近场通信技术分析

合集下载

近场通信技术在物联网中的应用研究

近场通信技术在物联网中的应用研究

近场通信技术在物联网中的应用研究1. 引言物联网是近年来兴起的一项技术,它将各种设备、传感器和物品通过互联网连接在一起,实现智能化的数据交换和控制。

在物联网中,近场通信技术起到了至关重要的作用。

本文将重点探讨近场通信技术在物联网中的应用研究。

2. 近场通信技术的概述近场通信技术(Near Field Communication,NFC)是一种短距离无线通信技术,它允许两个设备在极短的距离内进行通信和数据交换。

NFC技术利用电磁感应实现通信,通信距离一般在几厘米至几十厘米之间,通信速率较高,安全性较好。

3. NFC技术在物联网中的应用3.1 智能家居近年来,智能家居成为了物联网中的一个重要领域。

NFC技术可以用于智能家居中的设备互联和控制。

通过NFC技术,用户可以使用智能手机或其他支持NFC的设备来控制家里的电器和安全设备,如智能门锁、智能照明和智能门窗系统。

这种方式不仅方便了用户的生活,还提高了家居的安全性。

3.2 身份认证在物联网中,设备之间的通信和数据交换需要进行身份认证以确保安全性。

NFC技术可以用于身份认证的实现。

比如,在办公室门禁系统中,可以使用NFC卡片或智能手机上的NFC芯片进行刷卡认证。

此外,NFC技术还可以应用于支付领域,如移动支付和门票验证。

4. NFC技术在物流中的应用4.1 货物跟踪在物流过程中,货物的跟踪和监控至关重要。

NFC技术可以在物流标签上添加NFC芯片,通过扫描和读取NFC标签,可以实时掌握货物的位置和状态。

这对于物流公司和客户来说都是非常有价值的信息,可以提高物流的效率和准确性。

4.2 货物认证在物流中,有些货物需要进行认证和防伪。

通过在货物上添加NFC芯片,可以对货物进行身份认证和防伪。

通过扫描NFC标签,可以获取商品的相关信息,如生产日期、生产厂家和二维码等。

5. NFC技术在智慧健康中的应用5.1 医疗数据管理NFC技术可以用于医疗数据的管理。

通过在患者的医疗卡或手环上添加NFC芯片,可以方便地存储和读取患者的医疗记录、药物使用情况和病历等信息。

什么是近场通信_具体的特征

什么是近场通信_具体的特征

什么是近场通信_具体的特征近场通信是由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来,那么你对近场通信了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是近场通信的内容,希望大家喜欢!近场通信的简介近场通信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,交换数据。

这个技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来,由飞利浦和索尼共同研制开发,其基础是RFID及互连技术。

近场通信是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。

其传输速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三种。

近场通信业务结合了近场通信技术和移动通信技术,实现了电子支付、身份认证、票务、数据交换、防伪、广告等多种功能,是移动通信领域的一种新型业务。

近场通信业务改变了用户使用移动电话的方式,使用户的消费行为逐步走向电子化,建立了一种新型的用户消费和业务模式。

近场通信(NFC)技术应用在世界范围内受到了广泛关注,国内外的电信运营商、手机厂商等不同角色纷纷开展应用试点,一些国际性协会组织也积极进行标准化促进工作。

据业内相关机构预测,基于近场通信技术的手机应用将会成为移动增值业务的下一个杀手级应用。

近场通信的特征近场通信是基于RFID技术发展起来的一种近距离无线通信技术。

与RFID一样,近场通信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,但两者之间还是存在很大的区别。

近场通信的传输范围比RFID小,RFID的传输范围可以达到0~1m,但由于近场通信采取了独特的信号衰减技术,相对于RFID来说近场通信具有成本低、带宽高、能耗低等特点。

近场通信技术主要特征如下:(1)用于近距离(10cm以内)安全通信的无线通信技术。

(2)射频频率:13.56MHz。

(3)射频兼容:ISO 14443,ISO 15693,Felica标准。

(4)数据传输速度:106kbit/s,212 kbit/s,424kbit/s。

近场通信概念

近场通信概念

近场通信概念近场通信(Near Field Communication,NFC)是一种短距离无线通信技术,它允许两台设备在非常接近的距离内进行通信,通常是在4厘米以内。

NFC技术可以用于移动支付、电子门票、身份识别、智能标签等各种场景,因此在智能手机、智能手表、智能家居设备等智能设备中得到了广泛的应用。

NFC技术的原理是利用射频识别技术,通过无线电波在设备之间进行数据传输。

NFC设备一般分为两种模式:读取器/写入器模式和点对点模式。

在读取器/写入器模式下,一个设备充当读取器,另一个设备充当写入器,读取器可以读取写入器中的数据,也可以向写入器中写入数据。

而在点对点模式下,两个设备可以互相交换数据,实现快速的信息传输。

NFC技术的应用非常广泛。

在移动支付领域,NFC技术可以让用户通过手机或者其他智能设备进行支付,而不需要携带实体信用卡或者现金。

在电子门票领域,NFC技术可以让用户通过手机或者智能手表进行门票验证,方便快捷。

在身份识别领域,NFC技术可以用于门禁系统、身份证验证等场景,提高了安全性和便利性。

在智能标签领域,NFC技术可以用于物流追踪、产品防伪、智能家居设备连接等方面。

除了以上应用外,NFC技术还可以用于智能手机之间的快速连接、智能家居设备之间的互联互通、智能手环和健康监测设备之间的数据传输等方面。

总的来说,NFC技术为人们的生活带来了极大的便利性和安全性。

然而,尽管NFC技术有着诸多优点,但也存在一些局限性。

首先,NFC技术的通信距离较短,只有4厘米左右,这限制了其在某些场景下的应用。

其次,NFC技术的传输速率相对较慢,无法满足一些大数据量传输的需求。

此外,NFC技术还存在着一些安全性问题,比如数据被窃取、设备被篡改等风险。

总的来说,尽管NFC技术存在一些局限性,但其在移动支付、电子门票、身份识别、智能标签等领域的广泛应用已经为人们的生活带来了极大的便利和安全保障。

随着科技的不断发展和进步,相信NFC技术将会在未来得到更加广泛和深入的应用。

近场通信技术的原理和应用

近场通信技术的原理和应用

近场通信技术的原理和应用一、原理介绍近场通信(Near Field Communication,简称NFC)技术是一种短距离高频通信技术,它基于触摸或靠近的方式,通过电磁感应来实现设备之间的通信。

NFC技术的传输距离通常在几厘米以内,主要应用于移动支付、智能门禁、电子车票和文件传输等领域。

NFC技术的工作原理主要包括三个方面:1.感应器模式:当一个NFC设备靠近另一个NFC设备时,它们之间会建立一种电磁感应作用,通过这种作用,设备可以互相识别和交换数据。

2.工作模式:NFC设备可以处于主动模式或被动模式。

在主动模式下,设备可以传输数据给其他设备,而在被动模式下,设备只能接收数据。

3.数据传输:NFC技术可以通过接触或非接触的方式进行数据传输。

接触式传输通常通过NFC芯片内置的金属触点进行,而非接触式传输使用的是一种称为“基于感应”的技术。

二、应用场景NFC技术在各个领域都有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 移动支付NFC技术在移动支付领域有着重要的应用。

用户可以使用智能手机或其他NFC设备进行刷卡支付、电子钱包和手机支付等操作。

NFC技术通过近场通信,保证了支付过程的安全性和便捷性。

2. 智能门禁NFC技术在智能门禁系统中也有广泛应用。

用户可以通过NFC设备来开启门禁,而无需携带传统的门禁卡。

该技术能够实现高安全性的身份验证和方便的门禁管理。

3. 电子车票近年来,许多城市开始采用NFC技术作为电子车票的实现方案。

乘客可以使用NFC设备来刷取车票信息,避免了传统纸质车票的印刷和分发成本,提高了公共交通的运营效率。

4. 文件传输NFC技术还可以用于文件传输和共享。

用户只需把两个NFC设备靠近,就能够实现快速、安全的文件传输,避免了繁琐的蓝牙配对过程。

这在移动设备之间的文件共享和数据传输中非常方便实用。

三、近场通信技术的优势近场通信技术相比其他无线通信技术具有以下优势:1.安全性:由于NFC技术的传输距离有限,可以避免一些传统无线通信技术中的安全风险,如数据被窃取、劫持等问题。

NFC技术简介及原理

NFC技术简介及原理

NFC技术基于RFID和智能卡技术,可以与 大多数具有NFC功能的设备进行互操作, 具有良好的兼容性。
安全性高
低功耗
NFC技术采用了双向认证和加密技术,确 保数据传输的安全性和保密性。
NFC技术采用了低功耗通信模式,能够延 长设备的电池寿命。
限制
距离限制
NFC技术的通信距离通常在10厘米以内,限 制了其应用场景的广泛性。
移动支付
通过NFC技术,手机可以作为 银行卡使用,实现快速支付。
数据传输
NFC可方便地在手机、平板电 脑等设备之间传输图片、视频 等文件。
身份识别
NFC标签可以存储信息,通过 手机读取标签信息,实现身份 识别或电子门票等功能。
智能海报
利用NFC技术,观众可以通过 手机与海报互动,获取更多信
息或参与活动。
03
红外线技术具有方向性,需要直线对准才能传输数据,而NFC
技术则没有方向性,可以在任何角度进行传输。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
当两个NFC天线靠近时,它们之间会 产生感应电动势,从而实现数据传输。 NFC天线通常采用线圈形式,工作频 率为13.56MHz。
NFC软件栈
01
概述
NFC软件栈是实现NFC功能的软件层,包括底层驱动程序、协议栈和应
用程序接口等。
02
工作原理
NFC软件栈负责管理底层硬件资源、处理通信协议和提供应用程序接口。
特点
NFC技术具有传输速度快、安全性高 、操作简便等优点,适用于移动支付 、数据传输、身份识别等领域。
工作原理
工作频段
NFC技术工作在13.56 MHz频段 ,传输距离通常在10厘米以内。

NFC近场通信技术在移动互联网中应用的安全问题分析

NFC近场通信技术在移动互联网中应用的安全问题分析

NFC近场通信技术在移动互联网中应用的安全问题分析引言:NFC作为一种新兴的技术,大致总结了蓝牙技术协同工作能力差的弊病。

不过,它的目标并非是完全取代蓝牙、Wi-Fi等其他无线技术,而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。

因为NFC的数据传输速率较低,仅为212Kbps,不适合诸如音视频流等需要较高带宽的应用。

NFC具有成本低廉、方便易用和更富直观性等特点,这让它在某些领域显得更具潜力,同时NFC的安全问题就越显得重要。

正文:1、NFC基本概念:NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。

NFC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,最早由Sony和Philips开发成功,主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。

由于近场通讯具有天然的安全性,因此,NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。

为了推动NFC 的发展和普及,业界创建了一个非赢利性的标准组织——NFC Forum,促进NFC 技术的实施和标准化,确保设备和服务之间协同合作。

目前,NFC Forum在全球拥有数百个成员,包括:SONY,Phlips,NXP,NEC、三星、atoam、Intel、其中中国成员有中国移动、华为、中兴、上海同耀和台湾正隆等公司。

NFC手机内置NFC芯片,比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能,这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的;特别是RFID所不能实现的,相互认证和动态加密和一次性钥匙(OTP)能够在NFC上实现。

NFC技术支持多种应用,包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。

通过NFC手机,人们可以在任何地点、任何时间,通过任何设备,与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起,从而完成付款,获取海报信息等。

近场通信技术在智能电力系统中的应用研究

近场通信技术在智能电力系统中的应用研究近年来,随着智能电力系统的快速发展,近场通信技术作为一种能够实现无线通信的关键技术,正在逐渐应用于智能电力系统中。

近场通信技术以其高速、低耗能的特点,为智能电力系统的自动化和智能化提供了有力的支持。

本文将探讨近场通信技术在智能电力系统中的应用研究,并分析其优势和面临的挑战。

首先,近场通信技术在智能电力系统中的应用主要体现在以下几个方面。

1. 电力设备的智能管理:智能电力系统需要对各种电力设备进行实时监测和管理。

近场通信技术可以将电力设备与监控中心进行无线连接,实现全面的远程监控和管理。

例如,在变电站的智能化管理中,近场通信技术可以用于监测设备参数、状态和运行情况,从而实现设备的远程管理和故障诊断,提高系统的稳定性和可靠性。

2. 用户用电信息的采集和传输:智能电力系统需要准确地采集用户的用电信息,并将其传输到数据中心进行分析处理。

近场通信技术可以通过智能电表和用户终端设备之间的无线通信,实现用电信息的实时采集和传输。

这样,用户和电力公司都能够及时了解用电情况,制定合理的用电计划和策略,提高电网的供电效率和可靠性。

3. 能量传输和充电设施的管理:智能电力系统中,近场通信技术还可以用于无线能量传输和充电设施的管理。

例如,无线充电技术可以实现电动车辆的无线充电,提高充电效率和用户体验。

通过近场通信技术,充电设施可以与电动车辆进行实时通信,控制充电功率和时间,实现快速、安全的充电。

其次,近场通信技术在智能电力系统中的应用具有以下优势。

1. 高效可靠:近场通信技术采用短距离无线通信方式,信号传输速度快,延迟低,能够满足实时性要求。

同时,近场通信技术还具有抗干扰性强、传输稳定可靠的特点,能够保证数据的准确传输和安全性。

2. 低能耗:近场通信技术基于无线短距离通信原理,能够在低功率的情况下实现高速数据传输。

相比于传统的远程通信技术,近场通信技术能够有效降低电力设备的能耗,提高能源利用效率,从而实现智能电力系统的绿色发展。

近场通信技术的原理与应用

近场通信技术的原理与应用随着科技的不断进步,近场通信技术(Near Field Communication,简称NFC)逐渐成为人们生活中的一项重要技术。

它在电子支付、智能设备互联等领域展现出巨大的潜力。

本文将介绍近场通信技术的原理以及在各个领域中的应用。

首先,让我们来了解一下近场通信技术的原理。

近场通信技术是一种短距离无线通信技术,它基于射频识别(Radio Frequency Identification,简称RFID)技术。

近场通信设备包括读者和标签两部分。

读者通过无线信号向标签发送指令,并接收标签的响应信息。

标签通常是被动式的,它利用读者的无线信号来提供能量并发送自身的信息。

读者和标签之间的通信距离一般在几厘米到十几厘米之间。

与传统的RFID技术相比,近场通信技术具有更高的可靠性和更快的数据传输速率。

在移动支付领域,近场通信技术已经得到了广泛的应用。

随着智能手机的普及,人们可以通过手机进行便捷的电子支付。

手机里搭载了NFC芯片,用户只需将手机靠近具有支付功能的终端设备,就可以进行刷卡支付。

近场通信技术不仅提高了支付的效率,还增加了支付的安全性。

通过近场通信技术,用户的信用卡信息不会直接暴露在终端设备上,有效地避免了信息泄露的风险。

除了移动支付,近场通信技术还在智能设备互联方面发挥着重要作用。

例如,智能家居系统可以通过近场通信技术实现各个设备之间的互联。

用户可以通过手机或其他智能设备控制家中的灯光、空调、音响等设备。

通过近场通信技术,这些设备可以实现实时的通信和交互,为用户带来更智能、更便捷的生活体验。

近场通信技术还在智能票务、智能夜店、智能公交等领域得到了广泛应用。

例如,在智能票务方面,用户可以通过近场通信技术将电子门票存储在手机上,并通过刷手机进行门票验证;在智能夜店方面,用户可以通过近场通信技术扫描二维码实现入场,还可以在智能酒吧中通过近场通信技术点餐结账;在智能公交方面,用户可以通过近场通信技术刷手机实现公交卡充值和乘车。

nfc工作原理

nfc工作原理
NFC工作原理
NFC(近场通信)技术是一种非常先进的近距离通信技术,它可以取代传统的磁卡技术,在短距离内让设备之间的通信变得更加轻松便捷。

NFC技术是一种无线电频率(RFID)技术,它可以使用半双工技术在短距离内实现双向数据传输。

当NFC设备靠近时,它会建立一个电磁场,允许设备之间传输数据,以实现功能。

NFC设备通常包括一个卡片,一个标签或一个智能手机,可以通过触摸或靠近实现无线数据交换。

NFC设备在通信时,会建立一个电磁场,允许双方设备相互传输数据。

NFC设备还可以通过RFID技术进行无线连接,以实现功能。

NFC技术的优势在于它可以在短距离内实现双向数据传输,并且它可以通过标准的RFID技术进行无线连接,因此它可以很容易实现功能,而且不需要认证或安全登录。

NFC技术还支持简单的数据交换,可以用于支付、存储和共享数据等任务。

NFC技术可以在智能手机、智能家居、汽车和其他设备中应用,为用户提供更便捷的体验。

NFC技术已经成为智能手机的标准配置,可以用于支付、存储和共享文件等,也可以用于无线连接或传输数据。

总之,NFC技术是一种先进的近距离无线通信技术,它可以在短距离内实现双向数据传输,并且可以通过标准的RFID技术进行无线连接,以实现功能。

NFC技术可以应用于智能手机、智能家居、汽车等设备,为用户提供更加便捷的体验。

NFC调研报告

NFC调研报告NFC调研报告一、调研目的:本次调研的目的是了解NFC(Near Field Communication,近场通信)技术在当前市场中的应用情况和发展趋势,并分析其在未来的商业价值。

二、调研方法:1. 网络调研:通过查询互联网上的相关资料、论坛以及新闻报道,了解NFC技术的基本概念、特点和应用领域。

2. 实地调研:参观并与相关公司和专家进行面对面交流,了解他们在NFC技术方面的研发和应用情况。

3. 用户调研:通过问卷调查等方式,了解普通用户对NFC技术的认知和使用情况。

三、调研结果:1. NFC技术的概念和特点:NFC是一种近场通信技术,可以实现设备之间的无线连接和数据传输。

相较于蓝牙和Wi-Fi等传统通信方式,NFC具有短距离、低功耗、高安全性等特点,适用于移动支付、智能家居、身份验证等多个应用场景。

2. NFC技术的应用领域:(1)移动支付:NFC技术可以通过手机或其他移动设备实现简便、安全的支付功能,目前已经在中国、日本等地广泛应用。

(2)智能家居:NFC技术可以使家庭中的各种智能设备实现互联互通,如智能门锁、智能电器等。

(3)公共交通:NFC可以用于实现公交卡、地铁卡等多种交通卡的无接触支付。

(4)身份验证:NFC技术可以用于个人身份认证、门禁系统、电子签名等领域。

(5)健康医疗:NFC技术可以用于医疗设备的数据传输和医疗信息的管理。

3. NFC技术的发展趋势:(1)与物联网的结合:NFC技术可以与物联网相结合,实现更广泛的应用和更复杂的场景,如智能交通、智能城市等。

(2)与5G技术的发展:随着5G技术的广泛应用,NFC技术的传输速度和安全性将进一步提升。

(3)与人工智能的结合:NFC技术可以与人工智能相结合,实现更智能化的应用和服务,如智能家庭助手、智能办公等。

(4)与虚拟现实的融合:NFC技术可以与虚拟现实结合,为用户提供更丰富的交互体验。

四、商业价值分析:1. 市场规模:根据调研数据显示,NFC技术的市场规模正在迅速增长。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第36卷 第6期 电 子 科 技 大 学 学 报 V ol.36 No.6 2007年12月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Dec. 2007·网络与计算机应用·近场通信技术分析吴思楠,周世杰,秦志光(电子科技大学计算机科学与工程学院 成都 610054)【摘要】对近场通信技术的相关标准作了分析;对其发展过程、目前的状况和未来的发展趋势作了详细的介绍。

分析了该技术在商业环境中的运用模式和应用开发中的关键问题。

安全问题成为决定应用是否成功的重要因素,文中分别从链路层和应用层对近场通信技术中的安全问题作了全面的分析,说明了目前近场通信技术发展的情况和存在的困难,并指出未来的技术发展方向和趋势。

关 键 词 近场通信; 协议; 安全; 标准中图分类号 TN92 文献标识码 AAnalysis of Near Field Communication TechnologyWU Si-nan ,ZHOU Shi-jie ,QIN Zhi-guang(School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054)Abstract This paper analyzes the international standard of Near Field Communication (NFC). Authors survey the developing history of the technology; describe the current status, as well as point out the tendency of them. The model in commercial environment and the problems of application development are analyzed. Security has become an important factor in application. So authors also discuss the security problems from link level and application level. This paper analyses the existing problems and the goal of further developments.Key words near field communication; protocol; security; standard收稿时间:2007 − 09 − 09作者简介:吴思楠(1982 − ),男,硕士生,主要从事网络安全与射频识别方面的研究.近场通信(Near Field Communication ,NFC)是由Philips 公司和Sony 公司在2002年共同联合开发的新一代无线通信技术,并被欧洲电脑厂商协会(ECMA)和国际标准化组织与国际电工委员会(ISO/IEC)接收为标准。

2004年,Nokia 、Philips 和Sony 公司成立NFC 论坛,共同制定了行业应用的相关标准,推广近场通信技术。

与蓝牙、UWB 和802.11等无线通信协议相比,NFC 的通信距离更短,软硬件实现更简单。

各种电子设备间能够以非常简便、快速的方式建立安全的连接进行信息交换,实现移动电子商务的功能,如智能海报的应用等[1]。

1 NFC 应用模式NFC 由非接触式识别和互连技术发展而来,是一种在十几厘米的范围内实现无线数据传输的技术。

在单一芯片上,它集成工作在13.56 MHz 主频段的无线通信模块,实现了非接触式读卡器、非接触式智能卡和设备间点对点通信的功能。

在一对一的通信中,根据设备在建立连接中的角色,把主动发 起连接的一方称为发起设备,另一方称为目标设备。

发起和目标设备都支持主动和被动两种通信模式。

主动通信模式中,发起和目标设备都通过自身产生的射频场进行通信。

被动通信模式中,发起设备首先产生射频场激活目标设备,发起通信连接;然后目标设备对发起方的指令产生应答,利用负载调制技术进行数据的传输。

在被动通信模式中,设备工作的耗电量很小,可以充分地节省电能。

在实际应用中存在三种主要的NFC 应用模式:(1) 读写模式,如图1a 所示。

NFC 设备充当阅读器,对符合ISO/IEC 14443、15693和18092规范的智能卡进行读写。

(2) 智能卡模式,如图1b 所示。

NFC 设备模拟智能卡的功能与读写器进行交互。

目前只支持ISO/IEC 18092规范,暂不支持对ISO/IEC 14443和15693智能卡的模拟。

第6期吴思楠等: 近场通信技术分析1297(3) 点对点模式,如图1c所示。

支持NFC设备间的通信。

图1 NFC的应用模式2 NFC中的连接与传输技术NFCIP-1[2]标准中规定了调制机制、编码、传输速率、帧结构、射频接口,同时还有初始化过程、冲突检测和传输协议等规则,支持106 kb/s、212 kb/s 和424 kb/s三种传输速率;更高的传输速度在ISO/IEC21481标准中得到支持。

2.1 帧结构不同的传输速率具有不同的帧结构。

在106 kb/s 的速率下存在以下三种帧结构:(1) 短帧,用于通信的初始化过程,由起始位、7位指令码和结束位三部分顺序组成。

(2) 标准帧,用于数据的交换,由起始位、n字节指令或数据和结束位顺序组成。

(3) 检测帧,用于多个设备同时进行通信的冲突检测。

速率212 kb/s和424 kb/s的帧结构相同,由前同步码、同步码、载荷长度、载荷和校验码顺序组成。

前同步码由至少48 b的“0”信号组成;同步码有两个字节,第一个字节为“B2”(十六进制),第二个字节为“4D”;载荷长度由一个字节组成,载荷由n 个字节的数据组成;校验码为载荷长度和载荷两个域的CRC校验值。

2.2 冲突检测冲突检测是NFC设备初始化过程中的重要过程,分为以下情况:(1) 冲突避免,即防止干扰其他正在通信的NFC 设备和同样也工作在此频段的电子设备。

标准规定所有NFC设备必须在初始化过程开始后,首先检测周围的射频场,只有不存在外部射频场时,才进行下一步操作。

判定外部射频场是否存在的阈值为0.187 5 A/m。

(2) 单设备检测。

NFCIP-1中定义了SDD(Single Device Detection)算法,用于区分和选择发起设备射频场内存在的多个目标设备。

SDD主要是通过检测NFC设备识别码或信号时隙来实现。

2.3 初始化过程NFC设备的默认状态均为目标状态。

目标设备不产生射频场,保持静默以等待来自于发起者的指令。

应用程序能够控制设备主动从目标状态转换为发起状态。

设备进入发起状态后开始冲突检测,只有在没有检测到外部射频场时,才激活自身的磁场。

应用程序确定通信模式和传输速率后,开始建立连接传输数据,如图2所示。

图2 初始化流程2.4 传输过程由NFCIP-1标准中制定的传输协议负责数据的传输。

在图2中,传输协议包含协议激活、数据交换和协议关闭三个主要过程:(1) 协议激活负责发起设备和目标设备间属性请求和参数选择的协商。

(2) 数据交换协议为半双工工作方式,以数据块为单位进行传输,包含错误处理机制。

数据交换协议中的多点激活(Multi-Activation)特性允许发起设备在同一时刻激活存在于射频场内的多个目标设备,使发起设备能够同时和多个目标设备进行通信,在多个目标设备间进行快速的切换,而不必花费时间释放一个目标,再去激活下一个。

(3) 在数据交换完成后,发起设备执行协议关闭过程,包括撤消选中和释放连接。

撤消选中过程停止目标设备,释放分配的设备标识符,并恢复到初始化状态。

释放连接使发起设备和目标设备均恢复到初始化状态。

电子科技大学学报第36卷12982.5 对PCD和VCD的支持NFCIP-2标准增加了对接近耦合设备(PCD,ISO/IEC14443)和邻近耦合设备(VCD,ISO/IEC 15693)的支持[3],故NFCIP-2中制定了一种灵活的网关系统,用来进行NFC、PCD和VCD三种模式的检测和选择。

3 NFC中的数据交换标准技术NFC论坛在NFCIP-1标准的基础上制定了数据交换格式的标准,以支持应用层数据的转换。

NDEF(NFC Data Exchange Format)[4]中定义了用于信息交换的消息封装格式。

该格式是一个轻量级的二进制消息格式,可用于把任意大小和类型的应用层数据封装到一个简单的消息结构中。

NDEF消息由一个或多个NDEF记录[5]顺序组成,组成消息的第一个和最后一个记录分别被标记为消息开始和消息结束。

记录自身不包含任何索引信息。

记录间的序列关系暗含在组成消息的串行化结构中。

NDEF记录是承载有效载荷的数据单元。

用户产生的应用层数据被NDEF生成器封装成多个记录,然后组成NDEF消息,最后由设备接口完成消息的发送。

接收方在收到完整的NDEF消息后,由NDEF解析器解开消息,从记录中获得应用层数据。

NDEF 解析器只能判断一个消息的结构是否规范,或该消息是否过长超出了处理能力。

因此,更复杂的错误处理和附加服务(如QoS)则需要由应用程序来完成。

4 NFC中的程序开发技术NFC的应用主要集中于移动设备,而Sun公司的J2ME是移动设备上使用最广泛的应用开发平台。

NOKIA和BenQ等公司联合开发了基于J2ME平台的非接触通信接口规范JSR 257(Contactless Communication API) [6],提供了以非接触方式访问智能卡和条形码的接口,完成了NFC技术链上的最后一环,为应用开发做好了准备。

5 NFC中的安全问题目前,安全问题日趋显得突出,成为决定一个应用是否成功的重要因素。

NFC应用中的安全问题主要分为链路层安全和应用层安全。

5.1 链路层安全链路层的安全即为NFC设备硬件接口间通信的安全[7]。

因NFC采用的是无线通信,所以很容易被窃听。

实现窃听并不需要特殊的设备,并且标准是开放的,攻击者能够轻松地解码监听到的信号。

NFC 设备工作范围在10 cm以内,因此窃听设备与正在通信的设备之间的距离必须很近。

具体的距离多大很难确定,因为它同时受到发起、目标和窃听设备的性能、功率等多方面影响。

与其他无线通信一样,攻击者能很容易实施对无线信号的干扰,影响正常通信的进行,达到类似DoS攻击的效果。

相关文档
最新文档