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  • 南京飛兆電子有限公司

    手機NFC與RFID有哪些區別?

    2021-08-10 15:08:41·瀏覽量1840

    手機NFC與RFID有哪些區別?

      
    手機NFC與RFID有哪些區別?

    越來越多的手機都支持NFC(Near Field Communication, 近距離無線通訊技術)功能,那么,NFC和RFID具體有哪些區別?一起來看看!

    業界周知,NFC是由非接觸式射頻識別(RFID)演變而來, 由飛利浦半導體(現恩智浦半導體公司)、諾基亞和索尼共同研制開發,其基礎是RFID及互連技術。

    NFC技術的工作原理

    NFC技術能夠快速自動地建立無線網絡,為蜂窩、藍牙或WiFi設備提供一個“虛擬連接”使設備間在很短距離內通信,適合移動設備、消費電子產品、PC和智能控件間的通信工作。

    NFC通信在發起設備和目標設備間發生,任何的NFC裝置都可以為發起設備或目標設備。兩者之間是以交流磁場方式相互耦合,并以ASK方式或FSK方式進行載波調制,傳輸數字信號。發起設備產生無線射頻磁場來初始化(調制方案、編碼、傳輸速度與RF接口的幀格式);目標設備則響應發起設備所發出的命令,并選擇由發起設備所發出的或是自行產生的無線射頻磁場進行通信。

    NFC有三種工作模式:主動模式、被動模式和雙向模式。

    主動模式下,每臺設備要向另一臺設備發送數據時,都必須產生自己的射頻場。如上所示,發起設備和目標設備都要產生自己的射頻場,以便進行通信。

    這是點對點通信的標準模式,可以獲得非??焖俚倪B接設置。

    被動通信模式正好和主動模式相反,此時NFC終端則被模擬成一張卡,它只在其他設備發出的射頻場中被動響應,被讀/寫信息。

    雙向模式下NFC終端雙方都主動發出射頻場來建立點對點的通信。相當于兩個NFC設備都處于主動模式。

    手機NFC功能有哪些?

    其實NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案,可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內容與服務。NFC技術允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸,在十厘米(3.9英吋)內,交換數據,其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。

    NFC工作模式有卡模式(Card emulation)、點對點模式(P2P mode)和讀卡器模式(Reader/writer mode)。NFC和藍牙都是短程通信技術,而且都被集成到移動電話。但NFC不需要復雜的設置程序。NFC也可以簡化藍牙連接。NFC 略勝 Bluetooth 的地方在于設置程序較短,但無法達到Blutooth的低功率。NFC的最大數據傳輸量是 424 kbit/s 遠小于 Bluetooth V2.1 (2.1 Mbit/s)。雖然NFC在傳輸速度與距離比不上BlueTooth,但是NFC技術不需要電源,對于移動電話或是行動消費性電子產品來說,NFC的使用比較方便。

    這項技術在日韓被廣泛應用,他們的手機可以用作機場登機驗證、大廈的門禁鑰匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等。

    如何區分NFC與RFID?

    RFID,Radio Frequency Identification,即射頻識別,又名電子標簽。顧名思義,RFID的工作原理就是給一件件物品上貼上一個包含RFID射頻部分和天線環路的RFID電路。

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    攜帶該標簽的物品進入人為設置的特定磁場后,會發出特定頻率的信號,閱讀器就可獲得之前該物品被寫入的信息。

    這有點像工作人員脖子上掛的胸牌,而你就是他的主管,當他進入你的視線,你就可以知道他的姓名職業等信息,還可以改寫他胸牌的內容。

    如果說RFID是一個人戴著胸牌方便別人了解他,那么NFC就是兩個人都戴著胸牌,而且他們可以在看到對方后任意更改胸牌上的內容,改變對方接收到的信息。

    NFC與RFID在物理層面看上去很相似,但實際上是兩個完全不同的領域,因為RFID本質上屬于識別技術,而NFC屬于通信技術。

    首先,NFC將非接觸讀卡器、非接觸卡和點對點功能整合進一塊單芯片,而RFID必須有閱讀器和標簽組成。RFID只能實現信息的讀取以及判定,而NFC技術則強調的是信息交互。通俗的說NFC就是RFID的演進版本,雙方可以近距離交換信息。NFC手機內置NFC芯片,組成RFID模塊的一部分,可以當作RFID無源標簽使用進行支付費用;也可以當作RFID讀寫器,用作數據交換與采集,還可以進行NFC手機之間的數據通信。

    其次,NFC傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術,相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。

    第三、應用方向不同。NFC看更多的是針對于消費類電子設備相互通訊,有源RFID則更擅長在長距離識別。

    隨著互聯網的普及,手機作為互聯網最直接的智能終端,必將會引起一場技術上的革命,如同以前藍牙、USB、GPS等標配,NFC將成為日后手機最重要的標配,通過NFC技術,手機支付、看電影、坐地鐵都能實現 。

    NFC的技術特征

    與RFID一樣,NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞,但兩者之間還是存在很大的區別。首先,NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術,其傳輸范圍比RFID小。其次,NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次,NFC還是一種近距離連接協議,提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比,NFC是一種近距離的私密通信方式。

    NFC、紅外線、藍牙同為非接觸傳輸方式,它們具有各自不同的技術特征,可以用于各種不同的目的,其技術本身沒有優劣差別。

    NFC還優于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制,NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多,不用向紅外那樣必須嚴格的對齊才能傳輸數據。與藍牙相比,NFC面向近距離交易,適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數據;藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點,適用于較長距離數據通信。因此,NFC和藍牙互為補充,共同存在。事實上,快捷輕型的NFC協議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程,促進了藍牙的使用。

    NFC手機內置NFC芯片,比原先僅作為標簽使用的RFID更增加了數據雙向傳送的功能,這個進步使得其更加適合用于電子貨幣支付的;特別是RFID所不能實現的,相互認證和動態加密和一次性鑰匙(OTP)能夠在NFC上實現。NFC技術支持多種應用,包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。通過NFC手機,人們可以在任何地點、任何時間,通過任何設備,與他們希望得到的娛樂服務與交易聯系在一起,從而完成付款,獲取海報信息等。NFC設備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設備對設備的數據傳輸鏈路,其應用主要可分為以下四個基本類型:用于付款和購票、用于電子票證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數據。

    NFC的工作應用模式

    -卡模式

    該模式就是將具有NFC功能的設備模擬成一張非接觸卡,如門禁卡、銀行卡等??M模式主要用于商場、交通等非接觸移動支付應用中,用戶只要將手機靠近讀卡器,并輸入密碼確認交易或者直接接收交易即可。此種方式下,卡片通過非接觸讀卡器的RF域來供電,即便是NFC設備沒電也可以工作。在該應用模式中,NFC識讀設備從具備TAG能力的NFC手機中采集數據,然后將數據傳送到應用處理系統進行處理,如圖1所示?;谠撃J降牡湫蛻冒ū镜刂Ц?、門禁控制、電子票應用等等。

    在andriod4.4 之后,可以支持HCE(host card emulation)的方式,通過手機端軟件模擬卡實現卡模式,而不象以前一樣僅僅由SE控制卡模式。

    -讀卡模式

    即作為非接觸讀卡器使用,比如從海報或者展覽信息電子標簽上讀取相關信息。在該模式中,具備讀寫功能的NFC手機可從TAG中采集數據,然后根據應用的要求進行處理。有些應用可以直接在本地完成,而有些應用則需要通過與網絡交互才能完成。 基于該模型的典型應用包括電子廣告讀取和車票、電影院門票售賣等。比如,如果在電影海報或展覽信息背后貼有TAG標簽,用戶可以利用支持NFC協議的手機獲得有關詳細信息,或是立即聯機使用信用卡購票。讀卡器模式還能夠用于簡單的數據獲取應用,比如公交車站站點信息、公園地圖等信息的獲取等。

    -點對點模式

    即將兩個具備NFC功能的設備鏈接,實現點對點數據傳輸?;谠撃J?,多個具有NFC功能的數字相機、PDA 計算機、手機之間,都可以進行無線互聯,實現數據交換,后續的關聯應用,既可以是本地應用,也可以是網絡應用。該模式的典型應用有協助快速建立藍牙連接、交換手機名片和數據通信等。

    NFC在手機的應用場景

    NFC設備已被很多手機廠商應用,NFC技術在手機上應用主要有以下五類。

    1. 接觸通過(Touch and Go),如門禁管理、車票和門票等,用戶將儲存著票證或門控密碼的設備靠近讀卡器即可,也可用于物流管理。
    2. 接觸支付(Touch and Pay),如非接觸式移動支付,用戶將設備靠近嵌有NFC模塊的POS機可進行支付,并確認交易。
    3. 接觸連接(Touch and Connect),如把兩個NFC設備相連接,進行點對點(Peer-to-Peer)數據傳輸,例如下載音樂、圖片互傳和交換通訊錄等。
    4. 接觸瀏覽(Touch and Explore),用戶可將NFC手機接靠近街頭有NFC功能的智能公用電話或海報,來瀏覽交通信息等。
    5. 下載接觸(Load and Touch),用戶可通過GPRS網絡接收或下載信息,用于支付或門禁等功能,如前述,用戶可發送特定格式的短信至家政服務員的手機來控制家政服務員進出住宅的權限。

    本文綜合整理自百度百科、知乎、傳感器技術等


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