- 基于手机的NFC应用研究

表1 全球部分NFC手机测试项目

       在日本，自2004年7月NTT DoCoMo推出了基于Felica技术的手机钱包业务以来，其用户群已经可以用“庞大”来形容了，支持Felica的POS机在日本街头已随处可见。经过几次升级，Felica手机已被广泛应用于交易、身份识别、门禁管理等方面。巨大的交易额促使NTT DoCoMo通过收购三井住友信用卡公司34％股份建立了金融服务部门。在中国香港地区，Felica技术被用于具有电子钱包和身份识别功能的“八达通”卡上，该卡的发行量也已达千万级。Felica技术在新加坡也得到了广泛应用。 在欧盟，由欧盟委员会和信息社会技术（IST）项目共同投资，摩托罗拉等多家公司及布达佩斯理工等大学共同参与的StoLPaN（Store Logistics and Payment with NFC）项目，也计划于2007年夏季发布第一版技术规范和应用程序，并演示NFC在交通和封闭式支付系统中的应用情况。该项目旨在为基于NFC的服务开发一个开放式的商用和技术构架，推动基于NFC的移动应用在众多行业中的部署。

　　3 与其他无线通信技术的比较

　　NFC源于RFID技术，但又不同于RFID。NFC采用了双向识别和连接，通信各方不存在固定的主从关系，通信可以由任意一个NFC设备发起。红外通信要求设备在30°锥角以内且不能移动，而作为一种面向消费者的支付技术，NFC比红外更快，操作也更简单。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据；蓝牙适用于较长距离数据通信，能够弥补NFC通信距离的不足。NFC和蓝牙可以互为补充，共同存在。同时，

　　非常近的通信距离也使NFC具有了天然的安全保障。ZigBee更适合用于拥有大量无线传感器和控制操作的工业控制领域，而Wi-Fi显然更适于小型办公场所和家庭网络（见表2）。

表2 NFC与六种无线通信技术的比较

　　就成本而言，NFC的成本较低，飞利浦承诺，每个芯片的成本约在2美元左右。而蓝牙、Wi-Fi和ZigBee的系统成本则远远比NFC的高。 总体来看，作为一种面向近距离交易的无线通信技术，NFC的优势明显，功耗极低、成本低、安全性好，其速率基本能满足设备之间信息交换的需求。同时，对于视频流等需要较高带宽的应用，也可以配合蓝牙、Wi-Fi等技术，提供方便的自动接入功能。

　　4 非接触式移动支付的几种应用方案

　　目前，基于手机的非接触式移动支付应用有三种主流方案：飞利浦、索尼和诺基亚等厂家提出的基于手机的NFC方案、芯片厂商Inside公司提出的eNFC方案和双界面智能卡方案。

　　4.1 主流方案

　　（1）NFC方案

该方案中NFC功能芯片和天线与手机的其他部分及SIM卡相独立，但NFC模块与手机共用电池（见图3）。电池有电时，NFC模块可在主动、被动和双向三种模式下工作；电池断电时，只能在被动模式下工作，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC模块无影响，即在手机关机时也可使用NFC功能。实现方式有两种：一是定制手机，将天线集成在手机电池或主板上，使NFC应用与手机融为一体，工作稳定可靠，但需更换手机；二是将天线与NFC芯片直接相连，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，用户不需更换手机，前述的厦门测试项目就采用了此种方式，如图2。此方案的不足在于，天线连接的可靠性不高；此外对手机的内部尺寸有特殊要求，增加天线之后影响了手机的便携性。 此方案的NFC模块不能和手机的处理器或SIM卡通信，用户和电信运营商无法通过手机控制NFC模块。这会造成信用卡发行商和手机制造商单独接触，完全脱离电信运营商的市场格局。另一方面，若要将NFC模块收发的信息与蜂窝网络联系起来，须在NFC模块和手机基带芯片间建立接口，且各层的设计都必须绕开运营商的控制，也无法直接读写SIM卡，软硬件设计将变得非常复杂。 此方案的优点是对不同技术、不同信用卡发行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，应用技术也比较成熟，比较适合试点期的项目。

图2 厦门测试中的诺基亚3220

图3 NFC方案示意图

　　（2） eNFC方案