NFC近场通信

技术白皮书NFC近场通信-2-目录NFC近场通信.............................................................................................错误！未定义书签。1、总述......................................................................................................................32、NFC简介............................................................................................................43、NFC技术介绍....................................................................................................54、缩略语介绍......................................................................................................125、捷德公司简介..................................................................................................13-3-1、总述随着手机日益成为人们日常生活中必备的一项随身工具，电信业者以及手机厂商开始思考，手机是否能够不只是用来打电话，而且能够进行更多的日常生活服务？想象一下，手机将取代现代人身上带着的一些卡片，比如信用卡、积分卡、交通卡等，能帮助人们完成交通购票，支付账单，积分购物等服务，两个手机之间可以交谈，实现下载音乐，交换影像以及同步处理通讯等功能，手机还可以读取智能海报，下载娱乐信息等等。这些功能不仅对消费者来说很有吸引力，而且也将大大扩展手机的应用与销售市场。而NFC－近场通信技术的诞生与应用，将使这一切成为可能。在中国，诺基亚携手中国移动厦门公司，易通卡公司和飞利浦共同启动了中国首个NFC手机支付商用试验。用户在厦门市易通卡覆盖的公交汽车，轮渡，餐厅，电影院，便利店等营业网点，只要轻轻刷一下NFC手机就可以实现消费交易。而且还可以通过手机查询最近的历史交易以及余额。为了推广NFC,诺基亚还与捷德公司成立一家合资公司VENYON，来帮助运营商，交通运营公司，零售商，银行，信用卡公司以及世界范围内电子服务和媒体提供商等，向拥有通信移动设备的客户提供服务和应用。-4-2、NFC简介NFC（NearFieldCommunication）是短距离非接触式的一种通信方式，它结合了非接触式感应以及无线连接技术，作用于13.56Mhz频带，传输距离大约10CM左右。传输速度目前为106Kbit/s、212Kbit/s或者424Kbit/s，将来可提高至1Mb左右。它不仅符合ISO18092、ISO21481、ECMA（340，352以及356）和ETSITS102190标准，而且与采用ISO14443A、B标准广泛应用的非接触智能卡基础设备兼容。如飞利浦的MIFARE技术以及索尼的Felica技术。与其它短距离无线通信技术相比，NFC更安全，反应时间更短，因此非常适合作为无线传输环境下的电子钱包技术，交易快速且具有安全性。由于NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经得到越来越多的厂商支持并成为正式标准。除了支付功能，NFC技术还可以提供各种设备间轻松，安全，迅速而自动的通信。例如NFC可以帮助人们在不同的设备间交换信息，例如音乐、信息、照片、视频剪辑等，还可以购买新的信息内容。索尼和诺基亚创建了一个非赢利性的行业协会NFC论坛,NFC论坛旨在促进NFC技术的实施和标准化,确保设备和服务之间协同合作。目前,NFC-5-论坛在全球拥有80多个成员，包括万事达国际、VISA、微软、摩托罗拉、NEC、松下电工、三星、德州仪器和VISA国际。据美国ABI预测，至2010年全球50%的移动设备，约5亿部手机/PDA将具备NFC功能，不仅能用于POS支付，还能与智能标签交互信息。随着全球3G的推进，非接触智能卡与手机的结合也将越来越紧密。下图是NFC的一个使用案例。3、NFC技术介绍3.1NFC的三种工作模式卡模式：是指用于非接触移动支付，如商场、交通等应用中，用户只需要将手机靠近读卡器，然后用户只需输入密码确认交易或者直接接收交易即可。例如门禁管制，车票，门票等等。-6-此种方式下，卡片通过非接触读卡器的RF域来供电，即便是手机没电也可以工作。点对点通信模式：即实现无线数据交换，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,多个设备如数字相机，PDA，计算机，手机之间，都可以进行无线胡同，交换资料或者服务。读卡器模式：即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。NFCIPNFCIP1.点对点模式NFCIPISO1444356932.读卡器模式1444315693RFID读卡设3.卡片模式-7-3.2NFC技术的几种实现方式（1）NFC手机方案该方案中NFC功能芯片和天线与手机的其他部分及SIM卡相独立，但NFC模块与手机共用电池。电池有电时，NFC模块可在主动、被动和双向三种模式下工作；电池断电时，只能在被动模式下工作，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC模块无影响，即在手机关机时也可使用NFC功能。实现方式有两种：一是定制手机，将天线集成在手机电池或主板上，使NFC应用与手机融为一体，工作稳定可靠，但需更换手机；二是将天线与NFC芯片直接相连，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，用户不需更换手机，厦门测试项目就采用了此种方式。此方案的不足在于，天线连接的可靠性不高；此外对手机的内部尺寸有特殊要求，增加天线之后影响了手机的便携性。此方案的NFC模块不能和手机的处理器或SIM卡通信，用户和电信运营商无法通过手机控制NFC模块。这会造成信用卡发行商和手机制造商单独接触，完全脱离电信运营商的市场格局。另一方面，若要将NFC模块收发的信息与蜂窝网络联系起来，须在NFC模块和手机基带芯片间建立接口，且各层的设计都必须绕开运营商的控制，也无法直接读写SIM卡，软硬件设计将变得非常复杂。此方案的优点是对不同技术、不同信用卡发行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，应用技术也比较成熟，比较适合试点期的项目。诺基亚的6131手机即基于此。（2）双界面SIM卡方案该方案基于一种双界面智能SIM卡，支持非接触式应用，同时也可实现普通手机SIM卡的功能，在接听拨打电话、收发短信时不影响非接触式操作。两种实现方式与NFC方案基本相同：一是定制手机；二是将天线与SIM卡直接相-8-连后放在电池和手机后盖之间，这样可只更换SIM卡，降低成本，缺点也是天线连接的可靠性低、对手机尺寸要求高等。该方案占用了C4和C8接口，而这两个接口是用于高速数据下载的，可能会影响到未来高速空中下载应用。（3）带有USIM卡安全功能的NFC方案此方案是目前的主推方案，分离了应用层和底层功能，把NFC应用重要数据以及安全控制放在SIM卡中，把NFC功能芯片放在手机中。NFC主控芯片通过SWP/HCI协议与SIM卡通信，不会占用原有的准备用于大容量卡的管脚。应用Midlet与SIM卡通过标准ISO7816协议通信。用户更换SIM卡时，可以带走现有的交易数据，实现彻底的机卡分离。下图是一个拓扑图。-9-3.3NFC空中下载目前存在着多种复杂的应用环境，各移动运营商，交通，银行，商铺等都有着自己的NFC需求。如何才能保证用户在使用习惯上的一致性，如何保证OTA服务被分裂成不同的板块以至很难管理，如何提高整个网络的安全程度却又减低网络的复杂程度，如何增强这些应用之间的互操作性等等这些都是面临要解决的问题。这个时候就需要有一个受信任的第三方来充当OTA服务提供商的角色，各种行业的不同应用软件都通过第三方OTA来进行下载，各种安全组件也需要通过第三方的OTA系统来下载到用户的SIM卡上。第三方分别向NFC手机，应用发布方与安全组件发布方提供公有接口。-10-3.4NFC技术与别的技术的一些比较-11-NFC蓝牙红外网络类型点对点单点对多点点对点使用距离最大距离0.1m最大距离10m最大距离1m速度106,212,424规划速率可达868kbps721kbps115kbps建立连接时间0.1s6s0.5s安全性具备,由安全IC卡硬件实现具备，软件实现不具备,使用IRFM时除外通信模式主动－主动,主动－被动主动－主动主动－主动基础设施具备,非接触票务,电子支付通过，支持MIFARE;FeliCa具备,手机,PDA具备,PDA和电脑,手机成本低中低-12-4、缩略语介绍3G3rdGeneration3GPP3rdGenerationPartnershipProjectATRAnswerToResetAURSAnswertoUser'sRequirementBIPBearerIndependentProtocolDPADifferentialPowerAnalysisGSMGlobalSystemforMobilecommunicationsHCIHostControlInterfaceHSMHighSecurityModuleHWHardwareJCJavaCard.NFCNearFieldCommunicationRAMRandomAccessMemoryRFMRemoteFileManagementS@TSIMApplicationToolkitSCWSSmartCardWebServerSPASimplePowerAnalysesSWPSingleWireProtocolUSBUniversalSerialBusUSIMUniversalSubscriberIdentityModule(s)WIBWirelessInternetbrowserWIMWirelessIdentityModule-13-5、捷德公司简介捷德公司-崇尚安全理念捷德公司(Giesecke&Devrient,简称G&D)于1852年在德国莱比锡正式创立，至今已从专业的印刷公司演变成为国际知名的高科技跨国公司，公司业务主要分为钞票、卡片、政府方案和新业务四个部门。捷德公司不仅在这些领域居于世界前列，而且拥有超过7000项专利。捷德公司总部位于慕尼黑，实行全球化的发展策略，子公司及合资公司遍布世界各地。目前，在美洲、欧洲、亚洲等30多个国家设立了子公司、合资公司和生产基地。2006年，捷德公司的雇员已超过8300人，其中有近5000名在德国以外的分公司工作，公司营业额达到13亿欧元。作为高科技公司，捷德公司将研究与开发视为长期发展的根基，每年投入约10%的年营业额用于研发。目前，公司约700多名技术人员致力于研制创新产品及开发理念。与此同时，捷德公司专注于如何利用全球协作所带来的巨大利益，尽可能地降低成本。为了使公司的运营能保持稳定，不受周期性波动的影响，捷德公司的产品、服务在设计时就充分考虑到互补及互相促进的特点。捷德公司长期开发高档产品并采用对环保有益的生产方式。安全及实力是高科技跨国集团的核心理念。捷德公司以客户为导向的产品，系统解决方案及服务使其成为那些需要解决复杂安全问题机构的值得信赖的合作伙伴。-14-捷德（中国）信息科技有限公司电话:传真: