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走近NFC——解密近场通讯  

2013-08-01 17:09:21|  分类: 电脑知识 |  标签: |举报 |字号 订阅

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走近NFC——解密近场通讯


NFC脱胎于射频识别即RFID,RFID是如今非常普及的一项无线识别技术,比如我们日常使用的公交卡、身份证、上班识别卡等等,它们其中都内置了RFID芯片,这样借助RFID读卡器就可以轻松识别出其中的信息。相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、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。 
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  简单地说,NFC就是一种近距离无线通讯技术,它包括NFC硬件和通信协议,就类似我们平时使用的蓝牙(但是省去繁琐配对和密码输入过程)。它相对于蓝牙和Wi-Fi等无线连接技术,最主要的特点就是安全性高、连接速度快,而且成本低廉,但是由于其数据传输速率低,仅为212Kbps,不适合传输音视频流等需要较高带宽的资源,因此它并不是要完全取代蓝牙、Wi-Fi,而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用,就像NFC音箱,NFC起到的作用多半是快速配对,省去蓝牙连接时较慢的搜索和配对的步骤,而后建立的无线连接和音频传输,还是需要通过蓝牙完成。 
  与RFID一样,NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递。由于NFC整合了RFID和读卡器,因此它既可以作为RFID设备使用,同时也可以作为RFID读取设备使用。 
  NFC设备的读取和信息传输通过电磁感应耦合方式传递,其中的原理可以简单理解为两个设备磁场感应连接,这里的磁场的功能就类似我们日常使用的有线连接介质(如网线、USB连线,只不过NFC是无线形式),NFC设备通过这个看不到的“有线介质”连接后,根据NFC通信协议就可以实现信息的读取和数据的传输了。 
  支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。主动通信模式为20cm,被动通信模式为10cm,信息能够在NFC设备之间点对点快速传递。 
  在主动模式下,一台设备要向另一台设备发送数据,两者都必须产生自己的射频场,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。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。在一个应用会话过程中,NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能,电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备,而不是发起设备。当设备A发出RF信号给B后,B也会发出同样频率的信号给A,然后双方对信号进行处理,各自使用自行发射的RF射频进行点对点的连接。这种模式A、B都会耗电,但是连接速度更快也更稳定。 
  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),将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(从设备),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。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容,因此,NFC发起设备在被动模式下,可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或NFC目标设备,并与之建立联系。在被动模式中,只有设备A发射RF信号,B设备使用加载调制进行数据传输,A、B均使用A设备发射的射频信号进行连接,此时B由于没有发射RF信号,因此可以更为省电。 
  因为NFC大多集成在移动通讯设备上,它不仅整合了RFID和读卡器,而且捆绑了移动网络。它的主要作用是识别和信息无线传输,这些功能可以在我们日常生活中得到广泛的应用。 
  1变身移动认证支付。由于NFC具有RFID识别功能,它的芯片可以通过外置读卡器获得电力。因此只要你的手机内置NFC芯片,并且芯片刷入了相应的信息,比如公交扣费信息,或者公司考勤信息,不管你的手机有没有电,手机都可以作为公交卡、考勤卡使用。到时上班坐公交、公司考勤打卡,掏出你的手机就可以了,再也没有匆忙间出门忘记带零钱、考勤卡而导致无法坐车、缺勤的尴尬了。 
  2变身智能标签。由于整合了RFID和读卡器,因此它可以读取RFID标签信息。比如现在很多超市商品内置了RFID芯片,这样要线下比价、网上购买商品。我们只要掏出手机,然后读取商品内置RFID信息,就可以迅速收集并查看到某商品的信息,包括生产厂家、出厂日期、价格、产地等详细的信息。 
  3点对点无线分享。现在智能手机功能越来越强大,通过手机我们会收集到各种有趣的东西,独乐乐不如众乐乐,因此我们经常需要和好友共享各种资料。NFC就是一种近距离无线通讯技术,现在只要两台设备支持NFC,将它们背靠背放置在一起,通过安卓系统文件管理器选择共享文件→NFC共享,触摸屏幕一下就可以轻松实现文件的无线传输。即使是新手也可以轻松实现数据的无线传送。
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