近距离无线通讯(nfc)将现有的非接触式辨识技术与互联互通技术相结合并加以发展，由索尼(sony)与恩智浦半导体(nxp)(前身为philips)共同研发。nfc可广泛用于各种资讯交换，例如电话号码、图像、mp3档、数字式授权、电子钱包、广告资讯、产品资讯等。这种资讯交换可在两个具有nfc功能的电子设备(如手机)之间进行，抑或于具有nfc功能的手机和与其相容并位于近距离内的无线射频辨识系统(欧洲杯在线买球平台-2024欧洲杯买球平台)晶片卡或读取器之间完成。nfc被用作控制获取资讯的密钥以及诸如电子收费、通行证、访问控制以及各种数据交换等服务，将可以彻底改变人们的生活模式与习惯。
nfc应用包罗万象
nfc工作在以13.56mhz为中心的频段，并在约10公分范围内提供速率达424kbit/s的数据传输。与工作在该频段的传统式非接触式技术(只有主动被动式通讯)不同，具有nfc功能的电子设备之间的通讯可以是主动主动式(端对端技术)，也可以是主动被动式。因此，nfc意味着一个在rfid网域的连接。此外，nfc与被广泛使用的智能卡基础架构向后兼容，如基于iso/iec 14443 a(像nxp的mifare技术)和iso/iec 14443 b的架构，同时也与sony的felica卡(jis x 6319-4)相容。实现nfc设备之间的资讯交换，在标准ecma-340及iso/iec 18092中制定了新的通讯协议。nfc论坛于2004年由nxp、sony及诺基亚(nokia)共同创办，并藉此协调和促进nfc技术的发展。nfc论坛还制定保证各种nfc设备及服务之间互联互通的技术规范。所有上述的标准(iso/iec 14443 a、b、iso/iec 18092以及jis x 6319-4/felica)都被涵盖在内，并自2010年12月起，nfc论坛为nfc设备的兼容性提供证明。
为确保手机与不同厂家的rfid晶片卡之间的互联互操作性，须要对各种nfc设备进行协议及射频测试。其中射频测试主要包括测量有关时间方面的参数、载频与查询模式下的讯号强度和接收灵敏度、负载调变参数(收听讯号的强度)等。
简易性广泛应用
在前面已提及一些nfc应用。其中最显著特点是使用的简易性：只须简单接触或靠近具有nfc功能的设备，便可启动所需的服务。以下是一些典型的应用。
.行动式付费
用nfc手机购票或付计程车费用，以及在非接触式售货点用nfc手机付费，或将收据存入nfc手机。
.权限及访问控制
将电子密钥权限证明资讯存入nfc手机、访问保密机构、登录保密电脑、开车门、设置居家办公室。
.数据传输与交换
在各种nfc设备之间进行数据传输(端对端数据交换)如在nfc手机、数字相机、笔记本电脑间交换名片;把相机靠近打印机并印出照片。
.启动其他服务
例如为数据传输启动其他通讯连接、设置蓝牙(bluetooth)及无线局域网络(wlan)连接。
.读取资讯
将智能型广告中的时间表、地图存入nfc手机，或者位置存入nfc手机，如停车位置。
.购票
把各种票券存入nfc手机，如电影，音乐会，体育比赛等等。
nfc数据传播原理
与rfid标准14443及felica相似，nfc使用感应耦合，类似变压器的原理，如图1所示，nfc利用两个导电线圈的磁场以耦合查询设备(激励设备)与收听设备(目标设备)。
图1 查询设备(激励设备)与收听设备(目标设备)之结构配置
nfc工作频率是13.56mhz，传输速率106kbit/s(部分地可达到212kbit/s甚至424kbit/s)。调变方式为不同调变深度的ook(100%或10%)及二进位相移键控(bpsk)。
查询设备的功率与数据传输
被动系统(如处于被动卡仿真模式下的nfc手机)进行传输时，其藉以查询设备的13.56mhz载波讯号作为驱动能源。查询设备的调变方式为ask。在nfc端对端模式下，双方都处于查询状态，其讯号都被加以调变及编码。此时，所需功率相对减少，因为每个nfc设备都有各自的能源供给，并且传输结束后载波讯号自动停止发射。
收听设备数据传输
由于查询设备与收听设备的线圈之间的耦合，被动的收听设备同样作用于主动的查询设备。收听设备的阻抗变化，直接会影响查询设备天线端电压幅度或相位变化，而查询设备可检测此变化，这就是负载调变技术。使用848khz辅助载波的负载调变用于收听模式(如iso/iec 14443)，其中辅助载波由基带讯号加以调变，并以此改变收听设备的阻抗。图2显示负载调变的频谱。调变方式为ask(如iso/iec 14443 a picc)或bpsk(如14443 b picc)。此外，还有第三种被动模式，它与felica兼容，其负载调变不使用辅助载波，而为直接作用于13.56mhz载波的ask调变。
图2 基于13.56mhz载波并使用848khz辅助载波的负载调变，而图中的三角形表示载波及辅助载波的调变频谱(由于nfc使用时分多路通讯，三组谱线并不同时出现)
调变方式与编码
如图3～5所示，其调变方式为不同调变深度的ook(100%或10%)及bpsk(如iso/iec 14443 b picc)。
图3 100%调变深度的ask
图4 10%调变深度的ask
图5 bpsk调变
如图6所示，nfc使用nrz-l、变形米勒(modified miller)以及manchester编码。nrz-l编码的一个位若是高电位即代表逻辑1，低电位则代表逻辑0。曼彻斯特(manchester)编码将每一个位分成两段，逻辑1的前半段为高电位，后半段为低电位。逻辑0的前半段为低电位，后半段为高电位。
图6 nfc使用三种编码中的一种：nrz-l、modified miller或manchester(请参见表1和表2)
modified miller编码也将每一个位分成两段，逻辑1后半段的起始有一个低电位脉冲，而逻辑0以一个低电位脉冲开始。其中的例外是，当逻辑1之后为逻辑0时，不出现逻辑0的低电位脉冲，讯号保持为高电位。
图7显示使用ask调变及manchester编码的负载调变(如处于被动卡仿真模式下的14443 a picc或nfc-a设备)。
图7 使用辅助载波的负载调变在时域及频域的图示
nfc标准/标签类型多样
以下将进一步针对nfc标准的演进以及其主要的工作模式、标签类型进行更详细的说明。
nfc标准的沿革
三大标准iso/iec 14443 a，iso/iec 14443 b以及jis x 6319-4皆属于rfid标准，由不同公司(nxp、infineon及sony)提出。第一个射频nfc标准是ecma 340，并基于iso/iec 14443 a与jis x 6319-4的空中接口。之后，ecma 340被编入标准iso/iec 18092。与此同时，信用卡的主要发卡公司(europay、mastercard、visa)也开始推广基于iso/iec 14443 a与iso/iec 14443 b的付费标准emvco。在nfc论坛上，两大群体将空中接口一致化，并分别命名为nfc-a(基于iso/iec 14443 a)、nfc-b(基于iso/iec 14443 b)以及nfc-f(基于felica)。图8和图9分别显示了nfc射频与协议标准以及测试规范的沿革过程。
图8 nfc射频标准的沿革
图9 nfc协议标准的沿革
调变与编码工作模式
如图10所示，nfc有三种主要的工作模式，一为被动卡仿真模式(被动模式)，这时nfc设备就如同与现存标准相容的非接触式卡片。其二为端对端模式，两个nfc设备进行资讯交换。与读写模式相比，激励设备(查询设备)所需功率相对减少，因为目标设备(收听设备)也有自己的能源供给。最后是读写模式(主动模式)，nfc设备处于主动状态，对现存的被动式rfid标签进行读写。
图10 nfc的工作模式
上述的每一种模式都可以与下面的任意一种传输技术相互结合：nfc-a(与iso/iec 14443 a)向后兼容、nfc-b(与iso/iec 14443 b)向后兼容、nfc-f(与jis x 6319-4)向后兼容。为支持所有各种不同技术，如图11显示，处于查询模式下的nfc设备首先用相应的请求讯号试探nfc-a，nfc-b以及nfc-f标签的反应。当从相容设备得到反应后，nfc设备便依照标准建立通讯模式(nfc-a，nfc-b抑或nfc-f模式)。依照通讯模式(主动或被动)、传输技术(nfc-a，-b，-f)以及传输速率(比特率)的不同，进行相应的编码与调变。
图11 查询模式下辨识过程之流程图(主要流程)
表1列出对应于nfc-a、-b和-f传输技术的编码，以及调变和数据速率
nfc标签分四种类型
nfc标签是被动设备，可用于与nfc主动设备进行通讯。nfc标签主要用于广告，以及用于存储数量不大的资讯并将资讯传送给nfc主动设备等领域。依照不同的格式和容量，nfc标签被分为四种基本类型并以类型1～4命名(表2)。其格式分别基于iso 14443的类型a与b以及sony的felica。
