近场通信（NFC）的历史

近场通信（NFC）的历史

近场通信（NFC）是一种短距离无线通信技术，允许相距很近（通常只有几厘米）的两个设备之间进行数据交换。它由早期的射频识别（RFID）技术发展而来，现已成为现代非接触式通信系统的重要组成部分，包括移动支付、访问控制等更多领域。

1. NFC 的起源（1983 年 - 21 世纪初）
    - 射频识别（RFID）的发明（1983 年）：NFC 的前身射频识别（RFID）于 1983 年获得专利。RFID 利用无线电波识别和跟踪附着在物体上的标签。这为 NFC 奠定了基础，引入了用于数据交换的无线通信概念。
    - NFC 的发展（21 世纪初）：在 21 世纪初，NFC 从 RFID 演变而来。关键区别在于 RFID 通常在较长距离上工作，而 NFC 在非常短的距离（几厘米）内运行，这使其更安全，更适合个人设备。

2. NFC 的推出和标准化（2004 年 - 2006 年）
    - 成立 NFC 论坛（2004 年）：2004 年，恩智浦半导体、索尼和诺基亚成立了 NFC 论坛，该组织负责推广和标准化 NFC 技术。
    - ISO 标准（2006 年）：2006 年，NFC 在 ISO/IEC 18092 标准下实现标准化，定义了 NFC 通信协议并确保其在不同设备和制造商之间的兼容性。

3. 移动支付和早期采用（2010 年 - 2015 年）
    - 谷歌钱包（2011 年）：2011 年谷歌钱包的推出使 NFC 受到广泛关注，实现了基于 NFC 的非接触式支付。
    - 苹果支付（2014 年）：2014 年，苹果支付推出，将 NFC 技术集成到 iPhone 中，进一步推广了移动支付的概念，使 NFC 成为消费者的主流技术。
    - 交通和访问控制：在此期间，NFC 在公共交通系统的票务（例如伦敦的牡蛎卡和日本的西瓜卡）和访问控制系统（例如建筑物的安全入口）中越来越多地被采用。

4. NFC 扩展到物联网和可穿戴设备（2015 年 - 至今）
    - 可穿戴设备：NFC 被集成到智能手表和健身追踪器等可穿戴设备中，实现非接触式支付、票务和设备配对。
    - 物联网设备：NFC 也成为物联网（IoT）中的关键角色，用于快速、安全地连接智能设备，通常用于设备设置和配置。

NFC 的应用

1. 非接触式支付：
    - NFC 最著名的应用是在移动支付系统中，如苹果支付、谷歌支付和三星支付。用户可以将智能手机或智能手表轻触支付终端进行安全的非接触式交易。
    - 示例：在商店中将支持 NFC 的智能手机轻触销售点POS终端完成购买。

2. 公共交通：
    - 世界上许多城市在公共交通票务系统中使用基于 NFC 的系统，允许乘客轻触手机或卡片进入火车、公共汽车和地铁。
    - 示例：伦敦的牡蛎卡和日本的西瓜卡是 NFC 驱动的交通系统的例子。

3. 访问控制和安全：
    - NFC 广泛用于建筑物、酒店和办公室的安全访问控制系统。用户可以通过轻触手机或支持 NFC 的卡片解锁门。
    - 示例：酒店房间或办公室的 NFC 供电钥匙卡。

4. 设备配对：
    - NFC 简化了设备配对过程，例如通过将智能手机与蓝牙扬声器或无线耳机轻触在一起进行连接。
    - 示例：将手机轻触支持 NFC 的蓝牙扬声器即可立即配对并播放音乐。

5. 营销和产品信息：
    - 企业在营销活动中使用 NFC 标签。消费者可以将手机轻触支持 NFC 的海报或产品以获取更多信息、视频或特别优惠。
    - 示例：用户将手机轻触支持 NFC 的海报以获取促销内容或折扣。

6. 可穿戴设备和健身追踪器：
    - NFC 技术用于智能手表和健身追踪器中，实现非接触式支付、与智能手机快速配对等功能。
    - 示例：通过 NFC 用苹果手表支付杂货费用。

NFC 的功耗

NFC 是一种低功耗技术，适用于移动设备和对能效高要求的应用。NFC 的功耗取决于设备是在主动模式还是被动模式下运行。

1. 被动 NFC 设备：
    - 在被动模式下，像标签和卡片这样的 NFC 设备没有自己的电源。它们依靠主动设备（如智能手机或读卡器）传输的功率进行通信。
    - 功耗：极低，因为这些设备没有自己的电源，通常在 0.1 毫瓦范围内。

2. 主动 NFC 设备：
    - 主动设备（如智能手机或销售点终端）有自己的电源，在与被动设备发起通信时会使用更多能量。
    - 功耗：通常在 100 - 500 微瓦（µW）之间，具体取决于数据传输和通信范围。这个范围非常低，因此与蓝牙或 WiFi 等其他无线技术相比，NFC 效率非常高。

NFC 的安全性

NFC 被认为是安全的，主要是因为其短通信距离（几厘米），这大大降低了窃听或数据拦截的风险。然而，NFC也使用额外的安全措施来确保数据的安全，特别是在像支付这样的敏感应用中。

    - 加密和标记化：在支付系统中，NFC 通信通常是加密的，敏感信息被替换为唯一的标记。这确保即使通信被拦截，攻击者也无法检索到有用的数据。
    - 双因素身份验证（2FA）：一些基于 NFC 的系统需要额外的身份验证，例如输入 PIN 码或使用生物识别验证（指纹/面部识别）进行支付。
    - 安全元件（SE）：对于移动支付，安全元件如硬件芯片或基于软件的解决方案存储加密的支付凭证。

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