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NFC技術介紹及應用

2013-03-25 來源:微波射頻網搜集整理 字號:
五、NFC 技術的幾種實現方式

1、NFC 手機方案

該方案中NFC 功能芯片和天線與手機的其他部分及SIM 卡相獨立,但NFC模塊與手機共用電池。電池有電時,NFC 模塊可在主動、被動和雙向三種模式下工作;電池斷電時,只能在被動模式下工作,相當于普通的一卡通。手機開關機對NFC 模塊無影響,即在手機關機時也可使用NFC 功能。實現方式有兩種:一是定制手機,將天線集成在手機電池或主板上,使NFC 應用與手機融為一體,工作穩定可靠,但需更換手機;二是將天線與NFC 芯片直接相連,然后與電池緊貼放在電池和手機后蓋之間,用戶不需更換手機。

此方案的不足:天線連接的可靠性不高;此外對手機的內部尺寸有特殊要求,增加天線之后影響了手機的便攜性。

此方案的優點:對不同技術、不同信用卡發行商的卡兼容性好,在全球已有很多案例,應用技術也比較成熟,比較適合試點期的項目。諾基亞的6131手機即基于此。

2、雙界面SIM 卡方案

該方案基于13.56MHz的SIM Pass標準,是一種雙界面智能SIM 卡,支持非接觸式應用,同時也可實現普通手機SIM 卡的功能,在接聽撥打電話、收發短信時不影響非接觸式操作。

兩種實現方式與NFC 方案基本相同:一是定制手機;二是將天線與SIM 卡直接相連后放在電池和手機后蓋之間,這樣可只更換SIM 卡,降低成本,缺點也是天線連接的可靠性低、對手機尺寸要求高等。該方案占用了C4 和C8 接口,而這兩個接口是用于高速數據下載的,可能會影響到未來高速空中下載應用。

3、帶有USIM 卡安全功能的NFC 方案

此方案分離了應用層和底層功能,把NFC 應用重要數據以及安全控制放在SIM 卡中,把NFC 功能芯片放在手機中。NFC 主控芯片通過SWP/HCI 協議與SIM 卡通信,不會占用原有的準備用于大容量卡的管腳。應用Midlet 與SIM 卡通過標準ISO7816 協議通信。用戶更換SIM 卡時,可以帶走現有的交易數據,實現徹底的機卡分離。下圖是一個拓撲圖。

六、NFC與其他近距離通信技術的比較

1、RFID與NFC比較

NFC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。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并,現在已經演變成一種短距離無線通信技術,發展態勢相當迅速。

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,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。 其次,NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,目前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。最后,RFID更多的被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理上,而NFC則在門禁、公交、手機支付等領域內發揮著巨大的作用。

2、NFC 技術與別的技術的比較

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。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。

七、NFC 測試相關

Measurement setup1, Using Oscilloscope

•  DUT’s antenna is connected to the oscilloscope without antenna matching.
•  Measurement result
○  Sample 1 1.9V
○  Sample 2 502mV
○  Sample 3 280mV
○  Sample 4 1.4V
○  Sample 5 483mV

Measurement setup 2, Using spectrum analyzer

•  Measurement result
○  Sample 1 226mV
○  Sample 2 156mV
○  Sample 3 71mV
○  Sample 4 263mV
○  Sample 5 143mV

Measurement setup4, Using multimeter and modified tag

•  Measurement result
○  Sample 1 452mV
○  Sample 2 650mV
○  Sample 3 350mV
○  Sample 4 613mV
○  Sample 5 370mV

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