近場通訊技術(shù)的現(xiàn)況與未來發(fā)展

1、近場通訊技術(shù)的現(xiàn)況與未來發(fā)展IntroductiontoNFC-NowandtheFuture大同大學(xué)資工系謝尚琳NearFieldCommunicationNFC近場通訊技術(shù)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、短距離(幾公分之內(nèi))之無線連接技術(shù)已經(jīng)通過成為ISO/IEC18092國際標(biāo)準(zhǔn)、EMCA-340標(biāo)準(zhǔn)與ETSITS102190標(biāo)準(zhǔn)能夠讓電子設(shè)備間進(jìn)行簡單與安全的雙向互動讓使用者輕輕一碰就能夠進(jìn)行非接觸式(Contactless)的交易、存取數(shù)字內(nèi)容、以及連接電子設(shè)備源自于RFID非接觸式感應(yīng)以及交互連結(jié)技術(shù)與飛利浦的Mifare以及新力的FeliCa等非接觸式智能卡技術(shù)均兼容RadioFrequencyIde

2、ntificationRFID射頻識別技術(shù)ISO/IEC18000國際標(biāo)準(zhǔn)一種自動識別和獲取數(shù)據(jù)的無線通信技術(shù)讀取器發(fā)出射頻(無線電波)，于感應(yīng)范圍內(nèi)，識別附于物品上之微小IC芯片(Tag卷標(biāo))，并讀寫其內(nèi)的數(shù)據(jù)讀取器與卷標(biāo)之間不需建立機(jī)械或光學(xué)接觸內(nèi)含卷標(biāo)的卡片因而稱為非接觸式芯片卡(ContactlessICCard)MainComponentsofanRFIDSystem應(yīng)答器(Transponder)或稱為標(biāo)簽(Tag)位于欲被辨別的物體上傳感器(Detector)或稱為讀取器(Reader)可能只具讀取功能，也可能讀取與寫入功能兼具應(yīng)用程序控制讀取器的運(yùn)作，接收所回傳的數(shù)據(jù)，并作出相

3、對應(yīng)的處理數(shù)據(jù)庫儲存所有Tag相關(guān)的數(shù)據(jù)，供應(yīng)用程序使用PrincipleofanRFIDSystemReader發(fā)射一特定頻率之無線電波此電波驅(qū)動感應(yīng)范圍內(nèi)Tag的電路，將內(nèi)部之IDCode送出Reader依序接收解讀此IDCode,送給應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)做處理TypesofTransponders被動式標(biāo)簽沒有內(nèi)部供電電源，而是利用接收Reader發(fā)射的電磁波，讓內(nèi)部的線圈共振，瞬間產(chǎn)生感應(yīng)電流以提供電力此感應(yīng)電流供應(yīng)卷標(biāo)上的芯片運(yùn)作，并發(fā)出電磁波，將卷標(biāo)中的數(shù)據(jù)傳回Reader價(jià)格低廉、無需電源，是目前市場的主流主動式標(biāo)簽本身具有電源（通常為電池），用以供應(yīng)內(nèi)部IC所需電力以產(chǎn)生響應(yīng)的訊

4、號訊號傳送范圍相對的比被動式廣可進(jìn)行較長距離與高數(shù)據(jù)量傳輸NFCCoreApplications連接電子設(shè)備存取數(shù)位內(nèi)容進(jìn)行非接觸式交易OperatingModesofNFCDevicesReader/Writer讀寫器模式可存取RFID標(biāo)簽或智能卡CardEmulation卡仿真模式可仿真成標(biāo)簽或智能卡Peer-to-Peer點(diǎn)對點(diǎn)模式可讓兩個(gè)NFC設(shè)備互相交換數(shù)據(jù)NFCTechnicalSpecifications作用于13.56MHz頻帶受干擾的問題比藍(lán)牙小建立連接時(shí)間小于0.1秒連接速度比藍(lán)牙快傳輸距離僅約為10公分（被動模式）或20公分（主動模式）傳輸距離比藍(lán)牙短傳輸速度為106kb

5、it/s、212kbit/s及424kbit/s傳輸速度比藍(lán)牙慢NFCCooperation透過NFC協(xié)議引導(dǎo)兩臺設(shè)備之間的藍(lán)牙配對，簡化藍(lán)牙通信的搜尋與協(xié)商過程由NFC建立藍(lán)牙設(shè)備間的初步溝通及連接設(shè)定只需要將兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備靠近，由NFC機(jī)制掌控配對的起始偵測無需用戶手動操作，且設(shè)備配對近乎實(shí)時(shí)NFC和藍(lán)牙共存互補(bǔ)NFC操作簡便，彌補(bǔ)藍(lán)牙操作配對不便的缺點(diǎn)藍(lán)牙適用于較長距離數(shù)據(jù)通訊，彌補(bǔ)NFC通訊距離不足的缺點(diǎn)NFCHistory2002.12Philips提出的申請，獲得歐洲通訊標(biāo)準(zhǔn)組織ECMA通過，將NFC列入ECMA340規(guī)范2003.9SONY力口入NFC2004.3Philips&g

6、t;SONY與NOKIA共同發(fā)起了NFC論壇2004.9ISO正式通過NFC標(biāo)準(zhǔn)為ISO/IEC18092NFCForumNFC論壇由Philips、SONY與NOKIA于2004年共同發(fā)起，推動NFC的發(fā)展與應(yīng)用目前的主要會員(150+)Philips>NXP、TI、Infineon、RENESASSonyEricsson、NOKIA、MotorolaMasterCard、VISA、JCBSONYNECLGSamsungPanasonicMicrosoftHPLogitechSomeDebutsofNFCintheWorld世界上第一支具有NFC功能的手機(jī)-2004.11Nokia32

7、20+NFCShellNFC芯片和SmartMX嵌在手機(jī)背蓋稱為Shell天線也安裝在背蓋上世界上第一個(gè)NFC商業(yè)展示-2006.4HanauerHandyTicketapplication全球第一個(gè)NFC技術(shù)的電子收票系統(tǒng)應(yīng)用德國法蘭克福(Frankfurt)旁的哈腦市(Hanau)民眾可使用手機(jī)(Nokia3220)代替車票搭乘當(dāng)?shù)毓卉囀澜缟系谝恢?nèi)建NFC的手機(jī)-2007.1Nokia6131NFCNFC芯片和SmartMX智能卡控制芯片嵌入到手機(jī)內(nèi)部NFC天線與IC置于前蓋屏幕后面要以手機(jī)正面接觸卡片閱讀機(jī)，而不是像3220要以背面接觸3220是放于背蓋SomeDebutsofNFC

8、inTaiwan行動悠游Easy-Mo計(jì)劃-2006.9中華電信與臺北智能卡票證公司共同執(zhí)行的經(jīng)濟(jì)部創(chuàng)新服務(wù)科專計(jì)劃將NFC手機(jī)、電子貨幣包與悠游卡功能整合在手機(jī)的的復(fù)合式個(gè)人芯片(Combi-SIM)上用戶能使用手機(jī)搭乘捷運(yùn)與公交車、通訊加值、查詢余額、停車付費(fèi)、下載電子廣告等服務(wù)功能國內(nèi)第一個(gè)具備雛形的NFC應(yīng)用-2007.2臺灣大哥大與臺北富邦銀行、萬事達(dá)卡推出全亞洲第一支NFCMobilePayPass信用卡手機(jī)(Nokia3220)可以手機(jī)刷卡付費(fèi)可用于全臺灣包括萊爾富、頂好、京華城喜滿客影城、ISCoffee等2千多家消費(fèi)點(diǎn)可以下載電子折價(jià)券(e-coupon)使用可將手機(jī)靠近內(nèi)建

9、NFC傳感器的海報(bào)即可下載取得電子折價(jià)券用于消費(fèi)上與美麗華影城、國賓飯店、以及臺灣大哥大音樂達(dá)人等服務(wù)合作可將e-coupon互相透過P2P分享給其他任何款式NFC手機(jī)外國廠商在臺灣推出的第一款內(nèi)建NFC芯片的行動悠游手機(jī)-2007.8Nokia6131i中華電信、臺北智能卡票證與諾基亞攜手合作在搭乘捷運(yùn)或公交車時(shí)，可直接透過手機(jī)扣款可連上中華電信emome網(wǎng)站進(jìn)行儲值OTA(over-the-air)空中下載，安裝Visa付款軟件可透過GPRS下載合作店家優(yōu)惠券國產(chǎn)第一款NFC手機(jī)-2007.11BenQT80全球第一款將NFC應(yīng)用在secureSD記憶卡中的手機(jī)，也是第一支卡機(jī)分離的NFC

10、手機(jī)消費(fèi)者可取出microSD卡，在其他NFC手機(jī)上重新啟用可當(dāng)信用卡、悠游卡、門禁卡等全球第一支同時(shí)整合了PayPass信用卡、悠游卡、悠游錢包、小區(qū)網(wǎng)站、遠(yuǎn)程數(shù)字家庭控制與電信通訊功能的手機(jī)一開始是配合遠(yuǎn)雄二代宅建案推出臺灣率先采用SWP及NFC技術(shù)的服務(wù)-2008.1遠(yuǎn)傳嘩嘩GO服務(wù)一張3GUSIM卡上，集結(jié)臺新銀行信用卡、高雄捷運(yùn)、7-Eleven等各種支付服務(wù)亞洲第一個(gè)采用單線協(xié)議(SWP)技術(shù)手機(jī)只要支持SWP標(biāo)準(zhǔn)，就能用同一張SIM卡在不同的手機(jī)上使用NFC服務(wù)消費(fèi)者可以依照自己的喜好，挑選喜歡的NFC手機(jī)國內(nèi)推出全球第一個(gè)NFC商業(yè)解決方案-2008.2國外廠商金雅拓(Gema

11、lto)與臺灣大哥大合作，推出全球第一個(gè)商業(yè)NFCSIM-based非接觸式行動系統(tǒng)可從遠(yuǎn)程透過移動電話網(wǎng)絡(luò)，管理任何非接觸式服務(wù)形式的生命周期特別是需要高度安全管理的付款應(yīng)用臺灣大哥大能采用OTA方式進(jìn)行注冊、發(fā)布、管理及終止行動NFC服務(wù)的操作解決方案包括一個(gè)卡片和應(yīng)用管理系統(tǒng)一個(gè)密鑰管理系統(tǒng)(安全地處理應(yīng)用的生命周期)一個(gè)在SIM卡和支持NFC手機(jī)上配置用戶界面應(yīng)用的模塊國內(nèi)推出全球第一張全方位整合消費(fèi)、交通、門禁之NFC手機(jī)悠游聯(lián)名卡-2008.4國泰世華NFC手機(jī)悠游聯(lián)名卡中華電信與國泰世華銀行、萬事達(dá)卡國際組織、臺北智能卡票證公司及明基共同發(fā)表手機(jī)為BenQT80國內(nèi)第一個(gè)NFC校

12、園服務(wù)-2008.11遠(yuǎn)傳電信與元智大學(xué)合作推出遠(yuǎn)傳嘩嘩GO校園服務(wù)門禁感應(yīng)宿舍、教室、圖書館等門禁管理復(fù)印機(jī)感應(yīng)打印以手機(jī)感應(yīng)復(fù)印機(jī)，使用影印服務(wù)圖書館感應(yīng)借還書以手機(jī)感應(yīng)圖書館之感應(yīng)設(shè)備，即可將借還書之記錄呈現(xiàn)于圖書館之計(jì)算機(jī)系統(tǒng)感應(yīng)海報(bào)活動報(bào)名以手機(jī)感應(yīng)海報(bào)上之遠(yuǎn)傳嘩嘩Go圖示，免排隊(duì)即可在線及時(shí)完成研討會、演唱會等報(bào)名機(jī)制。課堂感應(yīng)測驗(yàn)師生互動，手機(jī)感應(yīng)隨堂測驗(yàn)手機(jī)感應(yīng)付款校園商店、美食街等手機(jī)感應(yīng)付款手機(jī)在線購物與智冠科技、誠品網(wǎng)絡(luò)書店、金革音樂等企業(yè)合作，提供感應(yīng)海報(bào)進(jìn)行手機(jī)在線購物之校園專屬優(yōu)惠商品AdvantagesofNFC相較于其他短距離無線通信技術(shù)(如藍(lán)牙)更安全具有識別

13、功能且傳輸距離在io公分以內(nèi)更短的反應(yīng)時(shí)間建立連接時(shí)間小于0.1秒，輕碰一下即可不像藍(lán)牙還需要進(jìn)行設(shè)定非常適合作為無線傳輸環(huán)境下的電子貨幣包技術(shù)但傳輸安全不代表數(shù)據(jù)保存也同樣安全手機(jī)內(nèi)部須有安全組件(SE,Secureelement)以保護(hù)用戶帳戶數(shù)據(jù)和錢包余額，以及允許進(jìn)行安全交易IntegratingSecurityElementsintoNFCPhonesSDCard-based內(nèi)嵌到SD記憶卡中數(shù)據(jù)存在SD卡里，手機(jī)若更換，可將SD卡取出，放到新手機(jī)Handset-based內(nèi)建到手機(jī)硬件平臺數(shù)據(jù)存在手機(jī)里，手機(jī)若更換，原先的數(shù)據(jù)無法隨之轉(zhuǎn)移SIM-based整并到用戶識別卡(SIM)

14、里數(shù)據(jù)存在SIM卡里，手機(jī)若更換，只需將SIM卡換到新手機(jī)即可SIM-basedSolutionSE與UICC(SIM)結(jié)合的好處具在不同設(shè)備的移植性與可轉(zhuǎn)換性具世界性(全球通用性)可支持遠(yuǎn)程動態(tài)管理(透過OTA)具備邏輯安全與實(shí)體安全SIM卡的使用周期通常大于手機(jī)的使用周期GSMA協(xié)會決定將SE與UICC(SIM)整合以SWP(SingleWireProtocol)標(biāo)準(zhǔn)，作為UICC卡和SIM卡鏈接NFC芯片之間的接口SingleWireProtocol定義SIM卡與手機(jī)內(nèi)的NFC芯片之間的傳輸協(xié)議NFC芯片和UICC(SIM)卡互相溝通的橋梁由Gemalto公司提出的基于SIM卡C6引腳的單線連接方案在一根單在線實(shí)現(xiàn)全雙工通訊解決原先NXP公司NFC芯片的S2C接口需要兩根線(Sigin,Sigout)的問題SIM卡只剩C6一根引