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NFC技术解析|如何让手机变身钱包、门禁卡、车钥匙【无线通信小百科】

在现代生活中,我们越来越习惯于碰一下就能完成很多事情:比如用装在手机里的虚拟公交卡进地铁、刷门禁卡,甚至碰一碰传输文件。这一切都要归功于一种神奇的技术:NFC。今天,我们就来聊聊这个让生活变得更便捷的“小魔法”。

手机里的NFC是如何做到一碰就“通”的


1、什么是NFC

NFC(Near Field Communication)即“近场通信”,是一种短距离的无线通信技术。它的特点是工作距离非常短,通常在10厘米以内,属于点对点的数据传输,可以快速完成数据交换。

NFC其实并不算什么“黑科技”,它的技术原理来源于更早的RFID(射频识别)。RFID工作原理是由读卡器发出携带信息的电磁波信号, RFID芯片通过天线电磁感应接收到电磁波能量提供的电力,将芯片内的信息发送回读卡器,就完成了信息的读取功能。NFC技术与RFID类似,但它具有双向通信的能力。也就是说,NFC设备既可以作为信号的接收者,也可以作为信号的发送者,这让它的应用场景更加丰富。

2、NFC的三种应用模式

■ 点对点模式

同为双向通信协议,NFC和我们熟知的蓝牙以及Wi-Fi有什么区别呢?Wi-Fi和蓝牙都需要一个复杂的创建连接的过程。以手机连接Wi-Fi为例,需要打开Wi-Fi功能,找到接入点然后输入密码,等待连接成功。而NFC建立连接的过程非常简单和迅速,只需要两台设备碰一下,数据交换就完成了,非常符合我们的直觉。把两台支持NFC的手机互相靠近,就可以完成图片和联系人信息的传输。这就是NFC的典型的一个应用场景:点对点数据传输模式。

传输速率方面,NFC工作频率为13.56MHz,最高传输速率为每秒424kbps,目前普遍应用的蓝牙5.0工作在2.4G频段,传输速率可以达到每秒48Mbps。在传输距离上更是对比明显:通常NFC的传输距离不超过10cm,而蓝牙可以轻松达到10米的覆盖范围。

这种NFC这种快速建立连接但是速率较低的特点,使得它适合快速传递小数据量的信息,以及为分享大量数据做好连接的准备。比如在苹果手机上的碰一碰传数据和照片的功能,就是通过两个支持NFC的苹果手机互相靠近建立连接后,再利用高速的蓝牙和Wi-Fi互相传递数据的。

素材来源:https://nr.apple.com/Dz2H4Q3iE4

■ 读卡器模式 

目前发售的很多蓝牙耳机都带有一个NFC的标记,它表示里面装备有一个NFC标签,存有该耳机的蓝牙配对信息。用支持NFC的手机跟它碰一碰,就可以直接读取NFC的标签信息,从而直接完成蓝牙的配对连接。使用这个NFC标签,也可以更容易的将蓝牙耳机在两台手机直接切换连接。

有的路由器也配备有NFC标签,手机碰一下路由器,就可以直接连接到路由器的Wi-Fi网络,省去了复杂的配置过程。一些新发布的华为笔记本,在笔记本上就贴有NFC标签的贴纸,里面存储了笔记本电脑的无线网卡信息。用手机碰一下,就可以快速建立起Wi-Fi连接,进行文件传输甚至是手机投屏了。这就是NFC的另一个工作模式:读卡器模式。它极大的简化的设备间的连接步骤,把繁琐的设置过程变成了任何不懂电脑设置的人都轻松完成的碰一碰。

NFC还兼容IC卡协议,我们目前生活中广泛使用的门禁卡、银行卡和公交卡等大多是IC卡。我们可以通过支持NFC功能的手机配合相应的App就可以读取IC卡的内容,如读取公交卡余额,进行直接充值等。

如果想将NFC带来的自动化便利性发挥到极致,还可以买些NFC标签,给这些标签写入你想要的功能。比如贴有Wi-Fi密码的NFC贴纸,当有朋友进门时,只需用手机靠近贴纸,就能够自动获取到家里的Wi-Fi密码。

■ 卡模拟模式 

NFC的第三个工作模式就是卡模拟模式。由于NFC支持IC卡协议,那么它也可以模拟任意的IC卡。主流的手机厂商如苹果华为小米三星,都提供自己的手机支付钱包,例如苹果的Apple Pay,就可以通过添加银行卡信息,把这张卡添加到你的手机钱包中。这样,用手机就可以在支持刷IC卡支付的POS机上使用,或者在支持该功能的ATM机上直接取款。

我们平时最常用到NFC的场景,可能就是手机公交卡功能了。公交卡也是IC卡,很多手机的钱包应用都支持开通很多城市的公交卡,把手机当作公交卡使用。和用手机二维码乘车对比的话,NFC只要把手机在闸机上碰一下,就可以直接通过,省去了解锁手机然后打开二维码的过程,还可以避免有时候因为二维码迟迟刷新不出来延误时间。

3、NFC与其他无线通信技术的对比

以上给大家简要介绍了NFC技术其背后的工作原理是怎样的,以及常用的应用场景,希望对大家有所帮助~


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