短距离无线通信技术NFC—第七章

短距离无线通信—NFC技术PartI：NFC技术、原理等概述PartII：NFC应用PartII：NFC应用小结PartIII：小结NFC技术概述NFC技术概述（1）NFC技术定义™近场通信（NearFieldCommunication，NFC），又称近距离无线通信是种短距离的高频无线通（1）NFC技术定义又称近距离无线通信，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（在10cm内）交换数据据传输（在10cm内）交换数据。™Field，场是指电磁感应的磁场（Magneticfield），™Near，近，近是指接近、靠近之意。NFC技术概述NFC技术概述（1）NFC技术定义™NFC将非接触读卡器、非接触卡和点对点（Peer-tP）功能整合进块单芯片由于需要近距离（1）NFC技术定义to-Peer）功能整合进一块单芯片，由于需要近距离通信，NFC技术具有天然的安全性，特别是在手机支付等领域具有很大的应用前景并可用于设备互支付等领域具有很大的应用前景，并可用于设备互联、服务发现以及移动商务等广泛领域。™NFC提供了一个开放接口平台，可以对无线网络进行快速、主动设置，也是虚拟连接器，服务于现有蜂窝网络、蓝牙和无线802.11设备。NFC技术概述NFC技术概述（2）NFC技术起源与发展™NFC技术在射频识别技术（RFID）和互联网技术二者整合基础上发展而来的最早由PhilipsNokia（）C技术起源与发展者整合基础上发展而来的，最早由Philips、Nokia和Sony主推，主要用于手机等手持设备中。™NFC技术使任意两设备靠近（不需要线缆连接），就可以实现相间的通信因而可以实现移动设备就可以实现相互间的通信，因而可以实现移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信离无线通信。NFC技术概述NFC技术概述（2）NFC技术起源与发展™为了推动NFC的发展和普及，飞利浦、索尼和诺基亚创建了一个非赢利性的行业协会——NFC论坛，基亚创建了个非赢利性的行业协会——NFC论坛，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。之间协同合作™目前，NFC论坛在全球拥有100多个成员，包括：™目前，NFC论坛在全球拥有100多个成员，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、公司摩托罗拉公司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，以及我国的复旦微电子和清华同方微电子。NFC技术概述NFC技术概述（2）NFC技术起源与发展（）C技术起源与发展NFC技术概述NFC技术概述NFC技术要点¾基于射频技术工作频段1356MH¾基于射频技术，工作频段13.56MHz；¾基于ISO18092标准，兼容ISO14443（非接触式智能卡标准）；智能卡标准）；¾通信距离一般为10-20cm；¾支持数据传输速率：106、212、424kbit/s。™三星WP8智能手机ATIVS---“令人惊喜”(微软)，WindowsPhone8操作系统™16GB和32GB两种版本，采用1.5GHz双核处理器、8.7毫米厚全铝机身，配备4.8英寸高清Super、8.7毫米厚全铝机身，配备4.8英寸高清SuperAMOLED显示屏、800万像素后置+190万像素前置摄像头、2300毫安大容量电池，支持NFC近场通摄像头、2300毫安大容量电池，支持NFC近场通信等功能。NFC技术概述NFC技术概述（3）NFC技术的优势™此外，NFC具有成本低廉、方便易用和更富直观性、（3）NFC技术的优势天然的安全性，以及连接建立的快速性。™NFC缺点是数据传输速率较低，目前支持的最高速率为424Kbps，不适合诸如音视频流等需要较高带宽的应用。宽的应用NFC技术概述NFC技术概述（3）NFC技术的优势™首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信无（3）NFC技术的优势线连接技术，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™NFC采取了独特的信号衰减技术相对于RFID来说™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。NFC技术概述NFC技术概述（3）NFC技术的优势™其次，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（3）C技术的优势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。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、信方式。最后，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。（3）NFC技术的优势™NFC比红外更快更可靠而且简单得多与蓝牙相（3）NFC技术的优势™NFC比红外更快、更可靠而且简单得多。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据；敏感的个人信息等重要数据；蓝牙能够弥补C通信距离不足的缺点适用于较™蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在同存在。™NFC协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使用。程，促进了蓝牙的使用™NFC除了拥有让电子装置于短距离之中进行通讯之外NFC还具有Enabler的角色行通讯之外，NFC还具有Enabler的角色，意即两装置间可由NFC这项功能，快速建立起彼起沟通的桥梁后再透过其他传输立起彼起沟通的桥梁后，再透过其他传输率最高的无线技术来传输档案较大的数据。NFC具有『虚拟连接器』的特性ABNFC™NFC与其他近距离通信技术的比较IEEEIEEE802.15.4a802.15.4aNFC技术标准NFC技术标准™NFC由Philips、Sony提出后，在2003年12月8日™NFC由Philips、Sony提出后，在2003年12月8日通过ISO/IEC（InternationalOrganizationforStandardization/InternationalElectrotechnicalCii）机构的审核而成为国际标准Commission）机构的审核而成为国际标准。2004年3月18日由ECMA（ECt™2004年3月18日由ECMA（EuropeanComputerManufacturersAssociation）认定为欧洲标准，而陆陆续续通过的标准编列有ECMA-340（NFCIP-而陆陆续续通过的标准编列有ECMA340（NFCIP1）、ECMA-352（NFCIP-2）、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC18092、ISO/IEC21481。NFC技术标准NFC技术标准™2006年8月NFC论坛正式对外发布四份关于NFC™2006年8月，NFC论坛正式对外发布四份关于NFC的技术文件，使NFC有了更清晰具体的实现方向，同时也使NFC技术与手机的结合取得重要进展同时也使NFC技术与手机的结合取得重要进展，包括：™数据交换格式(NFCDataExchangeFormat™数据交换格式(NFCDataExchangeFormat，NDEF)，规定了NFC的通用数据格式；记录类型定义(NFCRdTDfiii™记录类型定义(NFCRecordTypeDefinition，RTD)，规定了设备之间通信所使用消息的标准记录类型录类型；NFC技术标准NFC技术标准™记录类型包括一些与RTD相关的文件与网络资源的基本技术规格：NFCTextRTD（文本RTD）：规定纯文本记录；NFCTextRTD（文本RTD）：规定纯文本记录；NFCURIRTD（统一资源标识符RTD）：记录因特网记录特网记录™LLCP（LogicalLinkControlProtocol）协议规定了点对点通信的规范和标准定了点对点通信的规范和标准。NFC技术标准NFC技术标准™NFC是符合ECMA340与ETSITS102190V111™NFC是符合ECMA340与ETSITS102190V1.1.1以及ISO/IEC18092标准的一种开放式平台技术。™这些标准详细规定NFC设备的调制方案、编码、传输速度与RF接口的帧格式，以及主动与被动NFC模输速度与RF接口的帧格式，以及主动与被动NFC模式初始化过程中，数据冲突控制所需的初始化方案和条件。™此外，这些标准还定义了传输协议，其中包括协议™此外，这些标准还定义了传输协议，其中包括协议启动和数据交换方法等。NFC技术标准NFC技术标准™NFC空中接口符合以下标准：™NFC空中接口符合以下标准：ISO/IEC18092NFCIP-1ECMA-340ECMA340ETSITS102190V1.1.1(2003-03)ISO/IEC21481NFCIP-2ECMA352ECMA-352ETSITS102312V1.1.1(2004-02)NFC技术标准NFC技术标准™NFC测试方法符合以下标准：™NFC测试方法符合以下标准：ISO/IEC22536NFCIP-1RF接口测试方法ECMA-356/ETSITS102345V111(2004-08)ECMA-356/ETSITS102345V1.1.1(2004-08)ISO/IEC23917有关NFC的协议测试方法ISO/IEC23917有关NFC的协议测试方法ECMA-362NFC技术标准NFC技术标准™ISO/IEC21481和ECMA352中定义的NFCIP-2指™ISO/IEC21481和ECMA352中定义的NFCIP2指定了一种灵活的网关系统，用来检测和选择三种操作模式之一：¾NFC数据传输速度¾邻近耦合设备(PCD)¾邻近耦合设备(PCD)¾接近耦合设备(VCD)NFCCIP-2设备备操作及及模式选选择流程NFC技术标准NFC技术标准™目前仍有NFC的一些标准没有被确定，自2006年11月USB组织对SIM卡和手机基带间的高速接口进行投票以来，手机中SIM卡与NFC芯片连接的接口标准已经拖延了相当长的时间。™国际标准化组织在专注于NFC接口方面的工作，目前仍在进行中前仍在进行中。NFC技术标准NFC技术标准™NFC论坛2006年6月正式对外公布的NFC技术架构™NFC论坛2006年6月正式对外公布的NFC技术架构最上层：是对应各种不同应用而设立的应用模式层中间层：各种数据格式与传输协议的规范标准最底层：无线射频层，可适用于各种不同的非接触智能卡。智能卡NFC技术标准NFC技术标准™最底层包括所有今日流行普及的非接触式智能卡™最底层，包括所有今日流行普及的非接触式智能卡标准：ISO18092、ISO14443TypeA（即Philips的Mifare现有悠游卡即属此类）ISO14443的Mifare，现有悠游卡即属此类）、ISO14443TypeB、FeliCa（Sony公司）等。™Philips已经推出了四款的NFC应用芯片™Philips已经推出了四款的NFC应用芯片：PN511、PN512、PN531、PN532NFC技术标准NFC技术标准PN511的典型应用设计电路图图中PN511透过PN511的典型应用设计电路图图中PN511透过Host（主控）接口与左端的微处口与左端的微处理器相连，右端则透过RC谐振电路与无线模拟感应传输用天线进行连接行连接。NFC技术标准NFC技术标准™中间层：是格式和协议层，如RTD（RecordType™中间层：是格式和协议层，如RTD（RecordTypeDefinition）、NDEF（DataExchangeFormat）等，以及点对点应用所需LLCP（LogicalLink等，以及点对点应用所需LLCP（LogicalLinkControlProtocol）协议。™所谓的点对点应用类似U盘只是现有的盘有实际™所谓的点对点应