基于手机的NFC应用研究

　　4.1 主流方案

　　（1）NFC方案

该方案中NFC功能芯片和天线与手机的其他部分及SIM卡相独立，但NFC模块与手机共用电池（见图3）。电池有电时，NFC模块可在主动、被动和双向三种模式下工作；电池断电时，只能在被动模式下工作，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC模块无影响，即在手机关机时也可使用NFC功能。实现方式有两种：一是定制手机，将天线集成在手机电池或主板上，使NFC应用与手机融为一体，工作稳定可靠，但需更换手机；二是将天线与NFC芯片直接相连，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，用户不需更换手机，前述的厦门测试项目就采用了此种方式，如图2。此方案的不足在于，天线连接的可靠性不高；此外对手机的内部尺寸有特殊要求，增加天线之后影响了手机的便携性。 此方案的NFC模块不能和手机的处理器或SIM卡通信，用户和电信运营商无法通过手机控制NFC模块。这会造成信用卡发行商和手机制造商单独接触，完全脱离电信运营商的市场格局。另一方面，若要将NFC模块收发的信息与蜂窝网络联系起来，须在NFC模块和手机基带芯片间建立接口，且各层的设计都必须绕开运营商的控制，也无法直接读写SIM卡，软硬件设计将变得非常复杂。 此方案的优点是对不同技术、不同信用卡发行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，应用技术也比较成熟，比较适合试点期的项目。

　　图2 厦门测试中的诺基亚3220

　　图3 NFC方案示意图

　　（2） eNFC方案

　　此方案又称为手机和SIM卡的融合方案，分离了应用层和底层功能，把NFC应用放在SIM卡中，把NFC功能芯片放在手机中（如图4）以解决兼容性问题。由于SIM卡容量较大，可将重要信息（如信用卡账号、员工卡号） 存储在SIM卡中，且SIM卡存储的安全性更高，对SIM卡只需增加一个管脚。用户更换SIM卡时，可以带走现有的交易数据，实现彻底的机卡分离。 此方案可简化NFC模块和手机间的通信结构，使NFC的网络应用更为流畅，也使电信运营商和信用卡发行商共同加入到市场中来。缺点是NFC模块和SIM卡间需要高速传输，保证实时性和操作的快捷，但这种通信协议目前尚未标准化。表1中法国巴黎交通系统采用了此种方案。

　　图4 eNFC方案示意图

　　图5 双界面智能卡方案示意图