技术科普:一文读懂NFC是什么?

相信大家都知道NFC,如今几乎所有旗舰手机都支持这一功能,有了它,我们就可以用手机来乘坐公交地铁、用手机开门、用手机支付,那么你知道NFC到底是什么吗?

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NFC全称为“Near Field Communication”,也就是近场通信,顾名思义,它支持兼容设备之间的短距离通信。需要至少一个传输设备,和一个接收信号。一系列的设备可以使用NFC标准,并将被视为被动或主动。

NFC设备主要有两种——无源NFC设备与有源NFC设备。无源NFC设备包括NFC标签和其他小型发射器,它们可以向其他NFC设备发送信息,而不需要电源。但是,它们不能处理来自其他源的信息,也不能连接到其他无源设备。

有源NFC设备能够发送和接收数据,并且可以彼此通信,也可以与无源设备通信。目前来说,智能手机是最常见的有源NFC设备,其它常见的例子还包括公交读卡器和支付终端。

NFC的工作原理

现在我们知道了什么是NFC,那么它的工作原理是什么呢?就像蓝牙、Wi-Fi以及其他各种无线通信技术一样,NFC的工作原理也是通过无线电波发送信息,也是无线数据传输的一种标准。这意味着设备必须遵守特定的规范,才能正确地相互通信。在NFC中使用的技术是基于旧的免接触式射频识别(RFID)演变而来,即使用电磁感应来传输信息,并向下兼容RFID。

这也是NFC和蓝牙/WiFi的一个主要区别,NFC使用电磁感应原理,有源NFC元件可以在无源元件中感应出电流和发送数据。这意味着无源设备不需要自己的电源,当NFC组件进入通信范围时,它们可以由有源NFC组件产生的电磁场提供动力。不过,NFC技术没有足够的感应力来给我们的智能手机充电,但是QI无线充电也是基于同样的原理。

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NFC的工作频率为13.56MHz,距离在10厘米内,其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种,这种传输速度对于传输图片和音乐等文件已经足够了。

NFC的应用场景

为了确定设备之间将交换何种类型的信息,NFC标准目前有三种不同的工作模式:点对点、读写器和卡模拟。

智能手机最常用的是点对点模式,该模式允许两个启用nfc的设备彼此之间交换各种信息。在这种模式下,两个设备在发送数据和接收数据时会在有源和无源之间进行切换。

读写器模式是单向的数据传输。在该模式中,具备识读功能的NFC手机从TAG中采集数据,然后根据应用的要求进行处理。NFC广告标签、门禁卡使用的就是这种模式。

最后一种工作模式是卡模拟模式。在该应用模式中,NFC识读设备从具备TAG能力的NFC手机中采集数据,然后通过无线发功能是将数据送到应用处理系统进行处理。基于该模式的典型应用包括移动支付、乘公交地铁等。

其它NFC的有趣应用还包括NFC内可以存储资料信息、通过NFC标签更改手机的设置等。

NFC和蓝牙的对比

那么,NFC与其他无线技术相比如何呢?考虑到蓝牙已经普及很长时间了,IT之家相信有人可能认为NFC是没有存在的必要的。然而,两者之间有几个重要的技术差异,这使得NFC在某些情况下具有一些显著的优势。NFC相比蓝牙的一大优势是功耗更少,这使得NFC非常适合于作为无源设备,比如前面提到的广告标签,因为它们可以在没有电源的情况下运行。

然而,事情都有两面性,NFC的低能耗也为其带来了一些缺点。其中最明显的是,NFC的传输距离比蓝牙短得多。上面说过,NFC的最大传输范围约为10厘米,而蓝牙连接的传输距离可以高达10米甚至更远。NFC的另一个缺点是其传输速度比蓝牙慢很多。NFC传输数据的最高速度仅为424 kbit/s,而蓝牙2.1的传输速度为2.1 Mbit/s,蓝牙LE(低功耗)的传输速度也到到了为1 Mbit/s。

但NFC还有一个主要优势:连接速度更快。NFC由于使用了电感耦合技术,无需手动配对,在两个设备之间建立连接仅需不到十分之一秒的时间。虽然现代蓝牙连接速度已经非常快了,但依然远不及NFC的连接速度,而快速的连接对于某些场景是至关重要的,例如移动支付。

总结:

虽然蓝牙在将设备连接到一起进行文件传输、与扬声器共享连接等方面效果更好,但IT之家认为,由于移动支付、物联网等的迅速普及,NFC技术将永远占有一席之地。

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