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手機刷卡離我們有多遠 NFC技術應用淺談
2013/10/20 14:35:56瀏覽1105|回應0|推薦0

  在一些電影作品中,我們經常可以看到一些人在過門禁、乘車、消費或者是交換名片時僅僅是刷一下手機,十分方便。這並不是一項只有在未來才會出現的技術,其實它已經出現在我們身邊,那就是NFC。

  近來,NFC又成為各大媒體報道的一個關鍵詞,在微博微信等社交平臺上也頻頻出現,這都要歸功于北京移動在近期推出的一項新業務。從今年7月22日開始,北京移動用戶可以到指定的營業廳辦理更換支持NFC功能的SIM卡,並且使用制定的NFC手機就可以實現刷手機來乘坐公交地鐵,眾多用戶期盼已久的功能終于變成現實。

  在我國首個手機NFC實際使用開始于2006年6月,當時由諾基亞和中國移動、飛利浦、易通卡公司在廈門試點NFC手機支付。用戶使用內嵌NFC模塊的諾基亞3220手機,可在廈門市任何一個易通卡覆蓋的營業網點(公交汽車、輪渡、電影院、快餐店)進行手機支付。如今在北京使用指定的NFC手機就可以實現刷手機來乘坐公交地鐵,還支持在超市餐飲的小額消費等各項功能。

  而NFC的用途遠遠不止這些,在未來用戶僅僅通過手機就可以實現非常非常多的功能,例如,在車站實時刷新公交車的到站時間;在街邊海報上和雜志上下載演唱會時間地點和節目表;在辦公室發送短信控制家政服務員進出住宅的時間;在遍布市區的智能公用電話亭查詢地圖、公交線路、餐飲購物等信息;在學校全面代替現有學生證和學生卡以及公司員工的門禁卡;在銀行任何有POS機的地方支付款項並用手機收取電子發票,可以說NFC技術能覆蓋到人們日常生活的方方面面。NFC技術如此強大那麼它究竟是怎麼工作的呢?

  NFC技術的工作原理

  NFC即近距離無線通訊技術。該技術由飛利浦公司和索尼公司共同開發,可以在移動設備、消費類電子產品、PC 和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC提供了一種簡單、觸控式的解決方案,可以讓消費者簡單直觀地交換信息、訪問內容與服務。

  NFC通信技術,允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸(在十厘米內)交換數據。這個技術由免接觸式射頻識別(RFID)演變而來,並向下兼容RFID,主要用于手機等手持設備中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近場通訊具有天然的安全性,因此,NFC技術被認為在手機支付等領域具有很大的應用前景。

NFC終端主要有三種工作模式:

  1.主動模式

  在主動模式下NFC終端可以作為一個讀卡器,發出射頻場去識別和讀/寫別的NFC設備信息。

  2.被動模式

  這個模式正好和主動模式相反,此時NFC終端則被模擬成一張卡,它只在其他設備發出的射頻場中被動響應,被讀/寫信息。

  3.雙向模式

  在此模式下NFC終端雙方都主動發出射頻場來建立點對點的通信。相當于兩個NFC設備都處于主動模式。

  支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下,啟動NFC通信的設備,也稱為NFC發起設備(主設備),在整個通信過程中提供射頻場。它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備),不必產生射頻場,而使用負載調制技術,即可以相同的速度將數據傳回發起設備。

圖: NFC通信過程

  目前,我們誰常見的NFC工作模式就是被動模式。例如,刷手機乘公交、購物等,這些都是將NFC終端則模擬成一張卡片,它只在其他設備發出的射頻場中被動響應。主動模式常見于讀取NFC標簽信息等,雙向模式多信息交換,例如交換名片。

  NFC技術的安全性

  NFC技術能給我們的生活帶來極大的便利,能夠用于乘車、購物、交換信息、刷門禁卡,可以說它能夠應用到我們生活的方方面面,那麼的NFC技術安全嗎?

  任何技術都不能保證100%的可靠,當然NFC也不例外。NFC技術在安全性上也是有一定的不足,目前NFC技術在安全性上主要有以下幾點問題。

  1.竊聽

  在NFC通訊不加密的情況下,攻擊者很容易偷聽到我們傳輸的內容,這樣就能輕易地獲得NFC標簽中的信息,所以在未加密的情況下不宜用NFC來來傳輸敏感數據。

  2.數據損壞

  在攻擊者通過幹擾交易數據而造成它的損壞,在這種情況下,NFC終端設備將會失去作用,或者被攻擊者誤導發生錯誤交易,造成損失。

  3.克隆

  根據有效NFC標簽的內容復制一張一模一樣的新標簽。以超市利用標簽支付商品為例,克隆卡的存在意味著它擁有和該超市有效標簽一樣的外觀,一樣的權限,一樣的數據。這種情況下,如果某些商品的標簽不小心脫落,攻擊者可以將自己的克隆標簽貼上去,顧客將支付修改後的標簽,從而造成不必要的損失。

  4.網絡釣魚

  攻擊者偽裝成某個真實機構,向顧客發送欺騙性垃圾郵件或Web網址,從而誘導顧客給出自己的敏感信息,造成用戶信息的泄漏。例如一個智能海報通過點擊訂票網頁來初始化車票的預定。該網址前臺是車票預定係統,後臺可能是一個個人轉賬應用,用戶被其表面信息所欺騙而無法識別,造成財產損失。另外,如果用戶的手機界面上出現類似網絡釣魚的錯誤或缺陷同樣會誤導用戶。

  雖然NFC技術在安全性上有以上幾點隱患,但NFC屬于近距離通訊,在通訊距離上有著不易被竊聽和不易被損害數據的優勢,加上其他幾點安全問題需要一定的技術手段才能破解,因此在我們日常使用中大可不必擔心,隨著技術的發展NFC在安全性上也會越來越好。

  NFC在國內外發展情況

  前文已經提到NFC在國內從2006年就已經開始有所應用,而那時僅僅限于在廈門乘公交,並且只支持一款手機,這就大大的制約了NFC在國內的發展。

  如今北京移動又推出了支持NFC功能的SIM卡,用戶可以到指定的營業廳辦理更換支持NFC功能的SIM卡,並且使用制定的NFC手機就可以實現刷手機來乘坐公交地鐵或者在在支持市政一卡通的場所進行消費。

  相比于國內,在國外NFC的普及程度則相對較高。在日本,日本的電信運營商在很早之前就開始普及NFC功能,加上日本是一個比較注重效率的國家,所以在日本的大城市中幾乎每個商鋪和自動售貨機均支持NFC支付,也就是說你平時出門僅需帶一個手機就可以了。在發生交易以後,手機運營商會自動扣除手機話費余額,而後付費的用戶可以像信用卡一樣到月底統一支付。

圖: 支持NFC支付的自動售貨機

  在歐美NFC技術也有著非常廣泛的應用,乘車、購物等均可通過NFC來進行消費。相比于國外國內的NFC起步較晚,還有很大的發展空間,相信在未來NFC能給我們的生活帶來更大的便利。

  NFC在國內發展的阻力

  NFC在2006就已經在國內有所應用但一直沒能普及,那麼NFC在國內發展緩慢這又是因為什麼呢?放眼未來NFC的前途一定是光明的,但其發展的道路是很曲折的,究其原因主要有以下幾點。

  1.各廠商為爭主導地位而相互制約

  如今在NFC產業鏈條下的各個廠商都在爭取成為NFC技術的主導,而在這個過程中各個廠商相互制約,從而為NFC的普及造成了一定的不利影響。目前NFC技術看得見的最大的蛋糕就是近場支付這一個環節,並且有著日本、韓國兩個成功的先例。面對僅有的這麼一個近場支付領域,各個廠商競爭十分激烈,並且相互制約。

圖: 三大運營商

  2.基礎設施不夠完善

  前面說到在日本的大城市中幾乎每個商鋪和自動售貨機均支持NFC支付,而在國內還沒有做到這一點,而NFC的價值就是在于支持的環境多種多樣,只有各種基礎設施對于NFC支持得越多,那麼NFC的價值才能夠得到最大程度上的體現。並且現在還沒有一套可循環的商業解決方案。 

  3.沒有一個統一的支付平臺

  目前,北京移動在NFC支付平臺上做出了一定的努力。還是在日本,日本的電信運營商在很早之前就開始普及NFC功能,他們有著一個比較完善的NFC支付平臺,並且能夠平衡各方的利益。在這方面還是很值得我們借鑒的。

  眾多企業開始嘗試NFC

  從2004年飛利浦、索尼、諾基亞共同發起NFC論壇開始推廣NFC的商業應用到現今,雖然NFC技術在手機上的應用布局已久。2010年底,自從谷歌發布了支持NFC功能的Android 2.3版操作係統,明確了移動支付戰略,NFC的發展才開始迎來了轉折點。

  在谷歌推出Android 2.3係統後不久,谷歌就迅速聯合花旗銀行、萬事達卡、First Data、Sprint和恩智浦半導體公司共同宣布推出基于NFC技術的“Google Wallet”這一綜合移動支付工具,接著還與三星一起推出支持NFC的Google Nexus S智能手機。2011年底谷歌又發布了Android 4.0係統,該版本係統中出現了專門基于NFC的應用—Android Beam,谷歌對NFC的步步升級無疑燃起了戰火。

  微軟也自然也不甘示弱,在Windows 8係統中也集成了NFC協議棧,而一些中高端的WP8更是把NFC作為一項標配。諾基亞、黑莓、三星、中興通訊等手機終端廠商則早已紛紛推出NFC手機,現在各個廠商的中高端手機都支持NFC,甚至一些山寨機也都加載了NFC功能。

圖: 諾基亞 Lumia 720

  在運營商方面,全球主要運營商都明確支持NFC技術,包括美洲移動、德國電信、Orange、Axiata、韓國KT、軟銀移動以及中國三大運營商等等。NFC方面眾多利好的消息,也吸引了許多芯片廠商競相逐鹿,除已發展多年的恩智浦半導體外,包括博通、德州儀器、品的標準,這將帶動一大批NFC外圍設備的發展。據預測,2016年各種消費類電子產品以及電腦設備中有將有80%的產品都將支持NFC功能。

  NFC未來應用展望

  到目前為止,當你聽到NFC這個詞匯的時候,你首先想到的可能是移動支付。但事實是,NFC技術除了移動支付之外還有許多其他用途。

圖: NFC未來應用領域

  NFC在企業中的應用

  要使用智能手機作為下一代門禁卡的各種機構目前正在對NFC技術進行測試。這是NFC技術在企業中的理想的應用。事實上,在2011年秋季,黑莓手機廠商RIM和安全物理門禁卡和讀卡器提供商HID Global宣布一些黑莓手機將配置HID Global的iCLASS數字證書。

  員工還可以使用具有NFC功能的智能手機或其它設備進入員工停車場或者咖啡廳以及為這些服務付費。NFC標簽可以放在會議室內部,參加會議者可以在這個設備前揮動自己的兼容的手機的關閉聲音或者打開Wi-Fi網絡。

  NFC在政府部門的應用

  NFC技術能為政府改善公共服務和提高運輸係統提供更大的便利。在國外一些城市和農村地區已經使用NFC技術更好地為公民服務和改善生活質量。

  開車上班的人能夠使用智能手機進入停車場和支付停車費。城市居民能夠揮動一下平板電腦就進入遊泳池或圖書館等公共設施。舊金山市目前有大約3萬個兼容NFC技術的停車計時器。澳大利亞悉尼正在使用NFC標簽幫助在其最繁華的岩石區為旅遊者提供導遊服務。

圖: 悉尼用NFC標簽供導遊服務

  NFC與零售購物體驗

  NFC技術還可能通過把無線購物券、會員卡和支付選擇結合在一起擴展和提高現代零售商的購物體驗。放在產品貨架上的NFC標簽能夠讓消費者在使用自己的個性化配置的應用程序掃描這個標簽的時候獲得更多的有關這個產品的個性化信息。

  例如,如果你對堅果過敏,這個產品掃描會自動檢測該產品是否包含堅果並且提醒你。揮動獲得信息、揮動增加到購物筐、揮動獲得購物券和其它新的使用情況將對零售行業產生越來越大的影響。

  NFC與營銷

  NFC技術也會對于未來廣告商將產生深遠的影響。例如,擁有NFC手機的用戶能夠對具有NFC功能的海報、廣告、廣告牌或者電影海報揮動一下自己的設備就可以馬上收集到有關產品或服務的信息。

  通過NFC讀取產品信息

  在食品服務方面,酒吧和飯店能夠使用具有NFC功能的杯墊和其它促銷材料。這樣,老顧客掃描這些杯墊就可以得到有關這個企業或者廣告商的更多信息。

  NFC設備之間的共享協作

  NFC還能作為一項短距離通訊技術在相互接近的設備之間傳送文件和其它內容。在共享文件的時候,這個功能對于企業環境的中的協作是非常好的,或者對于多玩家遊戲也是非常好的。

圖: NFC設備之間的共享協作

  流行的具有NFC功能的三星Galaxy S4手機和其它新的NFC Android手機使用一種名為“Android Beam”的功能通過NFC技術在兼容的設備之間來回發送數據。

  NFC的更多應用方向

  全球各地的大學還在研究NFC的潛力。舊金山大學目前正在使用一個名為“OneCard”的基于NFC的係統用于進入包括宿舍和食堂在內的學生樓,支付夥食費、洗衣費和其它費用。

  對于空中旅行來說,包括阿拉斯基航空公司在內的一些航空公司正在試驗把NFC技術用于登機證和安全訪問。

  對于音樂會來說,三星正在研制一個係統,讓參加音樂會的人使用NFC技術而不是傳統的紙票進入演出現場。

  在汽車行業,德國寶馬汽車公司已經制作了一種基于NFC功能的車鑰匙。這種車鑰匙不僅能夠開鎖汽車,而且還能讓用戶在旅行的時候訂飯店。

  NFC是一種新興的技術,同時它也是一個迅速成長的技術,在未來的幾年NFC必定會迎來井噴式的發展,預計到2015年NFC手機的出貨量將達到5.5部左右。

圖: 預計NFC手機出貨量

  未來,在各個方面都成熟後NFC技術涉及到人們生活的方方面面,將改變人們旅行、購物和溝通的方式,到那時可以說只需一部NFC手機就能夠解決人們的衣、食、住、行。

資料來源: 新華網 & 手機中國 2013/10/18

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引用
引用網址:https://classic-blog.udn.com/article/trackback.jsp?uid=t8830209&aid=9098327