同义词nfc（近距离无线通讯技术）一般指近场通信
- 中文名
- 近场通信
- 外文名
- Near Field Communication [1]
- 型 类
- 一种短距离的高频无线通信技术
- 英文缩写
- NFC
NFC的中文全称为近场通信技术。NFC是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上，结合无线互连技术研发而成，它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。NFC中文名称中的“近场”是指临近电磁场的无线电波。因为无线电波实际上就是电磁波，所以它遵循麦克斯韦方程，电场和磁场在从发射天线传播到接收天线的过程会一直交替进行能量转换，并在进行转换时相互增强，例如我们的手机所使用的无线电信号就是利用这种原理进行传播的，这种方法称作远场通信。而在电磁波10个波长以内，电场和磁场是相互独立的，这时的电场没有多大意义，但磁场却可以用于短距离通讯，我们称之为近场通信。 [2]
近场通信业务结合了近场通信技术和移动通信技术，实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能，是移动通信领域的一种新型业务。近场通信业务增强了移动电话的功能，使用户的消费行为逐步走向电子化，建立了一种新型的用户消费和业务模式。
NFC技术的应用在世界范围内受到了广泛关注，国内外的电信运营商、手机厂商等不同角色纷纷开展应用试点，一些国际性协会组织也积极进行标准化制定工作。据业内相关机构预测，基于近场通信技术的手机应用将会成为移动增值业务的下一个杀手级应用。 [3]
根据有关资料显示，大约在2003年的时候，索尼(sony)公司和当时的飞利浦(philips)半导体(现恩智浦NXP半导体)进行合作，计划基于非接触式射频卡技术研发一种更加安全快捷的并且能与之兼容的无线通讯技术。经过几个月的研发后，双方联合对外发布了一种兼容IS014443非接触式卡协议的无线通讯技术，取名为NFC(Near Field Communication)，具体通信规范称作NFCIP-1规范。在发布NFC技术没多久，双方向欧洲计算机制造商协会(ECMA)提交标准草案，申请成为近场通信标准并很快被认可为ECMA.340标准，紧接着借助ECMA向ISO/IEC提交了标准申请并最终被认可为ISO/IECl8092标准。 [2]
近场通信技术是由诺基亚（Nokia）、飞利浦（Philips）和索尼（Sony）共同制定的标准 ，在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用广泛的ISO 14443 、Type-A、ISO 15693、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。
2003年12月8日通过ISO/IEC（International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission）机构的审核而成为国际标准，在2004年3月18日由ECMA（European Computer Manufacturers Association）认定为欧洲标准，已通过的标准编列有ISO/IEC 18092（NFCIP-1）、ECMA-340、ECMA-352、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC 21481（NFCIP-2）。
近场通信标准详细规定近场通信设备的调制方案、编码、传输速度与射频接口的帧格式，以及主动与被动近场通信模式初始化过程中数据冲突控制所需的初始化方案和条件，此外还定义了传输协议，包括协议启动和数据交换方法等。
NFC是一种短距高频的无线电技术，NFCIP-1标准规定NFC的通信距离为10厘米以内，运行频率13.56MHz，传输速度有106Kbit/s、212Kbit/s或者424Kbit/s三种。NFCIP-1标准详细规定NFC设备的传输速度、编解码方法、调制方案以及射频接口的帧格式，此标准中还定义了NFC的传输协议，其中包括启动协议和数据交换方法等。 [2]
NFC工作模式分为被动模式和主动模式。被动模式中NFC发起设备(也称为主设备)需要供电设备，主设备利用供电设备的能量来提供射频场，并将数据发送到NFC目标设备(也称作从设备)，传输速率需在106kbps、212kbps或424kbps中选择其中一种。从设备不产生射频场，所以可以不需要供电设备，而是利用主设备产生的射频场转换为电能，为从设备的电路供电，接收主设备发送的数据，并且利用负载调制(load modulation)技术，以相同的速度将从设备数据传回主设备。因为此工作模式下从设备不产生射频场，而是被动接收主设备产生的射频场，所以被称作被动模式，在此模式下，NFC主设备可以检测非接触式卡或NFC目标设备，与之建立连接。 [2]
主动模式中，发起设备和目标设备在向对方发送数据时，都必须主动产生射频场，所以称为主动模式，它们都需要供电设备来提供产生射频场的能量。这种通信模式是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接速率。 [2]
针对点对点形式来讲，其关键指的是把两个均具有NFC功能的设备进行连接，从而使点和点之间的数据传输得以实现。经过把点对点形式作为前提，让具备NFC功能的手机与计算机等相关设备，真正达成点对点的无线连接与数据传输，并且在后续的关联应用中，不仅可为本地应用，同时也可为网络应用。因此，点对点形式的应用，对于不同设备间的迅速蓝牙连接，及其通信数据传输方面有着十分重要的作用。 [4]
读卡器模式的NFC通信作为非接触读卡器使用，可以从展览信息电子标签、电影海报、广告页面等读取相关信息。读卡器模式的NFC手机可以从TAG中采集数据资源，按照一定的应用需求完成信息处理功能，有些应用功能可以直接在本地完成，有些需要与TD-LTE等移动通信网络结合完成。基于读卡器模式的NFC应用领域包括广告读取、车票读取、电影院门票销售等，比如电影海报后面贴有TAG标签，此时用户就可以携带一个支持NFC协议的手机获取电影信息，也可以连接购买电影票。读卡器NFC模式还可以支持公交车站点信息、旅游景点地图信息的获取，提高人们旅游交通的便捷性。
卡模拟形式关键指的是把具有NFC功能的设备进行模拟，使之变成非接触卡的模式，比如，银行卡与门禁卡等。这种形式关键应用于商场或者交通等非接触性移动支付当中，在具体应用过程中，用户仅需把自身的手机或者其他有关的电子设备贴近读卡器，同时输入相应密码则可使交易达成。针对卡模拟形式中的卡片来讲，其关键是经过和非接触读卡器的RF域实行供电处理，这样即便NFC设备无电也同样可以继续开展工作。另外，针对卡模拟形式的应用，还可经过在具备NFC功能的相关设备中采集数据，进而把数据传输至对应处理系统中做出有关处理，并且，这种形式还可应用于禁系统与本地支付等各个方面。 [4]
近场通信是基于RFID技术发展起来的一种近距离无线通信技术。与RFID一样，近场通信信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。近场通信的传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到0~1m，但由于近场通信采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说近场通信具有成本低、带宽高、能耗低等特点。
近场通信技术的主要特征如下：
（1）用于近距离（10cm以内）安全通信的无线通信技术。
（2）射频频率：13.56MHz。
（3）射频兼容：ISO 14443，ISO 15693，Felica标准。
目前的近距离无线通信技术包括了RFID、蓝牙、红外等，NFC是一种短距离的高频无线通讯技术，电子设备之间允许进行非接触式点对点数据传输。其工作频率为13.56MHz，通信距离0~20cm（实际大部分产品都在10cm以内），传输速率可为106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s和848kbit/s。近距无线通信技术除NFC外，主要还包括射频识别（RFID)、蓝牙（Bluetooth）、紫蜂（ZigBee）、红外、Wi-Fi等技术。以上各项技术都有各自的特点和优点，下图给出了NFC以及其他六种几种短距离无线通信技术在所列频段上性能的比较。 [5]
近场通信的频段性能 [5]第一，工作模式不同。NFC是将点对点通信功能，读写器功能和非接触卡功能集成进一颗芯片，而RFID则有阅读器和标签两部分组成。NFC技术既可以读取也可以写入，而RFID只能实现信息的读取以及判定。 [2]
第二，传输距离不同。NFC传输距离比RFID小的多，NFC的传输距离只有10厘米，RFID的传输距离可以达到几米、甚至几十米。NFC是一种近距离的私密通信方式，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低、安全性高等特点。 [2]
第二，传输距离不同，NFC传输距离只有10cm，而蓝牙传输距离可达10m。但NFC在传输功耗和安全性方面略优于蓝牙。 [2]
NFC和红外传输相比，传输距离相当，但比红外传输速度更快，NFC传输速度最大可达424Kbit/s，而红外传输速度大概100Kbit/s。建立时间NFC比红外略快，NFC建立时间为0.1s，红外传输建立时间为0.5s。红外传输必须严格的对齐才能传输数据，且中间不能有障碍物，而NFC则没有这种限制；另外NFC比红外更安全可靠。 [2]
NFC支付主要是指带有NFC功能的手机虚拟成银行卡、一卡通等的应用。NFC虚拟成银行卡的应用，称为开环应用。理想状态下是带有NFC功能的手机可以作为一张银行卡在超市、商场的POS机上进行刷手机消费，但目前在国内还无法完全实现。主要原因是作为开环应用下的NFC支付有着繁冗的产业链，背后的卡商、方案商的利益和产业格局博弈十分复杂。就目前国内NFC开环应用的大环境来说，由于各方面利益的博弈，NFC开环支付应用已经错过了在支付宝和微信支付等移动支付普及之前的最佳时机，NFC开环支付已经不可能再单独发展起来。NFC开环支付以后的发展只有寻求和支付宝和微信支付进行衔接和捆绑，作为支付宝和微信支付的身份认证手段，才有可能在未来的移动支付中占有一席之地。NFC虚拟成一卡通卡的应用，称为闭环应用。目前NFC的闭环应用在国内的发展也不太理想，虽然在有些城市的公交系统已经开放了手机的NFC功能，但并没有得到普及。根本原因是以卡为载体的一卡通系统有一个发卡的获利，系统集成商和运营商(公交集团及学校等)在发卡上可以获得丰厚的利润。所以目前小米和华为都在一些城市试点开通手机的NFC公交卡功能，但目前都还需要开通服务费。但是随着NFC手机的普及技术的不断成熟，一卡通系统会逐渐支持NFC手机的应用，前景是乐观的，但过程注定是曲折的。 [2]
NFC安防的应用主要是将手机虚拟成门禁卡、电子门票等。NFC虚拟门禁卡就是将现有的门禁卡数据写入手机的NFC，这样无需使用智能卡，使用手机就可以实现门禁功能，这样不仅是门禁的配置、监控和修改等十分方便，而且可以实现远程修改和配置，例如在需要时临时分发凭证卡等。NFC虚拟电子门票的应用就是在用户购票后，售票系统将门票信息发送给手机，带有NFC功能的手机可以把门票信息虚拟成电子门票，在检票是直接刷手机即可。NFC在安防系统的应用是今后NFC应用的重要领域，前景十分广阔。因为在这个领域可以直接为该技术使用者带来经济利益，让他们更有动力进行现有设备和技术的升级。因为使用手机虚拟卡，可以减少门禁卡或者磁卡式门票的使用，直接降低使用成本，另外还可以适当提高自动化程度，降低人员成本和提升效率。 [2]
NFC标签的应用就是把一些信息写入一个NFC标签内，用户只需用NFC手机在NFC标签上挥一挥就可以立即获得相关的信息。例如商家可以把含有海报、促销信息、广告的NFC标签放在店门口，用户可以根据自己的需求用NFC手机获取相关的信息，并可以登录社交网络、和朋友分享细节或好东西。虽然NFC标签在应用上十分便捷，成本也很低，但在目前移动网络的普及和二维码的逐渐流行，NFC标签的应用前景不容乐观。因为和NFC标签相比，二维码只需要生成和印刷成一个小图像，可以说几乎是零成本，提供的信息和NFC一样很丰富，很容易就会替代NFC标签的应用。 [2]
基于NFC技术的业务由于数据传输主要基于13.56MHz的频率，传输距离较短。且基于NFC技术的信息传输属于触发式信息传输，信息交互时间很短，在操作过程中的很多时间属于毫秒级。因此根据NFC技术本身的特点和优势，面向NFC业务的基本形态主要具备以下特点。 [6]
(1)短：通信距离短，基于NFC的通信距离一般在10cm以内，一般是人手可以触及的范围。 [6]
(2)频：作为一种短距离无线通信技术，虽然不是一项新技术，但是这两年在国内外得到了快速发展，而以移动支付为代表的NFC应用更是逐渐深入到人们的日常生活中，因此面向NFC业务的使用将会越来越频繁。 [6]
(1)地域局限性：NFC技术操作距离短，主要是建立设备之间点对点的数据传输，不像普通的无线传输那样需要建立大范围的传输网络，因此每个地区能够建立相对比较独立的业务系统和传输系统，而从现有的NFC业务现状来看也恰恰证明了这一点，比如：公交系统现有的模式就是各个城市都比较独立的业务系统，而城市与城市之间无法形成互通。 [6]
(3)业务多样性：对于用户本身来说，NFC业务是很好的建立用户现实生活与虚拟生活的一个桥梁，而用户的现实生活往往是不受地域和行业限制的。 [6]
基于目前所掌握的无线充电中NFC技术专利申请的总体情况，其技术发展趋势与NFC技术基本保持一致。由于NFC无线通信技术存在缺点是传输功率很小，在充电应用中存在劣势，因此NFC无线充电技术甚至稍滞后于NFC技术的发展。
NFC技术一般通过终端来实现其应用，无线终端的电源续航特性也属于研究的一大重点，而在此基础上无线充电技术应运而生。针对NFC无线充电技术，一方面是由NFC技术自身特性所衍生的有关签名、鉴权、电源效率方面的改进。另一方面由于其他无线充电技术，例如基于电磁感应以及磁共振的技术，相对较为成熟和完善，其他无线充电研究领域的改进也在NFC充电技术上有所应用，例如天线形式的调整，电磁屏蔽问题的研究。
NFC充电天线的发展方向大致是朝着降低干扰、增大通信距离、小型化的方向发展。出于小型化、终端设备外形等因素的考虑，环形NFC天线在长期内被大量使用，而2010年后随着天线技术的进一步开发，一些三维结构、特殊几何形状的天线也逐步被应用到NFC充电中。针对终端设备多频段的需求，天线在形状的改进上出现了双结构的环形NFC天线，然而对此问题，更多采用了匹配电路来进行调整，匹配电路的调整方向较为多样化，同时可以起到减小天线尺寸、增强信号、减小干扰的作用。早期管理策略基本是针对降低电源功耗而设计的，然而随着NFC充电技术的出现，其中对于电源监控的各项策略被转用到NFC充电策略中。在对终端设备的电特性进行监测从而合理安排充电的技术中，监测残余电量的技术方案被很快提出，基于终端设备距离充电器距离来启动充电的技术方案出现稍晚，并且两者在2011年被扩展到了多终端的领域。这与其他无线充电技术横向比较时，步伐相对一致。而针对可以监测的电流、温度等其他技术参数，提出了对终端进行一定保护的技术方案。 [5]
