什么是近场通信(NFC)?

近场通信(NFC)是一种短距离无线连接技术，当设备接触在一起或距离在几厘米内时，利用磁场感应实现设备之间的通信。这包括信用卡认证、实现物理访问、传输小文件和启动更强大的无线连接。广义上说，它建立和扩展了现有的生态系统和围绕无线电频率ID标签的标准的工作(射频识别）.

NFC扩展了RFID和非接触式功能，使现代智能手机具有更多的动态特性。现在所有的现代手机都支持NFC芯片和应用程序，如Apple Pay和谷歌Pay，以利用已经部署的数十亿RFID标签和终端。NFC使得在一部手机中加载多张卡进行支付、市政交通、建筑访问、打开车门和其他用途变得更加容易。NFC支持基于基本RFID功能的交互式应用程序，如自动配对蓝牙耳机和Wi-Fi连接。它还可以自动从海报或广告中调出数据或应用程序。

它最初的目的是用来在使用Android Beam的手机之间传输文件。现代服务，如谷歌Nearby Share，利用NFC在更快的网络(如蓝牙或Wi-Fi直接)上配置无线服务。

NFC仅限于短程通信，这对物理访问安全具有重要意义。用户必须在距离NFC终端3.5英寸(10厘米)以内才能进行支付或开门。另一个重要方面是，倾听和响应NFC请求的基本机制不需要电力。这使得它能够在缺少电池的物品中实现，比如信用卡。

NFC亦是蓝牙、超宽频带(超宽频)、Wi-Fi直通及QR码。它最显著的优点是它是建立连接的最简单的无线技术，这使得它适用于物联网设备． 然而，它并不擅长维持长距离或长时间的连接。

NFC是如何工作的?

NFC在无线标签阅读器、加密信用卡处理和点对点(P2P)的连通性，使各种应用成为可能。

NFC建立在射频识别标准和规范的工作之上，如ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15963。它们利用了一种无线通信技术，这种技术使用的物理原理与大多数无线无线电不同。大多数无线电通过无线电波传输数据，而NFC通过磁场感应传输数据。NFC数据传输频率为13.56 MHz，相当于22米的波长。

通过感应耦合而不是无线电波传输数据的一个关键方面是，磁场的衰减速度要比无线电波快得多。这有助于防止人们窃听有关信用卡交易、门禁密码或其他机密信息的敏感对话。

第二个重要的NFC创新涉及加密信用卡处理非接触式支付．公开密匙加密允许卡为每笔交易生成一个新的身份验证码，而不会显示原始的卡细节或背面的三位数代码。这确保了即使有人窃听或黑客在繁忙的地铁上查询信用卡，他们也永远不会收集到原始的卡细节。

的NFC论坛，一个非营利性的行业协会，采用了这两个构建模块，并在ISO/IEC 18092标准的基础上增加了P2P连接。经典的RFID和信用卡用例包括一个主动读卡器，它查询被动标签或卡片，这是一种单向交互。NFC论坛介绍了一些规范，允许智能手机、耳机、路由器、家用电器和工业设备等功能更强大的设备发起或响应NFC查询。这开辟了广泛的互动和互联互通模式。在最小化的同时，简化信息交换也需要做大量工作安全漏洞． 例如，你可以轻触两部手机，用Android Beam交换联系方式，但不会不小心交换可能传播病毒的可执行代码。

智能手机厂商开始在此基础上构建一些基本的应用程序执行能力。在谷歌生态系统中，一个智能标签可能会启动一个运行在浏览器中的渐进式web应用程序。苹果最近推出了苹果应用剪辑(Apple App Clips)，在该应用中，一个NFC标签或QR码可以启动具有基本功能的应用程序，比如在餐厅点餐或解锁摩托车租赁亭，而无需下载完整的应用程序。这些应用程序不能访问手机上的敏感数据。

NFC的例子

以下是一些NFC用例的例子:

• 移动支付，如Apple Pay、谷歌Pay;
• 交通卡支付;
• 在音乐会或剧院换票;
• 门或办公室的接入认证;
• 打开车门或出租摩托车;
• 地点或地点签到，在社交媒体上提醒朋友;
• 通过轻敲智能手机和耳机来实现设备配对;
• 将手机接入路由器或互联网网关，自动设置Wi-Fi连接;
• 通过智能手机连接散热器，配置其温度设置和时间表;和
• 通过智能手机或平板电脑连接到工业设备，以访问更复杂的控制面板。

NFC的好处

NFC在现实生活中有几个好处，包括以下几点:

• 提高支付处理器的操作效率;
• 确保支付比传统信用卡更安全;
• 允许用户从多个卡片动态选择;
• 难以从远处拦截NFC通信;
• 消费者支付商品时使用方便;
• 简化对后端信息的访问;和
• 与其他无线协议相比，允许简单地设置新连接。

NFC的局限性

NFC技术面临的挑战包括:

• 只有几英寸的非常短的范围排除了许多用例;
• 比其他协议慢;
• 限制需要智能手机上敏感数据的应用程序的可用性;
• 应用创新受到苹果和谷歌的限制和技术实施的阻碍;
• 不适合位置跟踪;和
• 不像二维码那么普遍，也不容易整合到售票应用中。

NFC与其他无线技术的区别

NFC补充了其他各种无线技术，包括RFID，EMV(欧洲支付，万事达和Visa)，蓝牙，超宽带和QR码。它还在一些重要方面不同于这些技术。

NFC最适合用于交易认证、开门和配置其他无线连接。其他技术的最佳工作方式如下:

• RFID使用的阅读器可以远距离扫描简单的身份标签。因为它是单向的，所以它最适合读取收费标签、打开门、验证护照或在更主动的阅读器和更被动的标签之间扫描库存。
• EMV允许使用芯片和配备的支付终端进行信用卡交易。虽然它也可以验证交易，但它不如NFC那样动态和交互式，后者允许非接触式支付。
• 蓝牙提供了比NFC更大的连接范围，但安全性较差。它最适合连接外围设备，如耳机，到移动设备和电脑。
• 超宽频是一种新技术，使用脉冲模式以非常低的功率运行，以避免干扰其他无线技术。这使得它可以在不丢失准确性的情况下快速发送数据。UWB在短距离位置跟踪方面表现出色，这对于较新的使用案例很好，比如无线汽车入口。
• QR码需要用户用智能手机的拍照应用程序扫描图像来激活，而不是用NFC简单地点击一下即可激活。商家可以很容易地生成二维码，让顾客从打印的标签中检索促销活动、产品手册或网页。QR码不那么复杂，也更容易包含在电子邮件中，而不必依赖于与苹果或谷歌特定功能的集成。

在检测范围上，NFC只能识别设备是否相邻。蓝牙可以识别房间内的物体。超宽带可以在沙发垫之间找到一个埋在10厘米以内的遥控器。Apple AirTag拥有这三种无线电，可以使用各种连接、配置、跟踪和通知模式。