RFID與NFC技術(shù)區(qū)別與聯(lián)系

NFC和RFID近場通訊主流方式。NFC是在RFID的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，NFC從本質(zhì)上與RFID沒有太大區(qū)別，都是基于地理位置相近的兩個物體之間的信號傳輸。

下面詳細(xì)解讀這兩種技術(shù)

1 RFID簡介

1.1 RFID系統(tǒng)的組成

射頻識別（RFID）是 Radio Frequency Identification 的縮寫。其原理為閱讀器與標(biāo)簽之間進行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，達(dá)到識別目標(biāo)的目的。給大家舉4個例子：

第一個是小區(qū)或者校園的門禁系統(tǒng)，大家可能比較熟悉了，在進入小區(qū)或者是校園之前，需要用手中的校園卡或者是門禁卡刷一下，識別成功后，門就會自動打開。這個應(yīng)用的要素是要有門禁卡和門禁系統(tǒng)。

第二個是汽車的無鑰匙進入系統(tǒng)，當(dāng)駕駛員身裝鑰匙進入到汽車的識別范圍之內(nèi)，汽車門把手一拉就打開了，當(dāng)然，有的汽車為了更加安全，還增加了指紋識別。兩個同時具備時，車門才會被打開。這個應(yīng)用的要點是要有車鑰匙和讀取車鑰匙信息的系統(tǒng)。

第三個是智能倉儲系統(tǒng)，現(xiàn)在很多企業(yè)都開始了智能倉儲的建設(shè)。他智能在儲存在倉庫的每個貨物上面都有一個RFID標(biāo)簽，倉庫內(nèi)有天線。倉庫管理者能清楚的知道每種貨物存放的位置及數(shù)量。這樣就可以實現(xiàn)很多功能了，比如設(shè)定貨物的最小儲存值，當(dāng)貨物低于儲存值，系統(tǒng)會自動下單采購，同時還可以節(jié)省掉年終盤點庫存的工作。這個應(yīng)用的要點是要有帶有RFID的標(biāo)簽和讀取設(shè)備。

第四個是超市的智能超市系統(tǒng)，原理和智能倉儲是一樣的。就不再詳細(xì)說這個了。

以上只說了4種應(yīng)用場景，歸根結(jié)底其實射頻識別的兩大應(yīng)用場景就是：身份識別、物品供應(yīng)鏈運輸鏈管理。嚴(yán)格的說物品供應(yīng)鏈管理也屬于身份識別。

1.2 RFID工作原理

舉了這么多例子，大家可能也就總結(jié)出來了，一個RFID系統(tǒng)的組成，至少需要2部分，大多數(shù)應(yīng)用需要3部分。PCD也叫VCD，是讀卡設(shè)備，PICC（VICC）是標(biāo)簽或者是卡片。電腦是非必需品，例如學(xué)校食堂的扣費系統(tǒng)，如果是中心數(shù)據(jù)庫的形式，也就是說所有的飯卡金額信息在服務(wù)器上存著，飯卡上儲存的只是卡號，那就需要電腦。讀卡器獲得卡號以后，把卡號傳到服務(wù)器上，進行下一步操作。如果系統(tǒng)不是中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，那飯卡上儲存的就是金額數(shù)據(jù)，刷卡時，讀卡器只是執(zhí)行了減法運算。這種就是網(wǎng)上說的破解飯卡的組合方式。破解掉密碼后，自己隨意更改卡片內(nèi)部金額信息。

RFID的工作原理就一句話：電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合、在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。根據(jù)耦合方式可將工作原理分為兩種模型：

1、變壓器模型，通過空間高頻交變磁場實現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律。電感耦合方式一般適合于中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。2、雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。

1.3 RFID頻段劃分

按照工作頻率的不同，RFID標(biāo)簽可以分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波等不同種類。低頻(125KHz)、高頻(13.56MHz）、超高頻（850MHz～910MFz）。每一種頻率都有它的特點，被用在不同的領(lǐng)域，因此要正確使用就要先選擇合適的頻率。

低頻段射頻標(biāo)簽，簡稱為低頻標(biāo)簽，其工作頻率范圍為30kHz～300kHz。典型工作頻率有125KHz和133KHz。低頻標(biāo)簽一般為無源標(biāo)簽，其工作能量通過電感耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。低頻標(biāo)簽與閱讀器之間傳送數(shù)據(jù)時，低頻標(biāo)簽需位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。低頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下小于1米。低頻標(biāo)簽的典型應(yīng)用有：動物識別、容器識別、工具識別、電子閉鎖防盜（帶有內(nèi)置應(yīng)答器的汽車鑰匙）等。

中高頻段射頻標(biāo)簽的工作頻率一般為3MHz～30MHz。典型工作頻率為13.56MHz。該頻段的射頻標(biāo)簽，因其工作原理與低頻標(biāo)簽完全相同，即采用電感耦合方式工作，所以宜將其歸為低頻標(biāo)簽類中。另一方面，根據(jù)無線電頻率的一般劃分，其工作頻段又稱為高頻，所以也常將其稱為高頻標(biāo)簽。鑒于該頻段的射頻標(biāo)簽可能是實際應(yīng)用中最大量的一種射頻標(biāo)簽，因而我們只要將高、低理解成為一個相對的概念，即不會造成理解上的混亂。為了便于敘述，我們將其稱為中頻射頻標(biāo)簽。中頻標(biāo)簽一般也采用無源設(shè)主，其工作能量同低頻標(biāo)簽一樣，也是通過電感（磁）耦合方式從閱讀器耦合線圈的輻射近場中獲得。標(biāo)簽與閱讀器進行數(shù)據(jù)交換時，標(biāo)簽必須位于閱讀器天線輻射的近場區(qū)內(nèi)。中頻標(biāo)簽的閱讀距離一般情況下也小于1米。中頻標(biāo)簽由于可方便地做成卡狀，廣泛應(yīng)用于電子車票、電子身份證、電子閉鎖防盜（電子遙控門鎖控制器）、小區(qū)物業(yè)管理、大廈門禁系統(tǒng)等。

超高頻與微波頻段的射頻標(biāo)簽簡稱為微波射頻標(biāo)簽，其典型工作頻率有433.92MHz、862(902)MHz～928MHz、2.45GHz、5.8GHz。微波射頻標(biāo)簽可分為有源標(biāo)簽與無源標(biāo)簽兩類。工作時，射頻標(biāo)簽位于閱讀器天線輻射場的遠(yuǎn)區(qū)場內(nèi)，標(biāo)簽與閱讀器之間的耦合方式為電磁耦合方式。閱讀器天線輻射場為無源標(biāo)簽提供射頻能量，將有源標(biāo)簽喚醒。相應(yīng)的射頻識別系統(tǒng)閱讀距離一般大于1m，典型情況為4m～6m，最大可達(dá)10m以上。閱讀器天線一般均為定向天線，只有在閱讀器天線定向波束范圍內(nèi)的射頻標(biāo)簽可被讀/寫。由于閱讀距離的增加，應(yīng)用中有可能在閱讀區(qū)域中同時出現(xiàn)多個射頻標(biāo)簽的情況，從而提出了多標(biāo)簽同時讀取的需求。目前，先進的射頻識別系統(tǒng)均將多標(biāo)簽識讀問題作為系統(tǒng)的一個重要特征。超高頻標(biāo)簽主要用于鐵路車輛自動識別、集裝箱識別，還可用于公路車輛識別與自動收費系統(tǒng)中。

從頻段劃分可以看出來，NFC在頻段上，屬于RFID眾多頻段中的一個，他們是從屬關(guān)系。好了，RFID部分咱們了解了應(yīng)用場景，系統(tǒng)組成，工作原理及頻段劃分四個部分，下面來說說NFC。

2 NFC介紹

NFC技術(shù)是一種新興技術(shù)，使用了NFC技術(shù)的設(shè)備（例如移動電話）可以在彼此靠近的情況下進行數(shù)據(jù)交換，是由非接觸式射頻識別（RFID）及互連互通技術(shù)整合演變而來的，通過在單一芯片上集成感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點對點通信的功能。

近場通信（Near Field Communication，簡稱NFC），是一種新興的技術(shù)，使用了NFC技術(shù)的設(shè)備（例如移動電話）可以在彼此靠近的情況下進行數(shù)據(jù)交換，是由非接觸式射頻識別（RFID）及互連互通技術(shù)整合演變而來的，通過在單一芯片上集成感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點對點通信的功能，利用移動終端實現(xiàn)移動支付、電子票務(wù)、門禁、移動身份識別、防偽等應(yīng)用。

NFC一個非常重要的特點就是建立速度極快，幾乎就是“滴”一下的聲音，就能建立連接，這對于我們像乘公交、坐地鐵這些常用場景無疑是十分方便的，而相比之下，藍(lán)牙的通訊建立，大概需要五六秒，掃碼支付也需要幾秒鐘的時間。

2.1常見協(xié)議

NFC技術(shù)是符合ISO18092、ISO21481標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO14443、ISO15693等射頻標(biāo)準(zhǔn)。

ISO 14443和ISO 15693二者皆以13.56MHz交變信號為載波頻率：ISO15693讀寫距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然這也與應(yīng)用系統(tǒng)的天線形狀和發(fā)射功率有關(guān)；

ISO14443定義了TYPE A、TYPE B兩種類型協(xié)議。通信速率為106kbits/s，它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。下表為兩種協(xié)議的對比，在具體的應(yīng)用場景中具體使用什么協(xié)議需要綜合考慮。

2.2 常見標(biāo)簽類型及型號

NFC標(biāo)簽分為5個類型

Type-1

符合ISO/IEC 14443A規(guī)范。它具有讀寫能力，可由用戶配置為只讀模式。內(nèi)存大小從93字節(jié)到2千字節(jié)，通信速度或數(shù)據(jù)速率為106千比特/秒。不支持防沖突機制。

Type-2

符合ISO/IEC 14443A規(guī)范。它具有讀寫能力，可由用戶配置為只讀模式。內(nèi)存大小從48字節(jié)到2千字節(jié)，通信速度或數(shù)據(jù)速率為106千比特/秒。支持防沖突機制。

Type-3

標(biāo)簽符合ISO/IEC 18092和JIS X 6319-4標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)速率為212 kbit/s或424 kbit/s。支持防撞機制。

Type-4

標(biāo)簽符合ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)的A和B兩個版本Type-4標(biāo)簽包含32千字節(jié)的內(nèi)存，支持106千比特/秒、212千比特/秒和424 kbit/s的數(shù)據(jù)速率，以及防撞機制。

Type-5

標(biāo)簽(NFC- v)它依賴于ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)，包含多達(dá)8千字節(jié)的內(nèi)存，支持26.48千比特/秒的數(shù)據(jù)速率和防撞機制。

市面上常見的NFC標(biāo)簽如下表所示，各位同學(xué)在選取標(biāo)簽時，一定要記得仔細(xì)查看所選擇標(biāo)簽的技術(shù)條件是否滿足應(yīng)用要求。

2.3 常見讀卡芯片分類

讀卡芯片可以從2個緯度來分類，一個是使用場景，一個是傳輸協(xié)議。常見的讀卡器芯片供應(yīng)商有ST、NXP和復(fù)旦微電子，在選取讀卡器芯片式應(yīng)當(dāng)首先以應(yīng)用場景為主，選擇能夠滿足要求的芯片，然后再根據(jù)喜用習(xí)慣和價格選擇合適的讀卡芯片。

3??NFC 技術(shù)為啥沒被普及？

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