NFC，近场通信技术简介
NFC，全称Near Field Communication，中文直译为“近场通信”。它是一种短距离、高频率的无线通信技术，允许电子设备之间在极近距离内进行非接触式点对点通信或与非接触式设备（如NFC标签、非接触式卡）进行数据交换。
NFC究竟是什么？
NFC技术起源于无线射频识别（RFID）技术，但经过优化和标准化，使其在消费电子领域应用更加广泛和便捷。它的核心在于“近场”，意味着通信范围非常有限，通常最大有效距离不超过10厘米。
NFC的核心特点包括：
- 距离极短： 有效通信范围通常在几厘米以内，这既是其名称的由来，也是其安全性和便捷性的基础。
- 连接快速： 设备靠近后几乎可以瞬时建立连接，无需复杂的发现、配对过程。
- 功耗极低： 特别是在读取无源NFC标签时，功耗微乎其微。
- 工作模式多样： 支持多种工作模式，使其能应对不同的应用场景。
NFC技术如何实现通信？
NFC通信基于电磁感应原理。当天线通电时会产生变化的磁场，如果另一个天线靠近这个磁场，就会在其中感应出电流。这种感应不仅可以传输数据，还可以为无源设备（如NFC标签）提供工作所需的能量。
NFC主要有三种工作模式：
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读卡器模式 (Reader/Writer Mode):
在这种模式下，一个NFC设备（如智能手机）主动产生射频场，充当读卡器，用于读取或写入无源NFC标签上的信息。比如，用手机扫描带有NFC功能的公交卡余额，或者读取贴在海报上的NFC标签获取网址信息，都属于这种模式。设备通过调整自身发出的射频场，与标签进行通信和能量交换。 -
卡模拟模式 (Card Emulation Mode):
在这种模式下，一个NFC设备（如智能手机、智能手表）模拟成一张传统的非接触式智能卡。它可以被外部的NFC读卡器（如POS机、门禁读卡器）识别和读取。移动支付（如手机绑定银行卡后代替银行卡刷POS机）、手机充当门禁卡或公交卡就是典型的卡模拟应用。在这种模式下，设备自身可能不产生射频场，而是响应外部读卡器提供的射频场并从中获取能量（如果设备是无源的，如一些特殊NFC设备），或者依靠自身电池供电（如手机），但响应方式与卡片类似。 -
点对点模式 (Peer-to-Peer Mode):
在这种模式下，两个都具备NFC功能的设备（通常是两部智能手机）可以进行双向通信，相互交换数据。类似于蓝牙或Wi-Fi Direct的简化版，但通信距离更近，连接更快。可以用于快速传输联系人信息、分享小文件，或者在两个设备之间建立其他更高速的无线连接（如碰一下NFC后自动建立蓝牙连接进行文件传输）。
通过这几种模式的切换与配合，NFC技术能够满足多种不同的交互需求。
NFC功能在哪里？它都用在哪些地方？
NFC功能已经非常普及，尤其是在智能手机上。你可以在绝大多数近年发布的智能手机中找到它。
如何查看和启用NFC功能：
通常在手机的“设置”菜单中。不同品牌的手机路径可能略有差异，一般在：
- “设置” -> “连接与共享” 或 “更多连接方式”
- “设置” -> “设备连接”
- “设置” -> 搜索“NFC”
找到后，通常有一个开关可以开启或关闭NFC功能。为了使用NFC的大多数功能（如支付、读取标签），你需要确保它处于开启状态。
需要注意的是，并非所有手机型号都具备NFC功能，尤其是一些较早或定位入门级的手机可能没有。购买设备前查阅产品规格是确认是否支持NFC的最佳方式。
除了智能手机，NFC还广泛存在于：
- 智能手表和手环
- 非接触式银行卡、公交卡、门禁卡
- POS机、地铁闸机、门禁读卡器
- 某些打印机、音箱等智能设备（用于快速配对连接）
- NFC标签（贴纸、卡片、钥匙扣等）
NFC在日常生活中常见的应用场景：
- 移动支付： 将手机靠近POS机完成支付，如Apple Pay、Google Pay、Samsung Pay以及中国银联的闪付、支付宝/微信支付的部分碰一碰功能。
- 公共交通： 将手机模拟成公交卡或地铁卡刷卡乘车。
- 门禁与身份识别： 模拟门禁卡进入办公楼、小区，或用于某些身份验证场景。
- 快速配对： 轻轻一碰即可将手机与支持NFC的蓝牙音箱、耳机、路由器等设备快速配对或连接Wi-Fi。
- 信息获取： 读取贴在商品、海报、景点介绍上的NFC标签，获取网页链接、产品信息、优惠券、导航信息等。
- 智能家居控制： 在家中特定位置贴上NFC标签，手机碰一下即可触发预设的智能场景，如开启阅读模式、切换勿扰模式。
- 数据传输： 在两部NFC手机间快速分享照片、视频、联系人、应用等（虽然受距离和速度限制，大文件传输常用蓝牙或Wi-Fi）。
为什么选择NFC而不是其他技术？
与其他无线通信技术如蓝牙、Wi-Fi相比，NFC在特定应用场景下具有独特的优势：
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极致的便捷性：
NFC的短距离特性使得“碰一碰”成为最自然的交互方式。无需打开APP、搜索设备、进行配对确认等繁琐步骤，只需将设备靠近即可触发操作。这在需要快速、直观交互的场景（如支付、刷卡、快速连接）中效率极高。蓝牙或Wi-Fi虽然传输距离远或速度快，但连接建立过程通常需要更多步骤。 -
更高的安全性：
由于通信距离极短（几厘米），非法的监听或数据拦截变得极其困难。攻击者需要将设备非常接近通信中的设备，这在公共场所进行支付或门禁操作时提供了天然的安全屏障。相比之下，蓝牙和Wi-Fi的传输范围更广，更容易被远距离扫描或攻击。 -
支持无源设备：
NFC能够为无源标签提供工作所需的能量，这是其与蓝牙等技术的主要区别。这意味着NFC标签可以做得非常小巧、轻薄，且无需电池，极大地降低了成本并延长了使用寿命，使其可以被粘贴在各种物体上，甚至嵌入到产品或包装中，实现低成本的物联网交互。 -
标准化程度高：
NFC技术遵循严格的国际标准（如ISO/IEC 18092, ISO/IEC 14443, ISO/IEC 15693等），保证了不同厂家生产的NFC设备和标签之间具备良好的兼容性。
如何使用NFC进行常见操作？
理解NFC是什么以及它在哪里，下一步就是知道如何实际操作它。
使用NFC支付：
这是NFC最常见的功能之一。
- 确保你的手机支持NFC并已开启此功能。
- 在手机的支付应用（如手机厂商自带的钱包应用、支付宝、微信支付、银行APP等）中绑定银行卡或开通支付服务。通常需要在APP内将该银行卡设置为NFC支付的默认卡或激活其NFC支付功能。
- 在支持NFC支付的POS机前，解锁手机屏幕（部分银行或手机可能要求打开支付APP或验证指纹/密码），然后将手机的NFC感应区域（通常在手机背面靠近顶部或摄像头附近）靠近POS机的NFC读卡区域。
- POS机和手机会进行通信，完成支付。你可能需要在手机或POS机上确认金额或输入密码。
读取NFC标签获取信息：
NFC标签可以存储网址、文本、联系人信息、Wi-Fi连接信息等。
- 确保手机NFC功能已开启。
- 将手机的NFC感应区域靠近NFC标签。
- 手机会自动识别标签内的信息，并根据信息类型弹出相应的提示。例如，如果标签存储的是网址，手机会询问是否打开浏览器；如果存储的是联系人，会提示是否导入到通讯录。
写入数据到NFC标签：
你可以购买空白的NFC标签，然后用手机写入自定义信息，创造属于自己的NFC自动化工具。
- 购买兼容的NFC标签（注意标签类型和容量，以及是否支持重复写入）。
- 在手机应用商店下载一个支持写入NFC标签的应用，如“NFC Tools”、“Trigger”等。
- 打开写入应用，选择你想要写入的数据类型（如写入一段文本、一个网址、一个应用快捷方式、一个WLAN连接配置、一个自动化任务等）。
- 输入或配置要写入的具体内容。
- 按照应用提示，将手机的NFC感应区域靠近NFC标签。
- 应用会提示写入进度和结果。写入成功后，其他NFC设备靠近这个标签时就能读取到你写入的信息。
模拟公交卡/门禁卡：
这通常依赖于手机厂商的钱包应用或公交公司/门禁系统提供的特定APP。
- 打开手机的钱包应用或相关APP。
- 查找添加公交卡、门禁卡或eID（电子身份）的功能。
- 根据提示操作。可能是将现有实体卡片贴近手机进行复制（并非所有卡片都支持复制，特别是加密卡），或者在线开通一张新的虚拟卡片并充值。
- 开通成功后，确保手机NFC开启，使用时将手机靠近公交闸机或门禁读卡器即可，操作方式与实体卡片类似。
关于NFC标签的一些细节：种类与成本
NFC标签是NFC生态系统中非常重要的一部分，它们是无源设备，自身不发射信号也不需要电池供电。
NFC标签的种类：
NFC论坛定义了几种主要的标签类型，它们在通信协议、数据结构、存储容量、读写速度和安全性上有所区别：
- Type 1 Tag & Type 2 Tag： 基于ISO 14443A协议。Type 1通常容量较小（几十字节到几KB），读写速度较快，但可以多次写入；Type 2容量稍大，读写速度快，也可多次写入或锁定为只读。它们成本最低，广泛用于存储网址、少量文本、简单指令等。
- Type 3 Tag： 基于FeliCa协议（主要在日本流行）。容量适中，读写速度非常快，常用于交通卡和支付。
- Type 4 Tag： 基于ISO 14443A/B和ISO 7816协议。支持更大的容量，可以设置访问权限和更高的安全性，常用于支付卡、安全门禁等需要更复杂交互和更高安全等级的场景。
- Type 5 Tag： 基于ISO 15693协议。相较于前几种类型，它的读取距离相对稍远（通常在几厘米到10厘米以内），容量适中，支持多个标签同时被读取（防冲突）。适合资产管理、图书管理等需要稍远距离批量识别的场景。
不同类型的标签在应用中需要设备支持对应的协议才能正常读写。
NFC标签的价格：
NFC标签的价格非常低廉，这是其能够普及的重要原因之一。简单的NFC贴纸（如Type 1或Type 2）如果批量购买，单个成本可能只有几毛钱人民币甚至更低。即使是卡片、钥匙扣等封装形式，单个价格通常也在几元钱以内。标签的价格主要取决于：
- 标签类型： Type 4等支持高级安全功能的标签通常比Type 1/2贵。
- 存储容量： 容量越大的标签通常价格越高。
- 封装形式： 贴纸最便宜，卡片、钥匙扣、特殊形状的标签成本会增加封装费用。
- 购买数量： 批量购买会有显著的价格优惠。
总结
NFC技术凭借其“一碰即通”的直观操作、天然的安全性以及支持无源设备的特性，在智能手机成为个人中心设备的今天，扮演着越来越重要的角色。它不仅仅是移动支付的基础技术，更是连接数字世界与物理世界之间便捷桥梁的关键技术。从刷手机坐公交，到碰一下获取产品信息，再到简单的智能家居触发，NFC正悄无声息地改变着我们的日常生活，让设备间的交互变得前所未有的简单和快速。
