nfc簡介
nfc即近距離無線通訊技術。這個技術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。近場通信(NearFieldCommunication,NFC)是一種短距高頻的無線電技術,在13.56MHz頻率運行于10厘米距離內。其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。目前近場通信已通過成為ISO/IECIS18092國際標準、ECMA-340標準與ETSITS102190標準。NFC采用主動和被動兩種讀取模式。
NFC近場通信技術是由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來,在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。工作頻率為13.56MHz,但是使用這種手機支付方案的用戶必須更換特制的手機。目前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。
NFC技術原理
近場通信(NearFieldCommunication,NFC),又稱近距離無線通信,是一種短距離的高頻無線通信技術,允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸(在十厘米內)交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來,并向下兼容RFID,最早由Sony和Philips各自開發成功,主要用于手機等手持設備中提供M2M(MachinetoMachine)的通信。由于近場通訊具有天然的安全性,因此,NFC技術被認為在手機支付等領域具有很大的應用前景。同時,NFC也因為其相比于其他無線通訊技術較好的安全性被中國物聯網校企聯盟比作機器之間的“安全對話”。
NFC芯片是具有相互通信功能,并具有計算能力,在Felica標準中還含有加密邏輯電路,MIFARE的后期標準也追加了加密/解密模塊(SAM)。
NFC標準兼容了索尼公司的FeliCaTM標準,以及ISO14443A,B,也就是使用飛利浦的MIFARE標準。在業界簡稱為TypeA,TypeB和TypeF,其中A,B為Mifare標準,F為Felica標準。支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下,啟動NFC通信的設備,也稱為NFC發起設備(主設備),在整個通信過程中提供射頻場(RF-field),它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備),不必產生射頻場,而使用負載調制(loadmodulation)技術,即可以相同的速度將數據傳回發起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容,因此,NFC發起設備在被動模式下,可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備,并與之建立聯系。
在主動模式下,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。如圖1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。這是對等網絡通信的標準模式,可以獲得非常快速的連接設置。
nfc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技術目前常見的九種應用
1.金融支付
在國內,NFC 在金融支付當中的應用是最為紅火的,銀聯與中移動TSM搭建,招行、浦發、光大、廣發等銀行推出的手機錢包,各大巨頭齊推的同時,也讓人產生了一種錯覺,NFC只應用在支付。無論褒貶,NFC對金融支付行業的顛覆是無可厚非的。在未來,人們將通過NFC與手機錢包的配合進行日常支付,更甚者,它不僅僅會消滅信用卡,還將消滅現金。
2.交通
交通可以說是NFC應用最為基礎的功能,通過NFC設備觸碰閘機口的讀卡區域,可以自動打開閘道,這是將城市交通卡的功能集成到NFC設備之上,通過卡模擬實現。實際案例上,國內手機深圳通雖然使用的是2.4G技術,技術實現上與NFC有所不同,但使用方式都是一樣的,而NFC技術也可以在地鐵公交的小額支付環境中大展神威。目前,深圳數智國興和深圳通已在合作提供NFC手機公交一卡通解決方案。
在國外,以英國倫敦公交系統為例,今年1月份,倫敦8500輛公交車將支持NFC支付,乘客可以使用借記卡、信用卡或充值卡在NFC讀取器上支付交通費用。而更遠的未來,NFC手機普及之后,將取代卡的存在,直接使用NFC手機進行交通支付。對于交通的顛覆也是毋庸置疑的。
業內認為,“公交服務和交通服務特別是在亞洲NFC發展的一個重要驅動力。”NFC可以幫助交通系統在效率上提高一個數量級,而交通系統對NFC的支持,也將助推NFC,使之完成良好生態系統的初步也是基本構架。
3.廣告
NFC標簽因其可重復讀寫,并且可記錄讀取的次數,在廣告業也將掀起一番變革。在深圳地鐵,扶梯隨處可見二維碼,但卻極少有人會去掃描讀取,這是因為二維碼需要對準讀取,而人在動態的扶梯當中是難以對準的,從人性化設計來說,扶梯上的二維碼雞肋非常。而NFC則可以在這種情況下實現對二維碼相關功能缺乏的互補。在動態時,NFC更利于讀取。 具體的NFC廣告方案可以參考微軟2012年在澳大利亞宣傳其最新光暈4游戲。宣傳海報上帶有NFC標簽以及二維碼,兩種方式互補,而且本活動最大的特點是第一個讀取NFC標簽的玩家可以獲得獨一無二的獎勵,而后續的讀取者只能獲得基本的宣傳內容,這種宣傳方式可以激起玩家的尋寶式熱情,全城搜索NFC廣告以獲得第一次讀取的獎勵。而且廣告的深度瀏覽也加強不少,也是線上與線下、虛擬與現實活動的完美結合。在玩家讀取標簽之后,后臺可以知道讀取的次數,了解廣告位的冷熱程度,掌握數據之后廣告公司可以合理的分布廣告位,避免資源浪費。
較之傳統廣告,互動性、讀取數據收集、廣告效果等,NFC都呈現了無比的優勢。
4.圖書出版
對于圖書而言,一直存在的爭議是電子圖書是否會替代紙質圖書,而現在NFC技術的到來,也將改變圖書出版的原有模式。
2012年10月,美國新墨西哥州阿爾伯克基城在熱氣球節推出NFC圖書,圖書集成了八個NFC芯片,通過NFC設備讀取可以瀏覽多媒體,互動性、信息娛樂、個性化、社交媒體等都可以添加,如此可以帶來不一樣的閱讀體驗,特別是在視頻、游戲、社交功能的添加之后,紙質圖書也變得繽紛多彩。
出版不僅僅可以是圖書,在光碟唱片上,NFC也可以應用,首先是一個盜版的防止,二維碼雖然也有一定的防偽功能,但是可復制性太強,安全上難以與NFC比肩。索尼就試圖通過NFC進行游戲的防偽,杜絕二手游戲的流通,游戲的光碟將內置NFC標簽,通過游戲主機的讀取之后激活程序,而且該光碟需與特定的播放設備或用戶帳戶掛鉤之后才能運行,這樣其它設備及用戶將無法使用該光碟。視頻聲效和防偽的結合,在一定程度上可以豐富圖書出版的形式,增加可閱讀性。隨著NFC標簽成本的逐漸降低,NFC在圖書出版中的應用也將隨之增加。
5.通信
NFC繼承了RFID該有的人機交互、機器與機器交互等功能都將走出專業工廠應用,走向人們日常家電當中,實現人們對家電的簡單可控。
當下比較多的NFC家電應用有NFC藍牙音箱、支持NFC的筆記本、NFC數碼相機、NFC智能電視,而NFC手機不必多說的成為人們日常生活中最常用的電子設備,隨著物聯網概念的興起,NFC也將逐漸進入人們的生活當中。
而更廣義的通信,自然是電信運營商,按當下國內局勢來說,三大運營商都在窺探NFC,特別是NFC支付,首當其沖是中國移動,中國移動2012年年底宣布開放NFC手機SIM卡空間,并且2013年目標是向市場投放千萬臺NFC手機,近段時間HTC ONE TD版NFC手機的正式發布也是其中之一。NFC支付對于運營商來說,可以借助手機錢包增加用戶粘度,并增加可盈利點。傳統的電信運營商更可以通過NFC技術向信息服務商轉型,發展多元化業務。而運營商對用戶的信息掌握是其優勢,如何將用戶信息轉化為運營商移動支付核心競爭力,正是NFC技術給予運營商的一大利器。
在此,無論是狹義上的通信,還是廣義上的通信,NFC技術都將給行業帶來不小的沖擊,NFC給通信世界帶來的變化將是不可預料的。
6.零售商超
NFC在零售中的應用以法國Casino超市為例,2012年10月,法國Casino連鎖超市宣布試點全球第一個NFC超市,在超市中,用戶通過NFC手機讀取貨架當中的商品NFC標簽,而后顧客的NFC手機將顯示商品的成分列表、供貨信息、視頻資料、價格等相關信息,并且超市可以通過標簽讀取的次數,了解消費者喜好,進一步安排貨架的人性化擺放,促進消費。與此同時還能與虛擬APP相結合,增減選購的產品,讓消費者可以對自己選購的商品一目了然,并提前知道所需要消費的金額,而NFC支付也有結合應用。
也許NFC在超市當中的應用只是將紙質標示變成電子標簽標示,但在服裝零售的應用則最大程度的提高了消費者的消費體驗,今年3月份西雅圖服裝店Hointer就引入NFC技術,在服裝店的衣服配有NFC標簽,消費者讀取NFC標簽之后可以獲得衣服的詳細信息,如果確定試穿,還可以通過APP應用控制店內的存儲系統,將衣服30秒內放入試衣間,免去了服務員翻找衣服以滿足消費者試穿欲望的繁瑣。另一方面店家可以通過消費者對NFC標簽的讀取情況了解產品的冷熱程度,商家依此可以迅速的調整營銷策略。 零售作為一個快速流通的行業,數據的收集和反饋非常重要,不能及時了解市場動向則局限了決策者時效管理,另一方面也降低了消費者的消費體驗。NFC快速的信息傳達正彌補了這一點,未來NFC將會成為零售業獲取消費信息,取悅消費者的重要手段。
7.娛樂
娛樂行業首先介紹任天堂的Wii U游戲主機,NFC最大的一個賣點是線上與線下的有效對接,而游戲正是需要這樣的方式來提高耐玩度,并且給玩家不一樣的游戲體驗。在虛擬游戲發布的同時,發布帶有NFC標簽的玩偶,NFC手柄可以讀取玩偶上的NFC標簽,增加可玩角色,并且還可以通過NFC玩偶將游戲中的數據帶到另一個主機上,如U盤數據的拷貝一般。而近期任天堂公司也將通過Wii U主機上搭配的NFC功能進行支付上的開通,方便玩家的同時,可以進軍小額支付市場,拓展業務贏得更多的合作伙伴。
虛擬游戲或許是娛樂行業的冰山一角,在此也可列舉美國蘭開斯特大學的CheckinDJ自動選歌平臺,該平臺在公共場所設置NFC簽到區域,學生通過帶有NFC標簽的借書證或者杯子進行簽到,獲得的簽到數量可以增加社交媒體賬號推薦歌曲的人氣,當一首歌曲獲得最高人氣時,公共場所將自動播放該歌曲,以此達到滿足大多數人音樂喜好的要求。該平臺很好的發揮了NFC的簽到功能,不僅僅在于公共場所音樂的選擇,在所有需要征求大眾意見的場合都可以運用。
國外NFC應用已初見效果,而國內據了解深圳有某公司已與電影院合作,利用NFC標簽進行電影票的優惠及兌換,并且現在已經有和保險公司合作,在未來也將逐步進入其他應用領域,NFC交互將在國內NFC市場帶起寥寥星火。 娛樂講究的是一個互動性,而NFC的數據交互非常方便,在未來娛樂業的應用將不可限量。
8.醫療
醫療行業需要的是化繁為簡的技術,數據的管理至關重要,近日,哈佛大學也試圖通過NFC進行藥品追蹤管理。追蹤系統使用的是谷歌Nexus 7 NFC設備,使用該設備可以運行最新的應用并且儲存每個病人的醫療數據以及用藥情況,整個系統應用的NFC標簽可以作為腕帶,系在病人的手上,也可以在醫療袋和員工卡上附帶。當需要進行用藥情況管理時,護士使用NFC設備觸碰上述擁有NFC標簽的物品,設備中的應用將檢查是否藥物的種類和劑量使用得當,并且記錄本次用藥情況以及用藥人,很好的保證了醫護工作人員對用藥的責任審查。
而英國某公司則通過NFC進行醫護工作人員的管理,在每個需要醫療護理的家庭安裝一個NFC標簽,醫護工作者到達和離去時都要進行一次讀取,與此同時,后臺還會實時傳遞合適的任務(如在附近的工作),并且將相關信息發送至工作者的手機。當然,受到醫護照料的家庭也可以實時查詢醫護情況。
而在香港智能卡展,ST也展出了具備NFC功能的電子體溫計,在數據傳輸上,NFC可以獲得比藍牙、傳統USB接口等更簡快的數據傳輸。而管理方面的應用,NFC必將在醫療領域得到不錯的發展。
9.身份識別
NFC由于天生通信距離短,傳輸范圍上也許比不上藍牙、紅外等通信手段,但是其安全性與生俱來,特別是在SE安全元件的幫助下,NFC卡模擬功能成為身份識別的重要手段。 作為NFC一卡通應用的優秀廠商深圳數智國興已經NFC技術已成功應用在門禁、考勤、訪客、會議簽到、巡更等領域,并發揮著舉足輕重的作用。
4月初,法國Continental在波爾多市測試NFC虛擬汽車鑰匙,通過NFC的卡模擬功能解鎖并啟動電動汽車,使用者想要測試這個功能,必須下載官方APP到NFC手機當中,Continental將發送經過加密的數據到用戶NFC手機當中,并且儲存在SIM當中,以此獲得對車輛的控制權限。NFC手機將與電動汽車進行數據的交互,內容包括資格認證、電動汽車基本信息以及用戶配置文件,而NFC讀卡器置于電動汽車的擋風玻璃處,通過閱讀NFC讀卡器,可以啟動電動車。
NFC汽車鑰匙是NFC卡模擬的經典應用,也是身份識別領域的新銳應用,而身份識別涉及的安全問題,國外已有廠商通過NFC將線下的實體證件與線上的社交賬號結合,完成安全的身份識別登錄。
nfc發展前景
NFC具有成本低廉、方便易用和更富直觀性等特點,這讓它在某些領域顯得更具潛力——NFC通過一個芯片、一根天線和一些軟件的組合,能夠實現各種設備在幾厘米范圍內的通信,而費用僅為2~3歐元。據ABIReasearch有關NFC有最新研究,NFC市場可能發跡于移動手持設備。ABI估計,到2005年以后,市場會出現采用NFC芯片的智能手機和增強型手持設備。到2009年,這種手持設備將占一半以上的市場。研究機構StrategyAnalytics預測,至2011年全球基于移動電話的非接觸式支付額將超過360億美元。如果NFC技術能得到普及,它將在很大程度上改變人們使用許多電子設備的方式,甚至改變使用信用卡、鑰匙和現金的方式。NFC作為一種新興的技術,大致總結了藍牙技術協同工作能力差的弊病。不過,它的目標并非是完全取代藍牙、Wi-Fi等其他無線技術,而是在不同的場合、不同的領域起到相互補充的作用。因為NFC的數據傳輸速率較低,僅為212Kbps,不適合諸如音視頻流等需要較高帶寬的應用。
而所謂RFID標準和NFC標準的沖突,是對NFC的一種誤解。NFC和RFID在物理層有相似之處,但其本身和RFID是兩個領域的技術,RFID僅僅是一種通過無線對標簽進行識別技術,而NFC是一種無線通信方式,這種通信方式是交互的。
NFC開環產業鏈繁冗閉環前景樂觀
開環情況下的NFC支付有著繁冗的產業鏈,從手機OEM開始,NFC芯片供應商、COS供應商、eSE商都需要參與手機的設計,在手機OEM協調各供應商之后,又存在手機生產的測試良品率的問題。NFC手機出廠之后,不同廠商之間的手機存在不能互相交互的問題,如果應用在支付,就標準而言,工信部必須審批確保手機在通信行業的準入,銀聯和央行則把關NFC手機在開環支付領域的可用。在NFC經常使用的交通領域,需要經過住建部和交通部不同標準的支持問題。從宏觀來說,NFC支付需要經歷TSM的利益爭奪,而微觀上,又需要經過不同Type支持等問題的考驗。與此同時,這還是在沒有考慮NFC三大方案如何選擇的情況下的考慮,背后的卡商、方案商的利益和產業格局博弈更加復雜。
總而言之,言而總之,NFC開環支付所需要牽扯的利益團體較多,NFC產業鏈極其繁冗。鄧欣透露,在國企當中,項目的實施可以獲得一定的國企補助。從這一個角度來講,NFC在國內的應用會更加復雜。
對于NFC的發展,有報告預測,2013年全球NFC手機的銷售量將增長156%,總量將達到4億臺,這就意味著,全球三分之一的智能手機都將支持NFC功能。預測是預測,現實仍然要面對現實,國內的NFC應用仍然很少,就北京的NFC支付商用而言,有業內人士表示,可以用慘淡來形容。“中國移動的NFC項目,是以發布會為結束。”、“中國移動的NFC項目更多的是形象工程”。鄧欣也認為,NFC可以分為三個發展階段,樣品、產品和商品階段,國內的NFC發展仍然是樣品階段,普通大眾非常少使用NFC支付。
國內的三大運營商攻守情況,中國移動是處于守勢,而電信和聯通是處于攻勢。中國移動為了留住用戶,向多應用發展,NFC支付很大程度上是賣愿景給消費者。而聯通有3G的優勢不急于推NFC,電信則不想成為NFC的“試驗小白鼠”,但這兩個運營商出于增加用戶的考慮,對NFC仍然有期待。
到了閉環當中,應用區域的用戶密集,使用也變的更加頻繁,以園區、用戶、集成商、運營商等團體為主要的參與者,牽扯到的利益體不多,張武認為:“隨著NFC手機的普及,不管是作為IC卡還是作為終端設備,園區一卡通必須支持NFC手機的應用,前景是樂觀的,關鍵在于NFC手機的開放性、穩定性、各大運營商標準的統一等。”
鄧欣表示,NFC手機一卡通[8]也存在一個TSM的問題,但不是運營商、銀聯等爭奪的TSM制高點,而是二三級TSM。在共同的TSM下,統一性得到保證,但需要一定的開放性,才能讓應用豐富。張武表示:“一卡通集成公司不但要做好NFC手機的應用,還要不斷的開放標準的接口,允許使用單位、使用人員、第三方智能終端應用開發商參與到NFC手機的應用開發之中,讓園區一卡通成為一個更加開放、更加規范的應用平臺。”
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