18新利最新登入近场通信如何工作

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近场通信技术建立在RFID技术的基础上。
极盛时期/思想库

18新利最新登入你平均随身携带多少东西?如果你像我一样,你有一个钱包(或类似的钱包),试图勇敢地容纳和组织信用卡、客户忠诚度奖励卡,甚至可能是一两个优惠券。还有我的钥匙圈,里面的钥匙我认不出来,可能永远也用不上。让事情变得更复杂的是,我是一个电子产品迷。一般来说,我可能会随身携带一部智能手机和一个MP3播放器。我正在考虑效仿蝙蝠侠的时尚品味,设计一条多功能腰带。

或者我可以考虑把我的智能手机换成一个带有近场通信(NFC)芯片的智能手机。在最基本的层面上,近场通信是非常近距离的标准吗广播传播。18新利最新登入我们说的到底有多短?一对近距离通信发射机最多只能进行几厘米的通信。有些芯片的设计是这样的,它们发送和接收信息的唯一方式是,你携带的设备与你要与之通信的设备接触过。18luck手机登录

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所以NFC芯片可以在短距离内进行通信。有什么大不了的?我们有芯片可以让我们在整个建筑物甚至更远的地方进行通信。为什么会有人愿意使用传输范围如此有限的芯片呢?

市场上已经出现了带有NFC芯片的智能手机,你只需将手机靠近收银台的接收器就可以购买商品。人们不再需要携带信用卡了。而这只是冰山一角——有了合适的智能手机和应用程序,我也许就能放弃成为黑暗骑士的计划。

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NFC的力量

虽然NFC技术可以做很多事情,但大多数人想到的任务往往是用智能手机支付.这是一个清晰易懂的场景。你买完了东西,走过去付款。你拿出智能手机,把它举到收银台的接收器前,快速输入个人识别码(PIN)来确认自己的身份,然后将购买费用存入电子信用卡。

已经有一些应用程序使得这种支付方式具有吸引力。2011年,谷歌发布了谷歌Wallet和谷歌Offers,这是一对利用NFC技术的产品。谷歌钱包的基本功能就是我们刚才说的——代替你的实体信用卡。但它也可以存储其他信息,如客户忠诚卡和特别优惠。18luck手机登录

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举个例子。有一家咖啡店我经常去。为了鼓励顾客忠诚,这家店有一项政策,我每买10杯咖啡,就能免费得到一杯。但这意味着我必须随身携带一张卡,这样每次我买咖啡时,咖啡师就可以在卡上打卡。如果咖啡店开始接受谷歌钱包,如果我有一部支持近场通信功能的手机和谷歌钱包应用程序,我的技术就可以为我跟踪一切。我只需要用我的手机来购买,它就会记录我从上次免费买了多少杯。18新利最新登入当需要免费的杯子时,手机会把信息发送到商店,我就不会被收费了。18luck手机登录

但是满足我的咖啡因瘾并不是NFC能做的唯一事情。在2012年消费电子展上,耶鲁锁展示了NFC的另一种用途。该公司制造了特殊的电子锁,使用近场通信技术来锁定或解锁门。把你的手机举到门上的一个垫子上,手机发出的信号就会传到锁上。锁开了,你就可以进去了。太好了,现在我们不需要带信用卡、会员卡和房子钥匙了!

另一个潜在的用途是市场营销。例如,可以在海报中加入NFC标签。因此,如果你看到感兴趣的广告,你可以举起带有NFC芯片的智能手机,接收更多信息。18luck手机登录这种类型的营销的主要缺点是你必须非常接近海报接收信号。

其他潜在的用途可能包括使用NFC通信健康记录或在设备之间同步数据。新利国际网站品牌官网在未来,你智能手机上的个人资料可能会让你通过机场安检当你在NFC站导航时,你就可以无缝地导航。只有技术本身的局限性才能决定我们能用它做什么或不能做什么。

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建立NFC

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使用配备rfid的信用卡付款。
托马斯·库珀/盖蒂图片社

早在2004年,诺基亚(Nokia)、索尼(Sony)和飞利浦(Philips)这三家大公司就为了建立一个近场通信技术标准而走到了一起。虽然这些公司致力于将NFC标准化,但使其成为可能的技术可以追溯到更早的时候。这一切都始于磁和电之间的关系。

当电子流过导体时,就会产生磁场。当磁场发生变化时,它们会导致电子流过导体。这种关系被称为归纳耦合——在电子领域有一些有趣的应用。其中最通用的是变压器——澄清一下,这是一种将电流从一种电压转换为另一种电压的设备,而不是一个机器人。

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通过一个简单的实验就可以很容易地看出感应耦合的效果。取两根铜线,将它们盘绕起来——盘绕有助于放大我们将要产生的磁场。将一段铜线连接到电池.你现在有一个非常简单的电路,电子从电池的一端流过导线,进入电池的另一端。把第二圈电线连接到a上电压表——一种测量通过电路的电压的设备。把两个线圈靠得更近,你应该看到电压表上的针移动。

发生的事情是,来自附在电池上的线圈的磁场正在诱导电流流过第二圈电线。把线圈分开,针就会停在零位。感应耦合的强度取决于几个因素,其中之一是两个导体之间的距离。

射频识别(射频识别)标签是电感耦合的一种应用。这项技术是NFC的前身。有了RFID标签,电子阅读器就会产生磁场。将RFID标签靠近这个电场会在RFID标签内感应电流。读卡器从RFID标签中检测到新的磁场并进行注册。许多运输系统和安全系统都使用这种技术——RFID标签放在卡片或fob中,必须放在阅读器附近才能激活。这个方法被称为无源射频识别.更新的RFID技术增加了有一个动力RFID标签的能力,我们称之为有源射频识别.有源RFID标签可用于提高标签的范围和存储更多信息,以及其他应用[来源:18luck手机登录斑马技术].

近场通信建立在这种技术之上。它允许设备之间在很短的距离内进行双向通信。它采用了与RFID标签相同的感应耦合。

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交易的生命周期

当你同时点击两个支持nfc的设备时,到底会发生什么?用一个具体的例子更容易理解,所以让我们假设你走在街上,当你看到一张关于Man或Astro-man即将演出的海报?因为你挖了冲浪岩石,你就想去看看。你还会在海报上看到一些文字,说它有一个NFC标签。

你迅速拿出智能手机,激活NFC阅读应用程序。激活该应用程序会向手机内的NFC芯片发送信号。电流流过芯片的电路,产生弱磁场。这意味着你的智能手机是一个有源近场通信设备——它利用电力产生磁场。你把手机举到海报上合适的位置。

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此时,手机产生的弱磁场会在海报内的NFC标签中诱导磁场。磁场在NFC标签中诱导电流,NFC标签没有自己的电源——它是一个被动NFC标签。这将创建一个无线电字段。标签生成的无线电字段与手机生成的字段相互作用。手机中的NFC芯片检测并解码无线电场。这条信息18luck手机登录原来是该乐队现场演奏视频的链接。如果你愿意,应用程序可以让你直接访问链接。

一些NFC交易将涉及两个供电设备。你可能想用你的手机和另一个人的手机交换一些联系信息。18luck手机登录在交换中,两个设备都充当有源和无源组件——当有源时,设备发送信息,当无源时,设备接受信息。18luck手机登录两部手机互相发送信息只需要一段时间。18luck手机登录在你意识到之前,你的联系方式已经存在对方的手机里了,反之亦然。18luck手机登录

一个活动的NFC设备一次只能与一个目标设备通信——你不能广播消息通过NFC传输到多个设备。主动设备将向目标发送信息,并且只接受来自该目标的响应。18luck手机登录其他NFC设备将忽略该通信。

重要的是要记住,NFC只涵盖了实际的传输技术。它不能决定这些传输的内容。包含NFC芯片的各种硬件和应用程序将决定哪些信息会改变数字手。18luck手机登录虽然传输技术是标准化的,但传输的内容却不是。

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NFC技术规范

手机中的NFC技术将让我们为交易支付,并更好地跟踪我们的财务状况。"width=
手机中的NFC技术将让我们为交易支付,并更好地跟踪我们的财务状况。
图片由VivoTech提供

由于NFC是一种标准,它有特定的规范。NFC的数据传输频率为13.56兆赫。像所有的广播信号以波的形式传播,有峰有谷。从一个波峰到下一个波峰的距离是a波长.在13.56兆赫的频率下,这意味着信号在一秒钟的时间内移动了1356万个波长。

NFC论坛是一个建立和推广NFC标准的组织,它设计了NFC以三种不同的传输速度发送数据。目前,NFC设备可以以每秒106、212或424千比特的速率发送数据。这样的速度适用于短时间的信息传输,但不适用于看视频或玩游戏等繁重的任务。18luck手机登录

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NFC有三种操作模式。的读/写模式允许NFC设备读取类似于海报上的标签。的点对点模式使得两个支持nfc的设备可以交换信息。18luck手机登录这让你可以做一些事情,比如轻按你的手机到另一个人的手机上交换联系信息。18luck手机登录最后,还有卡仿真模式.这就是让NFC模拟——或模仿——智能卡的原因,就像你在公共交通或售票系统中使用的那种智能卡。

重要的是要记住NFC是一个发展中的标准。它会随着时间的推移而发展。虽然该标准可以追溯到2004年,但它仍然是一项年轻的技术。NFC在美国的应用一直很缓慢——只有少数几个国家智能手机制造商和零售组织对此表示支持。在世界其他地方,尤其是日本,它更受欢迎。

我们在使用NFC时面临的一个风险是,在它被广泛采用之前,它就会失宠。其他一些竞争技术可能会席卷进来,占据NFC原本占据的小众市场。但这只是我们使用这项技术可能面临的一个危险。

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NFC的问题

只要涉及到无线电频率,就存在潜在的安全风险。一个不道德的人是否有可能窃听NFC设备之间的通信?答案是肯定的。有了合适的天线、硬件和软件,就有可能窥探交易。

尽管NFC传输必须在很短的距离内进行——10厘米是最大距离,许多应用程序要求的距离甚至更短——但从更远的地方接收传输是可能的。准确定义窃听者的距离并不容易。18新利最新登入这取决于几个因素,包括信息是以主动模式还是被动模式发送的,窃听者使用的天线和接收器的类型,以及主动组件在18luck手机登录传输中注入了多少能量。18新利最新登入有人试图监听活动组件,可能会收到10米远的信号[来源:Haselsteiner和Breitfuß].

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探测无源部件的传输更加困难。即便如此,窃听者也可以用合适的设备探测到一米外的信号。为了防止别人获得有价值的数据——包括你的财务信息——硬件和软件制造商使用加密技术来防止有价值的信息被窥探。18luck手机登录与加密在美国,这两个组件都需要特定类型的密钥来将信息解密为有用的东西。18luck手机登录一个没有钥匙的外人只能看到胡言乱语。

NFC设备防止窃听者窃取信息的另一种方式是,如果两个设备同时涉及信息。18luck手机登录它的工作原理是18新利最新登入这样的:两个设备都开始传输一组随机的比特,不是0就是1。窃听者将能够分辨出两台设备是否同时传输了0或1。但是如果一个设备传输的是1而另一个传输的是0呢?这两个设备可以分辨出谁是谁,但窃听者却无法分辨。届时,这两个设备可以同时通信并屏蔽通信,这样窃听者就无法分辨正在传输的内容——也就无法知道谁在发送哪个比特。

NFC的另一个潜在问题是,在交易过程中,有人可能试图通过在NFC频谱中广播无线电信号来破坏通信。虽然这和偷听不一样,但它可能是烦恼的来源。

在我们担心这些问题之前,我们必须在更广泛的基础上采用NFC技术。近场通讯技术能否成功还有待观察。如果是这样的话,你就可以扔掉你的大部分装备,主要依靠你的智能手机.多功能皮带行业可能很快就会进入一些不景气的年份。

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作者的注意

自从我第一次听说NFC技术在日本使用以来,我就对它很感兴趣。当时,就连智能手机的概念都很新奇。现在智能手机似乎成了新的标准,让我惊讶的是,我们还没有转向基于nfc的交易系统。部分问题可能是不同的金融机构想要建立自己的支付标准,零售组织必须选择支持哪种标准。可能还需要几年的时间,我们才能看到这项技术在我们社区的商店中推广。

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更多优质链接

来源

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  • 谷歌。“谷歌钱包:它是如何工作的。”18新利最新登入(2012年1月28日)http://www.google.com/wallet/how-18新利最新登入it-works.html#in-store
  • 古斯汀,山姆。《连线》网站常见问题解答:近场通信公司的大(钱)时刻》《连线》杂志。2011年5月25日。(2012年1月28日)http://www.wired.com/epicenter/2011/05/wired-nfc-faq/
  • 哈塞尔斯坦纳,恩斯特和布莱特福斯,克莱门斯。“近场通信(NFC)安全”飞利浦半导体。(2012年1月28日)http://events.iaik.tugraz.at/RFIDSec06/Program/papers/002%20-%20Security%20in%20NFC.pdf
  • 希克斯,詹妮弗。“耶鲁锁通过近场通信技术将无钥匙进入带入您的家中。”《福布斯》。2012年1月23日。(2012年1月28日)http://www.forbes.com/sites/jenniferhicks/2012/01/23/yale-lock-bring-keyless-entry-via-nfc-to-your-home/
  • 凯斯勒,萨拉。“NFC技术:改变我们日常生活的6种方式”Mashable。2010年5月6日。(2012年2月6日)http://mashable.com/2010/05/06/near-field-communication/
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  • NFC论坛。“NFC论坛技术规范。”(2012年1月28日)http://www.nfc-forum.org/specs/spec_list/
  • NFC论坛。“真正可互操作通信的关键。”(2012年2月6日)http://www.nfc-forum.org/resources/white_papers/nfc_forum_marketing_white_paper.pdf
  • 汤普森Cadie。“近场通信是移动通信的下一个推动力?”《今日美国》。2012年1月8日。(2012年1月28日)http://www.usatoday.com/tech/news/story/2012-01-08/cnbc-near-field-communication-mobile/52443756/1
  • Vanderkay,朱迪思。诺基亚、飞利浦和索尼建立近场通信论坛NFC论坛。2004年3月18日。(2012年1月28日)http://www.nfc-forum.org/news/pr/view?item_key=d8968a33b4812e2509e5b74247d1366dc8ef91d8
  • 斑马技术。“RFID标签特性。”(2012年2月10日)http://www.zebra.com/id/zebra/na/en/index/rfid/faqs/rfid_tag_characteristics.html

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