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近場通訊

一種短距離的高頻無線通訊技術

近場通訊（英語：Near-field communication，NFC），又稱感應通訊、近距離無線通訊、近距離通訊，是一套通訊協定，讓兩個電子裝置（其中一個通常是行動裝置，例如智慧型手機）在相距幾公分之內進行通訊。[1]

NFC的標誌
一部內置NFC的手機在與SmartPoster通信

NFC如同過去的電子票券智慧卡一般，允許行動支付取代或支援這類系統。NFC應用於社群網路，分享聯絡方式、照片、影片或檔案。[2]具備NFC功能的裝置可以充當電子身分證和鑰匙卡。[3]NFC提供了設定簡便的低速連接，也可用於引導能力更強的無線連接。[3]

概述

近場通訊技術由非接觸式射頻識別（RFID）演變而來，由飛利浦半導體（現恩智浦半導體）、諾基亞和索尼共同於2004年研製開發[4]，其基礎是RFID及互連技術。近場通訊是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行於20公分距離內[5]。其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種。目前近場通訊已通過成為ISO/IEC IS 18092國際標準、EMCA-340標準與ETSI TS 102 190標準。NFC採用主動和被動兩種讀取模式。

每一個完整的NFC裝置可以用三種模式工作：

  • 卡模擬模式（Card emulation mode）：這個模式其實就是相當於一張採用RFID技術的IC卡[6]。可以替代現在大量的IC卡（包括信用卡）場合商場刷卡、IPASS、門禁管制、車票、門票等等。此種方式下，有一個極大的優點，那就是卡片通過非接觸讀卡器的RF域來供電，即便是寄主設備（如手機）沒電也可以工作。NFC裝置若要進行卡片模擬（Card Emulation）相關應用，則必須內建安全元件（Security Element, SE）之NFC晶片或通過軟件實現主機卡模擬(Host Card Emulation，HCE)。
  • 讀卡器模式（Reader/Writer mode）：作為非接觸讀卡器使用，比如從海報或者展覽信息電子標籤上讀取相關信息。
  • 點對點模式（P2P mode）：這個模式和紅外線差不多，可用於數據交換，只是傳輸距離較短，傳輸建立速度較快，傳輸速度也快些，功耗低（藍牙也類似）。將兩個具備NFC功能的設備鏈接，能實現數據點對點傳輸，如下載音樂、交換圖片或者同步設備地址薄。因此通過NFC，多個設備如數位相機、PDA、計算機和手機之間都可以交換資料或者服務。

與藍牙的比較


 NFC 藍牙 低功率藍牙
RFID兼容 ISO 18000-3 active active
標準化機構 ISO/IEC Bluetooth SIG Bluetooth SIG
網絡標準 ISO 13157 etc. IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1
網絡類型 Point-to-point WPAN WPAN
加密 not with RFID available available
範圍 < 0.2 m ~10 m (class 2) ~1 m (class 3)
頻率 13.56 MHz 2.4-2.5 GHz 2.4-2.5 GHz
Bit rate 424 kbit/s 2.1 Mbit/s ~1.0 Mbit/s
設定程序 < 0.1 s < 6 s < 0.006 s
功耗 < 15mA (read) varies with class < 15 mA (xmit)

NFC和藍牙都是短距離通信技術，而且都整合到行動電話。但NFC不需要複雜的設定程序。NFC也可以簡化藍牙連接。

NFC略勝藍牙的地方在於設定程序較短，但無法達到低功率藍牙（Bluetooth Low Energy）的傳輸速率。在兩台NFC設備相互連接的設備識別過程中，使用NFC來替代人工設置會使建立連接的速度大大加快：少於十分之一秒。NFC的最大資料傳輸量424 kbit/s遠小於Bluetooth V2.1（2.1 Mbit/s）。雖然NFC在傳輸速度與距離比不上藍牙（小於20 cm），但相應可以減少不必要的干擾。這讓NFC特別適用於設備密集而傳輸變得困難的時候。

相對於藍牙，NFC兼容於現有的被動RFID（13.56 MHz ISO/IEC 18000-3）設施。NFC的能量需求更低，與藍牙V4.0低功耗協議類似。當NFC在一台無供電的設備（比如一台關機的手機，非接觸式智能信用卡，或是智能海報）上工作時，NFC的能量消耗會要大於低功率藍牙V4.0。

對於行動電話或是行動消費性電子產品來說，NFC的使用比較方便。NFC的短距離通訊特性正是其優點，由於耗電量低、一次只和一台機器連結，擁有較高的保密性與安全性，NFC有利於信用卡交易時避免被盜用。NFC的目標並非是取代藍牙等其他無線技術，而是在不同的場合、不同的領域起到相互補充的作用。

可利用NFC通訊的作業系統與軟體

Android

  • Android Beam
    • 由Google及OHA製定，利用內建NFC晶片、並使用Android作業系統的裝置間互相通訊、傳輸網址、Google地圖資訊、聯絡人資訊（vCard）或圖片。此功能限定Android 4.0以上的裝置才可使用。[7]
  • S Beam
    • 由Samsung製作，目前僅內建於部分Samsung生產的Android裝置上，當兩隻內建S Beam的手機利用NFC通訊後，便會開啟Wi-Fi Direct功能進行高速傳輸，甚至可傳輸大容量的音樂、影片檔案[8]。與其功能類似的軟體如Majed Alhajry製作的Super Beam[9]。

Windows Phone 8

  • 輕觸+傳送
    • 適用於內建NFC功能的Windows Phone 8裝置，可利用NFC與藍牙功能傳輸網址、圖片、影片或聯絡人資料。[10][11]

Windows 10 Mobile

  • 輕觸+傳送
    • 適用於內建NFC功能的Windows 10 Mobile裝置，可利用NFC與藍牙功能傳輸網址、圖片、影片、聯絡人資料和文件。

Windows 8和Windows 8.1

  • 輕觸並傳送
    • 部分發售的Windows 8筆記型電腦內建NFC功能，[12]使其能與其他Windows 8/8.1/10筆記型電腦、行動裝置進行通訊。[13]

Windows 10

  • 輕觸並傳送
    • 部分發售的Windows 10或windows8/8.1升級的筆記本電腦內置NFC功能，使其能與其他Windows 8/8.1/10筆記型電腦、移動設備進行通訊。

iOS

  • Apple Pay
    • 自 2014 年首次支持 NFC 功能的 iPhone 6 發布。由首次支持直至 2019 年，iPhone 的 NFC 功能僅可用於 Apple Pay。但自 2019 年 iOS 13 發布後，Apple 開放了 iPhone 的 NFC 標籤讀取與寫入功能，可搭配 快捷指令 完成自動化操作。

商務應用

台灣

  • NFC手機一卡通：由一卡通票證公司與中華電信合作，將一卡通服務導入手機NFC應用，成為台灣首張NFC手機交通票證，不但可使用NFC手機搭乘捷運，也能透過手機隨時查詢票卡餘額或交易紀錄，卡片資訊亦能透過空中下載至手機SIM卡，即使更換手機也能繼續使用，2013年7月已正式推出。 [15]
  • 電子機票：利用手機的NFC功能結合電子機票身分證明以感應方式辦理登機，取代紙本傳統機票，目前尚在測試階段。
  • Samsung Pay 悠遊卡： 由台灣三星與悠遊卡公司合作，於2020年3月正式啟動。將悠遊卡服務加入Samsung Pay，卡片資訊可透過Samsung Pay App空中下載，透過NFC直接感應付款。可實現線上加值、快速感應付款、開通多元卡種，及購買定期月票等功能。

香港

  • 八達通行動電話卡（Octopus Mobile SIM）：八達通卡有限公司宣佈由2013年10月10日起聯同電訊盈科流動通訊推出八達通行動電話卡。此服務目前支援20款Sony、10款LG、15款Samsung及5款HTC智能手機[17]，八達通行政總裁張耀堂表示會繼續測試其他手機及與其他電訊商商討合作[18][19]。用戶只需將八達通行動電話卡插入手機，並將手機NFC之收發器放於收費器上，與一般八達通卡使用方法無異，但並不能於八達通增值機增值。

中國大陸

  • 銀聯閃付（Quick Pass）：閃付是中國銀聯推出的一種非接觸式支付方式，基於NFC HCE卡模擬技術，可以在無卡情況下使用支持NFC的手機完成小額交易，目前在中國大陸已經應用在包括餐飲、零售、公共交通等多領域。蘋果Apple Pay在中國大陸區的交易方式便是採取閃付通道完成的。[21]
  • 交通聯合虛擬卡
  • 億通行Pay·秒通卡：億通行為北京地鐵官方的單程票互聯網票務客戶端，2021年6月28日啟用NFC[22]

手機支付

  • Apple Pay
    • Apple Pay 是蘋果公司的行動支付和電子現金服務，讓消費者可使用該公司推出的iPhone（iPhone 6 或更新機型）、Apple Watch 相容的行動裝置（iPhone 5 或更新機型配對使用 Apple Pay）和 iPad（iPad Air 2、iPad mini 3、iPad Pro 或更新機型）等行動裝置來進行款項支付。Apple Pay 不需使用特殊的非接觸型終端裝置，可與 VISA 的 payWave、萬事達卡的 Contactless、中國銀聯的雲閃付以及美國運通的 ExpressPay 直接相容。在初期 Apple Pay 僅限於美國地區使用。
  • Google Pay
    • 專為Android手機設計的手機支付軟件，其採用了NFC科技進行無卡付款。Android KitKat 4.4 或更高版本支援NFC功能的手機，到Play商店下載「Google Pay」應用程式，加入信用卡或金融卡，開啟NFC功能，將手機屏幕解鎖後輕碰在POS機的NFC解讀器即可進行付款。
    • 目前支援國家或地區：美國、英國、新加坡、澳洲、香港、波蘭、紐西蘭、愛爾蘭、日本、比利時、俄羅斯、台灣、韓國。
  • Samsung Pay
    • 專屬Samsung手機的無卡支付軟件，它也類似 Google Pay，不過其特色是支援MST（磁信號安全傳輸）支付，其類似所有支付卡的黑色磁條的磁信號，因此它支援所有POS機，無論傳統POS機或新型POS機。
    • 目前支援國家或地區：韓國、美國、香港、中國（閃付）、西班牙、澳洲、波多黎各、新加坡、巴西、台灣、俄羅斯和馬來西亞。（目前有些國家進行測試，並開放給支援的手機用戶參與。）
    • 在台灣，部分較新的Samsung手機能夠使用悠遊卡功能，其使用方法與範圍與一般悠遊卡無異，例如大眾運輸系統與小額支付[23]。
  • 華為支付
  • 小米支付
    • 小米支付（英語：Mi Pay）是小米科技的一種基於NFC技術的行動支付服務。使用支援小米支付的小米手機，可直接在支援NFC的讀取器以及銀行卡、交通卡讀取器上直接接觸使用。截止至2018年4月，小米支付的支援範圍仍限於中國大陸（但交易範圍不限於中國大陸）。

參考資料

  1. ^ Cameron Faulkner. What is NFC? Everything you need to know. Techradar.com. [30 November 2015]. （原始內容存檔於2021-04-26）. 
  2. ^ Pelly, Nick; Hamilton, Jeff. How to NFC. Google I/O 2011. 10 May 2011 [16 April 2014]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  3. ^ 3.0 3.1 NFC as Technology Enabler. NFC Forum. [15 June 2011]. （原始內容存檔於2013-12-22）. 
  4. ^ NFC與QR Code並列行動支付方案選項. 2014-05-12 [2018-02-19]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  5. ^ Ortiz 2008.
  6. ^ 你应该知道的NFC知识. 2016-06-20 [2018-02-19]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  7. ^ 傳輸畫面內容. Google. [永久失效連結]
  8. ^ 用Wi-Fi Direct無限串連你的裝置：Samsung S Beam. 鄭翔文. [February 27, 2013]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  9. ^ SuperBeam - WiFi Direct Share. Google Play. [March 30, 2013]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  10. ^ 點選以分享相片、網站及其他內容. Microsoft Windows操作說明（台灣）. [2013-05-19]. （原始內容存檔於2014-01-05）. 
  11. ^ NFC sharing between Android and Windows Phone 8. Alex Dobie. [October 29, 2012]. （原始內容存檔於2013-05-09）. 
  12. ^ NFC Windows 8 to Android Demo. 365CloudTech. [November 23, 2012]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  13. ^ 輕觸即可和身旁的人一起分享. Microsoft Windows. [2013-05-19]. （原始內容存檔於2013-03-12）. 
  14. ^ 開放中華電與國泰世華員工申請試用，NFC手機信用卡時代就快來了. Mengkuei Hsu. [May 10, 2013]. （原始內容存檔於2016-04-27）. 
  15. ^ 中華電攜手高捷，「一機在手，港都Smart遊」手機交通票證卡試辦計畫啟用，最快年底上路，你看台灣真偉大~. [2013-07-04]. （原始內容存檔於2021-04-11）. 
  16. ^ 台新無卡提款搶先跑手機設定領現更方便[永久失效連結]
  17. ^ http://www.hkcsl.com/tc/NFC-Mobile-Payment-Service/ （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (2016/02/01 瀏覽)
  18. ^ 八達通 x Sim卡 Sony手機先用得 - 即時新聞 - 要聞 - 20131010. Apple Daily 蘋果日報. [2014-01-16]. （原始內容存檔於2016-06-07）. 
  19. ^ AI Trading Bot. Coin Staking. [2024-02-26]. （原始內容存檔於2024-10-04）. 
  20. ^ Mobile Payment 服務. hangseng.com. [2014-01-16]. （原始內容存檔於2016-07-30）. 
  21. ^ 银联云闪付开通支持Apple Pay服务-中国银联 China UnionPay. 中國銀聯. [2017-03-04]. （原始內容存檔於2017-03-30）. 
  22. ^ 亿通行秒通卡支持Apple Pay交通卡 这下不用提前充值了. 新浪數碼. 2021-06-28 [2021-12-13]. （原始內容存檔於2021-12-13）. 
  23. ^ Samsung Pay | 悠遊卡 全面開通 | 台灣三星電子. Samsung tw. [2021-02-02] （中文（臺灣））. 
  24. ^ HUAWEI Pay银行卡, 无需联网, 一触闪付, 安全便捷|华为官网. consumer.huawei.com. [2020-07-01]. （原始內容存檔於2019-02-24）. 

外部連結

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