NFC近场通讯技术.docx

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NFC近场通讯技术

华侨大学

《物联网导论》课程论文

题目：

NFC近场通讯技术

专业班级：

通信4班

学生姓名：

刘铁柱王二狗

学号：

40134020

指导教师：

XXX

分数:

2015年11月20日

NFC近场通讯技术

摘要：

这个技术由非接触式射频识别（RFID）演变而来，由飞利浦半导体（现恩智浦半导体公司）、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及互连技术。

近场通信（NearFieldCommunication,NFC）是一种短距高频的无线电技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，在20里面距离内交换数据。

其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。

目前近场通信已通过成为ISO/IECIS18092国际标准、ECMA-340标准与ETSITS102190标准。

NFC采用主动和被动两种读取模式。

1.NFC技术简介

1.1NFC技术概要

NFC芯片是具有相互通信功能，并具有计算能力，在Felica标准中还含有加密逻辑电路，MIFARE的后期标准也追加了加密/解密模块（SAM）。

目前这项技术在智能手机中被广泛应用。

手机用户凭着配置了支付功能的手机就可以行遍全国：

他们的手机可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等等

1.2NFC技术发展历史

2003年，当时的philips半导体和Sony公司计划基于非接触式卡技术发展一种与之兼容的无线通讯技术。

闭关三个月，联合对外发布关于一种兼容当前ISO14443非接触式卡协议的无线通讯技术，取名NFC（NearFieldCommunication）。

2004年3月18日为了推动NFC的发展和普及，NXP（原飞利浦半导体）、索尼和诺基亚创建了一个非赢利性的行业协会——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。

2006年6月NXP、诺基亚、中国移动厦门分公司与“厦门易通卡”在厦门展开NFC测试，该项合作是中国首次NFC手机支付的测试。

2007年3月，由欧盟委员会及信息社会技术（IST）项目共同投资，多家公司、大学和用户共同组织成立了泛欧联盟，旨在开发开放式架构，以进一步开发和部署近距离无线通信（NFC）技术，并推动其在手机中的应用。

2007年，诺基亚推出了其首款具备NFC技术的商务手机。

随后NFC论坛每年举行一次技术大赛，以奖励那些有利于推广NFC技术的创意。

此后全球多个国家开始测试NFC产品，目前全球已有100多项NFC技术开发项目正在进行当中。

1.3NFC技术原理

支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。

在被动模式下，启动NFC通信的设备，在整个通信过程中提供射频场。

选择一定的传输速度将数据发送到另一台设备。

另一台设备称为NFC目标设备（从设备），不必产生射频场，而使用负载调制（loadmodulation）技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。

1.4NFC技术工作模式

（1）主动模式

在主动模式下NFC终端可以作为一个读卡器，发出射频场去识别和读/写别的NFC设备信息。

（2）被动模式

这个模式正好和主动模式相反，此时NFC终端则被模拟成一张卡，它只在其他设备发出的射频场中被动响应，被读/写信息。

（3）双向模式

在此模式下NFC终端双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。

相当于两个NFC设备都处于主动模式。

1.5NFC技术的应用

1.5.1企业中的应用

各种有意使用智能手机作为下一代门禁卡的机构正在对NFC进行技术测试，这是一种理想的企业应用。

员工可以利用NFC智能手机和其它设备进入员工停车场或食堂并支付费用；同时，还可以用于追踪员工签到出勤。

NFC标签可以被放置在会议室内部，与会者就可以在标签前挥动自己的兼容手机使其静音或打开Wi-Fi。

1.5.2政府部门的应用

政府还可以利用NFC来改善公共服务、提高运输系统及其它。

一些城市和郊区已经开始使用NFC为居民提供更好的服务和改善生活质量。

NFC技术的出现让用户可以用智能手机或移动设备支付车费、进入停车场及支付费用、进入游泳池或图书馆等公共设施。

1.5.3零售购物中的应用

NFC可以通过结合无线优惠券、会员卡和支付选择扩展和提升现代购物体验。

消费者可以用个人应用程序扫描产品货架上的NFC标签，获得关于该产品更加个性化的信息。

举个例子，如果你对坚果过敏，通过扫描产品，你的NFC设备能自动检测出该产品是否含有坚果并做出提醒。

通过触碰NFC标签来获得信息、增加到购物篮、获得优惠券和其它新的用途将对零售业产生越来越大的影响。

2.NFC技术发展现状

2.1NFC国内发展现状

NFC在国内从2006年就已经开始有所应用，而那时仅仅限于在厦门乘公交，并且只支持一款手机，这就大大的制约了NFC在国内的发展。

如今北京移动又推出了支持NFC功能的SIM卡，用户可以到指定的营业厅办理更换支持NFC功能的SIM卡，并且使用制定的NFC手机就可以实现刷手机来乘坐公交地铁或者在在支持市政一卡通的场所进行消费。

2.2NFC国外发展现状

相比于国内，在国外NFC的普及程度则相对较高。

在日本，日本的电信运营商在很早之前就开始普及NFC功能，加上日本是一个比较注重效率的国家，所以在日本的大城市中几乎每个商铺和自动售货机均支持NFC支付，也就是说你平时出门仅需带一个手机就可以了。

在发生交易以后，手机运营商会自动扣除手机话费余额，而后付费的用户可以像信用卡一样到月底统一支付。

在欧美NFC技术也有着非常广泛的应用，乘车、购物等均可通过NFC来进行消费。

相比于国外国内的NFC起步较晚，还有很大的发展空间，相信在未来NFC能给我们的生活带来更大的便利。

3.NFC技术发展前景及阻力

3.1NFC技术发展前景

NFC具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点，这让它在某些领域显得更具潜力——NFC通过一个芯片、一根天线和一些软件的组合，能够实现各种设备在几厘米范围内的通信，而费用仅为2~3欧元。

3.1.1NFC开环产业链

开环情况下的NFC支付有着繁冗的产业链，从手机OEM开始，NFC芯片供应商、COS供应商、eSE商都需要参与手机的设计，在手机OEM协调各供应商之后，又存在手机生产的测试良品率的问题。

NFC手机出厂之后，不同厂商之间的手机存在不能互相交互的问题，如果应用在支付，就标准而言，工信部必须审批确保手机在通信行业的准入，银联和央行则把关NFC手机在开环支付领域的可用。

在NFC经常使用的交通领域，需要经过住建部和交通部不同标准的支持问题。

从宏观来说，NFC支付需要经历TSM的利益争夺，而微观上，又需要经过不同Type支持等问题的考验。

与此同时，这还是在没有考虑NFC三大方案如何选择的情况下的考虑，背后的卡商、方案商的利益和产业格局博弈更加复杂。

3.1.2NFC闭环产业链

到了闭环当中，应用区域的用户密集，使用也变的更加频繁，以园区、用户、集成商、运营商等团体为主要的参与者，牵扯到的利益体不多，随着NFC手机的普及，不管是作为IC卡还是作为终端设备，园区一卡通必须支持NFC手机的应用，前景是乐观的，关键在于NFC手机的开放性、稳定性、各大运营商标准的统一等。

NFC支付爆发时点真的会到来吗？

NFC技术在国外已经被炒得火热，NFC论坛目前已有140NFC支付推广的最大痛点在哪？

产业链上下游的利益分配是阻挡NFC普及的最大障碍。

绝对不仅仅是技术和标准的问题，而是整个产业生态系的普及率造成的瓶颈。

观点1：

2014下半年将是移动支付爆发点

平安证券计算机行业分析师符健认为，移动支付将成为行业今年下半年的投资主线。

而在移动支付产业链中，互联网平台运营商更将迎来历史性的发展机遇。

观点2：

设备厂商为何看好NFC支付？

随着移动互联网的发展和互联网支付技术的发展，移动支付取代传统支付是不可逆转的趋势。

无论是二维码支付、声波支付，还是NFC移动支付都是实现线上与线下融合的技术方式，而移动支付的核心在于O2O的商业模式落地。

3.1.3NFC的更多应用方向

全球各地的大学还在研究NFC的潜力。

旧金山大学目前正在使用一个名为“OneCard”的基于NFC的系统用于进入包括宿舍和食堂在内的学生楼，支付伙食费、洗衣费和其它费用。

对于空中旅行来说，包括阿拉斯基航空公司在内的一些航空公司正在试验把NFC技术用于登机证和安全访问。

对于音乐会来说，三星正在研制一个系统，让参加音乐会的人使用NFC技术而不是传统的纸票进入演出现场。

在汽车行业，德国宝马汽车公司已经制作了一种基于NFC功能的车钥匙。

这种车钥匙不仅能够开锁汽车，而且还能让用户在旅行的时候订饭店。

NFC是一种新兴的技术，同时它也是一个迅速成长的技术，在未来的几年NFC必定会迎来井喷式的发展，预计到2015年NFC手机的出货量将达到5.5部左右

3.2NFC发展阻力

3.2.1各厂商为争主导地位而相互制约

如今在NFC产业链条下的各个厂商都在争取成为NFC技术的主导，而在这个过程中各个厂商相互制约，从而为NFC的普及造成了一定的不利影响。

目前NFC技术看得见的最大的蛋糕就是近场支付这一个环节，并且有着日本、韩国两个成功的先例。

面对仅有的这么一个近场支付领域，各个厂商竞争十分激烈，并且相互制约。

3.2.2基础设施不够完善

在日本的大城市中几乎每个商铺和自动售货机均支持NFC支付，而在国内还没有做到这一点，而NFC的价值就是在于支持的环境多种多样，只有各种基础设施对于NFC支持得越多，那么NFC的价值才能够得到最大程度上的体现。

并且现在还没有一套可循环的商业解决方案。

4.NFC技术带来的风险

NFC技术能给我们的生活带来极大的便利，能够用于乘车、购物、交换信息、刷门禁卡，可以说它能够应用到我们生活的方方面面，那么的NFC技术安全吗？

任何技术都不能保证100%的可靠，当然NFC也不例外。

NFC技术在安全性上也是有一定的不足，目前NFC技术在安全性上主要有以下几点问题。

4.1窃听

在NFC通讯不加密的情况下,攻击者很容易偷听到我们传输的内容,这样就能轻易地获得NFC标签中的信息,所以在未加密的情况下不宜用NFC来来传输敏感数据。

4.2数据损坏

在攻击者通过干扰交易数据而造成它的损坏，在这种情况下,NFC终端设备将会失去作用,或者被攻击者误导发生错误交易,造成损失。

4.3克隆

根据有效NFC标签的内容复制一张一模一样的新标签。

以超市利用标签支付商品为例,克隆卡的存在意味着它拥有和该超市有效标签一样的外观,一样的权限,一样的数据。

这种情况下,如果某些商品的标签不小心脱落,攻击者可以将自己的克隆标签贴上去,顾客将支付修改后的标签，从而造成不必要的损失。

4.4网络钓鱼

攻击者伪装成某个真实机构,向顾客发送欺骗性垃圾邮件或Web网址,从而诱导顾客给出自己的敏感信息，造成用户信息的泄漏。

例如一个智能海报通过点击订票网页来初始化车票的预定。

该网址前台是车票预定系统,后台可能是一个个人转账应用,用户被其表面信息所欺骗而无法识别,造成财产损失。

另外,如果用户的手机界面上出现类似网络钓鱼的错误或缺陷同样会误导用户。

5.总结

我们无法想象未来的NFC世界，那时或许真的用到了那名话，只有我们想不到的没有NFC做不到的。

经过以上的调查分析，NFC支付将在国内领域崭露头角有着不可替代的作用，虽然在国内NFC技术的发展任然受到了一些因素的制约，还面临着很多要解决的问题，但我相信NFC技术的时代即将到来，它是一个大的发展趋势，在不久的将来，NFC时代必将如潮水一般，来势汹汹，势不可挡。

《物联网导论》课程论文评分标准

序号

评阅点

评分标准

各项分值

得分

1

论点

正确、有新意、有创见

20

正确、有一定新意

15

基本正确

10

错误较明显

5

完全错误

0

2

论据

充分、资料翔实

10

较充分、翔实

8

一般

5

较少

3

空泛无力

0

3

论证

论证严谨、思路清晰、逻辑性强、有较强说服力、引文准确

20

论证较严谨、思路较清晰、符合逻辑、有一定说服力、引文准确

18

思路较清晰、引文较恰当

15

有一定说服力

10

思路紊乱、矛盾、大段抄袭他人文章

0

4

结构

结构严谨、逻辑严密、层次清晰

20

结构合理、符合逻辑、层次分明

18

结构基本合理、层次比较清楚、文理通顺

15

有不合理部分、逻辑性不强

10

结构混乱、文不对题或严重抄袭

0

5

深度和广度

见解独特，对问题分析透彻、全面

20

有自主的见解，对问题的分析比较渗入全面

18

能提出自己的见解，分析的深度、广度一般

15

分析一般

10

对问题的分析既无深度，又无广度

0

6

规范化

格式完全符合规范，字数符合要求

10

格式比较规范，字数偏少

8

格式基本符合规范，字数较少

5

格式基本符合规范，不足之处较多，字数太少

3

格式不规范或字数严重不足

0

总分

100