RFID和NFC，通往物联网和电子商务之路
RFID和NFC都是短距离无线通信技术。由于前者使用多种频带，而后者是针对移动市场开发使用的，因此两者的发展和应用领域也有所不同。RFID主要侧重于射频识别，可应用于物品的识别。现在RFID已经广泛应用于各行各业;NFC主要侧重于近场通信，与移动设备配合使用，实现移动支付的应用。在本文中，我们将更多地讨论RFID和NFC的技术和应用。
出版日期:2022年7月6日
RFID的开始
射频识别(RFID, Radio Frequency Identification)是利用射频技术进行标签识别的一种应用。它最初是在第二次世界大战(1935-1950)期间开发的，并首先由英国空军在航空安全领域使用。
当时，他们开发了敌我识别(IFF)系统，在每架飞机上安装了主动标签。当地面雷达向飞机发射并探测到信号后，飞机上的标签也会及时发出响应，以区分飞机是敌是友，防止友军飞机被误伤。
到20世纪60年代，许多与雷达和射频相关的论文发表，许多公司开始将RFID技术商业化和普及。RFID最早应用于商品的防盗机制，这项技术至今仍被广泛应用:商家在产品包装上安装一组被动式标签，其中只有1位元数据(表示开或关)，当产品付款时，该位将在结账时关闭。如果没有付款，当这个人试图把产品带出商店时，商店门口的读卡器会检测到它并发出响亮的警报。
直到1973年，第一个申请美国专利的Mario Cardullo，他的有源RFID标签具有可读写存储器，可以重复使用，成为当今RFID的先驱。同年，Charles Walton还在美国获得了无源RFID专利，该专利应用于门锁产品:在门卡上安装一个应答器，当门锁上的读卡器检测到正确的门卡时，锁就会被解锁。如今，该技术已广泛应用于酒店和住宅门锁。
RFID提高了仓储和物流效率，票务也更加方便
得益于科技的进步，RFID发展至今，已经做到了轻薄、小巧，并且可以提供一对多读取、可重复使用、高存储容量。无电池设计，使用寿命长，安全性高。无接触，可在一定距离内感应和读取。它能抵抗各种恶劣环境，延展性高，可制成各种包装类型。因此，RFID标签首先被广泛应用于仓储物流自动化领域。2005年，随着百货商店零售商的大量采用，RFID市场的迅速普及加速。
如今，RFID有着广泛的应用。除零售渠道外，现已包括物流仓储、国防安全、公共领域、医疗保健、旅游休闲、金融服务、电信服务、交通运输、建筑行业、展览场馆、公司门禁、学校等。安全等方面，有RFID的应用案例介绍。常见的有门禁系统、货物管理、资产回收、物资管理、废物处理、医疗应用、高速公路收费系统、商品防盗防伪、自动控制、各种票证、动物识别、痴呆预防等。
RFID技术及原理
RFID产品主要分为:标签和读写器(或询问器)。标签根据设计可分为被动、半主动和主动。这些标签的共同点是里面有一个小芯片，有一点内存(主要是存储识别信息)，一个无线电波收发器和一个天线。
采用点对点通信方式，当标签靠近阅读器时，接收阅读器发出的查询命令和电磁波，使标签内部芯片传导并工作，使其有足够的弱功率连接标签。将各种信息(如物料号、生产日期、商品条码、门号、车号等)传回读卡器，让读卡器接收，然后将数据传送到后台的计算机进行后续的识别和处理。
无源标签需要接收足够的读写器电磁波才有足够的能量驱动其内部运行，因此响应和访问速度较慢，距离需要更近。半主动标签增加了一个小电池，即使在微弱的读写器信号下仍然可以传输信息，因此具有响应好，速度快，距离远的特点。
主动标签配备电源或大容量电池，可以利用自身的电力在其周围形成有效的有源区域，主动检测其周围是否有读写器，从而发送ID消息。
至于RFID所使用的频段和类型，总共有6种:LF(低频，用于动物识别和工厂数据采集)，HF(高频，通常设计为卡型，如MIFARE, ISO/IEC 14443标准，用于商品中也有NFC应用的频段)，UHF(超高频，带有有源标签，用于国防领域)，ISM频段欧洲和北美UHF频段(用于EAN欧洲产品编码，以及各种规格)，ISM中的微波频段(即，802.11无线局域网和蓝牙的标准)，以及超宽带(UWB，带有半主动或主动标签)段的微波。速度范围为低、中、高速，距离范围为10cm ~ 200m。
从RFID到NFC移动设备市场
NFC (Near-Field Communication)技术是一种基于RFID的互联技术，由RFID技术演变而来，由恩智浦(NXP)、诺基亚(Nokia)和索尼(Sony)共同开发。该技术已通过ISO/IEC IS 18092、EMCA-340、ETSI TS 102 190等国际标准，成为RFID的又一衍生技术，专攻移动设备市场。
NFC使用高频(高频，13.56MHz)频段，允许两个设备以106Kbps、212Kbps和424Kbps三种传输速度模式在20cm范围内相互通信。NFC类似于蓝牙的设备认证技术，只不过蓝牙需要设备“配对”才能相互通信，而NFC不需要，只要设备在附近就可以。因此，NFC也可以作为蓝牙技术的补充，加速设备之间的相互认证。
NFC瞄准的是目前由智能手机主导的移动设备市场。通过内置的NFC芯片，可以实现许多与RFID相关的应用。NFC有3种模式:卡片模拟模式、读卡器模式(可以主动读取其他设备提供的信息)、点对点模式(可以作为设备之间的数据传输)，可应用于员工身份证、通勤卡、门禁管理、电子票证、会员卡收集点、计算机安全登录、公共交通票证、电子支付等领域。
ICT厂商看好NFC技术
虽然NFC于2004年首次亮相，但由于当时电子支付和相关法律尚未建立，其发展受到限制。然而，随着众多NFC厂商的推动，以及ICT厂商和软件巨头的支持，最近NFC的发展已经开始曙光初现。
谷歌在Android版本中支持NFC功能，微软也在其Windows Phone和Windows系统中增加了NFC支持功能。通过NFC认证后，开启蓝牙功能，交换url、Google/Bing地图信息、联系人(vCard)、图片。三星推出的S Beam内置在自己的手机中。通过NFC认证后，开启Wi-Fi Direct功能进行高速传输，传输大容量的音乐、视频等文件。NFC可以帮助手机，使数据共享更容易，而不需要复杂的设置。
Android NFC手机根据SE (Secure Element; Secure Element)可分为内置手机、内置SWP SIM卡和内置SD卡三种类型;安全元素)配置。为了统一管理NFC卡的发放，GSMA联盟定义了TSM (Trusted Service Management，可信服务管理)平台，以满足移动支付提供商在业务集成方面的需求。
不过，在苹果方面，其iPhone手机也内置了NFC芯片，这种芯片首先用于Apple Pay移动支付，这项服务也将扩展到Apple Watch智能手表上。因此，NFC的普及将改变消费习惯。
2022年7月6日出版
来源:电子时报
