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众多手机厂商受牵连 阉割版NFC芯片是个什么鬼?
“阉割版NFC芯片”这个新兴起的名词可坑惨了魅族,小米、苹果也无辜躺枪,究竟啥是“阉割版NFC芯片”?跟芯师爷一起来看一下吧!
魅族“阉割版NFC芯片”
6月15日晚间,笔戈科技在微信发布《关于 PRO 6 Plus 功能的非官方辟谣》一文,针对市场热议的魅族Pro 6 plus NFC功能不全,疑似阉割版的问题,作出了解释。
作为魅族的旗舰手机,Pro 6 Plus 的NFC虽然有卡模拟功能,但不支持读卡器模式,消费者不能用手机直接读取公交卡余额,也不能给公交卡充值。于是,魅族Pro 6 Plus NFC功能不全、采用阉割版NFC芯片的谣言随之而起。
不过尽管文章标题点名了文章属于非官方辟谣,文中作者为魅族论坛的网友,而非员工,但从笔戈科技的账号主体为“珠海市魅族通讯设备有限公司”可知,这篇被转发的文章,多少也代表了魅族官方的态度。
躺枪的小米
小米手机是NFC功能的拥护者,并在小米5、小米6机型上喊出了“全功能NFC”的口号,因为这些手机不仅支持刷公交卡/地铁卡、移动支付,还能给公交卡充值(读卡器模式),极大方便了用户的生活。
上文作者称,小米手机营销做得太出色,让消费者误认为市场存在全功能版和阉割版NFC手机,没有实现雷军在发布会上展示的NFC功能的手机,就是阉割的。然而事实上,所谓的全功能,只要搭载了NFC芯片就能实现。
苹果被推上风口浪尖
文章作者举例称苹果也是用的卡模拟功能,与魅族一样是“阉割版NFC芯片” ,但其实苹果的NFC功能已经很完善了,且在WWDC上发布的 iOS11 也对NFC功能再度进行了优化。
iOS11 的新功能,包括全新的控制中心、文件夹等,但该系统还有不少隐藏功能,其中一个就是苹果称之为 “Core NFC” 的新架构,该架构能够扩展 iPhone 的 NFC 功能,使其不仅仅用于 Apple Pay 。
苹果在一份文档中对 Core NFC 的解释是,能够探测 NFC 标签,然后从其中的 NDEF 数据中读取信息。但除此之外,猜测 Core NFC 还可以提供更多功能,例如手机连接蓝牙音箱等配件,更重要的一点是可能支持公交卡使用。这就与魅族大大不同了!
NFC到底是什么
NFC技术简介
NFC的全称是Near Field Communication,即近场通讯技术,该技术由飞利浦和索尼共同开发,是一种非接触式识别互联技术,可以在移动设备、PC和智能设备间进行近距离无线通信。
目前NFC设备主要由NFC芯片和NFC天线构成,其中NFC芯片具有通信功能和一定的计算能力,部分型号甚至含有加密逻辑电路以及加密/解密模块。而NFC天线则是一种近场耦合天线,一般来说是耦合线圈搭配磁性薄膜构成,这种结构在支持NFC技术的手机中很常见。
NFC芯片的发展已经开始步入正轨,除了在NFC芯片领域一直耕耘的NXP外,越来越多的厂商开始加入到NFC芯片生产行列当中,意法半导体、博通、英飞凌、瑞萨、三星、高通等都已经投身NFC芯片生产行列,他们出产的NFC芯片被用在了各种各样的移动设备中,NFC芯片和NFC技术也就越来越受用户关注了。
NFC应用范围广泛
NFC是一种短距离高频无线通信技术,可允许电子设备互相进行非接触式的点对点数据传输。这个技术由非接触式射频识别技术RFID(Radio Frequency IDentification)演变而来,同时向下兼容RFID技术。由于具备较高的安全性,因此NFC技术被认为移动支付方面有很大的应用前景。
简单来说,NFC技术就是把RFID读卡器与RFID卡的功能整合在一起,并对RFID设备提供兼容。目前RFID设备已经被应用到各个领域,例如IC卡门禁系统以及我们常用的公交卡等等都是RFID技术的产物。
NFC技术规范
NFC的技术规范最早在2003年由飞利浦和索尼公司联合开发并公布,该技术规范规定NFC设备使用13.56MHz频率进行无线通讯,而且所有NFC设备都要具备“主动模式”和“被动模式”两种工作模式,还分别定义了两种模式的选择和射频场防冲突方法、设备防冲突方法,不同通讯速率下的编码方式以及调制解调方式等最底层的通讯协议,最终形成正式的国际标准,即ISO18092标准。
与RFID技术相比,NFC同样采用了电磁感应耦合的方式进行数据传递,不过NFC采用了独特的信号衰减技术,虽然传输距离比RFID技术要短,但是其数据带宽更高,能耗也比RFID技术要低。
NFC的工作模式
支持NFC的设备可以在主动或被动模式下传输数据。在主动模式下,NFC设备将做作为RFID读卡器主动发出自己的射频场对其它NFC设备进行读取或写入操作。而在被动模式下,NFC设备作为作为一个RFID卡被其它NFC设备读取或写入数据,简单来说就是只能在其它NFC设备发出的射频场中被动响应。
以实际应用来说,在主动模式下,NFC设备则作为IC读卡器使用,可用于读取各种非接触式IC卡的信息;而在被动模式下则相当于一张普通的IC卡,被其它IC读卡器读取。
Android Beam就是一种“双向模式”的应用
另外当两台NFC设备都开启主动模式进行连接时,这种时候就属于“双向模式”。双向模式属于主动模式的一种,多数用于NFC设备之间的数据交换,而不是单纯的数据读取或写入操作。
NFC与传统技术的对比
目前与NFC技术近似的无线通讯技术是蓝牙,蓝牙的通讯距离可达10米,相比NFC的10厘米要远得多,而且目前蓝牙的数据传输速率普遍可以达到2.1Mbps,而NFC技术目前最高的数据传输速率只有424Kbps。不过NFC技术在设置上更为简单,而且由于抗干扰能力较强,一次至于一台机器连接,因此在设备密集的地方也能顺利传输数据。实际上,目前NFC与蓝牙之间的关系是互补而不是取代,通过NFC技术,蓝牙配对的方式也会得到简化。
NFC与蓝牙、红外技术的对比
NFC具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点,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,而费用仅为人民币20元到30元。另外目前所谓RFID标准和NFC标准的冲突,是对NFC技术的一种误解。虽然NFC和RFID在物理层有相似之处,但其本身和RFID是两个领域的技术,RFID是一种无线识别技术,而NFC是一种无线通信方式,前者已经被各个行业接纳并广泛应用,而后者则仍在发展只有,两者并没有正面上的冲突。
NFC的发展前景
NFC Forum
为了推动NFC的发展和普及,目前业界已经创建了一个非营利性的组织NFC Forum,用于促进NFC技术的实施和标准化,确保设备和服务之间协同合作。现在NFC Forum在全球拥有数百个成员,其中不乏英特尔、三星、索尼、飞利浦等国际知名企业,华为、中兴、中国移动等也是NFC Forum的重要成员。
目前NFC技术的应用大致分为四类,他们分别是接触通过(Touch and Go)、接触支付(Touch and Pay)、接触连接(Touch and Connect)以及接触浏览(Touch and Explore),这四类应用既可以独立使用,也可以联合应用。
接触通过(Touch and Go)常用于门禁管理或者是车票、门票等,用户只需将储存着票证或门控密码的设备靠近读卡器即可。
接触支付(Touch and Pay)是非接触式移动支付,用户将设备靠近嵌有NFC模块的POS机可进行支付并确认交易。
接触连接(Touch and Connect)是把两个NFC设备相连接,进行点对点数据传输,例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。
接触浏览(Touch and Explore)允许用户可将NFC手机接靠近街头有NFC功能的智能海报或者其它NFC设备,用于浏览存储在当中的各种内容。
不过略为可惜的是,虽然NFC的功能丰富,只是NFC的推广似乎还不能算是一帆风顺。尽管有不少智能手机已经开始搭载NFC模块,不过能真正派上用途的时候却不多,特别是在国内环境。
目前在国内,支持NFC手机能直接当公交卡、门禁钥匙或者电子钱包使用的还是少数,毕竟这牵涉到手机厂商、交易平台或者是运营商等多方面的因素。不过随着NFC技术的不断进步,未来NFC的市场值得看好,在此大趋势的推动下,NFC芯片厂商也将从中收益。
2017年NFC芯片出货量上涨12%
据欧洲智能安全行业协会Eurosmart预测,2017年全球范围内将会有大约5.6亿的NFC SE安全芯片出货量,相比于2016年上涨了12%。2015年,NFC SE的出货总量已经达到4.95亿,而2016年出货量上涨了1%,达到了5亿。
Eurosmart的这份预测报告中所提到的NFC-SIM 和嵌入式SE包括了“NFC UICC SE,嵌入式SE和嵌入式UICC。”
在支付领域,非接芯片卡的迁移在中国已经接近完成,在美国也处于非常先进的阶段,2016年金融服务方面就有29亿SE芯片的出货交易量。Eurosmart表示,2016年总体增长趋势保持不变,在2017年SE的总出货交易额有望接近100亿欧元。
Eurosmart 的主席Didier Sérodon认为,在许多已经成型的支付市场中,非接触式卡的发展仍然是一个增长的趋势。另一方面,由于大多数地区4G网络的持续迁移,移动互联网的发展促进了对SIM卡的需求,2016年的出货交易量约为54.5亿欧元。
在非洲、东南亚和拉丁美洲等地区,从不够安全的磁条卡向EMV芯片卡的迁移也提振了市场需求。而且,在印度,EMV的迁移受到了政府的支持,这也促成了这种上升趋势。
2016年,Eurosmart报告称相比于2015年SE安全芯片在政府和医疗行业增长了12%,2017年的预测则保留了这些积极的结果和因素,预计相比增长为11%。
NFC芯片厂商盘点
NFC芯片厂商包括恩智浦(NXP)、意法半导体(ST)、博通(Broadcom)、英飞凌(Infineon)、瑞萨(Renesas)、三星(Samsung)、高通(Qualcomm)等国外芯片大厂,已陆续推出NFC芯片、通讯介面和无线充电系统。
恩智浦推出第二代NFC标签IC产品
恩智浦半导体(NXP Semiconductors)2012年11月发布了NTAG21x系列——公司第二代NFC标签IC产品——进一步拓宽OEM厂商、嵌体客户及终端用户的NFC标签部署范围。全新NTAG21x系列不仅提高了射频性能,还有从48到888字节不等的内存容量供选择。除此之外,该系列还提供多项新特性,如UID ASCII镜像、NFC计数器、集成的独创签名以及密码保护功能。客户需要产品支持多种应用、可快速序列化、尺寸更小、产品验证简便,上述特性首次全面满足上述需求,因而可广泛部署于出版、零售、广告、消费电子、游戏及智能手机应用中。
意法半导体推出第二代NFC控制器芯片ST21NFCA
意法半导体(STMicroelectronics,简称ST)推出第二代近距离通信(Near Field Communications, NFC)控制器。意法半导体表示,配合丰富的安全单元产品组合,新款IC将加快全新的智能手机安全非接触式应用和服务时代的到来。意法半导体的新一代NFC控制器芯片ST21NFCA支持所有的NFC使用案例,能够协调存储在不同位置的多个NFC安全应用,例如,SWP-SIM和 SWP-microSD卡或嵌入式安全单元。相应的NFC软件栈运行在终端设备主处理器上,可支持不同版本的谷歌安卓装操作系统,包括最新的安卓冰淇淋三明治操作系统,以及即将上市的Microsoft? Windows 8 操作系统。新一代控制器与意法半导体的各种安全单元芯片完全兼容。
博通解读NFC机会 四合一芯片催熟生态系统
作为上游的芯片厂商,博通早就推出了NFC芯片BCM20793,且推出独立NFC控制器以及集NFC/蓝牙/Wi-Fi/FM收音机技术于一身的四合一组合芯片BCM43341。值得关注的是,该公司近期还将NFC软件栈应用到Android 4.2操作系统。博通NFC技术已经应用到新型Nexus 4智能手机和Nexus 10平板电脑、任天堂的Wii U以及耳机、计算机鼠标和键盘等多种产品中,我们认为NFC技术有能力改变我们对消费电子设备的看法以及与之互动的方式。
英飞凌傲居NFC安全芯片领域全球市场领袖地位
市场调查公司IMS Research的最新调查(2012年1月)表明,英飞凌在NFC安全微控制器市场占有51.5%的份额。作为主要供应商,英飞凌在NFC市场发展中扮演着关键角色,以三种方式将NFC应用安全功能带给移动终端:通过用于SIM卡的NFC安全微控制器、通过作为移动电话电子元件一部分的嵌入式安全元件(Secure Element)以及通过可用作microSD卡等设备的安全元件。这使得英飞凌成为世界上唯一能如此灵活实现NFC功能的半导体制造商。英飞凌提供的 NFC解决方案可满足针对安全微控制器的最严格要求,包括Common Criteria EAL 5+ “high”国际标准和EMVCo (Europay国际、万事达、Visa)认证。它们适用于各种借助移动终端实现的NFC支付应用。
瑞萨电子用一根天线实现无线供电和NFC通信
瑞萨电子开发出了通过一根天线进行无线供电和NFC通信系统。由该公司的NFC通信控制MCU以及用于无线供电的供电IC和受电IC等构成。基于NFC的通信和无线供电分时交替进行。供电时,可根据便携终端内置充电电池的剩余电量,调整由发送端供应的电力。瑞萨电子将从2012年11月开始量产NFC通信控制MCU,2013年6月开始将产量扩大至月产100万个。供电IC和受电IC计划从2013年3 月开始量产,2012年12月扩大至月产100万个。也就是说,采用NFC天线进行供电的产品,预计将在2013年下半年亮相。
高通借NFC芯片QCA1990撬开移动支付应用
高通开发的一款近场通信芯片-QCA1990,将支持移动支付、非接触式通信和数据交换。高通子公司Atheros公司称,QCA1990已经通过测试,确保其符合支付协议的要求,并将在2013年第一季度开始推向客户,并且预计将与领先的原始设备制造商在2013年第三季度进行商业设计。高通Atheros表示,QCA1990的推出是为了与WCN3680相结合,以实现更大功能。WCN3680芯片支持双频段的802.11ac无线网络连接,蓝牙4.0和FM无线电通讯。该芯片还提供了由Snapdragon S4处理器集成的“平台”,支持NFC应用于智能手机和平板电脑。