


当时,飞利浦派了一个团队到日本,和索尼工程师一起闭关三个月,憋出了这么一个大招,就是NFC。



2004年,两大巨头与诺基亚一起,创建NFC论坛,开始推广NFC的应用。


自此,NFC作为一个婴儿,就开始了他艰难的成长历程。


NFC到底是什么技术


NFC是一种短距离的高频无线通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。


注意到这几个关键词了不? 短距离、高频、非接触式、点对点。



说到NFC,就不得不谈谈它的大哥,也就是RFID。


RFID,Radio Frequency Identification,即射频识别,又名电子标签。



顾名思义,RFID的工作原理就是给一件件物品上贴上一个包含RFID射频部分和天线环路的RFID电路。



携带该标签的物品进入人为设置的特定磁场后,会发出特定频率的信号,阅读器就可获得之前该物品被写入的信息。


这有点像工作人员脖子上挂的胸牌,而你就是他的主管,当他进入你的视线,你就可以知道他的姓名职业等信息,还可以改写他胸牌的内容。



如果说RFID是一个人戴着胸牌方便别人了解他,那么NFC就是两个人都戴着胸牌,而且他们可以在看到对方后任意更改胸牌上的内容,改变对方接收到的信息。



NFC与RFID在物理层面看上去很相似,但实际上是两个完全不同的领域,因为RFID本质上属于识别技术,而NFC属于通信技术。



NFC诞生之初,就兼容了索尼公司的FeliCaTM标准,以及ISO14443 A,B,也就是飞利浦的MIFARE标准。在业界简称为Type A,Type B和Type F,其中A,B为Mifare标准,F为Felica标准。



NFC有三种工作模式:


1.主动模式


在主动模式下NFC终端可以作为一个读卡器,发出射频场去识别和读/写别的NFC设备信息。


主动通信模式


2.被动模式


这个模式正好和主动模式相反,此时NFC终端则被模拟成一张卡,它只在其他设备发出的射频场中被动响应,被读/写信息。


被动通信模式


3.双向模式


在此模式下NFC终端双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。相当于两个NFC设备都处于主动模式。


以被动模式为例:


启动NFC通信的设备,也称为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106kbps、212kbps或424kbps其中一种传输速度,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。


两者即实现了通信。


移动设备主要以被动模式操作,可以大幅降低功耗,并延长电池寿命。


NFC的发展


发布NFC后,两大巨头可以说是信心满满,相信这又是一款可以改变世界的产品。


毕竟,NFC与蓝牙(bluetooth)相比,不仅更加安全,而且建立连接只需要0.1秒不到。更不用提NFC的卡模拟功能,让手机同时成为公交卡、门禁卡甚至银行卡,可以说NFC全方面碾压蓝牙。



但是事实上,NFC连推广的那一步都没迈出去。


虽说NFC更加方便安全,而且成本相较于蓝牙更低,但必须近距离甚至接触的建立连接方式是它的一块短板。


而且,在文件传输速度上,NFC也不尽人意。NFC在传输速度上理论上最快只能达到 868 Kbps,而蓝牙却可以达到 2.1 Mbps。



日本可以说是NFC的娘家了,也是NFC早期最主要的推广地区。


在手机厂商,商家,运营商乃至银行的联合推广下,日本的手机早已集成了公交卡和银行卡功能。


但在日本以外,NFC一片惨淡,特别是在欧洲,由于诺基亚高昂的授权及服务器费用,缺少诺基亚的技术支持,导致众多开发者对于NFC敬而远之。


NFC主要在亚洲推广较为普遍


尽管诺基亚推出了世界上第一款NFC产品——诺基亚3220,并且几乎将NFC作为了手机标配。但由于没什么真正实用的功能,NFC也只能作为一个噱头,逐渐淡出了人们的视线。


Nokia 3220


NFC的新生


如今,随着移动支付的普及,NFC这项技术重新进入了各大手机厂商的视线。



相比于现在的扫码—付款模式,NFC的接触付款模式显然更加快捷和安全,NFC技术也终于不再是屠龙之技。



现在NFC主要有以下两大应用方面:


卡模拟


这是NFC最早的功能之一。


让手机可以作为公交卡和银行卡使用,可以大大减少现在出行所需要携带卡片的数量。但是由于软件问题,这个功能在早期始终无法普及。


现在该功能终于得到了足够的软件支持,小米、华为、三星、努比亚、一加、魅族等手机厂商纷纷推出了可以模拟公交卡的专属APP。遗憾的是,该功能只能在几个一线城市使用,普及还需要时间。



至于银行卡模拟,目前只有支付宝,Samsung Pay,Mi Pay,华为钱包等几个APP支持。



文件传输


类似于手机蓝牙,在两台手机都将NFC功能开启后,将手机靠近即可建立连接,之后就可选择传输或接收文件。



但是,正如前文提到的,NFC远不如蓝牙快捷,但NFC可以作为蓝牙的预链接使用。


现在很多相机、照片打印机,也通过NFC进行图片快速传输,毕竟非常方便快捷。


相机的NFC功能


打印机的NFC功能


除此以外,越来越多的NFC应用被不断发掘出来。例如,现在火爆的共享单车。


摩拜和ofo两大共享单车也发布了支持NFC的新车型,用户可以跳过扫码步骤,直接将手机靠近智能锁即可解锁,让用户的使用体验更好,但目前该功能仍有一定的局限性。


三星Note8开启摩拜智能锁


受制于基础设施和产业链的极不完善,NFC目前远远不能发挥它的全部功能。


例如NFC名片,通过NFC标签拨打电话,访问网址,甚至通过NFC标签来获取商品信息等等,很多功能都还在研发阶段,没有走进我们的生活。


让我们再给它一点时间,也许不久的将来,它会迎来自己的春天。                            

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