手机刷卡离我们有多远 NFC技术应用浅谈

　　在一些电影作品中，我们经常可以看到一些人在过门禁、乘车、消费或者是交换名片时仅仅是刷一下手机，十分方便。这并不是一项只有在未来才会出现的技术，其实它已经出现在我们身边，那就是NFC。

　　近来，NFC又成为各大媒体报道的一个关键词，在微博微信等社交平台上也频频出现，这都要归功于北京移动在近期推出的一项新业务。从今年7月22日开始，北京移动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，众多用户期盼已久的功能终于变成现实。

　　在我国首个手机NFC实际使用开始于2006年6月，当时由诺基亚和中国移动、飞利浦、易通卡公司在厦门试点NFC手机支付。用户使用内嵌NFC模块的诺基亚3220手机，可在厦门市任何一个易通卡覆盖的营业网点（公交汽车、轮渡、电影院、快餐店）进行手机支付。如今在北京使用指定的NFC手机就可以实现刷手机来乘坐公交地铁，还支持在超市餐饮的小额消费等各项功能。

NFC应用领域

　　而NFC的用途远远不止这些，在未来用户仅仅通过手机就可以实现非常非常多的功能，例如，在车站实时刷新公交车的到站时间；在街边海报上和杂志上下载演唱会时间地点和节目表；在办公室发送短信控制家政服务员进出住宅的时间；在遍布市区的智能公用电话亭查询地图、公交线路、餐饮购物等信息；在学校全面代替现有学生证和学生卡以及公司员工的门禁卡；在银行任何有POS机的地方支付款项并用手机收取电子发票，可以说NFC技术能覆盖到人们日常生活的方方面面。NFC技术如此强大那么它究竟是怎么工作的呢？

NFC技术的工作原理

　　NFC即近距离无线通讯技术。该技术由飞利浦公司和索尼公司共同开发，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

　　NFC通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。这个技术由免接触式射频识别（RFID）演变而来，并向下兼容RFID，主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近场通讯具有天然的安全性，因此，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。

手机NFC硬件部分

NFC终端主要有三种工作模式：

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。

　　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，也称为NFC发起设备(主设备)，在整个通信过程中提供射频场。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps其中一种传输速度，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，而使用负载调制技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。

NFC通信过程

　　目前，我们谁常见的NFC工作模式就是被动模式。例如，刷手机乘公交、购物等，这些都是将NFC终端则模拟成一张卡片，它只在其他设备发出的射频场中被动响应。主动模式常见于读取NFC标签信息等，双向模式多信息交换，例如交换名片。

NFC技术的安全性

　　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。

NFC实用

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。

图片来自网络

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。

图片来自网络

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。

NFC标签

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。

图片来自网络

　　虽然NFC技术在安全性上有以上几点隐患，但NFC属于近距离通讯，在通讯距离上有着不易被窃听和不易被损害数据的优势，加上其他几点安全问题需要一定的技术手段才能破解，因此在我们日常使用中大可不必担心，随着技术的发展NFC在安全性上也会越来越好。

NFC与其他无线通讯对比

　　既然NFC技术是无线通讯技术那么就少不了和蓝牙、红外等已经普及的无线通讯技术的对比。

蓝牙与NFC

NFC、蓝牙、红外三者对比

　　通过上表我们可以很直观的看到三者的区别。NFC的短距离通信特性正是其优点，由于耗电量低、一次只和一台机器链接，拥有较高的保密性与安全性，NFC有利于信用卡交易时避免被盗用。NFC的目标并非是取代蓝牙等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。

　　例如，有厂商曾推出过NFC-蓝牙音箱，只需要用NFC手机与该音箱一碰即可完成配对，免去了蓝牙配对的繁琐步骤。NFC简化了蓝牙的配对过程，而蓝牙又弥补了NFC在数据传输速度和距离上的不足，二者相互补充以便方便的使用。

NFC在国内外发展情况

　　前文已经提到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。

刷NFC手机乘地铁

　　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。

支持NFC支付的自动售货机

　　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。

NFC在国内发展的阻力

　　NFC在2006就已经在国内有所应用但一直没能普及，那么NFC在国内发展缓慢这又是因为什么呢？放眼未来NFC的前途一定是光明的，但其发展的道路是很曲折的，究其原因主要有以下几点。

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。

三大运营商

2.基础设施不够完善

　　前面说到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。

NFC标签

3.没有一个统一的支付平台

　　目前，北京移动在NFC支付平台上做出了一定的努力。还是在日本，日本的电信运营商在很早之前就开始普及NFC功能，他们有着一个比较完善的NFC支付平台，并且能够平衡各方的利益。在这方面还是很值得我们借鉴的。

众多企业开始尝试NFC

　　从2004年飞利浦、索尼、诺基亚共同发起NFC论坛开始推广NFC的商业应用到现今，虽然NFC技术在手机上的应用布局已久。2010年底，自从谷歌发布了支持NFC功能的Android 2.3版操作系统，明确了移动支付战略，NFC的发展才开始迎来了转折点。

　　在谷歌推出Android 2.3系统后不久，谷歌就迅速联合花旗银行、万事达卡、First Data、Sprint和恩智浦半导体公司共同宣布推出基于NFC技术的“Google Wallet”这一综合移动支付工具，接着还与三星一起推出支持NFC的Google Nexus S智能手机。2011年底谷歌又发布了Android 4.0系统，该版本系统中出现了专门基于NFC的应用—Android Beam，谷歌对NFC的步步升级无疑燃起了战火。

Google Nexus

　　微软也自然也不甘示弱，在Windows 8系统中也集成了NFC协议栈，而一些中高端的WP8更是把NFC作为一项标配。诺基亚、黑莓、三星、中兴通讯等手机终端厂商则早已纷纷推出NFC手机，现在各个厂商的中高端手机都支持NFC，甚至一些山寨机也都加载了NFC功能。

诺基亚 Lumia 720

　　在运营商方面，全球主要运营商都明确支持NFC技术，包括美洲移动、德国电信、Orange、Axiata、韩国KT、软银移动以及中国三大运营商等等。NFC方面众多利好的消息，也吸引了许多芯片厂商竞相逐鹿，除已发展多年的恩智浦半导体外，包括博通、德州仪器、品的标准，这将带动一大批NFC外围设备的发展。据预测，2016年各种消费类电子产品以及电脑设备中有将有80%的产品都将支持NFC功能。

NFC未来应用展望

　　到目前为止，当你听到NFC这个词汇的时候，你首先想到的可能是移动支付。但事实是,NFC技术除了移动支付之外还有许多其他用途。

NFC未来应用领域

NFC在企业中的应用

　　要使用智能手机作为下一代门禁卡的各种机构目前正在对NFC技术进行测试。这是NFC技术在企业中的理想的应用。事实上，在2011年秋季，黑莓手机厂商RIM和安全物理门禁卡和读卡器提供商HID Global宣布一些黑莓手机将配置HID Global的iCLASS数字证书。

　　员工还可以使用具有NFC功能的智能手机或其它设备进入员工停车场或者咖啡厅以及为这些服务付费。NFC标签可以放在会议室内部，参加会议者可以在这个设备前挥动自己的兼容的手机的关闭声音或者打开Wi-Fi网络。

NFC在政府部门的应用

　　NFC技术能为政府改善公共服务和提高运输系统提供更大的便利。在国外一些城市和农村地区已经使用NFC技术更好地为公民服务和改善生活质量。

　　开车上班的人能够使用智能手机进入停车场和支付停车费。城市居民能够挥动一下平板电脑就进入游泳池或图书馆等公共设施。旧金山市目前有大约3万个兼容NFC技术的停车计时器。澳大利亚悉尼正在使用NFC标签帮助在其最繁华的岩石区为旅游者提供导游服务。

悉尼用NFC标签供导游服务

NFC与零售购物体验

　　NFC技术还可能通过把无线购物券、会员卡和支付选择结合在一起扩展和提高现代零售商的购物体验。放在产品货架上的NFC标签能够让消费者在使用自己的个性化配置的应用程序扫描这个标签的时候获得更多的有关这个产品的个性化信息。

NFC标签

　　例如，如果你对坚果过敏，这个产品扫描会自动检测该产品是否包含坚果并且提醒你。挥动获得信息、挥动增加到购物筐、挥动获得购物券和其它新的使用情况将对零售行业产生越来越大的影响。

NFC与营销

　　NFC技术也会对于未来广告商将产生深远的影响。例如，拥有NFC手机的用户能够对具有NFC功能的海报、广告、广告牌或者电影海报挥动一下自己的设备就可以马上收集到有关产品或服务的信息。

通过NFC读取产品信息

　　在食品服务方面，酒吧和饭店能够使用具有NFC功能的杯垫和其它促销材料。这样，老顾客扫描这些杯垫就可以得到有关这个企业或者广告商的更多信息。

NFC设备之间的共享协作

　　FC还能作为一项短距离通讯技术在相互接近的设备之间传送文件和其它内容。在共享文件的时候，这个功能对于企业环境的中的协作是非常好的，或者对于多玩家游戏也是非常好的。

NFC设备之间的共享协作

　　流行的具有NFC功能的三星Galaxy S4手机和其它新的NFC Android手机使用一种名为“Android Beam”的功能通过NFC技术在兼容的设备之间来回发送数据。

NFC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“One Card”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。

预计NFC手机出货量

　　未来，在各个方面都成熟后NFC技术涉及到人们生活的方方面面，将改变人们旅行、购物和沟通的方式，到那时可以说只需一部NFC手机就能够解决人们的衣、食、住、行。

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