關(guān)于近場(chǎng)通訊NFC的分析和介紹

近場(chǎng)通訊（NFC）

功耗也很重要，尤其是在電池供電的應(yīng)用領(lǐng)域，如帶嵌入式NFC功能的智能手機(jī)。近場(chǎng)通信（NFC）功能，雖然它是屬于RFID，但它具有一些獨(dú)特的改進(jìn)特性。

?距離縮短：NFC的極短(< 10厘米)操作范圍可以防止意外或未經(jīng)授權(quán)的激活鏈接。加密可以保證更大的安全。

?直觀的連接步驟：NFC終端用戶不需費(fèi)太多勁。比如，裝有NFC的智能手機(jī)，相互通信初始化，或者與NFC讀取器的通信初始化，只要將其靠近或者刷一下。

?與非供電的RFID產(chǎn)品進(jìn)行通信的能力：NFC工作在自供電設(shè)備之間的傳統(tǒng)方式，同時(shí)也支持與被動(dòng)通信設(shè)備進(jìn)行通信，如非接觸式的智能卡，或者射頻應(yīng)答器。

?與藍(lán)牙和Wi-Fi協(xié)同：除了與RFID技術(shù)形成互補(bǔ)關(guān)系，NFC也內(nèi)置了與藍(lán)牙和Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的功能。因此，NFC在現(xiàn)有的技術(shù)之間提供了多協(xié)議的橋梁作用。

根據(jù)IMS研究表明，NFC的應(yīng)用將以智能手機(jī)為主要推動(dòng)力快速增長(zhǎng)。帶NFC功能的手機(jī)將從2012年到2017年增長(zhǎng)10倍，達(dá)到了12億部，制造商在其產(chǎn)品中采用無(wú)線通訊和支付技術(shù)作為一個(gè)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。今年出貨量預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)到2.68億臺(tái)，即在2012年的1.2億輛基礎(chǔ)上增長(zhǎng)了123%。主要的NFC應(yīng)用包括：

?支付娛樂門票，出租車費(fèi)，或在任何POS應(yīng)用上。此外，存儲(chǔ)憑證可以存儲(chǔ)在NFC手機(jī)。

?使用一個(gè)NFC智能手機(jī)對(duì)安全建筑的身份識(shí)別和訪問控制；電腦登錄，鎖定/解鎖車門，等等。

?NFC設(shè)備之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸數(shù)據(jù)，比如帶NFC的智能手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，筆記本電腦等。

?與藍(lán)牙或者Wi-Fi的通信連接來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

?獲取數(shù)據(jù)信息：NFC設(shè)備將能夠讀取NFC智能手機(jī)中的智能廣告信息。并從智能廣告中下載地圖，并且記錄你的手機(jī)所在車子停靠的位置。

NFC技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

NFC工作在13.56MHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率范圍從106Kbps到424Kbps。為了最大化效用，該技術(shù)將向后兼容基于ISO/IEC

14443A和ISO/IEC 14443B的智能卡協(xié)議，同索尼FeliCaTM卡一樣（JISX6319-4）。

對(duì)于兩個(gè)NFC設(shè)備之間的信息交換，則在ECMA-340和ISO/IEC 18092標(biāo)準(zhǔn)上重新開發(fā)了一個(gè)新的協(xié)議。NFC論壇發(fā)展規(guī)劃書確保了NFC產(chǎn)品的互操作性。NFC有3種操作模式：

?卡仿真模式（被動(dòng)模式）：一個(gè)NFC設(shè)備就像目前的非接觸式卡，符合傳統(tǒng)下的標(biāo)準(zhǔn)。

?讀寫模式（主動(dòng)模式）：NFC設(shè)備是主動(dòng)式的，與以前的被動(dòng)式RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀、寫操作。

?點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式：兩個(gè)NFC設(shè)備交換信息。發(fā)起設(shè)備（輪詢?cè)O(shè)備）與讀/寫器模式相比需要更少的電耗，因?yàn)槟繕?biāo)設(shè)備（偵聽器）使用它自己的電能。

這三個(gè)現(xiàn)有的模式都有它自己的傳輸技術(shù)：NFC-A(向后兼容ISO/IEC 14443 A)；NFC-B（向后兼容ISO/IEC 14443 B）；以及NFC-F（向后兼容JIS X 6319-4）。

要支持以前的技術(shù)，一個(gè)NFC設(shè)備必須不斷的查詢偵聽設(shè)備（標(biāo)簽）來(lái)決定使用哪個(gè)協(xié)議（NFC-A，NFC-B，和NFC-F）。圖2顯示了主要的查詢過程。

圖2 ：查詢流程決定NFC通信協(xié)議。

在NFC系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，控制芯片扮演了中心的角色。決定使用哪種通信模式只是一個(gè)開始。在其他典型的MCU任務(wù)中，必須監(jiān)測(cè)和控制收發(fā)器，電源管理，主機(jī)接口。NFC特殊接口包括安全存取模塊（SAM）接口，用戶識(shí)別模塊（SIM）接口，以及非接觸式技術(shù)（CLESS）接口。

恩智浦的PN544（771-PN5441A2EC20501）是一個(gè)功能齊全的的NFC控制器，內(nèi)嵌了一個(gè)80C51內(nèi)核，適合集成到手機(jī)中。在讀取器方面的應(yīng)用包括了移動(dòng)支付設(shè)備，交通工具和售票系統(tǒng)，和對(duì)象交換（如電子名片盒數(shù)字版權(quán)）。TI的 TRF7970ARHBT（595-TRF7970ARHBT）也支持相同的應(yīng)用范圍。

總結(jié)

雖然RFID應(yīng)用一般不是高性能，高速的設(shè)計(jì)。但由于不同的標(biāo)準(zhǔn)，不同的頻率選項(xiàng)，以及不同的應(yīng)用需求（最重要），在系統(tǒng)層面其復(fù)雜性還是非常的高。每個(gè)新的設(shè)計(jì)都要考慮到安全，范圍，定向的信號(hào)，環(huán)境條件，電源功耗，內(nèi)存要求以及接口設(shè)計(jì)。一旦深思熟慮好系統(tǒng)架構(gòu)，那么，提很多半導(dǎo)體公司提供的設(shè)計(jì)工具和開發(fā)套件可以確保項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)。