技術(shù)發(fā)展提升使用體驗，NFC的多樣功能

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）NFC，Near Field Communication，即近場(chǎng)通信。在NFC技術(shù)的支持下，兩個(gè)終端設備可以在彼此靠近的情況下進(jìn)行數據交換。這一無(wú)線(xiàn)通信距離限制在10厘米，且十分便捷。NFC在非接觸式射頻識別技術(shù)RFID的基礎上，結合無(wú)線(xiàn)互連技術(shù)研發(fā)而生，它實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信雖然同樣利用無(wú)線(xiàn)電波，但不同于Wi-Fi、LTE等遠場(chǎng)通信無(wú)線(xiàn)技術(shù)，NFC靠磁場(chǎng)進(jìn)行短距離通信。

實(shí)現NFC技術(shù)的基礎

根據具體的應用，NFC技術(shù)共有四種工作模式，卡模擬模式、點(diǎn)對點(diǎn)模式、讀卡器模式與充電模式?？M模式即將智能手機用作非接觸式智能卡，主要用于移動(dòng)支付、交通以及訪(fǎng)問(wèn)控制；點(diǎn)對點(diǎn)模式即兩個(gè)支持NFC的終端設備進(jìn)行觸碰或非觸碰的數據交換；讀卡器則是將智能手機等設備用作非接觸式讀卡器，與無(wú)源NFC標簽進(jìn)行通信；充電模式則是將智能手機作為充電器，為其他可穿戴設備進(jìn)行充電。

NFC標簽組件是實(shí)現這些工作模式的基礎，該標簽由一個(gè)小型的片上系統（NFC芯片）和天線(xiàn)組成，二者協(xié)同工作形成一個(gè)獨立的功能器件。不同的應用會(huì )使用不同的標簽，器件結構上倒沒(méi)有什么變化，主要是不同應用對于標簽的內存容量和特定規范的遵從性有差異。做NFC芯片的廠(chǎng)商會(huì )有一些各異的功能添加進(jìn)標簽中用以提高用戶(hù)的使用體驗。

以最廣泛的NFC設備智能手機為例，一般使用NFC控制器芯片連接到天線(xiàn)，控制器芯片作為專(zhuān)門(mén)的中央處理器單元，接受應用處理器軟件提供的指令，然后對這些指令進(jìn)行處理，以完成NFC標簽檢測和/或讀取NFC標簽內容。

NFC功能發(fā)展

目前NFC芯片廠(chǎng)商比較老牌知名的除了NXP就是ST，不過(guò)很多廠(chǎng)商也加入到NFC芯片賽道上來(lái)了，如博通、英飛凌、瑞薩、三星、高通等等。對比NXP和ST的NFC產(chǎn)品線(xiàn)，具有通信功能的基礎產(chǎn)品相似度很高，區別在于部分含有加密邏輯電路以及加密/解密模塊NFC芯片產(chǎn)品、帶有增強型計算能力的NFC產(chǎn)品以及增強無(wú)線(xiàn)充電能力的NFC產(chǎn)品上。尤其是標簽防偽和無(wú)線(xiàn)充電，是目前最受關(guān)注的NFC功能方向。

用于物聯(lián)網(wǎng)方向的邊緣計算NFC產(chǎn)品比較有代表性的是NXP的NTAG系列，將NFC連接與自動(dòng)傳感、數據處理和記錄相結合，輕松地在線(xiàn)管理數據。由于具有廣泛的NTAG功能集，它們還可以通過(guò)更動(dòng)態(tài)和更高級別的個(gè)性化來(lái)實(shí)現全新的用戶(hù)體驗。除此之外，NTAG也能提供采用ECC算法的帶篡改檢測和加密安全功能的獨創(chuàng )簽名NFC產(chǎn)品。

ST也針對防偽推出了TruST25私有數字標簽，技術(shù)實(shí)現路線(xiàn)和NXP不同，通過(guò)每個(gè)NFC芯片獨有的UID加上ST25的私有加密指令產(chǎn)生。這條私有的加密指令，ST不會(huì )向任何人透露，確保數字簽名的私有性。

無(wú)線(xiàn)充電，不論在哪個(gè)細分市場(chǎng)都很火的話(huà)題。NFC的無(wú)線(xiàn)充電功能與物聯(lián)網(wǎng)傳感器的去外部電源發(fā)展趨勢很匹配，通過(guò)NFC從傳入的射頻輻射功率傳感器接口和射頻傳輸獲取能量。
根據NXP無(wú)線(xiàn)充電報告，2018年至2021年，小型電池消費和物聯(lián)網(wǎng)設備（適合NFC充電）的市場(chǎng)以22%的CAGR在增長(cháng)，占全球無(wú)線(xiàn)充電可用市場(chǎng)的20%-25%。2021年NFC無(wú)線(xiàn)充電設備總量增長(cháng)到了48億臺。

相對于Qi，NFC的無(wú)線(xiàn)充電走的是小功率路線(xiàn)，目前功率大多集中在500mW至1W左右，未來(lái)會(huì )提高到3W。NXP與ST均有搭載無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)的NFC產(chǎn)品。

小結

NFC目前的發(fā)展態(tài)勢可謂是很積極的，技術(shù)加持下安全性能正在不斷提升，同時(shí)無(wú)線(xiàn)充電的實(shí)現也給小型設備帶來(lái)了更靈活的優(yōu)勢，可以說(shuō)加持了NFC技術(shù)的終端設備很容易提升用戶(hù)的使用體驗，NFC移動(dòng)生態(tài)系統的發(fā)展值得期待。目前比較常見(jiàn)的應用雖然還集中在非接觸式支付、訪(fǎng)問(wèn)控制這一類(lèi)型上，但該技術(shù)也迅速推動(dòng)了消費類(lèi)、工業(yè)、汽車(chē)和醫療中便捷配對、診斷讀取、數據跟蹤等應用的增長(cháng)。