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NFC相关的技术标准是由NFC论坛(NFCForum)负责,最早由Nokia和NXP发起,目前NFC论坛成员队伍涵盖了芯片开发商、手机制造商、电视制造商、软件厂商,以及国际金融组织等。NFC论坛成员中包含赞助会员SponsorMembers、主要会员PrincipalMembers、共同会员AssociateMembers(如夏普、东芝、ZTE中兴、松下、中国银联等)、非营利会员(Non-ProfitMembers)、开发成员ImplementerMembers(三星、HTC、TCL、复旦微电子等)。
NFC技术标准简介
NFC技术标准主要包含四层,分别为RFLayer层、ModeSwitch层、NFCProtocol层、APP层:
1)RFLayer(射频层)
NFC通信距离大概10cm左右,属于近距离通信,其底层的射频标准为ISO18092、ISO1443TypeA、IS()1443TypeB和Felicao
2)ModeSwitchC模式切换)
一个可以将射频层数据切换到NFCTypeA.NFCTypeB或NFCTypeF三种机制的切换标准。
3)NFCIP1
即ISO18092,强调其标准中的数据交换中的部分。
4)LLCP(LogicLinkControlProtocol,逻辑链路控制协议)
该协议用于管理ISO18092的NFC设备之间逻辑连接的标准,主要用于P2P模式。
5)NFCForumProtocolBindings
P2P模式下,高层数据传递采用的是集成传统的IPdnternetProtocol,网络之间互连的协议).OBEX(ObjectExchange,对象交换)等来实现设备间数据的传递。
6)TagType(标签类型)
在读写模式下NFC设备能够读取的标签的类型。其中,该标签的类型必须支持ISO1443A/B、MIFARE、ISO18092等标准。
7)NDEF(NFCDataExtrangeFormat,NFC数据交换格式)
NDEF是NFC的数据传递协议。
8)RTD(RecordTypeDefinition,记录类型定义)
NFCNDEF数据格式中定义的数据类型。
9)CardEmulation(卡模拟)
NFC设备模拟成卡片的标准。
NFC标准规范
NFC底层射频协议标准包含ISO14443A/B.NFCIP-1(ISO18092).FeliCa和MIFAREO
1)ISO14443
ISO14443协议是非接触IC卡标准,该标准由JTC旗下SCI7的WG8开发。ISO/IEC14443的英文原版包含四部分,分别为物理特性、频谱功率和信号接口、初始化和防冲突算法、通信协议,如图4-15所示。它定义了两种卡的类型,即TypeA和TypeB,两种卡均在13.56MHz无线频率下工作。这两种类型的卡之间的主要区别在于所关注的调制方式、编码方案(第二部分)和协议初始化程序(第三部分),TypeA和TypeB都采用第四部分中定义的通信协议。
图4-15 ISO 14443协议栈
TypeA是由Philips等半导体公司最先首次开发和使用的。在亚洲等地区,TypeA技术和产品占据了很大的市场份额。代表TypeA非接触智能卡芯片主要有Mifare_Light
(MFIICL10系列)、MIFAREI(S50系列、内置ASIC)等。相应的TypeA卡片读写设备核心ASIC芯片,以及由此组成的核心保密模块MCM(MifareCoreModule)的主要代表有RC150、RC170、RC500等,以及MCM200.MCM500等。所以,总体来说,TypeA技术设计简单扼要,应用项目的开发周期可以很短,同时又能起到足够的保密作用,适用于非常多的应用场合。
TypeB是一个开放式的非接触式智能卡标准,所有的读写操作都可以由具体的应用系统开发者定义。由于TypeB具有开放式特点,因此每个厂家在具体设计、生产其本身的智能卡产品时,都会把其本身的一些保密特性融入其产品中,如加密的算法、认证的方式等。
2)NFCIP-1
NFCIP-1如图4-16所示,NFC接口和传输协议标准由NXP、诺基亚和索尼等主推,这项开放技术规格被认可为ECMA-340标准,并纳入到ISO18092协议中。NFCIP-1标准详细规定NFC设备的调制方案、编码、传输速度与射频接口的帧格式,以及主动与被动NFC模式初始化过程中,数据冲突控制所需的初始化方案和条件。此外,这些标准还定义了传输协议,其中包括协议启动和数据交换方法等。NFCIP-1的协议栈基于ISO14443,主要的区别是在协议栈顶部分,用一种新的命令协议代替了ISO14443中的栈顶部分。
图4-16NFCIP-1协议栈
NFCIP-1包含主动模式和被动模式两种通信模式,不仅可以用于P2P通信,也可以用于NFCTags中。
3)MIFARE
伴随着超过50亿张智能卡和IC卡,以及超过5000万台读卡器的销售,MIFARE已成为全球大多数非接触式智能卡的技术选择,并且是自动收费领域最成功的平台。其中,MIFARE卡是目前世界上使用量最大、技术最成熟、性能最稳定、内存容量最大的一种感应式智能IC卡。