近距离无线通信

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NFC的标志
电脑网络类型
（顺序按覆盖范围）
一部内置NFC的手机在与SmartPoster通信

近距离无线通信（英语：Near-field communication，NFC），又简称近距离通信或近场通信，是一套通信协议，让两个电子设备（其中一个通常是移动设备，例如智能手机）在相距几厘米之内进行通信。[1]

NFC，如同过去的电子票券智能卡一般，将允许移动支付取代或支持这类系统。NFC应用于社交网络，分享联系方式、照片、视频或文件。具备 NFC 功能的设备可以充当电子身份证和钥匙卡。[2]NFC 提供了设置简便的低速连接，也可用于引导能力更强的无线连接。[2]

概述

近场通信技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体（现恩智浦半导体）、诺基亚和索尼共同于2004年研制开发[3]，其基础是RFID及互连技术。近场通信是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内[4]。其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IEC IS 18092国际标准、EMCA-340标准与ETSI TS 102 190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。

每一个完整的NFC设备可以用三种模式工作：

  • 卡模拟模式（Card emulation mode）：这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡[5]。可以替代现在大量的IC卡（包括信用卡）场合商场刷卡、IPASS、门禁管制、车票、门票等等。此种方式下，有一个极大的优点，那就是卡片通过非接触读卡器的RF域来供电，即便是寄主设备（如手机）没电也可以工作。NFC设备若要进行卡片模拟（Card Emulation）相关应用，则必须内置安全组件（Security Element, SE）之NFC芯片或通过软件实现主机卡模拟(Host Card Emulation，HCE)。
  • 读卡器模式（Reader/Writer mode）：作为非接触读卡器使用，比如从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。
  • 点对点模式（P2P mode）：这个模式和红外线差不多，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，功耗低（蓝牙也类似）。将两个具备NFC功能的设备链接，能实现数据点对点传输，如下载音乐、交换图片或者同步设备地址薄。因此通过NFC，多个设备如数位相机、PDA、计算机和手机之间都可以交换资料或者服务。

与蓝牙的比较

NFC和蓝牙都是短距离通信技术，而且都被集成到移动电话。但NFC不需要复杂的设置程序。NFC也可以简化蓝牙连接。

NFC略胜蓝牙的地方在于设置程序较短，但无法达到低功率蓝牙（Bluetooth Low Energy）的传输速率。在两台NFC设备相互连接的设备识别过程中，使用NFC来替代人工设置会使创建连接的速度大大加快：少于十分之一秒。NFC的最大资料传输量424 kbit/s远小于Bluetooth V2.1（2.1 Mbit/s）。虽然NFC在传输速度与距离比不上蓝牙（小于20 cm），但相应可以减少不必要的干扰。这让NFC特别适用于设备密集而传输变得困难的时候。

相对于蓝牙，NFC兼容于现有的被动RFID（13.56 MHz ISO/IEC 18000-3）设施。NFC的能量需求更低，与蓝牙V4.0低功耗协议类似。当NFC在一台无供电的设备（比如一台关机的手机，非接触式智能信用卡，或是智能海报）上工作时，NFC的能量消耗会要大于低功率蓝牙V4.0。

对于移动电话或是行动消费性电子产品来说，NFC的使用比较方便。NFC的短距离通信特性正是其优点，由于耗电量低、一次只和一台机器链接，拥有较高的保密性与安全性，NFC有利于信用卡交易时避免被盗用。NFC的目标并非是取代蓝牙等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。


NFC 蓝牙 低功率蓝牙
RFID兼容 ISO 18000-3 active active
标准化机构 ISO/IEC Bluetooth SIG Bluetooth SIG
网络标准 ISO 13157 etc. IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1
网络类型 Point-to-point WPAN WPAN
加密 not with RFID available available
范围 < 0.2 m ~10 m (class 2) ~1 m (class 3)
频率 13.56 MHz 2.4-2.5 GHz 2.4-2.5 GHz
Bit rate 424 kbit/s 2.1 Mbit/s ~1.0 Mbit/s
设置程序 < 0.1 s < 6 s < 0.006 s
功耗 < 15mA (read) varies with class < 15 mA (xmit)

可利用NFC通信的操作系统与软件

Android

  • Android Beam
    • 由Google及OHA制定，利用内置NFC芯片、并使用Android操作系统的设备间互相通信、传输网址、Google地图信息、联系人信息（vCard）或图片。此功能限定Android 4.0以上的设备才可使用。[6]
  • S Beam
    • 由Samsung制作，目前仅内置于部分Samsung生产的Android设备上，当两只内置S Beam的手机利用NFC通信后，便会开启Wi-Fi Direct功能进行高速传输，甚至可传输大容量的音乐、视频档案[7]。与其功能类似的软件如Majed Alhajry制作的Super Beam[8]。

Windows Phone 8

  • 触摸+发送
    • 适用于内置NFC功能的Windows Phone 8设备，可利用NFC与蓝牙功能传输网址、图片、视频或联系人资料。[9][10]

Windows 10 Mobile

  • 触摸+发送
    • 适用于内置NFC功能的Windows 10 Mobile设备，可利用NFC与蓝牙功能传输网址、图片、视频、联系人资料和文件。

Windows 8和Windows 8.1

  • 触摸并发送
    • 部分发售的Windows 8笔记本电脑内置NFC功能，使其能与其他Windows 8/8.1/10笔记本电脑、移动设备进行通信。[11]

Windows 10

  • 触摸并发送
    • 部分发售的Windows 10或windows8/8.1升级的笔记本电脑内置NFC功能，使其能与其他Windows 8/8.1/10笔记本电脑、移动设备进行通信。

iOS

  • Apple Pay
    • 自 2014 年首次支持 NFC 功能的 iPhone 6 发布。由首次支持直至 2019 年，iPhone 的 NFC 功能仅可用于 Apple Pay。但自 2019 年 iOS 13 发布后，Apple 开放了 iPhone 的 NFC 标签读取与写入功能，可搭配 快捷指令 完成自动化操作。

商务应用

  • 无卡存提款：透过手机NFC功能感应ATM来达到无需金融卡即可进行存款、提款的动作。
  • 电子机票：利用手机的NFC功能结合电子机票身份证明以感应方式办理登机，取代纸本传统机票，目前尚在测试阶段。
  • 银联闪付（Quick Pass）：闪付是中国银联推出的一种非接触式支付方式，基于NFC HCE卡模拟技术，可以在无卡情况下使用支持NFC的手机完成小额交易，目前在中国大陆已经应用在包括餐饮、零售、公共交通等多领域。苹果Apple Pay在中国大陆区的交易方式便是采取闪付通道完成的[12]。
  • 交通联合虚拟卡
  • 八达通移动电话卡（Octopus Mobile SIM）：香港八达通卡有限公司宣布由2013年10月10日起联同电讯盈科移动通信推出八达通移动电话卡。此服务目前支持20款Sony、10款LG、15款Samsung及5款HTC智能手机[13]，八达通首席执行官张耀堂表示，会继续测试其他手机及与其他电信商商讨合作。用户只需将八达通移动电话卡插入手机，并将手机NFC之收发器放于收费器上，与一般八达通卡使用方法无异，但并不能于八达通增值机增值。
  • 恒生Mobile Payment服务：香港恒生银行联同电讯盈科移动通信推出Mobile Payment服务，持有恒生银行万事达卡之电讯盈科移动通信用户，即可到电讯盈科流动通门市更换NFC SIM卡。[14]
  • Tap&Go拍住赏：由香港电讯提供的电子支付服务，香港电讯、CSL及Sun Mobile用户可到门市更换NFC SIM卡。
  • NFC手机一卡通：由台湾一卡通票证公司与台湾中华电信合作，将一卡通服务导入手机NFC应用，成为台湾首张NFC手机交通票证，不但可使用NFC手机搭乘捷运，也能透过手机随时查询票卡余额或交易纪录，卡片信息亦能透过空中下载至手机SIM卡，即使更换手机也能继续使用，2013年7月已正式推出。
  • Hami智能钱包：由台湾国泰世华银行、台湾中华电信与万事达卡合作，结合PayPass技术、NFC、OTA、高安全性的SWP-SIM卡与Hami智能钱包的密码保护，提供消费者在拥有PayPass付款机制的商店进行消费，付款单笔上限为新台币3000元。已于2013年下半年度正式发行。[15]
  • Samsung Pay 悠游卡： 由台湾三星与台湾悠游卡公司合作，于2020年3月正式启动。将悠游卡服务加入Samsung Pay，卡片信息可透过Samsumg Pay App空中下载，透过NFC直接感应付款。可实现在线加值、快速感应付款、开通多元卡种，及购买定期月票等功能。

手机支付

  • Google Pay
    • 专为Android手机设计的手机支付软件，其采用了NFC科技进行无卡付款。Android KitKat 4.4 或更高版本支持NFC功能的手机，到Play商店下载“Google Pay”应用程序，加入信用卡或金融卡，开启NFC功能，将手机屏幕解锁后轻碰在POS机的NFC解读器即可进行付款。
    • 目前支持国家或地区：美国、英国、新加坡、澳洲、香港、波兰、新西兰、爱尔兰、日本、比利时、俄罗斯、中国台湾、韩国。
  • Apple Pay
    • Apple Pay 是苹果公司的移动支付和电子现金服务，让消费者可使用该公司推出的iPhone（iPhone 6 或更新机型）、Apple Watch 兼容的移动设备（iPhone 5 或更新机型配对使用 Apple Pay）和 iPad（iPad Air 2、iPad mini 3、iPad Pro 或更新机型）等移动设备来进行款项支付。Apple Pay 不需使用特殊的非接触型终端设备，可与 VISA 的 payWave、万事达卡的 Contactless、中国银联的云闪付以及美国运通的 ExpressPay 直接兼容。在初期 Apple Pay 仅限于美国地区使用。
    • 至2017年5月17日，Apple Pay已于美国、英国、加拿大、澳大利亚、中国（银联闪付）、中国台湾、法国、俄罗斯、新加坡、日本、西班牙、爱尔兰及意大利开通使用。
  • Samsung Pay
    • 专属Samsung手机的无卡支付软件，它也类似 Google Pay，不过其特色是支持MST（磁信号安全传输）支付，其类似所有支付卡的黑色磁条的磁信号，因此它支持所有POS机，无论传统POS机或新型POS机。
    • 目前支持国家或地区：韩国、美国、中国（银联闪付）、中国香港、中国台湾、西班牙、澳洲、波多黎各、新加坡、巴西、俄罗斯和马来西亚。（目前有些国家进行测试，并开放给支持的手机用户参与。）
    • 在中国台湾地区，部分较新的Samsung手机能够使用悠游卡功能，其使用方法与范围与一般悠游卡无异，例如大众运输系统与小额支付[16]。
  • 华为支付
  • 小米支付
    • 小米支付（英语：Mi Pay）是小米科技的一种基于NFC技术的移动支付服务。使用支持小米支付的小米手机，可直接在支持NFC的读取器以及银行卡、交通卡读取器上直接接触使用。截止至2018年4月，小米支付的支持范围仍限于中国大陆（但交易范围不限于中国大陆）。

参考资料

  1. ↑ Cameron Faulkner. What is NFC? Everything you need to know. Techradar.com. [2015-11-30].  参数|newspaper=与模板{{cite web}}不匹配（建议改用{{cite news}}或|website=） (帮助)
  2. ↑ 2.0 2.1 NFC as Technology Enabler. NFC Forum. [2011-06-15]. 
  3. ↑ NFC與QR Code並列行動支付方案選項. 2014-05-12 [2018-02-19]. 
  4. ↑ Ortiz 2008.
  5. ↑ 你应该知道的NFC知识. 2016-06-20 [2018-02-19]. 
  6. ↑ 傳輸畫面內容. Google.  [永久失效链接]
  7. ↑ 用Wi-Fi Direct無限串連你的裝置：Samsung S Beam. 郑翔文. [2013-02-27]. 
  8. ↑ SuperBeam - WiFi Direct Share. Google Play. 
  9. ↑ 點選以分享相片、網站及其他內容. Microsoft Windows操作说明（台湾）. 
  10. ↑ NFC sharing between Android and Windows Phone 8. Alex Dobie. [2012-10-29]. 
  11. ↑ 輕觸即可和身旁的人一起分享. Microsoft Windows. 
  12. ↑ 银联云闪付开通支持Apple Pay服务-中国银联 China UnionPay. 中国银联. [2017-03-04]. 
  13. ↑ http://www.hkcsl.com/tc/NFC-Mobile-Payment-Service/ (2016/02/01 浏览)
  14. ↑ Mobile Payment 服務. hangseng.com. 
  15. ↑ 開放中華電與國泰世華員工申請試用，NFC手機信用卡時代就快來了. Mengkuei Hsu. [2013-05-10]. 
  16. ↑ Samsung Pay | 悠遊卡 全面開通 | 台灣三星電子. Samsung tw. [2021-02-02] （繁体中文（中国台湾））. 
  17. ↑ HUAWEI Pay银行卡, 无需联网, 一触闪付, 安全便捷|华为官网. consumer.huawei.com. 

外部链接

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