NFC技(jì)術(shù)由免接觸式射頻(pín)識别(RFID)演變而來(lái)，RFID的(de)傳輸範圍可(k‌ě)以達到(dào)幾米、甚至幾十米，隻能(néng)實現(xiàn)信息的(de)讀(dú)取以及判定，而NFC技(jì)術(shù)則強調的(de)是(™shì)信息交互。近(jìn)場(chǎng)通(tōng)信是(shì)工(gōng)作(zuò)在13.56MHz頻(pín)率運行(±xíng)于20厘米距離(lí)內(nèi)，其傳輸速度有(yǒu)106Kbit/秒(miǎo)、212Kbit/秒(miǎo)或者€424Kbit/秒(miǎo)三種。

　　近(jìn)場(chǎng)通(tōng)信論壇定義了(le)三種操作(zuò)模式(PDF)：

　　點 對(duì)點模式(P2P mode)：支持兩個(gè)近(jìn)場(chǎng)通(tōng')信設備之間(jiān)相(xiàng)互通(tōng)訊，實現(xiàn)信息交換和(hé)文(wé↓n)件(jiàn)共享。

　　讀(dú)卡器(qì)模式(Reader/writer mode)：使近(jìn)場(chǎng)能(néng)訊設備能(néng)從(cóng)海(hǎi)報(bào)或者展覽信≈息電(diàn)子(zǐ)标簽上(shàng)讀(dú)取相(xiàng)關信息。

　　卡模式(Card emulation)：近(jìn)場(chǎng)通(tōng)信設備能(néng)像智能(néng)卡一(yī)樣✔，允許用(yòng)戶支付零售購(gòu)物(wù)和(hé)交通(tōng)費(fèi)用(yòng)。

NFC手機(jī)內(nèi)置NFC芯片，組成RFID模塊的(de)一(yī)部分(fēn)，可(kě)以€當作(zuò)RFID無源标簽使用(yòng)，用(yòng)來(lái)支付費(fèi)用(yòng);也(yě)可(kě)以當作(zuò)RFID讀(dú)寫器(qì)用(yòng<)作(zuò)數(shù)據交換與采集。

　　從(cóng)應用(yòng)模式上(shàng)分(fēn)NFC卡模拟、讀(dú)寫器(qì)、點對(duì)點三種模式。卡模拟模式通(tōng)常又(y←òu)被稱為(wèi)被讀(dú)模式，手機(jī)終端可(kě)以模拟成為(wèi)一(yī)張普通(tōng)的(de)非接觸卡被POS機(jī)讀(dú)取，此模式下(xià)通(tōng)✘常是(shì)繼承了(le)現(xiàn)在廣泛使用(yòng)的(de)應用(yòng)，例如(rú)銀(yín)行(xíngπ)卡、門(mén)禁卡、公交卡等，以NFC手機(jī)作(zuò)為(wèi)載體(tǐ)并發揮手機(jī)在網絡、多(duō)媒體(tǐ)、人(rén)機(jī)交±互方面的(de)優勢，應用(yòng)場(chǎng)景也(yě)與現(xiàn)有(yǒu)方式類似≠;讀(dú)寫器(qì)模式通(tōng)常又(yòu)被稱為(wèi)主讀(dú)模式，手機(jī)終端可(kě)以讀(♠dú)取一(yī)張非接觸卡或者一(yī)個(gè)非接觸标簽中的(de)內(nèi)容，此模式下(xià)既可(kφě)能(néng)繼承了(le)現(xiàn)有(yǒu)的(de)應用(yòng)，例如(rú)将NFC手機(jī)當做("zuò)POS機(jī)去(qù)讀(dú)取現(xiàn)有(yǒu)的(de)銀(yín)行(xíng)卡、公交卡，又(yòu)可(kě‍)以是(shì)NFC最新定義的(de)應用(yòng)場(chǎng)景，例如(rú)利用(yòng)NFC手機(jī)讀(dú)取NFC定義的♠(de)标

　　簽中的(de)标準數(shù)據，實現(xiàn)電(diàn)子(zǐ)名片、電(diàn)子(zǐ)海(hǎi)報(bào)↓、WIFI連接等功能(néng);點對(duì)點模式是(shì)指兩個(gè)手機(jī)終端在近(jìn)距離(lí)內(nèi)通(tōng)過觸碰直接傳遞數(shù)據，這(zhè)是("shì)NFC定義的(de)一(yī)種新模式，與藍(lán)牙、WIFI相(xiàng)比有(yǒu)近(jìn♣)距離(lí)和(hé)配置簡單兩個(gè)特點，理(lǐ)論上(shàng)可(kě)以通(tōng)過簡單觸碰實現(xiàn)兩部手機α(jī)間(jiān)任何數(shù)據的(de)交互，例如(rú)同步日(rì)程表、位置共享、名片交換等功能♣(néng)。

　　NFC原理(lǐ)

　　NFC架構及涉及的(de)标準

　　手機(jī)終端的(de)NFC功能(néng)由NFC Controller、NFC協議(yì)棧、SE、SE訪問(wèn)API、SE訪問(wèn)控制(zhì)及AP訪γ問(wèn)SE芯片構成，其主要(yào)功能(néng)如(rú)下(xià)：

　　1. NFC Controller：即NFC芯片，實現(xiàn)NFC卡模拟、讀(dú)寫器(qì)、點對(duì)點模式Ω所定義的(de)模拟、數(shù)字協議(yì)的(de)處理(lǐ);

　　2. NFC協議(yì)棧：配置NFC芯片工(gōng)作(zuò)模式并實現(xiàn)NFC Forum定義的(de)各項标準;

　　3. SE：即安全芯片，所有(yǒu)涉及敏感數(shù)據、加密運算(suàn)等業(yè)務(如(rú)銀(yín)行(xíng)卡、公交卡)均需要(→yào)單獨安全芯片處理(lǐ);

　　4. SE訪問(wèn)API：向客戶端開(kāi)放(fàng)訪問(wèn)SE的(de)接口，以實現(xiàn)餘額讀(dú)取、空(kōng)中充值等∑功能(néng);

　　5. SE訪問(wèn)控制(zhì)：對(duì)SE訪問(wèn)進行(xíng)控制(zhì)和(hé)授權，保障SE安全;

　　6. AP訪問(wèn)SE芯片：客戶端通(tōng)過應用(yòng)處理(lǐ)器(qì)訪問(wèn)SE時(shí)的(de)接口芯片，采用(yòngσ)SE種類不(bù)同時(shí)該芯片也(yě)會(huì)有(yǒu)所不(bù)同，如(rú)SIM卡為(wèi)SE時(shí)，此芯片即為(wèi)Mode"m。 上(shàng)述不(bù)同模塊是(shì)可(kě)以組合的(de)，從(cóng)而實現(xiàn)不(bù)同的(de)N'FC功能(néng)，大(dà)緻可(kě)分(fēn)為(wèi)簡單NFC、具有(yǒu)SE的(de)NFC兩種類型：

　　簡單NFC是(shì)指僅具有(yǒu)NFC Controller和(hé)NFC協議(yì)棧的(de)NFC終端，由于不♣(bù)具備SE，這(zhè)種終端僅能(néng)支持上(shàng)篇博文(wén)中提到(dàoσ)的(de)NFC讀(dú)寫器(qì)和(hé)點對(duì)點功能(néng)，實現(xiàn)諸如(rú)Ω名片交換、标簽讀(dú)取等與安全無關的(de)NFC功能(néng)。由于構成簡單，且Android 2.3以上(shàng)β原生(shēng)系統即已經實現(xiàn)這(zhè)些(xiē)功能(néng)，目前市(shì)場(chǎng)上(shàng)多(duō)數(shù)的(de)NFC終端都(dōu)≤是(shì)這(zhè)種簡單NFC。相(xiàng)比簡單NFC，具有(yǒu)SE的(de)NFC終端均集成了(le)單獨的(de)安全芯片SE，φ除讀(dú)寫器(qì)、點對(duì)點模式外(wài)，可(kě)支持卡模拟模式引入的(de)安全應用(yòng)(如(rú)銀(yín)行(xíng)>卡、公交卡等)，既可(kě)支持POS機(jī)上(shàng)的(de)非接觸刷卡，又(yòu)可(kě)以支持客戶端對(duì)SE的(de)訪問α(wèn)，實現(xiàn)SE中存儲的(de)銀(yín)行(xíng)卡、公交卡的(de)餘額讀(dú)取、₽空(kōng)中充值等功能(néng)。

　　毫無疑問(wèn)，具有(yǒu)SE功能(néng)的(de)NFC終端是(shì)目前用(yòng)戶、運營商、銀(yín)行(xíng)更為(☆wèi)關注的(de)，不(bù)同機(jī)構在推動NFC終端時(shí)，采取的(de)SE方式也(yě)是(shì)不(bù)同，目前看(kàn)SE主要(yào)β有(yǒu)三種類型，即SIM卡、終端內(nèi)置SE芯片和(hé)MicroSD卡，分(fēn)别代表運營商、終端廠(chǎn≈g)家(jiā)、銀(yín)行(xíng)從(cóng)自(zì)身(shēn)在産業(yè)鏈中所處位置，及在₽推動NFC終端初期時(shí)很(hěn)自(zì)然的(de)反應。應該講從(cóng)目前發展的(de)情況看(kàn)，運營商推動的(de)以SIM卡為(wèi)SE的✘(de)NFC終端方案(即俗稱的(de)SWP方案)發展最快(kuài)最好(hǎo)，以運營商行(xíng)業(yè)組織GSMA協會(huì★)牽頭，世界上(shàng)超過50家(jiā)運營商(包括中國(guó)移動、中國(guó)聯通(tōng)及歐洲、美(měi)國(&guó)、日(rì)韓主流運營商)宣布支持該方案，目前全球銷售的(de)終端近(jìn)4000萬部，預計(jì)13年(nián)會≠(huì)有(yǒu)持續的(de)發展。後續将以目前最為(wèi)主流的(de)以SIM卡為(wèi)SE的(de)NFC終端方案(SWP方案)談一(yī)下(xià)NFC終$端具體(tǐ)支持的(de)協議(yì)。NFC-SWP終端指的(de)是(shì)支持SWP-SIM卡的(de)NFC終端，也(yě)即以SIMγ卡做(zuò)為(wèi)SE的(de)NFC終端。NFC-SWP終端從(cóng)架構上(shàng)看(kàn)分(fēn)為(wèi™)NFC非接觸部分(fēn)與SIM卡訪問(wèn)接口兩部分(fēn)：

NFC-SWP終端架構

　　(一(yī))NFC非接觸部分(fēn)

　　由圖1中NFC Controller、NFC協議(yì)棧及SIM卡組成，提供NFC卡模拟、讀(dú)寫器(βqì)及點對(duì)點功能(néng)，其中SIM卡主要(yào)在卡模式下(xià)起到(dào)了(le)一(yī)個(gè)安全模塊的(≠de)作(zuò)用(yòng)，目前在讀(dú)寫器(qì)及點對(duì)點模式下(xià)尚未發揮作(z®uò)用(yòng)。NFC終端不(bù)同模式下(xià)信息路(lù)由機(jī)制(zhì)是(shì)不(bù)同的(de)，在NFC終端工(gō↑ng)作(zuò)在卡模拟模式時(shí)，外(wài)界POS機(jī)發送的(de)信号會(huì)通(tō∞ng)過NFC Controller轉發到(dào)SIM卡中處理(lǐ)，而當NFC終端工(gōng)作(zuò)在讀(dú)寫器(→qì)、點對(duì)點模式時(shí)，從(cóng)外(wài)部卡片或手機(jī)讀(dú)取的(de)信息将通(tβōng)過NFC Controller轉發到(dào)NFC協議(yì)棧解析，最終轉交給操作(zuò)系統或客戶端應用(yòng)♦程序處理(lǐ)。

　　NFC非接觸部分(fēn)的(de)技(jì)術(shù)标準及測試标準相(xiàng)對(duì)較為(wèi)完善，主要(yào)由ISO、NFφC Forum、ETSI等标準化(huà)組織完成，其中：

　　l ISO主要(yào)負責NFC空(kōng)中接口底層的(de)模拟、數(shù)字協議(yì)，ISO定義的(de)射頻(pín)協議(yì)已廣泛應§用(yòng)在公交、銀(yín)行(xíng)、政府等行(xíng)業(yè)

　　l NFC Forum主要(yào)使命是(shì)定義新型的(de)NFC設備，并保證其互通(tōng)性，NFC ∑Forum主要(yào)在ISO協議(yì)之上(shàng)定義新型NFC設備之間(jiān)數(shù)據交換所需的(de)數(shù)據結構及鏈路(lù)層協議(yì₩)

　　l ETSI主要(yào)負責制(zhì)定NFC Controller與SE的(de)接口規範，最初ETSI制(zhì)定的(de)接口規範僅限于SIM卡，但(dφàn)目前已作(zuò)為(wèi)一(yī)種通(tōng)用(yòng)的(de)接口規範廣泛使用(yòng)在其它形态的(de)SE中>。

　　NFC的(de)标準相(xiàng)對(duì)是(shì)比較複雜(zá)的(de)，且在不(bù)同NFC工(gōng)作•(zuò)模式下(xià)遵循的(de)标準是(shì)不(bù)盡相(xiàng)同的(de)，以下(xià)是(shì)不(bù)同模式下(xià)應遵循的(de)協議(y↕ì)。

　　模式射頻(pín)協議(yì)中間(jiān)協議(yì)(1)應用(yòng)協議(yì)其它協議(yì)應用(yòng)場(chǎng)景卡模拟模式ISO λ14443無行(xíng)業(yè)規定(2)ETSI 102.613(SWP)ETSI 102.622(HCI)兼容現(xiàn)有(yǒu)設備讀(dú)寫器(qì)模式ISO 1444​3無行(xíng)業(yè)規定無兼容現(xiàn)有(yǒu)設備ISO 14443NFC Forum Tag Typ÷e 1-4NFC Forum NDEFNFC Forum RTDRTD外(wài)自(zì)定義應用(yòng)協議(yì)(3)與NFC Forum設備互通(tōng)點對(duì)點模式ISO Ω18092NFC Forum LLCPNFC Forum SNEPNFC Forum RTDRTD外(wài)自(zì)定義應用(yòng)協議(yì)與∏NFC Forum設備互通(tōng)注1：中間(jiān)協議(yì)指NFC Forum設備間(jiān)通γ(tōng)信所需的(de)鏈路(lù)層及數(shù)據格式協議(yì)注2：指由不(bù)同行(xíng)業(yè)标準具體(tǐ)規定，不(bù)在NFC規範體(tǐ)系內(nèi)，如(←rú)PBOC、EMV等注3：NFC RTD規定了(le)URI、聯系人(rén)等幾種常用(yòng)​的(de)應用(yòng)，這(zhè)些(xiē)應用(yòng)已可(kě)被Android系統認知(zhī)，不(bù)需要(yào)特殊的(de)客戶端支持;同時(shí♥)，不(bù)同應用(yòng)方也(yě)可(kě)自(zì)定義應用(yòng)協議(yì)，如(rú)GPS位置共享，但(dàn)這(zhè)些(xiē)自(zì)有(yǒu)的(d e)應用(yòng)協議(yì)需要(yào)配套的(de)私有(yǒu)客戶端軟件(jiàn)才能(néng)識别

　　從(cóng)上(shàng)表也(yě)可(kě)以看(kàn)出，一(yī)部NFC終端不(bù)僅可(kě)以與符合NFC Fβorum協議(yì)的(de)、全新的(de)NFC Forum設備互通(tōng)，也(yě)可(kě)以模拟成一(yī)個(gè)與普通(tōng)非接觸IC卡相(xiàng)同的(d♣e)設備，被存量非接觸POS讀(dú)取，從(cóng)而可(kě)以在用(yòng)戶熟悉的(de)現(xiàn)有(yǒu)§非接觸環境中廣泛使用(yòng)，減少(shǎo)用(yòng)戶的(de)進入門(mén)檻，這(zhè)對(duì)一(yī→)個(gè)新型設備初期的(de)推廣是(shì)非常關鍵的(de)。

　　(二)SIM卡訪問(wèn)接口

　　由圖1中SE訪問(wèn)API、SE訪問(wèn)控制(zhì)及Modem組成。手機(jī)與普通(tōng)非接觸IC卡最大(dà)的(de)不‌(bù)同體(tǐ)現(xiàn)在擁有(yǒu)網絡功能(néng)和(hé)人(rén)機(jī)交互兩部分(fēn)，因此，NFC手機(jī)✔可(kě)以從(cóng)事(shì)傳統非接觸IC所不(bù)能(néng)完成的(de)豐富業(yè≥)務，如(rú)空(kōng)中充值、餘額查詢。所有(yǒu)這(zhè)些(xiē)業(yè)務均需要(yào)一(yī)個(gè)♠技(jì)術(shù)前提即需要(yào)一(yī)個(gè)标準的(de)SIM卡訪問(wèn)接口，能(néng)夠使得(de)應用 (yòng)客戶端訪問(wèn)SIM卡并與SIM卡中的(de)applet進行(xíng)通(tōng)信。具體(tǐ)講，需要(yào)在手機(jī)中支持三個(gè )标準：

　　1、 SIM Alliance Open Mobile API：為(wèi)應用(yòng)客戶端提供與SIM卡通(tōng)信的(de)通(tōn♠g)道(dào)

　　2、 Global Platform/GSMA：Secure Element Access Control：授權應用(yòng)客戶端訪問(wèn)SIM卡中對(duì)應的&(de)applet

　　3、 Modem：需完全支持3GPP 27.007标準，支持打開(kāi)SIM卡邏輯通(tōng)道(dào)，并能(néng)夠在邏輯通(tōn g)信上(shàng)真正實現(xiàn)APDU的(de)透傳。

　　目前，NFC-SWP終端中相(xiàng)關标準化(huà)進行(xíng)的(de)較好(hǎo)，也(yě)有(yǒu)不(bù)少(s&hǎo)NFC-SWP手機(jī)已經支持這(zhè)些(xiē)标準，但(dàn)實事(shì)求是(shì)的(de)講，'由于缺乏上(shàng)述三個(gè)标準對(duì)應的(de)測試标準和(hé)測試工(gōng)$具，目前NFC手機(jī)對(duì)SIM卡訪問(wèn)接口的(de)支持差強人(rén)意。Modem在邏輯通(tōng)道(dào)上(shàng)對(duì)APDU透傳的(de)支$持特别需要(yào)引起重視(shì)，傳統上(shàng)Modem傳遞的(de)都(dōu)是(shì)ETSI 102.221電(diàn)信标準中規定的(de) APDU，但(dàn)在新的(de)NFC手機(jī)架構下(xià)，Modem的(de)邏輯通(tōng)道(dào)上(shàng)可(kě)能(néng)>還(hái)會(huì)傳輸銀(yín)行(xíng)、公交等行(xíng)業(yè)的(de)APDU，這(zhè)些(xiē)APDU的(de)定義可(k×ě)能(néng)會(huì)與電(diàn)信标準有(yǒu)一(yī)定的(de)差别，也(yě)可(kě)能(néng)超出Modem提供商γ傳統的(de)知(zhī)識範圍。因此，從(cóng)目前情況看(kàn)，一(yī)方面需要(yào)手機(jī)特别是(shì)Modem提供商能(néng)夠充分(fēn)理(lǐ)解NFC業β(yè)務的(de)特點，特别是(shì)邏輯通(tōng)道(dào)上(shàng)與傳統電(diàn)信應用(yòng)的(de)差别，提>高(gāo)産品對(duì)邏輯通(tōng)道(dào)上(shàng)透傳APDU的(de)支持，另一(yī)方面，也(yě)需要(yào)标準化&(huà)組織、運營商及各廠(chǎng)家(jiā)一(yī)起完善測試标準及測試工(gōng)具，從(cóng)而促 進并保證産品的(de)成熟。

　　終端所産生(shēng)的(de)無線電(diàn)頻(pín)率正弦波傳遞能(néng)量給标簽然後從(cóng)标簽中讀(dú&)取數(shù)據。NFC啓動後，持續産生(shēng)信号中心頻(pín)率13.56MHz的(de)正弦波。如(rú)果有(yǒu)标簽¥在該正弦波産生(shēng)的(de)磁場(chǎng)擾動範圍內(nèi)，标簽由磁場(chǎng)擾動就(jiù)會(huì✔)獲得(de)能(néng)量，産生(shēng)原正弦波反頻(pín)率或改變頻(pín)率屬性的(de)波。手機(jī)探測到(dào)¥這(zhè)種改變，以知(zhī)道(dào)附近(jìn)有(yǒu)标簽。RFID在很(hěn)近(jìn)的(de)距離(lí)通(tōng)信通(tōng)φ常被稱為(wèi)近(jìn)配對(duì)系統。近(jìn)配對(duì)系統的(de)範圍通(tōng)常是(shì)0到(dào)1厘米。這(←zhè)意味著(zhe)标簽挨著(zhe)讀(dú)取器(qì)或按在讀(dú)取器(qì)上(shàng)。這(zhè)麽近(jìn)距離(lí)的(de)好(hǎo)處是(shì)标簽的(de)≈電(diàn)池廠(chǎng)可(kě)以發出很(hěn)大(dà)的(de)能(néng)量。這(&zhè)能(néng)量足以支持标簽通(tōng)信，而不(bù)需要(yào)內(nèi)置電(dià≥n)源。近(jìn)配對(duì)也(yě)利于高(gāo)度保密的(de)場(chǎng)合。例如(rú)帶NFC功能(néng)的(de)手機∑(jī)，帶一(yī)個(gè)能(néng)産生(shēng)13.56MHz無線電(diàn)頻(pín)率的(de)集成電(diàn)路(lù)，帶有(yǒu)編碼器(q☆ì)，解碼器(qì)，天線，比較器(qì)，還(hái)有(yǒu)傳輸能(néng)量到(dào)标簽，并讀(dú)取反向散射中的(de)調制(z±hì)信息的(de)硬件(jiàn)。讀(dú)取器(qì)持續産生(shēng)射頻(pín)信号，并觀&察收到(dào)的(de)射頻(pín)信号，讀(dú)取其中的(de)信息。

　　支持NFC的(de)設備可(kě)以在主動或被動模式下(xià)交換數(shù)據。在被動模式下(xi¶à)，啓動NFC通(tōng)信的(de)設備，也(yě)稱為(wèi)NFC發起設備(主設備)，在整個(gè)通(tōng)信過程中提供×射頻(pín)場(chǎng)(RF-field)，如(rú)圖2所示。它可(kě)以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一(yī)種傳輸速度，将數(shù)據'發送到(dào)另一(yī)台設備。另一(yī)台設備稱為(wèi)NFC目标設備(從(cóng)設備)，不(bù↔)必産生(shēng)射頻(pín)場(chǎng)，而使用(yòng)負載調制(zhì)(load modulation)技(j≤ì)術(shù)，即可(kě)以相(xiàng)同的(de)速度将數(shù)據傳回發起設備。

　　該标準規定了(le)一(yī)個(gè)13.56MHz的(de)工(gōng)作(zuò)頻(pín)率，這(zhè)是(shì)一(£yī)個(gè)免許可(kě)國(guó)際通(tōng)用(yòng)頻(pín)帶，是(shì)美(měi)國(guóα)ISM帶15/18頻(pín)帶之一(yī)。數(shù)據傳輸速率為(wèi)106、212或424kbps，取決于通(tōng)訊範圍，在20cm或大(dà)約8英寸時(shí)傳輸速率←最大(dà)，實際通(tōng)訊範圍隻有(yǒu)幾英寸或不(bù)大(dà)于10cm，該标準規定了(le)多(duō)種工(gōng)作(zuò)模式。

　　在主動模式下(xià)，通(tōng)訊雙方收發器(qì)加電(diàn)後，任何一(yī)方可(kě)以采&用(yòng)“發送前偵聽(tīng)”協議(yì)來(lái)發起一(yī)個(gè)半雙工(gōng)發送。在一(y₽ī)個(gè)以上(shàng)NFC設備試圖訪問(wèn)一(yī)個(gè)閱讀(dú)器(qì)×時(shí)這(zhè)個(gè)功能(néng)可(kě)以防止沖突，其中一(yī)個(gè)設備是(shì)發起者，而其它設備則是(shì)目δ标。

　　在被動模式下(xià)，像RFID标簽一(yī)樣，目标是(shì)一(yī)個(gè)被動設備。标簽從(có±ng)發起者傳輸的(de)磁場(chǎng)獲得(de)工(gōng)作(zuò)能(néng)量，然後通(tōng)過調制(zhì)磁場(chǎng♥)将數(shù)據傳送給發起者(後掃描調制(zhì)，AM的(de)一(yī)種)。

　　在使用(yòng)上(shàng)因為(wèi)NFC的(de)使用(yòng)通(tōng)常會(huì)遇到(dào)Ω使用(yòng)尖峰時(shí)期，會(huì)了(le)避免不(bù)同的(de)發起端或目标端同時(shí)溝通(tōng)造成 數(shù)據鏈路(lù)錯(cuò)誤，所以NFC采用(yòng)了(le)一(yī)種機(jī)制(zhì)listen ₹before talk。此機(jī)制(zhì)會(huì)讓當發起端設備要(yào)發出詢問(wèn)信号前，先偵測外(wài)界磁場(chǎng)強度來(lái)判≥斷是(shì)否有(yǒu)其它的(de)設備正在溝通(tōng)中，這(zhè)種機(jī)制(zhì)的(de)實現(xiàn)稱為(wèi)RF Collision Avoidσance (RFCA)，其動作(zuò)行(xíng)為(wèi)是(shì)在每次發起端發出詢問(wèn)信号時(shí)會(huì)偵測外(wài)界磁場(chǎng)≠，當磁場(chǎng)強度超過門(mén)坎強度時(shí)(Hthreshold=0.1875A/m)則會™(huì)停止詢問(wèn)，直至外(wài)界強度降至門(mén)坎值以下(xià)。若是(shì)低(d¥ī)于臨界值才會(huì)開(kāi)始發出詢問(wèn)指令，偵測的(de)時(shí)間(jiān)為♦(wèi)TIDT+nTRFW，n為(wèi)0～3的(de)機(jī)率取樣：TRFW=512/fc(RF waiting time)，TIDT>4096/fc(initial d×elay time)。當發起設備在TIDT+nTRFW內(nèi)沒有(yǒu)偵測到(dào)超過門(mén)坎強度的(de)磁場(chǎng)，則會(huì)先發射TIRFG的(de)未調&變RF field之後再發出詢問(wèn)信号，其中TIRFG必須大(dà)于5ms。

　　由于NFC 106kbps為(wèi)100% ASK調變，所以對(duì)整個(gè)High/Low信号的(de)封包結構都(dōu)有(yǒu)相(xiàn™g)當詳細的(de)定義。其中幾個(gè)參數(shù)包括從(cóng)100%下(xià)降到(dào)5% Am時(shí)間(jiān)(t1)、5% Am持續時(shí)間(jiān)♥(t2)、Am由5%上(shàng)升至60%時(shí)間(jiān)(t4)即overshoot 的×(de)範圍。而212/424kbps則是(shì)8%～30%的(de)調變率。

　　RF測試

　　RF測試kit

　　1. Calibration coil：coil的(de)功能(néng)在于驗證測試過程中，待測物(wù)所發射出的(de)信号是(shì)否為(w↕èi)正确的(de)強度與調變。此Coil為(wèi)一(yī)簡單的(de)天線架構，當然EMCA也(yě)詳≈細的(de)規定了(le)所有(yǒu)的(de)尺寸，由此coil所測出的(de)值為(wèi)0.32V (RMS)=1A/m(磁場(chǎng)強度)。

　　2. Field Generating Antenna：kit用(yòng)于磁場(chǎng)的(de)發射，圖中還(hái)包含了(le)一(↕yī)組天線匹配線路(lù)。

　　3. Sense coil：sense coil用(yòng)于量測待測物(wù)的(de)磁場(chǎng)強度與調變。

　　4. Reference device：reference device用(yòng)于測試DUT的(de)标準件(jiàn)。

　　RF測試程序

　　1. 發起設備power測試：

　　此測項在測試由發起設備所供給的(de)磁場(chǎng)強度是(shì)否供給目标物(wù)足夠的(de)工(gōng)作(zuò)電(diàn)源。

　　将信号由generating antenna調整發射，于右端的(de)calibration coil量測到(dào)的(de)強度為(wèi)Hma£x(7.5A/m)，此時(shí)再将reference device配合power測試線路(lù)調整C2使線路(lù)共振點位于1↓9MHz(此部份在規範中并無詳述為(wèi)何調整至19MHz，在此推論若19MHz可(kě)達到(dào)3V輸出則當目标物('wù)為(wèi)13.56MHz時(shí)其電(diàn)壓一(yī)定會(huì)超高(gāo)3V，此因該為(wèi)取其下(xià)→限值)，放(fàng)置于DUT位置，調整線路(lù)R2使的(de)由C3所得(de)到(dào)之電(diàn)壓值為(wèi)3V。此時(shí)¥Reference device已經完成，之後再将此卡用(yòng)來(lái)量測發起設備，将此卡放(fàng)至于發起設備>所标注之超作(zuò)範圍，在此超作(zuò)範圍內(nèi)任意位置所量測到(dào)的(de)電(diàn)壓值(C3)皆不(bù)可(kě)超過3V。至于Hm'in測試則與max大(dà)緻相(xiàng)同，不(bù)同處為(wèi)将reference device共振頻(pín)率調₽至13.56MHz及所量測知(zhī)電(diàn)壓值皆須超過3V。

　　2. 目标物(wù)的(de)load modulation 測試：

　　(1)被動模式

　　● 106kbps：此測試為(wèi)驗證目标物(wù)可(kě)正确調變出波形，先将calibration coil放(fàng)置于下(xià)側外(♠wài)緣，确定generating antenna所發射之波形與強度正确無誤，此時(shí)再将待測目标物(wù)放(fàng)置于上(shàng)側外(wài)緣，編輯一(yī)個(gè)E₩CMA340 所定義之SENS_REQ波型由generating antenna發射并在待測目标物(wù)會(huì)回送一(yī)個(gè)SENS_RES信号，如(rú)此即可(kě)透過二個(←gè)sense coil量測到(dào)信号，此量測架構因考量回傳之負載調變信号微(wēi)弱，所以利用(yòng)兩個(gè)sense c∑oil之間(jiān)電(diàn)壓差做(zuò)計(jì)算(suàn)，由于兼容系問(wèn)題，所以在106kbps延續M↔iFARE使用(yòng)副載波(subcarrier)的(de)調變作(zuò)被動目标物(wù)的(de)回傳信€号，所以量測點應于fc+fs與fc-fs(fc=13.56MHz，fs=fc/16)。

　　● 212/424kbps：高(gāo)速的(de)調變信号量測方式則與106kbps十分(fēn)相(xiàng)似，隻是(shì)将量♦測撷取位置改為(wèi)fc，因為(wèi)此兩種傳輸速度下(xià)并無使用(yòng)副載波調變

　　(2)主動模式

　　主動模式的(de)測試與被動模式上(shàng)并無太大(dà)的(de)差異，由于是(shì)主動模式所以加測了(le)目标物(wù)的(de)RF fi₩eld發射的(de)時(shí)間(jiān)，指令下(xià)達的(de)時(shí)間(jiān)……等。

　　3. 發起設備的(de)load modulation 測試：此測試在于驗證發起設備的(de)調變機(jī)制(zhì)，可(kě)分(fēn)為(wèi)主動模式發射與被動模式接收兩種。π

　　(1) 主動模式發射：将calibration coil放(fàng)置于發起設備所定義的(de)任意位置，而所&量測的(de)波型皆需符合ECMA340所定的(de)規範。

　　(2) 被動模式接收：此為(wèi)測試發起設備可(kě)以正确的(de)接收被動目标物(wù)所回傳的(de)信号。利用(yòng)圖7-2的(de)load modulation× 測試線路(lù)所做(zuò)成的(de)reference device，先将對(duì)應C3電(diàn)壓與距離(±lí)的(de)關系以圖8的(de)架構校(xiào)正好(hǎo)，之後即可(kě)将此卡與發起設備的(de)待測物(wù)做(zuòπ)量測，測試由reference device所發出的(de)調變信号于待測物(wù)端的(de)接收情況。在此隻能(néng)對(duì)部分(fēn)的(de)≤測試項目做(zuò)討(tǎo)論而詳細的(de)測試請(qǐng)參考ECMA。