手機(jī)刷卡離我們有多遠(yuǎn) NFC技術(shù)應(yīng)用淺談

　　在一些電影作品中，我們經(jīng)?？梢钥吹揭恍┤嗽谶^門禁、乘車、消費(fèi)或者是交換名片時(shí)僅僅是刷一下手機(jī)，十分方便。這并不是一項(xiàng)只有在未來才會(huì)出現(xiàn)的技術(shù)，其實(shí)它已經(jīng)出現(xiàn)在我們身邊，那就是NFC。

　　近來，NFC又成為各大媒體報(bào)道的一個(gè)關(guān)鍵詞，在微博微信等社交平臺(tái)上也頻頻出現(xiàn)，這都要?dú)w功于北京移動(dòng)在近期推出的一項(xiàng)新業(yè)務(wù)。從今年7月22日開始，北京移動(dòng)用戶可以到指定的營(yíng)業(yè)廳辦理更換支持NFC功能的SIM卡，并且使用制定的NFC手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)刷手機(jī)來乘坐公交地鐵，眾多用戶期盼已久的功能終于變成現(xiàn)實(shí)。

　　在我國(guó)首個(gè)手機(jī)NFC實(shí)際使用開始于2006年6月，當(dāng)時(shí)由諾基亞和中國(guó)移動(dòng)、飛利浦、易通卡公司在廈門試點(diǎn)NFC手機(jī)支付。用戶使用內(nèi)嵌NFC模塊的諾基亞3220手機(jī)，可在廈門市任何一個(gè)易通卡覆蓋的營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)（公交汽車、輪渡、電影院、快餐店）進(jìn)行手機(jī)支付。如今在北京使用指定的NFC手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)刷手機(jī)來乘坐公交地鐵，還支持在超市餐飲的小額消費(fèi)等各項(xiàng)功能。

NFC應(yīng)用領(lǐng)域

　　而NFC的用途遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，在未來用戶僅僅通過手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)非常非常多的功能，例如，在車站實(shí)時(shí)刷新公交車的到站時(shí)間；在街邊海報(bào)上和雜志上下載演唱會(huì)時(shí)間地點(diǎn)和節(jié)目表；在辦公室發(fā)送短信控制家政服務(wù)員進(jìn)出住宅的時(shí)間；在遍布市區(qū)的智能公用電話亭查詢地圖、公交線路、餐飲購(gòu)物等信息；在學(xué)校全面代替現(xiàn)有學(xué)生證和學(xué)生卡以及公司員工的門禁卡；在銀行任何有POS機(jī)的地方支付款項(xiàng)并用手機(jī)收取電子發(fā)票，可以說NFC技術(shù)能覆蓋到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗FC技術(shù)如此強(qiáng)大那么它究竟是怎么工作的呢？

NFC技術(shù)的工作原理

　　NFC即近距離無線通訊技術(shù)。該技術(shù)由飛利浦公司和索尼公司共同開發(fā)，可以在移動(dòng)設(shè)備、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、PC 和智能控件工具間進(jìn)行近距離無線通信。NFC提供了一種簡(jiǎn)單、觸控式的解決方案，可以讓消費(fèi)者簡(jiǎn)單直觀地交換信息、訪問內(nèi)容與服務(wù)。

　　NFC通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸（在十厘米內(nèi)）交換數(shù)據(jù)。這個(gè)技術(shù)由免接觸式射頻識(shí)別（RFID）演變而來，并向下兼容RFID，主要用于手機(jī)等手持設(shè)備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近場(chǎng)通訊具有天然的安全性，因此，NFC技術(shù)被認(rèn)為在手機(jī)支付等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用前景。

手機(jī)NFC硬件部分

NFC終端主要有三種工作模式：

1.主動(dòng)模式

　　在主動(dòng)模式下NFC終端可以作為一個(gè)讀卡器，發(fā)出射頻場(chǎng)去識(shí)別和讀/寫別的NFC設(shè)備信息。

2.被動(dòng)模式

　　這個(gè)模式正好和主動(dòng)模式相反，此時(shí)NFC終端則被模擬成一張卡，它只在其他設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中被動(dòng)響應(yīng)，被讀/寫信息。

3.雙向模式

　　在此模式下NFC終端雙方都主動(dòng)發(fā)出射頻場(chǎng)來建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。相當(dāng)于兩個(gè)NFC設(shè)備都處于主動(dòng)模式。

　　支持NFC的設(shè)備可以在主動(dòng)或被動(dòng)模式下交換數(shù)據(jù)。在被動(dòng)模式下，啟動(dòng)NFC通信的設(shè)備，也稱為NFC發(fā)起設(shè)備(主設(shè)備)，在整個(gè)通信過程中提供射頻場(chǎng)。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度，將數(shù)據(jù)發(fā)送到另一臺(tái)設(shè)備。另一臺(tái)設(shè)備稱為NFC目標(biāo)設(shè)備(從設(shè)備)，不必產(chǎn)生射頻場(chǎng)，而使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)，即可以相同的速度將數(shù)據(jù)傳回發(fā)起設(shè)備。

NFC通信過程

　　目前，我們誰常見的NFC工作模式就是被動(dòng)模式。例如，刷手機(jī)乘公交、購(gòu)物等，這些都是將NFC終端則模擬成一張卡片，它只在其他設(shè)備發(fā)出的射頻場(chǎng)中被動(dòng)響應(yīng)。主動(dòng)模式常見于讀取NFC標(biāo)簽信息等，雙向模式多信息交換，例如交換名片。

NFC技術(shù)的安全性

　　NFC技術(shù)能給我們的生活帶來極大的便利，能夠用于乘車、購(gòu)物、交換信息、刷門禁卡，可以說它能夠應(yīng)用到我們生活的方方面面，那么的NFC技術(shù)安全嗎？

　　任何技術(shù)都不能保證100%的可靠，當(dāng)然NFC也不例外。NFC技術(shù)在安全性上也是有一定的不足，目前NFC技術(shù)在安全性上主要有以下幾點(diǎn)問題。

NFC實(shí)用

1.竊聽

　　在NFC通訊不加密的情況下,攻擊者很容易偷聽到我們傳輸?shù)膬?nèi)容,這樣就能輕易地獲得NFC標(biāo)簽中的信息,所以在未加密的情況下不宜用NFC來來傳輸敏感數(shù)據(jù)。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

2.數(shù)據(jù)損壞

　　在攻擊者通過干擾交易數(shù)據(jù)而造成它的損壞，在這種情況下,NFC終端設(shè)備將會(huì)失去作用,或者被攻擊者誤導(dǎo)發(fā)生錯(cuò)誤交易,造成損失。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

3.克隆

　　根據(jù)有效NFC標(biāo)簽的內(nèi)容復(fù)制一張一模一樣的新標(biāo)簽。以超市利用標(biāo)簽支付商品為例,克隆卡的存在意味著它擁有和該超市有效標(biāo)簽一樣的外觀,一樣的權(quán)限,一樣的數(shù)據(jù)。這種情況下,如果某些商品的標(biāo)簽不小心脫落,攻擊者可以將自己的克隆標(biāo)簽貼上去,顧客將支付修改后的標(biāo)簽，從而造成不必要的損失。

NFC標(biāo)簽

4.網(wǎng)絡(luò)釣魚

　　攻擊者偽裝成某個(gè)真實(shí)機(jī)構(gòu),向顧客發(fā)送欺騙性垃圾郵件或Web網(wǎng)址,從而誘導(dǎo)顧客給出自己的敏感信息，造成用戶信息的泄漏。例如一個(gè)智能海報(bào)通過點(diǎn)擊訂票網(wǎng)頁來初始化車票的預(yù)定。該網(wǎng)址前臺(tái)是車票預(yù)定系統(tǒng),后臺(tái)可能是一個(gè)個(gè)人轉(zhuǎn)賬應(yīng)用,用戶被其表面信息所欺騙而無法識(shí)別,造成財(cái)產(chǎn)損失。另外,如果用戶的手機(jī)界面上出現(xiàn)類似網(wǎng)絡(luò)釣魚的錯(cuò)誤或缺陷同樣會(huì)誤導(dǎo)用戶。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

　　雖然NFC技術(shù)在安全性上有以上幾點(diǎn)隱患，但NFC屬于近距離通訊，在通訊距離上有著不易被竊聽和不易被損害數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)，加上其他幾點(diǎn)安全問題需要一定的技術(shù)手段才能破解，因此在我們?nèi)粘Ｊ褂弥写罂刹槐負(fù)?dān)心，隨著技術(shù)的發(fā)展NFC在安全性上也會(huì)越來越好。

NFC與其他無線通訊對(duì)比

　　既然NFC技術(shù)是無線通訊技術(shù)那么就少不了和藍(lán)牙、紅外等已經(jīng)普及的無線通訊技術(shù)的對(duì)比。

藍(lán)牙與NFC

NFC、藍(lán)牙、紅外三者對(duì)比

　　通過上表我們可以很直觀的看到三者的區(qū)別。NFC的短距離通信特性正是其優(yōu)點(diǎn)，由于耗電量低、一次只和一臺(tái)機(jī)器鏈接，擁有較高的保密性與安全性，NFC有利于信用卡交易時(shí)避免被盜用。NFC的目標(biāo)并非是取代藍(lán)牙等其他無線技術(shù)，而是在不同的場(chǎng)合、不同的領(lǐng)域起到相互補(bǔ)充的作用。

　　例如，有廠商曾推出過NFC-藍(lán)牙音箱，只需要用NFC手機(jī)與該音箱一碰即可完成配對(duì)，免去了藍(lán)牙配對(duì)的繁瑣步驟。NFC簡(jiǎn)化了藍(lán)牙的配對(duì)過程，而藍(lán)牙又彌補(bǔ)了NFC在數(shù)據(jù)傳輸速度和距離上的不足，二者相互補(bǔ)充以便方便的使用。

NFC在國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況

　　前文已經(jīng)提到NFC在國(guó)內(nèi)從2006年就已經(jīng)開始有所應(yīng)用，而那時(shí)僅僅限于在廈門乘公交，并且只支持一款手機(jī)，這就大大的制約了NFC在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。

　　如今北京移動(dòng)又推出了支持NFC功能的SIM卡，用戶可以到指定的營(yíng)業(yè)廳辦理更換支持NFC功能的SIM卡，并且使用制定的NFC手機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)刷手機(jī)來乘坐公交地鐵或者在在支持市政一卡通的場(chǎng)所進(jìn)行消費(fèi)。

刷NFC手機(jī)乘地鐵

　　相比于國(guó)內(nèi)，在國(guó)外NFC的普及程度則相對(duì)較高。在日本，日本的電信運(yùn)營(yíng)商在很早之前就開始普及NFC功能，加上日本是一個(gè)比較注重效率的國(guó)家，所以在日本的大城市中幾乎每個(gè)商鋪和自動(dòng)售貨機(jī)均支持NFC支付，也就是說你平時(shí)出門僅需帶一個(gè)手機(jī)就可以了。在發(fā)生交易以后，手機(jī)運(yùn)營(yíng)商會(huì)自動(dòng)扣除手機(jī)話費(fèi)余額，而后付費(fèi)的用戶可以像信用卡一樣到月底統(tǒng)一支付。

支持NFC支付的自動(dòng)售貨機(jī)

　　在歐美NFC技術(shù)也有著非常廣泛的應(yīng)用，乘車、購(gòu)物等均可通過NFC來進(jìn)行消費(fèi)。相比于國(guó)外國(guó)內(nèi)的NFC起步較晚，還有很大的發(fā)展空間，相信在未來NFC能給我們的生活帶來更大的便利。

NFC在國(guó)內(nèi)發(fā)展的阻力

　　NFC在2006就已經(jīng)在國(guó)內(nèi)有所應(yīng)用但一直沒能普及，那么NFC在國(guó)內(nèi)發(fā)展緩慢這又是因?yàn)槭裁茨兀糠叛畚磥鞱FC的前途一定是光明的，但其發(fā)展的道路是很曲折的，究其原因主要有以下幾點(diǎn)。

1.各廠商為爭(zhēng)主導(dǎo)地位而相互制約

　　如今在NFC產(chǎn)業(yè)鏈條下的各個(gè)廠商都在爭(zhēng)取成為NFC技術(shù)的主導(dǎo)，而在這個(gè)過程中各個(gè)廠商相互制約，從而為NFC的普及造成了一定的不利影響。目前NFC技術(shù)看得見的最大的蛋糕就是近場(chǎng)支付這一個(gè)環(huán)節(jié)，并且有著日本、韓國(guó)兩個(gè)成功的先例。面對(duì)僅有的這么一個(gè)近場(chǎng)支付領(lǐng)域，各個(gè)廠商競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，并且相互制約。

三大運(yùn)營(yíng)商

2.基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善

　　前面說到在日本的大城市中幾乎每個(gè)商鋪和自動(dòng)售貨機(jī)均支持NFC支付，而在國(guó)內(nèi)還沒有做到這一點(diǎn)，而NFC的價(jià)值就是在于支持的環(huán)境多種多樣，只有各種基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)于NFC支持得越多，那么NFC的價(jià)值才能夠得到最大程度上的體現(xiàn)。并且現(xiàn)在還沒有一套可循環(huán)的商業(yè)解決方案。

NFC標(biāo)簽

3.沒有一個(gè)統(tǒng)一的支付平臺(tái)

　　目前，北京移動(dòng)在NFC支付平臺(tái)上做出了一定的努力。還是在日本，日本的電信運(yùn)營(yíng)商在很早之前就開始普及NFC功能，他們有著一個(gè)比較完善的NFC支付平臺(tái)，并且能夠平衡各方的利益。在這方面還是很值得我們借鑒的。

眾多企業(yè)開始嘗試NFC

　　從2004年飛利浦、索尼、諾基亞共同發(fā)起NFC論壇開始推廣NFC的商業(yè)應(yīng)用到現(xiàn)今，雖然NFC技術(shù)在手機(jī)上的應(yīng)用布局已久。2010年底，自從谷歌發(fā)布了支持NFC功能的Android 2.3版操作系統(tǒng)，明確了移動(dòng)支付戰(zhàn)略，NFC的發(fā)展才開始迎來了轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　在谷歌推出Android 2.3系統(tǒng)后不久，谷歌就迅速聯(lián)合花旗銀行、萬事達(dá)卡、First Data、Sprint和恩智浦半導(dǎo)體公司共同宣布推出基于NFC技術(shù)的“Google Wallet”這一綜合移動(dòng)支付工具，接著還與三星一起推出支持NFC的Google Nexus S智能手機(jī)。2011年底谷歌又發(fā)布了Android 4.0系統(tǒng)，該版本系統(tǒng)中出現(xiàn)了專門基于NFC的應(yīng)用—Android Beam，谷歌對(duì)NFC的步步升級(jí)無疑燃起了戰(zhàn)火。

Google Nexus

　　微軟也自然也不甘示弱，在Windows 8系統(tǒng)中也集成了NFC協(xié)議棧，而一些中高端的WP8更是把NFC作為一項(xiàng)標(biāo)配。諾基亞、黑莓、三星、中興通訊等手機(jī)終端廠商則早已紛紛推出NFC手機(jī)，現(xiàn)在各個(gè)廠商的中高端手機(jī)都支持NFC，甚至一些山寨機(jī)也都加載了NFC功能。

諾基亞 Lumia 720

　　在運(yùn)營(yíng)商方面，全球主要運(yùn)營(yíng)商都明確支持NFC技術(shù)，包括美洲移動(dòng)、德國(guó)電信、Orange、Axiata、韓國(guó)KT、軟銀移動(dòng)以及中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商等等。NFC方面眾多利好的消息，也吸引了許多芯片廠商競(jìng)相逐鹿，除已發(fā)展多年的恩智浦半導(dǎo)體外，包括博通、德州儀器、品的標(biāo)準(zhǔn)，這將帶動(dòng)一大批NFC外圍設(shè)備的發(fā)展。據(jù)預(yù)測(cè)，2016年各種消費(fèi)類電子產(chǎn)品以及電腦設(shè)備中有將有80%的產(chǎn)品都將支持NFC功能。

NFC未來應(yīng)用展望

　　到目前為止，當(dāng)你聽到NFC這個(gè)詞匯的時(shí)候，你首先想到的可能是移動(dòng)支付。但事實(shí)是,NFC技術(shù)除了移動(dòng)支付之外還有許多其他用途。

NFC未來應(yīng)用領(lǐng)域

NFC在企業(yè)中的應(yīng)用

　　要使用智能手機(jī)作為下一代門禁卡的各種機(jī)構(gòu)目前正在對(duì)NFC技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。這是NFC技術(shù)在企業(yè)中的理想的應(yīng)用。事實(shí)上，在2011年秋季，黑莓手機(jī)廠商RIM和安全物理門禁卡和讀卡器提供商HID Global宣布一些黑莓手機(jī)將配置HID Global的iCLASS數(shù)字證書。

　　員工還可以使用具有NFC功能的智能手機(jī)或其它設(shè)備進(jìn)入員工停車場(chǎng)或者咖啡廳以及為這些服務(wù)付費(fèi)。NFC標(biāo)簽可以放在會(huì)議室內(nèi)部，參加會(huì)議者可以在這個(gè)設(shè)備前揮動(dòng)自己的兼容的手機(jī)的關(guān)閉聲音或者打開Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。

NFC在政府部門的應(yīng)用

　　NFC技術(shù)能為政府改善公共服務(wù)和提高運(yùn)輸系統(tǒng)提供更大的便利。在國(guó)外一些城市和農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)使用NFC技術(shù)更好地為公民服務(wù)和改善生活質(zhì)量。

　　開車上班的人能夠使用智能手機(jī)進(jìn)入停車場(chǎng)和支付停車費(fèi)。城市居民能夠揮動(dòng)一下平板電腦就進(jìn)入游泳池或圖書館等公共設(shè)施。舊金山市目前有大約3萬個(gè)兼容NFC技術(shù)的停車計(jì)時(shí)器。澳大利亞悉尼正在使用NFC標(biāo)簽幫助在其最繁華的巖石區(qū)為旅游者提供導(dǎo)游服務(wù)。

悉尼用NFC標(biāo)簽供導(dǎo)游服務(wù)

NFC與零售購(gòu)物體驗(yàn)

　　NFC技術(shù)還可能通過把無線購(gòu)物券、會(huì)員卡和支付選擇結(jié)合在一起擴(kuò)展和提高現(xiàn)代零售商的購(gòu)物體驗(yàn)。放在產(chǎn)品貨架上的NFC標(biāo)簽?zāi)軌蜃屜M(fèi)者在使用自己的個(gè)性化配置的應(yīng)用程序掃描這個(gè)標(biāo)簽的時(shí)候獲得更多的有關(guān)這個(gè)產(chǎn)品的個(gè)性化信息。

NFC標(biāo)簽

　　例如，如果你對(duì)堅(jiān)果過敏，這個(gè)產(chǎn)品掃描會(huì)自動(dòng)檢測(cè)該產(chǎn)品是否包含堅(jiān)果并且提醒你。揮動(dòng)獲得信息、揮動(dòng)增加到購(gòu)物筐、揮動(dòng)獲得購(gòu)物券和其它新的使用情況將對(duì)零售行業(yè)產(chǎn)生越來越大的影響。

NFC與營(yíng)銷

　　NFC技術(shù)也會(huì)對(duì)于未來廣告商將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。例如，擁有NFC手機(jī)的用戶能夠?qū)哂蠳FC功能的海報(bào)、廣告、廣告牌或者電影海報(bào)揮動(dòng)一下自己的設(shè)備就可以馬上收集到有關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)的信息。

通過NFC讀取產(chǎn)品信息

　　在食品服務(wù)方面，酒吧和飯店能夠使用具有NFC功能的杯墊和其它促銷材料。這樣，老顧客掃描這些杯墊就可以得到有關(guān)這個(gè)企業(yè)或者廣告商的更多信息。

NFC設(shè)備之間的共享協(xié)作

　　FC還能作為一項(xiàng)短距離通訊技術(shù)在相互接近的設(shè)備之間傳送文件和其它內(nèi)容。在共享文件的時(shí)候，這個(gè)功能對(duì)于企業(yè)環(huán)境的中的協(xié)作是非常好的，或者對(duì)于多玩家游戲也是非常好的。

NFC設(shè)備之間的共享協(xié)作

　　流行的具有NFC功能的三星Galaxy S4手機(jī)和其它新的NFC Android手機(jī)使用一種名為“Android Beam”的功能通過NFC技術(shù)在兼容的設(shè)備之間來回發(fā)送數(shù)據(jù)。

NFC的更多應(yīng)用方向

　　全球各地的大學(xué)還在研究NFC的潛力。舊金山大學(xué)目前正在使用一個(gè)名為“One Card”的基于NFC的系統(tǒng)用于進(jìn)入包括宿舍和食堂在內(nèi)的學(xué)生樓，支付伙食費(fèi)、洗衣費(fèi)和其它費(fèi)用。

　　對(duì)于空中旅行來說，包括阿拉斯基航空公司在內(nèi)的一些航空公司正在試驗(yàn)把NFC技術(shù)用于登機(jī)證和安全訪問。

　　對(duì)于音樂會(huì)來說，三星正在研制一個(gè)系統(tǒng)，讓參加音樂會(huì)的人使用NFC技術(shù)而不是傳統(tǒng)的紙票進(jìn)入演出現(xiàn)場(chǎng)。

　　在汽車行業(yè)，德國(guó)寶馬汽車公司已經(jīng)制作了一種基于NFC功能的車鑰匙。這種車鑰匙不僅能夠開鎖汽車，而且還能讓用戶在旅行的時(shí)候訂飯店。

　　NFC是一種新興的技術(shù)，同時(shí)它也是一個(gè)迅速成長(zhǎng)的技術(shù)，在未來的幾年NFC必定會(huì)迎來井噴式的發(fā)展，預(yù)計(jì)到2015年NFC手機(jī)的出貨量將達(dá)到5.5部左右。

預(yù)計(jì)NFC手機(jī)出貨量

　　未來，在各個(gè)方面都成熟后NFC技術(shù)涉及到人們生活的方方面面，將改變?nèi)藗兟眯?、?gòu)物和溝通的方式，到那時(shí)可以說只需一部NFC手機(jī)就能夠解決人們的衣、食、住、行。

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