6.NFC入门--NFC的基本原理(精)
nfc工作原理
nfc工作原理
NFC（Near Field Communication，近场通讯）是一种短距离无线通讯技术，通常用于在移动设备之间进行简单而安全的数据传输。
NFC的工作原理可以分为三个主要方面：无线电频率、感应耦合和操作模式。
1. 无线电频率：NFC使用13.56 MHz的无线电频率，这个频
率是全球通用的NFC标准频率。
它的频率相对较低，有助于
实现较短的传输距离，一般在几毫米范围内。
2. 感应耦合：NFC利用感应耦合原理进行通讯。
设备之间的
通讯是通过电磁感应（即感应耦合）来实现的，其中一个设备充当读取器（initiator），另一个设备充当标签（target）。
读
取器通过发送电磁波来激励附近的标签，标签在接收到电磁波后会产生电流，并将数据通过改变电磁场反馈给读取器。
3. 操作模式：NFC有三种主要的操作模式，即读取器/写入器
模式、标签模式和点对点模式。
- 读取器/写入器模式：设备可以作为读取器或写入器来读取或
写入标签上的信息。
读取器通过发送命令来读取标签的数据，而写入器可以向标签写入数据。
- 标签模式：设备可以被设定为标签模式，允许其他设备通过NFC读取器与其进行通讯。
标签模式通常用于存储少量的数据，如门禁卡的ID或支付信息。
- 点对点模式：设备之间可以通过NFC建立点对点连接，用于快速传输较大量的数据。
在点对点模式下，两个设备可以直接通讯，而无需通过读取器或标签。
总的来说，NFC的工作原理是基于无线电频率和感应耦合，通过发送和接收电磁波来实现近距离通讯，并具有不同的操作模式用于读取、写入和传输数据。
NFC门禁工作原理
NFC门禁工作原理
NFC（Near Field Communication，近场通信）门禁工作原理可以简要概述如下：
1. 门禁卡/标签：门禁系统使用带有内置NFC芯片的门禁卡或
标签。
这些芯片可以储存和传输数据。
2. 读写器：门禁系统会安装读写器，通常放置在门的附近。
读写器用于与门禁卡/标签进行通信。
3. 数据传输：当门禁卡/标签与读写器的天线之间靠近时，开
始进行数据传输。
读写器会向门禁卡/标签发送查询请求。
4. 卡/标签响应：门禁卡/标签接收到读写器的查询请求后，会
解析请求并根据配置参数进行相应操作，比如验证卡/标签的
有效性、比对指纹或密码等。
5. 访问控制：门禁系统根据门禁卡/标签的响应结果来决定是
否开启门锁。
如果验证通过，则门锁会解锁，允许持卡人进入。
总体来说，NFC门禁系统利用无线近场通信技术，通过读写
器与门禁卡/标签之间的数据交互，实现快速、便捷的门禁身
份验证和门锁控制。
NFC技术原理简介及应用
◆在呼叫前，执行初始化操作， 检测到的NFC频段小于规定的 门限值时，NFC设备才能开始 呼叫。
◆如在NFC射频范围内，存在 多台设备，则采用单用户检测。
2021/2/21
二进制搜索算法 应用在106kb/s速率下
Ad-hoc算法 应用在212kb/s、424kb/s
纯Ad-hoc算 法
时隙Ad-hoc算 法
2021/2/21
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NFC技术的应用和发展
新型的NFC应用
NFC蓝牙音箱
◆蓝牙数据速率高， 但配对匹配繁琐。 ◆NFC连接迅速 ◆通过NFC快速连 接，通过蓝牙播放。
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NFC技术的应用和发展
新型的NFC应用
NFC智能密码箱
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NFC智能手环
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汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
NFC的被动通信模式
◆被动模式下，发起设备在整个通信过程中提供射频场，其可选择一种 传输速度，将数据发送到目标设备，目标设备不必产生射频场，利用 感应的电动势提供工作所需的电源，使用调制技术进行数据收发。
◆移动设备主要使用被动模式，可以大幅降低功耗、延长电池寿命
◆在应用会话过程中，设备可以在发起设备和目标设备之间切换角色。 电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。
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卡模式
用于非接触移动支付，如商场、交通等应用，用户只需将手机靠 近读卡器，然后用户只需输入密码确认交易或者直接接收交易即 可。例如门禁管制，车票，门票等。 卡片由读卡器供电，如卡片 携带设备电量耗尽，也可正常使用。
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NFC的工作应用模式
手机nfc工作原理
手机nfc工作原理
手机NFC（Near Field Communication，近场通信）是一种短
距离的无线通信技术，主要用于实现移动支付、数据传输和门禁等功能。
它基于高频无线电射频识别（RFID）技术，并使
用电磁感应来完成通信。
NFC工作的原理如下：
1. 发送模式：当手机靠近另一台NFC设备或读卡器时，手机
会产生一个射频场。
手机的天线会传输电流，形成一个电磁场。
这个电磁场会激活被动设备中的天线。
2. 接收模式：被动设备中的天线接收到手机发送的电磁场，并将其转换为电流。
这个电流经过一系列的模拟和数字信号处理后，被解读成数据。
3. 数据传输：一旦手机和被动设备建立连接，数据就可以通过电磁场进行传输。
这种传输方式可以让两台设备之间实现短距离的快速数据交换。
值得注意的是，NFC技术要求设备之间的距离非常近，一般
情况下在4厘米内。
这是因为NFC使用的是高频信号，其传
输范围相对较短，有助于确保安全性和数据的准确性。
总的来说，手机NFC通过电磁感应、射频信号和数据传输的
方式，实现了快速无线通信和近场支付的功能。
它的工作原理
简单实用，正因如此，NFC技术被广泛应用于智能手机、支付终端和身份认证等领域。
NFC的工作原理
NFC的工作原理
NFC（Near Field Communication）是一种无线通信技术，它在近距离（通常是几厘米以内）的设备之间传输数据。
NFC工
作原理与传统的无线通信技术（如蓝牙和Wi-Fi）相比有所不同。
NFC的工作原理包括两个重要的组成部分：感应器和发射器。
感应器负责读取和感知附近的其他设备，并将其识别出来。
一旦发现了另一台设备，感应器会向发射器发送信号，请求与其进行通信。
发射器是NFC的核心部分，它负责通过无线电波将数据传输
到其他设备。
NFC使用了一种叫做“感应耦合”的技术，这种
技术允许设备之间进行无线通信而无需建立复杂的连接。
当发射器开始工作时，它会产生一个高频（通常是13.56 MHz）的电磁场。
这个电磁场会唤醒附近的设备并传输电能。
被唤醒的设备会通过感应器接收到这个电磁场，并利用它来供电。
一旦设备获得了电能，它就可以将自己的数据通过电磁场发送给其他设备。
数据传输时，设备会在电磁场中产生一个变化的电流。
接收设备会通过感应器接收到这个电流，并将其转化为可读取的数据。
NFC的工作原理使得设备之间的通信变得更加简单和方便。
用户只需将支持NFC技术的设备靠近一起，就可以实现数据
的传输。
这种近场通信方式非常适合在移动支付、数据传输和智能设备之间的交互中使用。
nfc标签工作原理
NFC（近场通信）技术是由RFID（射频识别）技术发展而来的，其工作原理基于电感耦合。
当NFC标签（也被称为RFID卡）靠近读卡器时，两者的电感线圈形成互偶电感。
读卡器内部的电感耦合线圈一方面充当变压器初级线圈的角色，为无源的RFID识别卡供电；另一方面，RFID卡中的芯片将其内部所存储的信息调制在RFID卡片的线圈上。
这个过程是通过有规律地改变线圈的阻抗从而有规律地改变电感初级线圈的负载来实现的。
通过检测其内部的电感线圈的阻抗改变规律，RFID读卡器便能将RFID卡片内的信息读取出来。
NFC规范采用了Type 5 NFC标签，它们符合ISO / IEC15693标准，包含超过64 KB的内存，支持26.48 kbit / s的数据速率和防冲突机制。
NFC标签通常是无源的，当支持NFC的设备向NFC读写数据时，它会发送特定的磁场，这个磁场会自动地向NFC标签供电。
NFC技术原理简介及应用
RFID 基础设施，并且从设计之初就考虑到了不同 NFC 设备之间的交互（P2P），非
常适合手机等移动设备。
NFC技术简介
NFC与其他通信技术比较
NFC技术简介
NFC与其他通信技术比较
Zigbee 价格 安全性 传输速率
4美元 中等 10250Kbps
bluetooth
5美元 高 1Mbps
uwb
NFC的防冲突机制
防冲突机制目的：防止干扰正坐在工作的 其他NFC设备或者在同一频段工作的其他 类型设备，先进行周围射频场的检测。
◆在呼叫前，执行初始化操作， 检测到的NFC频段小于规定的 门限值时，NFC设备才能开始 呼叫。 ◆如在NFC射频范围内，存在 多台设备，则采用单用户检测。
二进制搜索算法 应用在106kb/s速率下
NFC技术的工作原理
◆NFC技术能够快速自动地建立无线网络，为蜂窝、蓝牙或WiFi设 备提供一个“虚拟连接”使设备间在很短距离内通信，适合移动设 备、消费电子产品、PC和智能控件间的通信工作。 ◆NFC通信在发起设备和目标设备间发生，任何的NFC装置都可以 为发起设备或目标设备。两者之间是以交流磁场方式相互耦合，并 以ASK方式或FSK方式进行载波调制，传输数字信号。发起设备产 生无线射频磁场来初始化（调制方案、编码、传输速度与RF接口 的帧格式）；目标设备则响应发起设备所发出的命令，并选择由发 起设备所发出的或是自行产生的无线射频磁场进行通信。
NFC技术的应用和发展
新型的NFC应用
NFC蓝牙音箱
◆蓝牙数据速率高， 但配对匹配繁琐。
◆NFC连接迅速 ◆通过NFC快速连 接，通过蓝牙播放。
NFC技术的应用和发展
新型的NFC应用
NFC智能密码箱
NFC的工作原理
NFC的工作原理
NFC（Near Field Communication）是一种简便的无线通信技术，允许设备在短距离内进行相互通信。
以下是NFC的工作原理：
1. 频率和范围：NFC通过无线电波在13.56兆赫兹频率下进行
通信，并且距离通常在几厘米内。
2. 感应耦合：NFC采用感应耦合技术，其中有两个设备之间
的感应线圈创建一个电磁场。
一个设备作为NFC读取器，另
一个设备作为NFC标签。
3. 主动器和被动器：NFC设备可以同时担任主动器和被动器
的角色。
主动器发起通信并提供电能，而被动器接收电能并响应通信。
4. 数据交换：当设备之间靠近时，它们的感应线圈相互耦合，形成一个临时电磁共振环境。
这使得设备能够通过感应线圈交换数据。
5. 协议：NFC支持不同的通信协议，包括ISO/IEC 14443和ISO/IEC 18092。
这些协议定义了设备之间如何进行数据交换
和通信。
6. 安全性：NFC可以通过密码和加密技术提供安全通信。
它
可以用于进行支付、访问控制和身份验证等应用。
总体来说，NFC的工作原理是通过相互感应的电磁场在短距
离内实现设备之间的无线通信和数据交换。
这使得NFC成为一种方便快捷的技术，广泛应用于电子支付、智能门禁、智能标签和移动设备连接等领域。
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支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下， 启动NFC通信的设备，也称为NFC发起设备(主设备)，在整个通信过程中 提供射频场(RF-field)，。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps其中一 种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备 (从设备)，不必产生射频场，而使用负载调制(load modulation)技术，即 可以相同的速度将数据传回发A、MIFARE和FeliCa的非接触式智 能卡兼容，因此，NFC发起设备在被动模式下，可以用相同的连 接和初始化过程检测非接触式智能卡或NFC目标设备，并与之建 立联系。