浅谈NFC、RFID、红外、蓝牙的区别

很多朋友对NFC和RFID这两个词感到陌生，但是手机经常会出现支持NFC支付，又没太在意，NFC与RFID其实是手机支付的种方式(手机支付也被称作移动支付，是一种允许移动用户使用其移动终端对所消费的商品或服务进行账务支付的服务方式)。

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　　NFC手机支付

　　NFC英文全称Near Field Communication，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。NFC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。这项技术最初只是RFID技术和网络技术的简单合并，现在已经演变成一种短距离无线通信技术，发展态势相当迅速。

　　NFC芯片装在手机上，手机就可以实现小额电子支付和读取其他NFC设备或标签的信息。NFC的短距离交互大大简化整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更清楚。通过NFC，电脑、数码相机、手机、PDA等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接，进而实现数据交换和服务。

　　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。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容，因此，NFC发起设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或NFC目标设备，并与之建立联系。

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　　在主动模式下，每台设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。如图所示，发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

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　　如图所示，移动设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池寿命。在一个应用会话过程中，NFC设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能，电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。

　　RFID手机支付

　　RFID是Radio Frequency Identification的英文缩写，即射频识别，又称电子标签，是一种非接触式的自动识别技术。它通过无线电讯号识别特定的目标，并读写相关的数据，而不需要识别系统与这个目标有机械或者是光学接触。它无须人工干预，可用于各种恶劣环境，可识别高速运动的物体，可同时识别多个标签，操作快捷方便。第二代身份证、奥运门票都内置RFID芯片，而高速公路上的ETC电子不停车收费系统也使用了RFID技术。

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　　中国移动推出的RFIDSIM卡类似于北京等地的公交一卡通卡，通过内部集成的RFID芯片记录手机钱包的余额，交换刷卡消费的数据。商户的手机支付POS机就是阅读器，而消费者手机的RFID芯片就是标签。事实上，公交一卡通卡，也内置RFID芯片，而不同的是手机钱包可以通过移动运营商与银行的合作，实现无线充值和远程结算，这样从充值到消费的所有过程都可以通过一部手机来完成。

　　实际上通过RFID手机，移动运营商起到了一个消费支付平台的作用，这有点类似于在电脑上使用淘宝的支付宝、腾讯的财付通等互联网第三方支付平台。但是手机的普及性和易用性远远超过电脑，再加上规模庞大的用户群，一旦手机支付像日本和韩国一样走向成熟，运营商的巨额的资金沉淀效益和手续费收入可想而知。运营商通过手机这个载体，将用户直接接入电子商务市场，完成电子商务的各项功能。

　　携带一部安装RFIDSIM卡的手机，先去星巴克或者麦当劳“刷”机购早餐，之后刷手机乘坐地铁，到达世博园区后，刷手机验证电子门票，在场馆内参观时如果渴了，也可以在自动购物机上刷手机购买饮料和水，这就是手机支付，手机卡已经集公交卡、超市卡甚至是银行卡于一身。而这仅仅只是RFID的一个基础的应用，RFID将支持整个物联网行业的兴起。 一个完整、安全的基于RFID的GPRS移动支付系统是由移动终端、通信网络、移动安全交易系统、银行(或应用服务提供商)和认证中心(CA)，共5部分构成。

　　其中，移动终端包括RFID标签、可运行JAVA移动支付软件的手机以及可读取RFID的POS机。其中RFID卡和RFID POS机属于RFID子系统。RFID POS机通过RFID技术来读取用户信息，并利用PSTN、GPRS等方式与移动支付平台相联结。手机用户利用JAVA手机移动支付软件通过GPRS网络与移动支付平台进行信息互交，完成支付。

　　RFID子系统由RFID标签、RFID阅读器和RFID应用支撑软件系统组成。每个用户持有的RFID标签分为主标签和从标签。主标签粘贴于手机外壳内，从标签外形于普通磁卡一致，用于手机不适合的环境。由于没有手机的在线支持，因此从标签在支持的业务类型上相对于主标签要少，主要是一些小额的离线支付业务。根据移动支付业务的特点，RFID标签内的存储空间可被分为：应用标识目录区、发行区、用户个人信息区、移动支付业务区以及其它业务应用预留数据区。应用标识目录区的数据主要包括：芯片序列号、发卡机构IC卡发行权国家注册号、发卡机构提供IC卡应用国家注册号、读写权限等。

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　　两种方式各自的技术优势

　　NFC的技术优势

　　NFC最初仅仅是遥控识别和网络技术的合并，但现在已发展成无线连接技术。它能快速自动的建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi设备提供一个“虚拟连接”,使电子设备可以在短距离范围进行通讯。NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。

　　与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。最后，RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

　　同时，NFC还优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据;蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使用。

　　NFC手机内置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，可以当作RFID无源标签使用———用来支付费用;也可以当作RFID读写器———用作数据交换与采集。NFC技术支持多种应用，包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。通过NFC手机，人们可以在任何地点、任何时间，通过任何设备，与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起，从而完成付款，获取海报信息等。NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。

　　RFID-SIM技术优势

　　(1)系统隐私性强、支持业务种类多。由于采用RFID技术，系统能够自动读取RFID标签内的用户信息，不需要人工录入相关信息，从而支付过程中用户不需要直接提供其手机号，因此，作为用户隐私的手机号得到了更好的保护。另外，由于RFID的存储和标识功能，使得支持业务的种类增多，不仅可以实现日常刷卡消费功能，而且还可以实现离线支付、电子票务等功能，同时还具有个人标识的功能。

　　(2)操作简便，联网、实时在线能力强，安全性高，费用低。目前绝大多数的手机都支持JAVA技术，采用JAVA语言编写的手机移动支付程序不仅可以实现加密、认证等功能而且还可以更加直观形象的指导用户进行快速的操作，因此它在可操作性、安全性方便都要明显优于目前基于短信或语音的方式。另外，采用GPRS作为通信方式较短信或USSD方式，在传输速率、实时在线、数据加密以及通信费用都具有明显的优势。同时，充分利用了现有GSM网络的数据业务资源。

　　(3)系统结构简单，实现技术难度低，更符合中国国情。对目前正在运营的移动支付系统无较大改动，只需在移动支付平台上增加RFID数据支持系统和GPRS网关即可，可以充分利用现有移动网络资源。它不需要用户更换集成有NFC芯片的手机终端，是在NFC技术成熟以及集成有NFC芯片的手机终端普及之前的过渡方案，便于运营商在此基础上迅速开展移动支付业务，占领市场，培养客户群。

　　NFC和RFID、红外、蓝牙的比较

　　传统的近距通讯如RFID、红外、蓝牙相比，近场通讯(NFC)就有天然的安全性和连接建立的快速性，以下是具体的对比图

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　　NFC和RFID的区别

　　NFC和RFID一样，通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递信息，但两者之间有很大的区别。

　　1、 NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米、甚至几十米，但由于NFC采取了独特的信号衰减技术，相对于RFID 来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

　　2 、NFC与现有非接触智能卡技术兼容，目前已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。

　　3、 NFC是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。

　　4 、RFID更多的被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，而NFC则在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大的作用。

　　NFC和红外、蓝牙的区别

　　NFC优于红外和蓝牙传输方式。作为一种面向消费者的交易机制，NFC比红外更快、更可靠而且简单得多，不用向红外那样必须严格的对齐才能传输数据。与蓝牙相比，NFC面向近距离交易，适用于交换财务信息或敏感的个人信息等重要数据;蓝牙能够弥补NFC通信距离不足的缺点，适用于较长距离数据通信。因此，NFC和蓝牙互为补充，共同存在。事实上，快捷轻型的NFC 协议可以用于引导两台设备之间的蓝牙配对过程，促进了蓝牙的使用。

　　NFC近场支付和短距离传输，被业内推崇，但是为什么仍然不温不火?

　　关键原因，是NFC不好用。各种反直觉，特别挫败用户，日常生活中，普通人哪里能想到手机某个特定地方碰一下另一个地方就能实现一些功能?知道NFC的人里，又有多少准确知道自己手机的NFC区域在哪里?这里面，又有多少人能准确地把自己手机的NFC区域对准识别区?能熟练对准了，把识别区换成另一个人的手机的NFC区呢?而且，用NFC的一些交互过程是需要双方确认的，试过两个手机NFC配对过程中点屏幕确认配对吗?

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　　这一系列问题的答案，才是NFC没有大量得到使用的关键原因。习惯上说，大多数人能认知的日常生活中用得上的“用特定东西触碰特定东西”的动作就是刷公交卡那样的。这里有两样东西必不可少——手里拿着的卡片，和看起来是识别区的一块平面。动作模式是把这个卡片瞄准识别区，放着，等确认信号，成功了就可以拿开。这个动作不能复杂——识别区一定要大要显眼不然不知道往哪儿刷，卡片一定要比识别区小不然不知道怎么瞄准，等待时间不能太长，确认信号要明显好认。

　　即便是这么简单的操作，大家还可以观察一下多少人是拿着公交卡冲着刷卡机屏幕去的，还有多少人是听到错误消息完全没反应过来发生了什么的。这可是日常生活最常用的动作了。手机NFC使用的场景则复杂了许多，引入了许多变化因素。

　　就拿手机NFC支付的例子来说，很多人拿着手机，面对刷卡机，第一困惑是：识别区在哪儿?常见支付终端上，那个小识别区仅仅有个NFC的标志，颜色弄成深黄色算是最显眼的方式了，没有接受过知识灌输的人根本不认识。

　　找到了识别区，第二困惑来了：手机比识别区大那么多，往哪儿碰?懂的人会在自己手机上找识别区，找到之后还得把识别区翻到自己看不到的那一面，去对准支付识别区，有没有对准还得等待加看屏幕提示。这个过程，要多容易挫败有多容易。而且，有多少支付系统识别区设置在屏幕上方?注意大家拿手机的习惯是从下方握持，手会挡住屏幕看不到NFC支付有没有成功。

　　支付场景还是NFC最好用的场景了。毕竟有给你提供了一个虽然不够大但已经很大的识别区域了。需要的操作也简单，等待，看屏幕确认信息。而手机对手机的使用场景简直反人类。

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　　NFC使用起来之麻烦还是绝无仅有，甚至不如当初红外传输——只要把俩手机放在桌面上头对着头，点屏幕上的确认就行了，至少能用啊，二维码也比NFC强得多——用手机拍照是个大家都很熟悉的步骤，拍个二维码只是多了一些后续动作罢了，整个过程有丰富而直观的视觉反馈。

　　总体上，觉得NFC是个方便的技术，但是是个半成品，基础的东西做好了，但是用户体验方面的东西不仅是没做好，有时候感觉干脆是瞎弄，遇到设计比较好的使用场景，比如很多蓝牙音响的NFC配对，交互比较顺畅，容易使用，但更多场景下NFC对用户提出的是挑战，而不是给予方便。这种程度的技术，怎么能指望大家齐心协力丰富上层应用呢?