nfc,解决方案

发布时间:2017-01-12 来源: 解决方案 点击:

篇一:NFC应用方案

NFC应用方案

目录

1 概述 ..................................................................................................................................................................................................................... 2

1.1

1.2

1.3

2 NFC简介 ......................................................................................................................................................................................... 2 NFC工作模式 ............................................................................................................................................................................... 2 NFC的优点 .................................................................................................................................................................................... 2 NFC手机系统 .................................................................................................................................................................................................. 4

2.1

2.2 系统组成 ......................................................................................................................................................................................... 4 系统的工作原理 ........................................................................................................................................................................... 4 3 NFC的应用....................................................................................................................................................................................................... 5

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9 概述 ................................................................................................................................................................................................... 5 防伪的应用 .................................................................................................................................................................................... 5 企业的应用 .................................................................................................................................................................................... 6 政府的应用 .................................................................................................................................................................................... 6 零售业的应用 ............................................................................................................................................................................... 6 市场营销的应用 ........................................................................................................................................................................... 7 信息交换的应用 ........................................................................................................................................................................... 7 安防的应用 .................................................................................................................................................................................... 7 移动支付的应用 ........................................................................................................................................................................... 8

1 概述

1.1 NFC简介

NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。工作频率为13.56MHz.但是使用这种手机支付方案的用户必须更换特制的手机。目前这项技术在日韩被广泛应用。手机用户凭着配置了支付功能的手机就可以行遍全国:他们的手机可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等等。

1.2 NFC工作模式

卡模式(Card emulation):这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。可以替代大量的IC卡(包括信用卡)场合商场刷卡、公交卡、门禁管制,车票,门票等等。此种方式下,有一个极大的优点,那就是卡片通过非接触读卡器的 RF 域来供电,即便是寄主设备(如手机)没电也可以工作。

点对点模式(P2P mode):这个模式和红外线差不多,可用于数据交换,只是传输距离较短,传输创建速度较快,传输速度也快些,功耗低(蓝牙也类似)。将两个具备NFC功能的设备链接,能实现数据点对点传输,如下载音乐、交换图片或者同步设备地址薄。因此通过NFC,多个设备如数码相机、PDA、计算机和手机之间都可以交换资料或者服务。

1.3 NFC的优点

NFC具有如下的优点:

(1)读取方便

数据的读取免“接触”,无需光源,甚至可以透过外包装来进行。有效识别距离大,采用自带电池的主动标签时,有效识别距离可达到30米以上。

(2)识别速度快

电子标签一进入识别场所,阅读器就可以即时读取其中的信息,而且能够同时处理多个电子标签,实现批量识别。

(3)容易实现小型化和多样化的形状

电子标签在读取上并不受尺寸大小与形状之限制。它的体积小,易封装,外形多样(如卡状、环状、钮扣形、笔形等),可以隐藏或者嵌入在大多数材料或产品内,使被标记的货品更加美观。可应用于不同场合,使用非常方便。

(4)数据的记忆容量大

目前市场上生产的电子标签芯片,存储数据量最低的也有17位二进制数,远远大于条形码的数据量。未来物品所需携带的资料量愈来愈大,数据容量会随着记忆规格的发展而扩大,对此电子标签不会受到限制。

(5)穿透性

NFC在识别时能透过泥浆、污垢、油漆涂料、油污、木材、水泥、塑料、水和蒸汽等非金属材料阅读标签,不必一定与电子标签载体直接接触。数据传输使用较高的频段,利用无线电原理传输信号,电子标签即使被诸如上述的纸张、木材、塑料等包裹时仍然可以进行穿透性通讯。

(6)耐环境性

NFC在黑暗或脏污的环境之中,也可以读取数据。它对水、油和药品等物质有较强的抗污性,不像纸张一受到脏污就会看不到,甚至在恶劣环境下也可以使用,工作温度可达-25℃~+70℃,因此电子标签成为肮脏、潮湿和刺目等恶劣环境下阅读的理想选择。

(7)使用寿命长,应用范围广

电子标签的使用寿命可长达10年以上,读写10万次,无机械磨损、无机械故障。

(8)更好的安全性

电子标签的编号独一无二,可以为存储数据的读写设置密码保护,还可以通过一种加密运算加入防伪识别码。只要通过联网或生产厂商的防盗识别设备如阅读器等扫描,立即可以分辨产品的真伪,具有更高的安全性。

(9)成本

电子标签价格将随着技术的发展及生产规模的扩大而降低。

2 NFC手机系统

2.1 系统组成

一个最基本的NFC手机系统一般是由存储标识物信息的芯片即电子标签(Tag)、用于写入和读出标签数据的阅读器(Reader,也可称为读头)以及天线组成。为了能实现对标签数据的处理,还需具备相应的计算机系统支持。

(1)电子标签(Tag,即射频卡):是NFC的核心部件,它被装置于被识别的物体上,存储着一定格式的电子数据,即关于此物体的详细信息。标签类似于条码技术中的条码符号,但不同的是必须能够自动或半自动地把存储的信息发射出去。电子标签由标签天线和标签芯片组成。标签芯片是具有无线收发功能和存储功能的单片系统(S0C),其中存储有约定格式的编码数据,用来唯一标识所附着的物体。它是射频识别系统的数据载体,具有智能读写及加密通信的能力。

(2)阅读器(即NFC手机):它作为终端设备,能够自动以无接触的方式读取电子标签所存储的电子数据,是NFC手机系统信息控制和处理中心。阅读器与电子标签之间存在着通信协议,彼此互传信息。每当黏附有电子标签的物体通过它的读取范围时,就向标签发射无线电波,然后标签回送自身储存的物体信息,整个过程是非接触式的。

(3)天线(Antenna):在电子标签和阅读器间传递射频信号。阅读器上连接的天线一般做成门框形式,放在被测物品进出的通道口,它一方面给无源的电子标签发射无线电信号提供电能以激活电子标签;另一方面也接收电子标签上发出的信息。在每个电子标签上也有自己的微形天线,用于和阅读器进行通讯。

2.2 系统的工作原理

NFC手机系统的工作原理示意图参见图1。通常电子标签(Tag)安置在物体上,具备识读功能的NFC手机通过天线发送出一定频率的射频信号;当电子标签进入手机的电波接收覆盖范围时,其微形天线产生感应电流,电子标签获得能量被激活并向手机发送识别所需的数据等信息(电子标签从接收到的射频脉冲中解调出指令送到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作);手机接收到来自电子标签的载波信号,对信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号。

图1 NFC手机系统的工作原理

3 NFC的应用

3.1 概述

NFC可以开展的应用有很多。

1) 卡类模式的应用

a) 电子钱包的应用,如银行卡、加油卡、停车卡和交通卡等。

b) 票务类应用,如电影票、飞机票和船票等。

c) ID类应用,如门禁卡、会员卡和积分卡等。

2) 读写模式应用

a) 标签应用,如广告信息、信息查询、信息写入和防伪等等。

3) 点对点模式应用

a) 信息交换应用,联系人交换和游戏等。

当然NFC的应用不限于此,在谷歌公司的推动下,基于NFC的应用会更加的丰富。

3.2 防伪的应用

NFC防伪的原理是:将商品识别号(ID)即防伪码(它是通过硬件或软件算法进行加密)写在NFC芯片中,这个ID在生产、销售等所有环节中是唯一的;芯片被制作成电子标签,电子标签被附加在商品上,使它成为商品不可分割的一部分。当电子标签“被迫”与商品分离时,商品的“完整性”被破坏,商品被认为已被“消费”,防伪结束。在上述环节中,通过各种技术手段保证此ID验证过程是不可伪造和篡改的。如果验证机制被伪造,则会出现伪造的商品;如果验证过程被篡改,则导致真品被“证伪”

篇二:基于手机NFC的智能巡检系统解决方案

基于手机NFC的智能巡检系统

解 决 方 案

安徽电科恒钛智能科技有限公司

2015年7月

目录

1 概述 ......................................................................................................................................................................... 2

1.1 现状分析 .......................................................................................................................................................... 2

1.2 解决方案的实现 .............................................................................................................................................. 2

1.3 系统价值分析 .................................................................................................................................................. 3

2 系统功能 ................................................................................................................................................................. 4

2.1 系统整体设计 .................................................................................................................................................. 4

2.2 数据采集子系统功能 ...................................................................................................................................... 5

2.3 中心服务器子系统 .......................................................................................................................................... 6

2.4 系统业务流程 .................................................................................................................................................. 7

3 效益分析 ................................................................................................................................................................. 8

3.1 系统所达到的效果 .......................................................................................................................................... 8

3.2 投资分析 .......................................................................................................................................................... 8

4 系统主要应用场所说明 .................................................................................................................

nfc 解决方案

...................... 10

5 公司介绍 ............................................................................................................................................................... 11

1 概述

1.1 现状分析

巡检系统主要应用在保安巡更、运营商无人值守基站巡检、电力的变电和配网设备巡检、广电系统机房设备巡检、消防设施巡检等几种场所。巡检系统目前市场上主要有如下四种技术方案(四种方案的共同点是都要建立后台系统,不同点是前端设备不同。):

1、巡更棒:采用巡更棒+巡更点的方式,保安人手一个巡更棒,记录保存在巡更棒里,定

时导入记录到电脑。缺点是不能实时更新数据,并且由于需要另外购买巡更棒而增加了成本。

2、手机+GPS:采用手机定位功能,实现到点的巡更巡检功能。优点是可以直接使用手机

而不用另外购买设备。缺点是GPS能定位到地点,针对大楼内部、变电站这种同一范围内很多设施的场所不适合使用。

3、手机或者PDA+二维码:采用手机二维码方案,可以减少投资,缺点是二维码容易复制、

损坏,而导致巡检管理的漏洞较多。

4、专用PDA+RFID:本方案避免了手机+二维码的弊端,缺点是需要另外增加专用PDA

的投资。

目前,我公司采用手机NFC的技术方案,可以完全避免以上方案的缺点。不但能够实时联网,NFC标签避免二维码容易损坏和可以复制的缺点,而且使用手机降低了另外购买设备的成本浪费。并且能够降低巡检人员的劳动强度,在一定程度上减少管理上带来的问题。

1.2 解决方案的实现

1、NFC技术原理

NFC(Near Field Communication的缩写),即近距离无线通讯技术,它是一种短距离的高频无线通信技术。允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输交换数据。NFC基于无线电频率认证(RFID)技术。要求物理接触或很靠近(小于10cm)的情况下工作,由此获得安全性。

NFC的工作原理是,读取器(具有NFC功能的设备)产生无线电频率(RF)的正弦波,将能量传递给标签,然后再从标签中读取数据。NFC启动后,可持续产生中心频率为13.56MHz的正弦波信号,如果有标签处在正弦波产生的磁场扰动范围内,产生的磁场扰动范围内,该标

签将由磁场扰动获得能量,产生原正弦波反频率或改

变频率属性的波,读取器探测到这种改变,将可以判

断出附近有标签。RFID在很近的距离通信通常被称

为近配对系统,近配对系统的范围通常是小于10cm,

这意味着标签必须挨近读取器或安装在读取器上。近

距离靠近的好处是,标签的电池场可以发出很大的能

量,该能量足以支持标签通信,而不需要内置电源,

近配对系统也利于高度保密的场合。图1演示了具有

NFC功能的设备如何产生射频信号,标签天线如何获

取能量,并与设备通讯的过程。

2、系统功能概述

巡更或巡检人员每人带支持NFC的智能手机,智能手机上安装NFC智能巡检客户端。在每个巡更地点或者巡检设备上(例如变压器、铁塔、基站、消防栓等),放置适合的NFC标签。巡检人员按照巡检路线的设置,依次到每个地点进行巡检,并根据需求填写巡检的内容。

关于数据的上传,系统提供两种解决方案:

1、 电力系统等安全要求较高的场所:采用WIFI方案,巡检记录存在手机上,在中心

设置wifi路由器,定时把数据上传到平台。

2、 其它场所直接采用3G或者4G技术,实时上传即可。

1.3 系统价值分析

1、 经济效益:在解决巡检问题的前提下,降低了系统投资,减少社会浪费。

2、 社会效益:系统为各管理部门提供了有效的监管手段,加强安全生产过程中的实时监管

力度,防止事故发生。为广大人民群众生命财产安全提供了可靠的支持,树立了相关管理部门的良好形象。

2 系统功能

2.1 系统整体设计

本系统是以NFC和运营商网络为基础,采用开放式结构设计和模块化功能设计原则, 提供开放接口协议, 实现集NFC数据采集、巡检内容录入、数据实时上传、系统记录管理、故障分析等于一体的智能巡检系统。

NFC智能巡检系统由NFC标签、数据采集子系统和中心服务器子系统三大部分组成,网络拓扑图如下:

1、NFC标签:不同的设备和场所采用不同形式的标签,以保证标签的可靠使用。

2、数据采集子系统:数据采集子系统由智能手机(带有NFC)以及NFC巡检客户端组成。系统

人员采用手机号为账号,登录系统后,才能读取NFC标签。当巡检人员记录完巡检内容之后点击“提交”按钮(如果是保安巡更则不需要),该巡检点的巡检内容便实时通过3G

篇三:nfc工作原理

在一些电影作品中,我们经常可以看到一些人在过门禁、乘车、消费或者是交换名片时仅仅是刷一下手机,十分方便。这并不是一项只有在未来才会出现的技术,其实它已经出现在我们身边,那就是NFC。近来,NFC又成为各大媒体报道的一个关键词,在微博微信等社交平台上也频频出现,这都要归功于北京移动在近期推出的一项新业务。从今年7月22日开始,北京移动用户可以到指定的营业厅办理更换支持NFC功能的SIM卡,并且使用制定的NFC手机就可以实现刷手机来乘坐公交地铁,众多用户期盼已久的功能终于变成现实。

在我国首个手机NFC实际使用开始于2006年6月,当时由诺基亚和中国移动、飞利浦、易通卡公司在厦门试点NFC手机支付。用户使用内嵌NFC模块的诺基亚3220手机,可在厦门市任何一个易通卡覆盖的营业网点(公交汽车、轮渡、电影院、快餐店)进行手机支付。如今在北京使用指定的NFC手机就可以实现刷手机来乘坐公交地铁,还支持在超市餐饮的小额消费等各项功能。

而NFC的用途远远不止这些,在未来用户仅仅通过手机就可以实现非常非常多的功能,例如,在车站实时刷新公交车的到站时间;在街边海报上和杂志上下载演唱会时间地点和节目表;在办公室发送短信控制家政服务员进出住宅的时间;在遍布市区的智能公用电话亭查询地图、公交线路、餐饮购物等信息;在学校全面代替现有学生证和学生卡以及公司员工的门禁卡;在银行任何有POS机的地方支付款项并用手机收取电子发票,可以说NFC技术能覆盖到人们日常生活的方方面面。NFC技术如此强大那么它究竟是怎么工作的呢?

NFC技术的工作原理

NFC即近距离无线通讯技术。该技术由飞利浦公司和索尼公司共同开发,可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

NFC通信技术,允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据。这个技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来,并向下兼容RFID,主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信。由于近场通讯具有天然的安全性,因此,NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。

NFC终端主要有三种工作模式:

1.主动模式

在主动模式下NFC终端可以作为一个读卡器,发出射频场去识别和读/写别的NFC设备信息。

2.被动模式

这个模式正好和主动模式相反,此时NFC终端则被模拟成一张卡,它只在其他设备发出的射频场中被动响应,被读/写信息。

3.双向模式

在此模式下NFC终端双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。相当于两个NFC设备都处于主动模式。

支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下,启动NFC通信的设备,也称为NFC发起设备(主设备),在整个通信过程中提供射频场。它可以选择106kbps、212kbps或424kbps其中一种传输速度,将数据发送到另一台设备。另一台设备称为NFC目标设备(从设备),不必产生射频场,而使用负载调制技术,即可以相同的速度将数据传回发起设备。

目前,我们谁常见的NFC工作模式就是被动模式。例如,刷手机乘公交、购物等,这些都是将NFC终端则模拟成一张卡片,它只在其他设备发出的射频场中被动响应。主动模式常见于读取NFC标签信息等,双向模式多信息交换,例如交换名片。

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