NFC技術介紹

2022-05-16 03:44:04 字數 2273 閱讀 1312

標準nfc技術由philips、nokia和sony主推的一種近距離無線通訊技術(nfcip-1),並向ecma國際組織提交標準草案。這項開放技術規格nfcip-1被認可為ecma-340標準,並由ecma向iso/iec提交標準,現在該技術被批准納入iso/iec18092。2023年nfcip-1被etsi批准為ts 102 190 v1.

1.1。為了相容非接觸式智慧卡,2023年nfc論壇又推出了nfcip-2規範,並被相關組織批准為ecma-352、iso/iec 21481和etsi ts 102 312 v1.

1.1。

其中nfcip-1標準詳細規定nfc裝置的調製方案、編碼、傳輸速度與rf介面的幀格式,以及主動與被動nfc模式初始化過程中,資料衝突控制所需的初始化方案和條件。此外,這些標準還定義了傳輸協議,其中包括協議啟動和資料交換方法等。

nfcip-2則指定了一種靈活的閘道器系統,用來檢測和選擇三種操作模式之一:nfc卡模擬模式、讀寫器模式和點對點通訊模式。選擇既定模式以後,按照所選的模式進行後續動作。

閘道器標準還具體規定了rf介面測試方法(iso/iec 22536和ecma-356)和協議測試方法(iso/iec 23917和ecma-362)。這意味著符合nfcip-2規範的產品將可以用作iso/iec 14443 a和b以及felica(proximity cards)和iso 15693(vicinity cards)的讀寫器。

2. nfc技術特點

nfc技術的要點有:

(1)在iso/iec 18092 nfcip-1下進行標準化;

(2)以13.56mhz rfid技術為基礎;

(3)通訊距離為20cm;

(4)與現有的非接觸式智慧卡國際標準相相容;

(5)資料傳輸速率106kbit/s、212 kbit/s或424kbit/s。

2.1、近距離感應

nfc裝置之間的極短距離接觸,主動通訊模式為20cm,被動通訊模式為10cm,讓資訊能夠在nfc裝置之間點對點快速傳遞。

2.2、安全的通訊

除了極短距離通訊先天的安全性;避免資訊遭監控與竄改。nfc的安全機制也可通過加/解密系統來確保移動裝置間的安全通訊。資料安全方面除標籤的密碼保護外,資料部分可用一些演算法實現安全管理,如des、rsa、dsa、md5等,讀卡機與卡之間也可相互認證,實現安全通訊和儲存;

2.3、快速的處理速度

從nfc移動裝置偵測、身份確認到資料訪問只需要約0.1s的時間即可完成。

2.4、服務的配對訪問

通過nfc技術可在單一移動裝置上提供多種應用服務。這些應用服務一一對應到移動裝置上有,而啟用每一服務時必須輸入對應的金鑰才能訪問,這樣的管理方式讓單一移動裝置上的多個服務能夠確保其安全性。

2.5、主被動通訊模式切換

手機內資訊既能夠被讀卡器讀取,手機本身也能作為讀卡器,還能實現兩個手機間的近距通訊。

3. nfc裝置

nfc裝置是nfc通訊的讀寫裝置,可作為發起裝置或目標裝置,整合於個人移動通訊終端的nfc多**手機是目前發展的主流。

nfc標籤是儲存資料的ic,可被nfc裝置讀取,通常應用在被動通訊模式下。如符合iso/iec 14443規範的philips公司的mifare卡和sony公司的felica卡。

4. 通訊模式

nfc通訊通常在發起裝置和目標裝置間發生,任何的nfc裝置都可以為發起裝置或目標裝置。兩者之間是以交流磁場方式相互耦合,並以ask方式或fsk方式進行載波調製,傳輸數碼訊號。發起裝置產生無線射頻磁場來初始化nfcip-1的通訊(調製方案、編碼、傳輸速度與rf介面的幀格式)。

目標裝置則響應發起裝置所發出的命令,並選擇由發起裝置所發出的或是自行產生的無線射頻磁場進行通訊。

4.1、主動模式

在主動模式下,每台裝置要向另一台裝置傳送資料時,都必須產生自己的射頻場。如圖1所示,發起裝置和目標裝置都要產生自己的射頻場,以便進行通訊。這是點對點通訊的標準模式,可以獲得非常快速的連線設定。

圖1 主動通訊模式

4.2、被動模式

在被動模式下,nfc發起裝置(也叫主裝置,啟動nfc通訊的裝置),在整個通訊過程中提供射頻場(rf-field),如圖2所示。它可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424 kbit/s其中一種傳輸速度,將資料傳送到另一台裝置。另一台裝置稱為nfc目標裝置(從裝置),不必產生射頻場,利用感應的電動勢提供工作所需的電源,使用負載調製(load modulation)技術進行資料收發。

圖2 被動通訊模式

移動裝置主要以被動模式操作,可以大幅降低功耗,並延長電池壽命。在乙個應用會話過程中,nfc裝置可以在發起裝置和目標裝置之間切換自己的角色。利用這項功能,電池電量較低的裝置可以要求以被動模式充當目標裝置,而不是發起裝置。

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