NFC电子标签

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　　NFC技术的起源却要从2003年说起。当时的飞利浦和索尼两家公司计划基于非接触式卡技术发展一种与之 兼容的无线通讯技术。因此，飞利浦派了一个团队到日本和索尼的工程师一起闭关开始研发这种技术。三个月两家公司联合对外发布了研发成果，既一种可兼容当前 ISO14443 非接触式卡协议的无线通讯技术，并取名为NFC(Near Field CommunicaTIon)。

　　NFC是什么?

　　NFC(Near Field CommunicaTIon)近场通信技术，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，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。

　　NFC原理及特点

　　与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递。NFC通过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。该模式和红外线差不多，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，并且功耗低。

　　NFC标签

　　NFC标签有接触通过的应用，这与RFID的应用类似，如小区门禁卡，但这在手机上情况较少。还有一种用到接触浏览，主要为识别、追踪带NFC信息的物体，如任天堂3DS游戏机，通过NFC来识别amiibo手办，会 在屏幕上显示对应的内容，amiibo手办便是一个NFC标签，另有一些NFC电子标签可写入简单的指令，用于激活启动手机上指定的功能，例如在标签上写入切换静音模式的命令，当该标签靠近手机时，手机便会自动进入静音。

　　NFC标签类型定义

　　定义的基本标签类型有四种，以1至4来标识，各有不同的格式与容量。这些标签类型格式的基础是：ISO 14443的A与B类型、Sony FeliCa，前者是非接触式智能卡的国际标准，而后者符合ISO 18092被动式通讯模式标准。

　　保持NFC标签尽可能简单的优势是：在很多场合，标签可为一次性使用，例如在海报中寿命较短的场合。

　　各种标签的定义如下：

　　第1类标签(Tag 1 Type)：此类型基于ISO14443A标准。此类标签具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。存储能力为96字节，用来存网址URL或其他小量数据富富有余。然而，内存可被扩充到2k字节。此类NFC标签的通信速度为106 kbit/s。此类标签简洁，故成本效益较好，适用于许多NFC应用。

　　第2类标签(Tag 2 Type)：此类标签也是基于ISO14443A，具有可读、重新写入的能力，用户可将其配置为只读。其基本内存大小为48字节，但可被扩充到2k字节。通信速度也是106 kbit/s。

　　第3类标签(Tag 3 Type)：此类标签基于Sony FeliCa体系。目前具有2k字节内存容量，数据通讯速度为212 kbit/s。故此类标签较为适合较复杂的应用，尽管成本较高。

　　第4类标签(Tag 4 Type)：此类标签被定义为与ISO14443A、B标准兼容。制造时被预先设定为可读/可重写、或者只读。内存容量可达32k字节，通信速度介于106 kbit/s和424 kbit/s之间。

　　从上述不同标签类型的定义可以看出，前两类与后两类在内存容量、构成方面大不相同。故它们的应用不太可能有很多重叠。

　　第1与第2类标签是双态的，可为读/写或只读。第3与第4类则是只读，数据在生产时写入或者通过特殊的标签写入器来写入。

　　NFC标签运行

　　NFC标签是无需电源的被动装置。在使用时，用户以具有NFC功能的设备与其接触。标签从读写器获得很小的电源驱动标签的电路，把小量信息传输到读写器。

　　标签内存里的数据被传至带有NFC功能的设备。尽管数据量很小，却可能是把设备导向到某个网址(URL)、或是小量文本、其他数据。

　　NFC的架构

　　NFC的操作频率为13.56MHz，而操作距离约为10cm之内;而NFC的规范制定取至于RFID13.56MHz的频段，早期运用此频段包括 PhilipsMiFARE(ISO1443A)、ISO1443B、ISO15693、ISO18000-3及SonyFelica。由于非接触卡应用于个人数据识别或电子付费系统中强调于安全机制，而近乎于贴近卡片阅读器系统的近场通信及是将13.56MHz中短距系统的部分加以整合，所以最后市场上所见的即为PhilipsMiFARE(ISO1443A)及SonyFelica，早期这两家系统各自发展互不兼容，直到近年才将两种规格合并并制定了 NFC规范ECMA340/ISO18092(NFCIP1，NFCinterfaceandprotocol1)。此规范相容于现有 PhilipsMiFARE(ISO1443A)及SonyFelica。

　　NFC工作频率为13.56MHz、ASK调变，传输速率可分为106kbps/212kbps/424kbps三种，通信模式可分为主动模式与被动模式，主动模式是指发起设备(iniTIator)与目标设备(target)皆可自身电源供应产生RFfield，而被动模式下则是发起设备自身供应电源产生RFfield;而目标设备则利用全波整流线路将发起端的RFfield之能量转换为 DC来供应自己的电源。值得一提的是，在被动模式下为了要满足省电的要求所以采用了负载调变(LoadmodulaTIon)的方式，此调变方式可以达到省电的效果。

　　在使用上因为NFC的使用通常会遇到使用尖峰时期，会了避免不同的发起端或目标端同时沟通造成数据链路错误，所以NFC采用了一种机制 listenbeforetalk。此机制会让当发起端设备要发出询问信号前，先侦测外界磁场强度来判断是否有其它的设备正在沟通中，这种机制的实现称为 RF Collision Avoidance(RFCA)，其动作行为是在每次发起端发出询问信号时会侦测外界磁场，当磁场强度超过门坎强度时 (Hthreshold=0.1875A/m)则会停止询问，直至外界强度降至门坎值以下。若是低于临界值才会开始发出询问指令，侦测的时间为 TIDT+nTRFW，n为0～3的机率取样：TRFW=512/fc(RFwaitingtime)，TIDT》4096 /fc(initialdelaytime)。当发起设备在TIDT+nTRFW内没有侦测到超过门坎强度的磁场，则会先发射TIRFG的未调变 RFfield之后再发出询问信号，其中TIRFG必须大于5ms。