NFC技术及近距离通信应用设计盘点

一、NFC简介

NFC英文全称Near Field CommunicaTIon，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。

NFC由非接触式射频识别（RFID）及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并，现在已经演变成一种短距离无线通信技术，发展态势相当迅速。

与RFID不同的是，NFC具有双向连接和识别的特点，工作于13.56MHz频率范围，作用距离10厘米左右。NFC技术在ISO 18092、ECMA340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。

NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过NFC，电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接，进而实现数据交换和服务。

二、NFC发展历史与应用

2.1 NFC发展历史

2004年3月18日 为了推动 NFC 的发展和普及，NXP（原飞利浦半导体）、索尼和诺基亚创建了一个非赢利性的行业协会——NFC 论坛，旨在促进 NFC 技术的实施和标准化，确保设备和服务之间协同合作。截止2007年，NFC 论坛在全球拥有超过100个成员，包括：万事达卡国际组织、松下电子工业有限公司、微软公司、摩托罗拉公司、NEC 公司、瑞萨科技公司、三星公司、德州仪器制造公司和 Visa 国际组织。2006年7月复旦微电子成为首家加入NFC联盟的中国企业，之后清华同方微电子也加入了NFC论坛。

2006年6月 NXP、诺基亚、中国移动厦门分公司与"厦门易通卡"在厦门展开NFC测试，该项合作是中国首次NFC手机支付的测试。2006年8月Nokia与银联商务公司宣布在上海启动新的NFC测试，这是继厦门之后在中国的第二个NFC试点项目，也是全球范围首次进行NFC空中下载试验。参与测试使用的NFC手机均为NOKIA 3220。

2007年3月，由欧盟委员会及信息社会技术（IST）项目共同投资，多家公司、大学和用户共同组织成立了泛欧联盟，旨在开发开放式架构，以进一步开发和部署近距离无线通信（NFC）技术，并推动其在手机中的应用。该项目名为"NFC在仓储物流及支付领域的应用（StoLPaN）"，旨在为应用于移动设备、基于NFC的服务开发一个开放式的商用和技术框架。这些架构将超越手机类型及服务性质的限制，推动基于NFC的移动应用在众多行业市场中的部署。

2007年，诺基亚推出了其首款具备NFC技术的商务手机。随后NFC论坛每年举行一次技术大赛，以奖励那些有利于推广NFC技术的创意。此后全球多个国家开始测试NFC产品，目前全球已有100多项NFC技术开发项目正在进行当中。与其他任何新技术一样，目前NFC技术的市场知名度还有待提高。但假以时日，NFC技术无疑将进入主流应用的行列。

2.2 NFC应用

无接触支付

交通运输

医疗健康

智能目标

社交媒体

三、技术原理与比较

3.1 技术原理

支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。

在被动模式下，启动NFC通信的设备，也称为NFC发起设备（主设备），在整个通信过程中提供射频场（RF-field）。

在主动模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图1所示，发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

NFC的实现由两部分组成：NFC模拟前端（NFC Controller与天线）和安全单元。根据应用需求不同，可以是SIM、SD、SAM或其他芯片。如下图所示：

第一代出现的NFC方案基本上都采用的NXP的方案，由模拟前端芯片（PN511）与安全芯片（SmartMX）构成NFC方案。如图为NFC收发器（PN511）：

NFC收发器

NFC是在手机中整合智能卡芯片和天线，以SWP（Single Wire Protocol）连接方案为例，如下图所示：

3.2 与其他近距离通信技术比较

SIMpass技术

SIMpass是全球前五大智能卡供应商之一的握奇数据基于SIM卡的移动支付解决方案，是基于握奇成熟的双界面智能卡技术推出的新技术，能实现各种非接触移动应用。

SIMpass卡是一种多功能的SIM卡，具有接触和非接触两个通讯界面。非接触界面可以支持非接触移动支付、电子存折、PBOC借记/贷记以及其他各种非电信应用。