NFC技术基础原理

近距离无线通信
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(RF-field)，如图2所示。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(load modulation)技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容，因此， NFC 发起设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或 NFC 目标设备，并与之建立联系。


图1： NFC 主动通信模式

在主动模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图1所示，发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

图2： NFC 被动通信模式。

如图2所示，移动设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池寿命。在一个应用会话过程中， NFC 设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能，电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。

1. 标准化
NFC 是符合ECMA 340与ETSI TS 102 190 V1.1.1以及ISO/IEC 18092标准的一种开放式平台技术。这些标准详细规定 NFC 设备的调制方案、编码、传输速度与RF接口的帧格式，以及主动与被动 NFC 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，这些标准还定义了传输协议，其中包括协议启动和数据交换方法等。
NFC 空中接口符合以下标准：
ISO/IEC 18092 NFC IP-1 / ECMA-340 / ETSI TS 102 190 V1.1.1 (2003-03)
ISO/IEC 21481 NFC IP-2 / ECMA-352 / ETSI TS 102 312 V1.1.1 (2004-02)
NFC 测试方法符合以下标准：
ISO/IEC 22536 NFC IP-1 RF 接口测试方法 / ECMA-356 / ETSI TS 102 345 V1.1.1 (2004-08)
ISO/IEC 23917 有关 NFC 的协议测试方法 / ECMA-362
ISO/IEC 21481和ECMA 352中定义的 NFC IP-2指定了一种灵活的网关系统，用来检测和选择三种操作模式之一—— NFC 数据传输速度、邻近耦合设备(PCD)和接近耦合设备(VCD)。选择既定模式以后，按照所选的模式进行后续动作。网关标准还具体规定了RF接口和协议测试方法。
这意味着符合 NFC IP-2规范的产品将可以用作ISO 14443 A和B以及Felica(Proximity)和ISO 15693(Vicinity)的读写器。

2. NFC 与蓝牙和红外技术的比较
作为一种面向消费者的交易机制， NFC 比红外更快、更可靠而且要简单得多。另一方面，蓝牙则是一种弥补 NFC 通讯距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。 NFC 面向近距离交易交互，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据。 NFC 和蓝牙相互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的 NFC 协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，并在这方面促进蓝牙的使用。 模式的典型应用是：建立蓝牙连接、交换手机名片等。