漫谈NFC

漫谈NFC（一） NFC给我们带来了什么
NFC（Near Field Communication）顾名思义就是一种近距离通信的技术，虽然与WIFI，蓝牙都是一种设备互联（connectivity）技术，但NFC显然获得了更多的关注。

NFC技术从概念提出大约已经有7、8年的时间了，在这期间芯片、移动设备、运营商、银行等产业链各方都在不遗余力的推动NFC的发展， NFC究竟能为我们带来什么，使得这么多业界主导者趋之若鹜，下面我们就简单谈一谈。

从应用模式上分NFC卡模拟、读写器、点对点三种模式。

卡模拟模式通常又被称为被读模式，手机终端可以模拟成为一张普通的非接触卡被POS机读取，此模式下通常是继承了现在广泛使用的应用，例如银行卡、门禁卡、公交卡等，以NFC手机作为载体并发挥手机在网络、多媒体、人机交互方面的优势，应用场景也与现有方式类似；读写器模式通常又被称为主读模式，手机终端可以读取一张非接触卡或者一个非接触标签中的内容，此模式下既可能继承了现有的应用，例如将NFC手机当做POS机去读取现有的银行卡、公交卡，又可以是NFC最新定义的应用场景，例如利用NFC手机读取NFC 定义的标签中的标准数据，实现电子名片、电子海报、WIFI连接等功能；点对点模式是指两个手机终端在近距离内通过触碰直接传递数据，这是NFC定义的一种新模式，与蓝牙、WIFI相比有近距离和配置简单两个特点，理论上可以通过简单触碰实现两部手机间任何数据的交互，例如同步日程表、位置共享、名片交换等功能。

可见，NFC最大的特点就是贴近人们的普通生活，用户在一天的生活中用的卡的机会非常多，现在就可利用NFC手机取代用户钱包中的传统卡片实现乘坐公交、地铁、出租等交通工具，在商场、便利店购物时实现支付、打折、积分功能，在电影院、体育场实现电子票务功能。

除此之外，在公共场所布放NFC标签，利用NFC手机读取标签的功能，为用户在日常生活中获取各种信息提供便利的渠道，例如在公交站台、地铁站等场所建立信息中心，NFC手机可以通过触屏标签获取车辆进站情况、周边介绍、智能海报、优惠推荐等与日常生活紧密相关的信息。

点对点功能可以用于朋友聚餐后AA 分账、借/还款等场景，可为用户提供简单的手机触碰转账等业务，增强用户使用体验。

多种NFC业务有机的结合在一起，会将为用户提供一种简单、便捷、快速的全新生活体验，也就意味着最有可能抓住用户，多数NFC从业者看重的就是NFC技术背后巨大的应用空间，这也是NFC在全球范围内大热的关键因素。

下一回将对NFC整体的架构进行介绍，待续。

作者：朱本浩移动电子商务研究室zhubenhao@
漫谈NFC（二） NFC架构与组成
标签：SWP访问控制SE NFC手机
2013-03-18 11:39
NFC技术目前应用最为广泛的设备就是手机终端了，本次就以NFC手机终端为例谈一下NFC终端的架构及涉及的标准。

手机终端的NFC功能由NFC Controller、NFC协议栈、SE、SE访问API、SE访问控制及AP访问SE芯片构成，其主要功能如下：
1. NFC Controller：即NFC芯片，实现NFC卡模拟、读写器、点对点模式所定义的模拟、
数字协议的处理；
2. NFC协议栈：配置NFC芯片工作模式并实现NFC Forum定义的各项标准；
3. SE：即安全芯片，所有涉及敏感数据、加密运算等业务（如银行卡、公交卡）均需要单独安全芯片处理；
4. SE访问API：向客户端开放访问SE的接口，以实现余额读取、空中充值等功能；
5. SE访问控制：对SE访问进行控制和授权，保障SE安全；
6. AP访问SE芯片：客户端通过应用处理器访问SE时的接口芯片，采用SE种类不同时该芯片也会有所不同，如SIM卡为SE时，此芯片即为Modem。

上述不同模块是可以组合的，从而实现不同的NFC功能，大致可分为简单NFC、具有SE 的NFC两种类型：
图1: 两种NFC终端类型
简单NFC是指仅具有NFC Controller和NFC协议栈的NFC终端，由于不具备SE，这种终端仅能支持上篇博文中提到的NFC读写器和点对点功能，实现诸如名片交换、标签读取等与安全无关的NFC功能。

由于构成简单，且Android 2.3以上原生系统即已经实现这些功能，目前市场上多数的NFC终端都是这种简单NFC。

相比简单NFC，具有SE的NFC终端均集成了单独的安全芯片SE，除读写器、点对点模式外，可支持卡模拟模式引入的安全应用（如银行卡、公交卡等），既可支持POS机上的非接触刷卡，又可以支持客户端对SE的访问，实现SE中存储的银行卡、公交卡的余额读取、空中充值等功能。

毫无疑问，具有SE功能的NFC终端是目前用户、运营商、银行更为关注的，不同机构在推动NFC终端时，采取的SE方式也是不同，目前看SE主要有三种类型，即SIM卡、终端内置SE芯片和MicroSD卡，分别代表运营商、终端厂家、银行从自身在产业链中所处位置，
及在推动NFC终端初期时很自然的反应。

应该讲从目前发展的情况看，运营商推动的以SIM 卡为SE的NFC终端方案（即俗称的SWP方案）发展最快最好，以运营商行业组织GSMA协会牵头，世界上超过50家运营商（包括中国移动、中国联通及欧洲、美国、日韩主流运营商）宣布支持该方案，目前全球销售的终端近4000万部，预计13年会有持续的发展。

本文后续将以目前最为主流的以SIM卡为SE的NFC终端方案（SWP方案）谈一下NFC终端具体支持的协议。

图2: 三种具有SE的NFC终端类型
漫谈NFC（三） NFC-SWP终端架构与标准
标签：NFC-SWP终端卡模拟读写器点对点逻辑通道
2013-04-09 15:13
NFC-SWP终端指的是支持SWP-SIM卡的NFC终端，也即以SIM卡做为SE的NFC终端。

NFC-SWP终端从架构上看分为NFC非接触部分与SIM卡访问接口两部分：
图1：NFC-SWP终端架构
（一）NFC非接触部分
由图1中NFC Controller、NFC协议栈及SIM卡组成，提供NFC卡模拟、读写器及点对点功能，其中SIM卡主要在卡模式下起到了一个安全模块的作用，目前在读写器及点对点模式下尚未发挥作用。

NFC终端不同模式下信息路由机制是不同的，在NFC终端工作在卡模拟模式时，外界POS机发送的信号会通过NFC Controller转发到SIM卡中处理，而当NFC终端工作在读写器、点对点模式时，从外部卡片或手机读取的信息将通过NFC Controller转发到NFC协议栈解析，最终转交给操作系统或客户端应用程序处理。

NFC非接触部分的技术标准及测试标准相对较为完善，主要由ISO、NFC Forum、ETSI 等标准化组织完成，其中：
●ISO主要负责NFC空中接口底层的模拟、数字协议，ISO定义的射频协议已广泛
应用在公交、银行、政府等行业
●NFC Forum主要使命是定义新型的NFC设备，并保证其互通性，NFC Forum主要
在ISO协议之上定义新型NFC设备之间数据交换所需的数据结构及链路层协
议
●ETSI主要负责制定NFC Controller与SE的接口规范，最初ETSI制定的接口规范仅
限于SIM卡，但目前已作为一种通用的接口规范广泛使用在其它形态的SE中。

NFC的标准相对是比较复杂的，且在不同NFC工作模式下遵循的标准是不尽相同的，以下是不同模式下应遵循的协议。

目前，NFC-SWP终端中相关标准化进行的较好，也有不少NFC-SWP手机已经支持这些标准，但实事求是的讲，由于缺乏上述三个标准对应的测试标准和测试工具，目前NFC手机对SIM卡访问接口的支持差强人意。

Modem在逻辑通道上对APDU透传的支持特别需要引起重视，传统上Modem传递的都是ETSI 102.221电信标准中规定的APDU，但在新的NFC手机架构下，Modem的逻辑通道上可能还会传输银行、公交等行业的APDU，这些APDU的定义可能会与电信标准有一定的差别，也可能超出Modem提供商传统的知识范围。

因此，从目前情况看，一方面需要手机特别是Modem提供商能够充分理解NFC业务的特点，特别是逻辑通道上与传统电信应用的差别，提高产品对逻辑通道上透传APDU的支持，另一方面，也需要标准化组织、运营商及各厂家一起完善测试标准及测试工具，从而促进并保证产品的成熟。