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射频卡读卡器:近场通信技术及其应用

近场通信技术是一种短距离无线通信技术,它允许设备之间进行非接触点对点数据传输和数据交换。射频卡读卡器专家指出,由于近场通信具有较高的安全性,因而被认为在移动支付等领域具有很广的应用前景,尤其是当前智能手机的普及,使得在不久的将来NFC技术与手机结合可以完全替代各种卡片、证件等,实现只需一部手机就能干所有事的目标。
随着电子技术的发展和各种便携式通信设备的不断增加,人们对于各种设备间的信息交互有了强烈的需求,希望通过一个小型的、短距离的无线网络实现在任何地点、任何时候与任何人进行通信与数据交换,从而促使短距离无线通信技术的产生和发展。短距离无线通信技术的基本特征为低成本、低功耗和对等性。根据数据传输速率,短距离无线通信技术可分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信。
射频识别技术是20世纪90年代兴起的一项自动识别技术,又称为电子标签技术,它利用无线电射频方式进行非接触双向通信。在RFID系统中主要由射频卡(应答器)和射频卡读卡器组成,射频卡和读写器之间通过电感耦合或电磁耦合方式实现能量和数据的传输。在电感耦合方式的RFID系统中,一般采用低频和高频频率,典型频率有125 kHz、135 kHz、6.78 MHz、13.56 MHz和27.125 MHz。该方式的读取距离一般在0~100 cm,涉及的标准有ISO11784/11785、ISO14443、ISO15693和ISO18000-3等。在电磁反向散射耦合方式的RFID系统中,一般适合于微波频段,典型频率有433 MHz、800 MHz/900 MHz、2.45 GHz和5. 8 GHz。该方式的读取距离一般大于1 m,涉及的标准有ISO18000-4、ISO180 00-6和ISO18000-7等。目前在RFID系统中,射频卡和读写器均有各自号用芯片,有的读写器专用芯片还支持多协议,但射频卡和读写器之间不能进行角色互换。
NFC是从射频识别技术演变而来的,与其相近的是频率为13. 56 MHz、符合ISO14443标准的高频RFID系统。NFC技术在单一芯片上实现了读卡器、卡片和点对点的多重功能,即根据不同应用需求可在不同工作模式间转换,可以在短距离内与兼容设备进行相互识别和数据交换。与射频识别一样,近场通信中数据也是通过电感耦合方式传递,但近场通信由于采取了特殊的信号衰减技术,其传输范围比射频识别要小,相对于射频识别来说近场通信具有成本低、带宽高、功耗小等特点。与射频识别不同的是,近场通信具有双向连接和识别的特点,且其传输速率可变为106 Kb/s,212 Kb/s,424 Kb/s或更高,而ISO14443标准下的RFID系统其传输速率单一且固定为106 Kb/s。另外在安全性方面,近场通信更安全,响应时间更短,更适合在移动支付等无线短距离传输环境下的应用。
短距离无线通信技术旨在解决设备之间近距离互连问题,其有效通信距离在厘米到百米的范围内,在众多短距离无线通信技术中,近场通信是一项很有特色的短距离无线通信技术。近场通信的短距离交互简化了认证识别过程,使电子设备之间的互相访问更直接与安全。通过NFC,手机、数码相机等移动设备间可以方便快捷地进行连接,实现数据交换。射频卡读卡器专家认为,随着在手机支付、电子门禁等领域的成功应用,NFC技术将更加普及,同时与手机的结合也将越来越紧密。

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