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RFID的近距离通信技术NFC在亚洲和欧洲的发展状况
作者：《RFID杂志与应用》
来源：RFID商情
日期：2007-11-05 08:50:53
摘要：近距离通信技术NFC由日本的索尼和荷兰的皇家飞利浦电子两家公司共同开发和提案，被纳入世界标准。本文介绍了NFC的原理、NFC论坛的概况、NFC和其他技术的相关性、NFC手机的用途之后总结了NFC技术在日本、亚洲、欧洲的概况，并描述了今后NFC技术的应用动向。
1 什么是NFC？
NFC（Near Field Communication）是一项利用13.56MHZ的频率的电波作10cm以内短距离通信的技术。类似的无线通信技术有蓝牙和无线LAN等。但是蓝牙和无线LAN的通信在实施之前要作比较繁琐的设定。相反，NFC在事前不必作什么设定，因此操作起来十分的简便。
例如，当人们第一次使用搭载着蓝牙的设备时，为了与指定的对方“互通”，必须作一次“配接”（pairing）操作。要将设备设置在可以发现某个对方的状态，双方必须进行相互认证和密码化的操作。
然而，NFC只要将读写器部分靠近使用了此项技术的便捷卡（Suica），电子钱包，非常触IC卡与读写器之间的通信即告可能。
日本索尼公司于荷兰皇家菲利浦电子公司共同开发的NFC规格已经得到国际标准组织的认可，成为ISO/IEC 18092
NFC与FeliCa（ISO14443 Type C） 和MIFARE（ISO14443 Type A）相同，使用13.56MHz的电波作10cm以内的近距离通信。通信的速度有106kbps、212kbps、424kbps几种，可以从中选择。这与索尼的FeliCa,菲利浦的MIFARE的规格具有互换性。
NFC还可以被利用为手机、数码相机、PDA、个人电脑、游戏机等各种电子器具间的10cm以内且最高速度为212kbps的无线通信。
使用了NFC的JR东日本公司的Suica卡的发行枚数在2006年8月已经达到了1.750万枚，而NTT的电子钱包在2006年10月已经突破了2.200万枚。
尽管NFC通信距离短，通信速度并非很高，但是它的应用领域却非常宽广。NFC技术与其它通信技术相结合的技术不断出现，预计2007年将是NFC飞跃发展的一年。
2 NFC论坛
2003年NFC作为国际标准得到确立后的第2年，2004年3月诺基亚、皇家菲利浦电子、索尼三家公司共同设立了NFC论坛。论坛的目标是：“促进NFC技术的实际使用和标准化，确立设备之间的服务”。
NFC论坛从启动开始便广泛向业界内外进行宣传和普及，向通信、家电、半导体、计算机、媒体和企业、电话支付服务相关联的各行各业发出参加介绍NFC技术论坛的邀请。2006年12月，其会员数已扩大为83家和16个团体。
3 NFC与其它技术的相关性
NFC技术在其它近距离通信技术当中就操作性而言是出类拔萃的。蓝牙和无线LAN在某种意义上来说与NFC具有共存、互补关系。例如NFC最大通信速度可达42kbps,速度不是很高。所以用来作动画等大量数据的传输时并不理想。
因此，NFC论坛在提倡一种名曰“转移”应用（handover application）的技术。例如，数码相机和电视机，各自分别搭载NFC和蓝牙（或无线LAN）。此时，为了将摄影后的数码相机靠近电视机进行数据传送，首先利用NFC交换两种器具的ID识别信息，而实际数据的传输则由蓝牙或无线LAN来进行。
NFC论坛提供的参考应用案例在这些应用当中，我们首先要明确的是NFC只有10cm的通信距离。所以只要一次使用NFC进行两种器具的通信确认之后，设备之间的距离哪怕增大，只要在蓝牙和无线LAN的通信范围内，通信可以照常进行。蓝牙在电波强度与通信距离的关系上作了如下规定：
当电波强度为100mw的第1等级时的通信距离为100m，当2.5mw的第2等级时通信距离为10m,当电波强度为1mw的第3等级时的通信距离为1m 。
无线LAN也有不同级别的区分，日本的主流规格IEEE802.11的情况下，电波可达到的距离为50m 。
在一定的范围内有几个蓝牙搭载设备存在并且进行通信时，谁与谁之间进行通信就不明确了。此时，利用NFC在近距离处做一下“配接”便可将那些几个对几个的关系变为一对一的关系。这就是利用NFC的优点。图2 JR东日本使用的月票Suica
从这点看来NFC的10cm近距离通信的意义重大。反之，如果将其距离加大到30cm的时候会出现什么弊端呢？例如将Suica的通信距离定为30cm，当使用Suica通过检票口时，相邻通路的通道门就有被打开的可能性。这样看来，10cm这个数字可以视为一种“意志表示”，也就是说当你没有想花费时，你不会把你的电子钱包放到靠近收银机10cm以内的距离的。同时NFC的10cm这样的通信距离除了在使用上非常简便和安全、可靠之外，卡片的电力消耗、制造成本等也可相应降低。总之10cm的设定是一种最优化设计的结果。
在非接触IC卡中，还有通信距离更短的产品。索尼公司的IC卡读写器Pasori是一种放在桌面上使用的小型读写器，其识读范围从使用表面开始只有5cm。范围越小消耗电力越小，其通信速度为212kbps 。
广泛普及NFC这样的十分便利的技术是非常重要的。为了简单确立无线LAN产品的相互的“配接”，美国业界团体“Wi-Fi Alliance”也在探讨怎样才能简单地将器具“配接”起来。其中一种解决方案就是利用NFC。蓝牙标准化团体Bluetooth Special Interest Group(SIG)也以“简单的配接”为题，在进行是否采用NFC进行通信的讨论。蓝牙也在通过支持手机等活动促使市场的活性化。为了向用户提供方便，也将采用像NFC这样的简单“配接”方式。
在日本国内，非接触IC卡的近距离通信已在FelCa上成为标准，信用卡、网络结算、乘车券、月票、职工证、学生证、会员证等方面都得到了广泛应用。
NFC作为FelCa和MIFARE的基础，上文已经介绍了他们都具有通用性。但更具体些看来，NFC有“NFC IP-1”和“NFC IP-2”两种类型。NFC IP-1以FelCa的无线接口电路为基础，而NFC IP-2则以RFID标签的读写为基础。NFC与其他技术的相关性参见图3。
4 NFC手机的用途
基于FeliCa的电子钱包搭载在手机中，可以派生出丰富多彩的应用案例
不管怎样说，在近距离通信中拥有核心地位的是手机，通过手机可以实现许许多多的功能，而且其性能在不断地提高。例如NTT有一款叫FOMA，N903i是FOMA有史以来具有最高像素的液晶显示器（480×690点），可以补偿手颤抖的320万像素的数码相机。它拥有对FeliCa的IC卡的认证功能。
各自规格，也不为各国采用的各种非接触通信方式和OS（操作系统）所左右，只是顺应了用户的“通用机型”的要求。所以业界推测两公司的合办公司将会推出令顾客欣喜的通用型Secure IC芯片，而且这款芯片大约在2008年开始上市。其应用将是现在应用的延长，另一种是FeliCa OS、MIFARE OS 以及其它OS合并成为一种OS。关于这种新的OS，将有可能是基于Java的通用型OS。
5 NFC在亚洲的概况
近年来，JR东日本开始使用一种如上文所述名叫“Suica”的IC乘车卡，现在已经非常普及。这种IC 卡使用的技术是索尼公司的技术“FeliCa”，其协议已得到国际标准化组织的认可，被列为ISO14443的Type C。实际上FeliCa独占了日本铁路的IC卡市场。
FeliCa不仅仅在日本，甚至早在日本将FeliCa用作Suica之前香港就在自动月票（Auto Pass Card）上得到了使用，而且发行枚数早已突破1200万枚，这个数字比香港的人口总和还要多。新加坡的“ezlink”使用的也是FeliCa。
另外，FeliCa在数据的读取和写入上不但有业务用的读写器，还有在市场上可以买到的个人用读写器Pasori，只要与个人电脑联机就可以使用，用它还可以对另一些基于FeliCa的消费用IC卡进行读取和写入的操作。
6日本和欧洲的竞争企业间的合作
2006年11月20日，在非接触IC事业上代表日本和欧洲的索尼公司和NXP半导体公司为双方共同组建非接触IC业的合办公司达成共识。FeliCa和MIFARE是竞争技术，此次的共识反映了用户的需求。也就是回答了日本欧洲双方的手机厂家和运营商的共同要求。其中并没有涉及FeliCa和MIFARE
7日本FeliCa“旋风”
日本已经被FeliCa“旋风”所“席卷”，可以说新开发Secure IC芯片和OS所必须考虑的都是怎样增加与之相关的各种应用。关于电子货币，日本已经普及了FeliCa的电子钱包。上述Secure IC芯片不但不会摒弃这项功能，而且索尼还要在国外开拓其应用市场。
Secure IC芯片的主要舞台还是手机。现在日本的手机主要是以日本国内市场为主，但是到了3G（第三代）时，不分国内、国外都会得到使用，所以附加在手机上的无线通信等所谓“多用途应用”将得到更广泛的注目和应用。
到了那时，问题的焦点是“互换性”。日本现在有三大运营商，多数手机厂家提供电话机，而且电话机的性能都很丰富和稳定。“多用途”一句话说来容易，做好实在不那么简单。日本既然已经做到了，所以日本的技术可能会在全球范围得到肯定和应用。尽管障碍很多，但是要有必胜的意志和信念。如果Secure IC芯片搭载在手机上，全球通用机型的手机就有可能实现。Secure IC芯片将以手机为主要对象。对于索尼而言，FeliCa事业已经变成由总公司直接管辖，所以不能仅仅把它看作IC卡的技术，它对于索尼全公司的贡献将不可低估。
8 “转移”和智能标牌
在怎样使NFC的展开更有效和更充实，主要有两个方面。
其一是FeliCa所代表的支付和以安防为中心的应用，这是以目前的IC卡为基础的应用。
其二是一个是以操作数据为中心的应用。NFC论坛以“转移”和“智能标牌”为预定目标。其中关于“转移”，上文已有论述，现在介绍什么是“智能标牌”。
所谓智能标牌就是在标牌中埋入IC卡，以此来实现的一项应用。标牌本身由纸制成，将卡片设置在标牌的背面。只要将搭载有读取功能的移动装置靠近它，便可以得到数据。例如，将某商店的网址URL存在IC卡中，对于在移动装置中读到的URL进行无线网络检索就可以得到这家商店的相关信息。
这种智能标牌目前尚没有实用化。在日本有像电子钱包那样的应用。只不过电子钱包在卡片一侧具有支付的功能，但是在智能标牌上还没有搭载实现这种功能的读写器，系统还处于不成熟的状态。
NFC（Near Field Communication）是一项利用13.56MHZ的频率的电波作10cm以内短距离通信的技术。类似的无线通信技术有蓝牙和无线LAN等。但是蓝牙和无线LAN的通信在实施之前要作比较繁琐的设定。相反，NFC在事前不必作什么设定，因此操作起来十分的简便。
例如，当人们第一次使用搭载着蓝牙的设备时，为了与指定的对方“互通”，必须作一次“配接”（pairing）操作。要将设备设置在可以发现某个对方的状态，双方必须进行相互认证和密码化的操作。
然而，NFC只要将读写器部分靠近使用了此项技术的便捷卡（Suica），电子钱包，非常触IC卡与读写器之间的通信即告可能。
日本索尼公司于荷兰皇家菲利浦电子公司共同开发的NFC规格已经得到国际标准组织的认可，成为ISO/IEC 18092
NFC与FeliCa（ISO14443 Type C） 和MIFARE（ISO14443 Type A）相同，使用13.56MHz的电波作10cm以内的近距离通信。通信的速度有106kbps、212kbps、424kbps几种，可以从中选择。这与索尼的FeliCa,菲利浦的MIFARE的规格具有互换性。
NFC还可以被利用为手机、数码相机、PDA、个人电脑、游戏机等各种电子器具间的10cm以内且最高速度为212kbps的无线通信。
使用了NFC的JR东日本公司的Suica卡的发行枚数在2006年8月已经达到了1.750万枚，而NTT的电子钱包在2006年10月已经突破了2.200万枚。
尽管NFC通信距离短，通信速度并非很高，但是它的应用领域却非常宽广。NFC技术与其它通信技术相结合的技术不断出现，预计2007年将是NFC飞跃发展的一年。
2 NFC论坛
2003年NFC作为国际标准得到确立后的第2年，2004年3月诺基亚、皇家菲利浦电子、索尼三家公司共同设立了NFC论坛。论坛的目标是：“促进NFC技术的实际使用和标准化，确立设备之间的服务”。
NFC论坛从启动开始便广泛向业界内外进行宣传和普及，向通信、家电、半导体、计算机、媒体和企业、电话支付服务相关联的各行各业发出参加介绍NFC技术论坛的邀请。2006年12月，其会员数已扩大为83家和16个团体。
3 NFC与其它技术的相关性
NFC技术在其它近距离通信技术当中就操作性而言是出类拔萃的。蓝牙和无线LAN在某种意义上来说与NFC具有共存、互补关系。例如NFC最大通信速度可达42kbps,速度不是很高。所以用来作动画等大量数据的传输时并不理想。
因此，NFC论坛在提倡一种名曰“转移”应用（handover application）的技术。例如，数码相机和电视机，各自分别搭载NFC和蓝牙（或无线LAN）。此时，为了将摄影后的数码相机靠近电视机进行数据传送，首先利用NFC交换两种器具的ID识别信息，而实际数据的传输则由蓝牙或无线LAN来进行。
NFC论坛提供的参考应用案例在这些应用当中，我们首先要明确的是NFC只有10cm的通信距离。所以只要一次使用NFC进行两种器具的通信确认之后，设备之间的距离哪怕增大，只要在蓝牙和无线LAN的通信范围内，通信可以照常进行。蓝牙在电波强度与通信距离的关系上作了如下规定：
当电波强度为100mw的第1等级时的通信距离为100m，当2.5mw的第2等级时通信距离为10m,当电波强度为1mw的第3等级时的通信距离为1m 。
无线LAN也有不同级别的区分，日本的主流规格IEEE802.11的情况下，电波可达到的距离为50m 。
在一定的范围内有几个蓝牙搭载设备存在并且进行通信时，谁与谁之间进行通信就不明确了。此时，利用NFC在近距离处做一下“配接”便可将那些几个对几个的关系变为一对一的关系。这就是利用NFC的优点。图2 JR东日本使用的月票Suica
从这点看来NFC的10cm近距离通信的意义重大。反之，如果将其距离加大到30cm的时候会出现什么弊端呢？例如将Suica的通信距离定为30cm，当使用Suica通过检票口时，相邻通路的通道门就有被打开的可能性。这样看来，10cm这个数字可以视为一种“意志表示”，也就是说当你没有想花费时，你不会把你的电子钱包放到靠近收银机10cm以内的距离的。同时NFC的10cm这样的通信距离除了在使用上非常简便和安全、可靠之外，卡片的电力消耗、制造成本等也可相应降低。总之10cm的设定是一种最优化设计的结果。
在非接触IC卡中，还有通信距离更短的产品。索尼公司的IC卡读写器Pasori是一种放在桌面上使用的小型读写器，其识读范围从使用表面开始只有5cm。范围越小消耗电力越小，其通信速度为212kbps 。
广泛普及NFC这样的十分便利的技术是非常重要的。为了简单确立无线LAN产品的相互的“配接”，美国业界团体“Wi-Fi Alliance”也在探讨怎样才能简单地将器具“配接”起来。其中一种解决方案就是利用NFC。蓝牙标准化团体Bluetooth Special Interest Group(SIG)也以“简单的配接”为题，在进行是否采用NFC进行通信的讨论。蓝牙也在通过支持手机等活动促使市场的活性化。为了向用户提供方便，也将采用像NFC这样的简单“配接”方式。
在日本国内，非接触IC卡的近距离通信已在FelCa上成为标准，信用卡、网络结算、乘车券、月票、职工证、学生证、会员证等方面都得到了广泛应用。
NFC作为FelCa和MIFARE的基础，上文已经介绍了他们都具有通用性。但更具体些看来，NFC有“NFC IP-1”和“NFC IP-2”两种类型。NFC IP-1以FelCa的无线接口电路为基础，而NFC IP-2则以RFID标签的读写为基础。NFC与其他技术的相关性参见图3。
4 NFC手机的用途
基于FeliCa的电子钱包搭载在手机中，可以派生出丰富多彩的应用案例
不管怎样说，在近距离通信中拥有核心地位的是手机，通过手机可以实现许许多多的功能，而且其性能在不断地提高。例如NTT有一款叫FOMA，N903i是FOMA有史以来具有最高像素的液晶显示器（480×690点），可以补偿手颤抖的320万像素的数码相机。它拥有对FeliCa的IC卡的认证功能。
各自规格，也不为各国采用的各种非接触通信方式和OS（操作系统）所左右，只是顺应了用户的“通用机型”的要求。所以业界推测两公司的合办公司将会推出令顾客欣喜的通用型Secure IC芯片，而且这款芯片大约在2008年开始上市。其应用将是现在应用的延长，另一种是FeliCa OS、MIFARE OS 以及其它OS合并成为一种OS。关于这种新的OS，将有可能是基于Java的通用型OS。
5 NFC在亚洲的概况
近年来，JR东日本开始使用一种如上文所述名叫“Suica”的IC乘车卡，现在已经非常普及。这种IC 卡使用的技术是索尼公司的技术“FeliCa”，其协议已得到国际标准化组织的认可，被列为ISO14443的Type C。实际上FeliCa独占了日本铁路的IC卡市场。
FeliCa不仅仅在日本，甚至早在日本将FeliCa用作Suica之前香港就在自动月票（Auto Pass Card）上得到了使用，而且发行枚数早已突破1200万枚，这个数字比香港的人口总和还要多。新加坡的“ezlink”使用的也是FeliCa。
另外，FeliCa在数据的读取和写入上不但有业务用的读写器，还有在市场上可以买到的个人用读写器Pasori，只要与个人电脑联机就可以使用，用它还可以对另一些基于FeliCa的消费用IC卡进行读取和写入的操作。
6日本和欧洲的竞争企业间的合作
2006年11月20日，在非接触IC事业上代表日本和欧洲的索尼公司和NXP半导体公司为双方共同组建非接触IC业的合办公司达成共识。FeliCa和MIFARE是竞争技术，此次的共识反映了用户的需求。也就是回答了日本欧洲双方的手机厂家和运营商的共同要求。其中并没有涉及FeliCa和MIFARE
7日本FeliCa“旋风”
日本已经被FeliCa“旋风”所“席卷”，可以说新开发Secure IC芯片和OS所必须考虑的都是怎样增加与之相关的各种应用。关于电子货币，日本已经普及了FeliCa的电子钱包。上述Secure IC芯片不但不会摒弃这项功能，而且索尼还要在国外开拓其应用市场。
Secure IC芯片的主要舞台还是手机。现在日本的手机主要是以日本国内市场为主，但是到了3G（第三代）时，不分国内、国外都会得到使用，所以附加在手机上的无线通信等所谓“多用途应用”将得到更广泛的注目和应用。
到了那时，问题的焦点是“互换性”。日本现在有三大运营商，多数手机厂家提供电话机，而且电话机的性能都很丰富和稳定。“多用途”一句话说来容易，做好实在不那么简单。日本既然已经做到了，所以日本的技术可能会在全球范围得到肯定和应用。尽管障碍很多，但是要有必胜的意志和信念。如果Secure IC芯片搭载在手机上，全球通用机型的手机就有可能实现。Secure IC芯片将以手机为主要对象。对于索尼而言，FeliCa事业已经变成由总公司直接管辖，所以不能仅仅把它看作IC卡的技术，它对于索尼全公司的贡献将不可低估。
8 “转移”和智能标牌
在怎样使NFC的展开更有效和更充实，主要有两个方面。
其一是FeliCa所代表的支付和以安防为中心的应用，这是以目前的IC卡为基础的应用。
其二是一个是以操作数据为中心的应用。NFC论坛以“转移”和“智能标牌”为预定目标。其中关于“转移”，上文已有论述，现在介绍什么是“智能标牌”。
所谓智能标牌就是在标牌中埋入IC卡，以此来实现的一项应用。标牌本身由纸制成，将卡片设置在标牌的背面。只要将搭载有读取功能的移动装置靠近它，便可以得到数据。例如，将某商店的网址URL存在IC卡中，对于在移动装置中读到的URL进行无线网络检索就可以得到这家商店的相关信息。
这种智能标牌目前尚没有实用化。在日本有像电子钱包那样的应用。只不过电子钱包在卡片一侧具有支付的功能，但是在智能标牌上还没有搭载实现这种功能的读写器，系统还处于不成熟的状态。
