2024年1月31日发(作者：)

NFC技术浅解

NFC和RFID的关系

NFC是Near Field Communication的缩写，即近距离无线通讯技术。NFC虽然基于RFID（ Radio Frequency Identification

的缩写，即射频识别技术），但它是一个独立的概念。

RFID（ Radio Frequency Identification

的缩写，即射频识别）包含各个频段的射频协议，如低频125K，高频13.56MHz，超高频860-940MHz以及更高的2.45g Hz等。由于超高频RFID标签的广泛应用，一般所说的RFID标签一般指超高频RFID标签。而NFC标签指的是高频的RFID标签。

NFC在高频13.56MHz的RFID的的基础上集合了互联互通技术，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。

在NFC和RFID的实现中，需要包含2种设备。一种是被识别的标签，一种是读取设备。标签的常见形态包括不干胶标签、卡形态及其他嵌入式形态。您可能会在日常生活中看到的最常见的NFC读取设备是智能手机或支付终端。

读取距离

NFC为近场通信，包含几种协议。常见的ISO1443协议的标签读取距离一般小于3厘米。支持较远距离的ISO15693协议的标签在专用读写设备下可读取长达1米的距离，应用于图书馆等领域。普通NFC手机读取距离一般小于3厘米。

这是NFC的缺点，也是优点。正如超高频RFID的读取距离为十几米，误读和漏读是很大问题一样，NFC标签读取距离近可以防止误读，适合精准识别。

数据速率

NFC各种标签协议支持的速率不同，ISo14443支持的最大带宽为106Kbps，

ISO15693最大支持53Kbps。由于大多数标签上的内存相对有限，因此几乎不需要更高的数据速率。

数据存储量

大多数型号的NFC标签都包含100字节至1KB的内存，尽管可用型号的内存容量高达64 KB。这些较大的存储容量通常用于智能卡。

目前除智能卡应用外，其他标签应用对内存的需求很小。很多商业应用只在标签写入几十个字节的网址等数据，或者根本不往NFC标签写入任何数据，只使用标签UID做识别，或者使用认证功能做一下防伪应用。

构成及价格

NFC标签主要由芯片和天线构成，一般是将芯片倒装到被刻蚀好天线的PVC基材上，这种最简单的形式被称为干inlay。湿inlay是将干inlay加上不干胶，最简单的应用使用湿inlay即可。最常用的NFC标签需要再复合一层面材如铜版纸，并印刷一些图案。

其他一些特殊要求的标签会使用特殊的基材和面材。如易碎纸的基材和面材。会提高成本。还有一些标签如卡形态的标签，由线圈做天线，芯片做成COB形态和线圈焊接构成干inlay，然后将干inlay嵌入到PVC基材或者其他材料中制成卡标签或者纽扣标签等形态。

由于芯片功能、标签形态、批量等因素的影响，客户拿到的标签价格从0.5元到5元都不要诧异。

NFC Forum Type

在建立统一的NFC标准之前，高频RFID已经拥有的几个不同的标准。NFC标准化组织统合了这些标准，并结合了互联互通的技术，编写了统一的标准文件。所以存在遵循不同标准类型的NFC标签。

NFC 1类标签是所有NFC标签类型中最简单，非常便宜的。典型的Type 1标签支持只读或一次写入操作。但是，可以使用具有R / W功能的模型，它们通常具有大约一百个字节(最大2 Kbyte)的内存，并且具有相对较慢的106kbit / s带宽。典型的应用包括贴纸，市场营销，产品跟踪，因此，这些标签对于普通电子工程师来说意义不大。

NFC Type 1标签采用的标准是ISO-14443A。

NFC Type 2标签在只读和读写应用程序中仅支持ISO-14443A。许多2型IC提供能量收集功能以及与外部微控制器的I2C连接。但是，类型2标签普遍用作贴纸，卡片和票证。

如上所述，Type 2标签是市场上最常见的标签，其形状和尺寸范围很广，可用于粘贴到电缆扎带的标签。

基于Sony FeliCa协议的Type 3标签主要在日本使用。在日本相关市场中，此标签类型经常用于电子货币，身份证明，公交票和类似应用。该标准在国际电子商品中的采用受到限制，其主要用途包括支持旧版应用程序。

与ISO-14443A和ISO-14443B协议兼容的Type 4标签增加了对用于智能卡识别的ISO-7816标准的支持。这些标签可以修改其内存中包含的数据，并且通常用于安全性，标识和支付应用程序。

Type 5标签是要发布的最新规范。底层物理层与所有其他NFC标签类型不同，因为它基于ISO-15693而不是ISO-14443A，从而允许最大1.5m的读取距离。但是，像其他任何NFC标签类型一样，客户NFC设备(例如智能手机)的最大长度限制为10厘米，并且与更远的地方进行交互需要专门的阅读器。

标签芯片功能及厂商

常见NFC标签芯片都遵循ISO-14443A或者ISO-15693协议。在基本的识别和读写功能上，一些著名芯片厂家如NXP、复旦微电子等还推出了一些特殊功能的标签芯片。例如带加密算法功能及动态域名功能的芯片用于防伪应用、带测温功能的芯片用于冷链运输等。

NFC互动的类型

NFC设备支持三种主要的通信模式：卡模式、读写器模式和点对点模式。

卡模式是指设备为标签形态，被读写设备识别读写。最常见的就是NFC标签。NFC手机可以将自己设置为卡模式，被其它读写设备识别读写，如目前的公共交通使用手机刷卡。

读写器模式就是作为读写设备识别读写标签，如常见的读写器。手机设置在读写器模式时可以识别标签。

点对点模式是设计用来2个NFC设备交互数据。目前NFC在数据交互上相比蓝牙等接口不具备优势，很少被使用。

NFC标签应用

目前NFC标签的应用主要包括识别、安全和支付领域。

识别领域的应用最多是图书馆，例如图书馆在每本书上贴1个NFC标签，使用定制的大功率的读写器即可进行批量借还书操作。

安全领域的应用最多是防伪溯源，目前茅台防伪溯源、五粮液防伪溯源、国台酒防伪溯源等项目就是使用带加密算法的安全NFC标签进行防伪。官方APP或者微信小程序对标签进行算法认证，能通过认证的才是正品。传统门禁卡也属于安全领域。

支付领域如银行卡、交通卡、校园卡等领域，使用NFC功能可以取代原有的接触卡。