基于NFC技术的手机移动支付模式

基于NFC技术的手机移动支付模式探析

董 钢 王泽芳 刘 陈

（重庆正大软件职业技术学院）

摘 要 NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，能使任意两个设备（如移动电话）接近而不需要线缆接插，就可以实现相互间的通信。NFC技术被应用于智能媒体、付款和购票、电子票证、连接和作为无线启动设备等多个方面，可为用户带来更快捷、更安全的支付体验。

关键词 NFC技术 移动支付 手机 RFID

PayPal曾经的CEO Peter Thiel说过：“终有一天，所有设备都会变得像你的钱包。而所有你的朋友，都将像是你的虚拟的、微型的ATM。”这句话形象具体地勾勒出了未来人们的支付方式，也预示着支付领域潜在的技术革新。移动支付这个全新的支付概念就是在这样的开发理念下诞生的。NFC技术在手机上的应用，使得移动支付成为可能，并受到年轻一族的强烈追捧，业界对NFC技术的未来发展更是满怀信心。

1 什么是NFC

NFC英文全称Near Field Communication，即近距离通讯技术。NFC是脱胎于无线设备间的一种“非接触式射频识别(RFID)”及互联技术，为所有消费性电子产品提供了一个极为便利的通讯方式。NFC是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能使任意两个设备（如移动电话）接近而不需要线缆接插，就可以实现相互间的通信，满足任何两个无线设备间的信息服务交换和内容访问。

NFC技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并，现在却已经演变成一种短距离无线通信技术。 与RFID不同的是，NFC具有双向连接和识别的特点，NFC工作频率为13.56MHz，作用距离10厘米左右，ASK调变，传输速率可分为106kbps、212kbps、424kbps三种，通信模式可分为主动模式与被动模式。NFC技术在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推动标准化，同时也兼容应用广泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica标准非接触式智能卡的基础架构。在使用上NFC为了避免不同的发起端或目标端同时沟通造成数据链路错误，采用了listenbeforetalk机制。此机制会让当发起端设备要发出询问信号前，先侦测外界磁场强度来判断是否有其它的设备正在沟通中，这种机制的实现被称为RFCollisionAvoidance(RFCA)，其动作行为是在每次发起端发出询问信号时会侦测外界磁场，当磁场强度超过门坎强度时(Hthreshold=0.1875A/m)则会停止询问，直至外界强度降至门坎值以下。相对于RFID来说，NFC具有距离近、带宽高、能耗低等技术优势，且与现有非接触智能卡技术能兼容，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。

2 NFC技术原理

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起设备。如图所示：

3 技术分析

电磁场决定无线电波。由于在初级线圈(发射天线)和次级线圈之间仍有相当大的距离，因此可以将NFC看作是一个耦合系数非常低的互感器。近磁场的主要问题是信号传播过程中信号强度会以大约1/d6的速率下降(这里d为通讯距离或范围)，因此使近场通讯成为名副其实的短程通讯技术，而在称之为无线电波的远场中，信号强度以1/d2的速率下降。在主动模式下，通讯双方收发器加电后，任何一方可以采用“发送前侦听”协议来发起一个半双工发送。在一个以上NFC设备试图访问一个阅读器时这个功能可以防止冲突，其中一个设备是发起者，而其它设备则是目标。在被动模式下，像RFID标签一样，目标是一个被动设备。标签从发起者传输的磁场获得工作能量，然后通过调制磁场将数据传送给发起者(后扫描调制，AM的一种)。另外，安全的链接和设备身份验证是任何无线关联模型的两个基本要求，即确保链接密钥以预期的验证设备而不是伪装的被动或主动中间人生成。

4 NFC技术的应用　　

电子付费系统中，目前应用于手机系统上最完整的解决方案是以NFC为主，市场上也已经有相关产品流通着，如NOKIA3220、SamsungSGH-X700、VISAWAVE及台北捷运优游卡等，皆是兼容于NFC系统的。NFC应用可以分为四个基本类型：（1）接触、完成。诸如门禁管制、交通或活动检票之类的应用，用户只需将储存有票证或门禁代码的设备靠近阅读器即可。还可用于简单的数据撷取应用，例如从海报上的智能标签读取网址；（2）接触、确认。移动付费之类的应用，用户必须输入密码确认交易，或者仅接受交易；（3）接触、连接。将两台支持NFC的设备链接，即可进行点对点的网络数据传输，例如下载音乐或同步处理通信录等；（4）接触、探索。NFC设备可能提供不止一种功能，消费者可以探索了解设备的功能，找出NFC设备潜在的功能与服务。

同时，NFC还可以作为蓝牙设备配对及输入密码的简化功能，若是使用者具有负载NFC的蓝牙设备，即可将NFC分别靠近两组具有NFC的蓝牙设备，如此即可不需要透过蓝牙搜寻及输入密码的配对过程即可快速连结。目前韩国、中国及欧美已经在电信业者、芯片商与手机制造商的合作下于公交付费系统中进行了多次的验证。

另外具有NFC芯片的手机，在防盗用方面比一卡通更具安全性。用户可以根据自己的需求，在需要使用刷卡功能时，通过开启软件设定密码，使用结束后可以及时关闭刷卡功能。如

果手机不幸丢失，只要有设定密码，卡内的余额就不会被别人

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2012.No1