技术发展提升使用体验，NFC的多样功能

电子发烧友网报道（文/李宁远）NFC，Near Field Communication，即近场通信。在NFC技术的支持下，两个终端设备可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。这一无线通信距离限制在10厘米，且十分便捷。NFC在非接触式射频识别技术RFID的基础上，结合无线互连技术研发而生，它实现无线通信虽然同样利用无线电波，但不同于Wi-Fi、LTE等远场通信无线技术，NFC靠磁场进行短距离通信。
 
实现NFC技术的基础
 
根据具体的应用，NFC技术共有四种工作模式，卡模拟模式、点对点模式、读卡器模式与充电模式。卡模拟模式即将智能手机用作非接触式智能卡，主要用于移动支付、交通以及访问控制；点对点模式即两个支持NFC的终端设备进行触碰或非触碰的数据交换；读卡器则是将智能手机等设备用作非接触式读卡器，与无源NFC标签进行通信；充电模式则是将智能手机作为充电器，为其他可穿戴设备进行充电。
 

NFC工作模式，ST

 
NFC标签组件是实现这些工作模式的基础，该标签由一个小型的片上系统（NFC芯片）和天线组成，二者协同工作形成一个独立的功能器件。不同的应用会使用不同的标签，器件结构上倒没有什么变化，主要是不同应用对于标签的内存容量和特定规范的遵从性有差异。做NFC芯片的厂商会有一些各异的功能添加进标签中用以提高用户的使用体验。
 
以最广泛的NFC设备智能手机为例，一般使用NFC控制器芯片连接到天线，控制器芯片作为专门的中央处理器单元，接受应用处理器软件提供的指令，然后对这些指令进行处理，以完成NFC标签检测和/或读取NFC标签内容。
 
NFC功能发展
 
目前NFC芯片厂商比较老牌知名的除了NXP就是ST，不过很多厂商也加入到NFC芯片赛道上来了，如博通、英飞凌、瑞萨、三星、高通等等。对比NXP和ST的NFC产品线，具有通信功能的基础产品相似度很高，区别在于部分含有加密逻辑电路以及加密/解密模块NFC芯片产品、带有增强型计算能力的NFC产品以及增强无线充电能力的NFC产品上。尤其是标签防伪和无线充电，是目前最受关注的NFC功能方向。
 
用于物联网方向的边缘计算NFC产品比较有代表性的是NXP的NTAG系列，将NFC连接与自动传感、数据处理和记录相结合，轻松地在线管理数据。由于具有广泛的NTAG功能集，它们还可以通过更动态和更高级别的个性化来实现全新的用户体验。除此之外，NTAG也能提供采用ECC算法的带篡改检测和加密安全功能的独创签名NFC产品。
 

NXP

 
ST也针对防伪推出了TruST25私有数字标签，技术实现路线和NXP不同，通过每个NFC芯片独有的UID加上ST25的私有加密指令产生。这条私有的加密指令，ST不会向任何人透露，确保数字签名的私有性。
 
无线充电，不论在哪个细分市场都很火的话题。NFC的无线充电功能与物联网传感器的去外部电源发展趋势很匹配，通过NFC从传入的射频辐射功率传感器接口和射频传输获取能量。
根据NXP无线充电报告，2018年至2021年，小型电池消费和物联网设备（适合NFC充电）的市场以22%的CAGR在增长，占全球无线充电可用市场的20%-25%。2021年NFC无线充电设备总量增长到了48亿台。
 
相对于Qi，NFC的无线充电走的是小功率路线，目前功率大多集中在500mW至1W左右，未来会提高到3W。NXP与ST均有搭载无线充电技术的NFC产品。
 
小结
 
NFC目前的发展态势可谓是很积极的，技术加持下安全性能正在不断提升，同时无线充电的实现也给小型设备带来了更灵活的优势，可以说加持了NFC技术的终端设备很容易提升用户的使用体验，NFC移动生态系统的发展值得期待。目前比较常见的应用虽然还集中在非接触式支付、访问控制这一类型上，但该技术也迅速推动了消费类、工业、汽车和医疗中便捷配对、诊断读取、数据跟踪等应用的增长。