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    最全NFC芯片技術廠商介紹及應用介紹
    發布日期:2023-08-18 訪問量:81

    NFC由非接觸式射頻識別(RFID)演變而來,由飛利浦半導體(現恩智浦半導體公司)、諾基亞和索尼共同研制開發,其基礎是RFID及互連技術。目前這項技術在日韓被廣泛應用,他們的手機可以用作機場登機驗證、大廈的門禁鑰匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等。而在中國,卻遇到水土不服。

    NFC概述


    1.定義:

    NFC(Near Field Communication)是以RFID(Radio Frequency Identification)標準為基礎所衍生的短距離無線通訊技術。

    2.技術特性與優勢:

    NFC工作于13.56MHz,最大傳輸速度只有424kbit/s,有效傳數據率距離只有10cm左右(實際上公交卡和手機的NFC距離一般連5cm都不到),但它的優點是不需要麻煩的配對過程,就能直接讀取和交換數據,可以理解為是用傳輸距離“換”耗電和安全性的互聯技術。此外,NFC還有絕群的配對速度,配對速度小于0.1ms(可以提升體驗和安全性),作為對比藍牙大約是6秒,紅外需要0.5秒左右。

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    3.硬件組成:

    NFC硬件部分由CLF(非接前端模塊)、射頻天線、SE(Secure Element安全區域)三部分構成。使用CLF+天線即可完成常見的公交卡余額讀取,而如果把手機/手表模擬成公交卡(空中發卡和充值)就需要SE部分的加入。而我們在外面看到的,則是芯片+線圈的結構(拆開公交卡和閃付銀行卡,里面也是這兩個基本構成)。線圈一般會安裝在背殼或貼著電池放置,一般都是通過手機背部進行NFC的感應。

    4.工作模式:

    點對點模式:可在兩個具備 NFC 功能的設備上進行數據交換,如交換音樂、傳送文件等。使用此模式需要兩臺設備均具備 NFC 功能,NFC 文件傳輸基本屬于被遺棄的傳輸方式,因為 NFC 傳輸速度非常慢,通常只用來在手機間傳遞單個聯系人,網址等信息量很小的數據,所以日常中使用場景較少。

    讀卡器模式:可作為非接觸讀卡器使用。能夠從電子標簽上讀取或寫入信息,但由于市場上 NFC 電子標簽未能大面積使用,所以消費者更多是通過此模式給實體公交卡進行充值,但是隨著虛擬公交卡功能的逐步實現,人們對實體公交卡的依賴會越來越弱,集成到手機里的虛擬公交卡服務會更加方便。

    卡模擬模式:其實就是相當于一張采用 RFID 技術的 IC 卡??梢杂门鋫淞?NFC 功能的手機替代大量的實體 IC 卡(公交卡、信用卡等)使用場景,實現移動支付功能。

    NFC Forum

    NFC Forum由芬蘭諾基亞、荷蘭飛利浦電子和日本索尼等三家公司于2004年3月發起成立。其中,主辦成員除了上述三家公司外,還包括MasterCard國際、松下Panasonic、NEC、TI德州儀器、Visa國際、三星samsung、微軟Microsoft和瑞薩科技Renesas等共11家企業。這些主辦級成員是該團體的最高級別伙伴,具有出席論壇重要決策會議的權利。

    此外,NFC Forum還擁有“主要”、“合作”等級別的成員。

    主要會員包括:

    American Express,Inside,RFMD,Anadigm,LG電子,SK telecom,France telecom,Logitech,SKIDATA,Innovision Research & Technology,Motorola,telefonica S.A 共12家企業。

    合作會員包括:

    3A Logics,ALPS,ARM,Atmel,Atos Origin,Bouygues Telecom,Broadcom,CETECOM,DNP,Postbank,dexit,egroup,firstdata,gemalto,捷德G&D Giesecke & Devrient,Hanchang system corp,英飛凌科技Infineon,ingenico安智,Inter Corporation,JCB,KDDI,Logica CMG,Melexis,mobilelime,mobilkom aoustria,NexgTelecom,oberthurcs,omnikey,payzy,plantronics,RATP,San disk,Schindler,SFR,Silicide,Sirit,smartek,索尼愛立信Sony Ericsson,sprint,Strategic Engineering Group,swisscom mobile,telenor,vivo tech,yoonison共計44家。

    非盈利會員:

    Consorzio Triveneto,ETC財團法人***電子檢驗中心,ETRI,FH-ooe,HTA,MeT Mobile Electronics Transactions,Mobey Forum,THE OPEN GROUP,VTT Technical Research Centre 共計9家。

    NFC論壇還宣布成立四個技術工作組,工作重心分別為:NFC設備、參考應用、安全和測試。

    NFC芯片廠商

    一、國外NFC芯片廠商

    NFC芯片基本被國外廠商壟斷,其中恩智浦、ST、INSIDESecure為三大主流NFC芯片廠商。

    1、Philips

    荷蘭皇家飛利浦電子公司(NYSE交易代號:PHG,AEX交易代號:PHI)是世界上最大的電子公司之一,在歐洲名列榜首。Philip是世界上最大的非接觸智能卡提供商,也是NFC論壇的創始廠商之一,在ISO14443 Type A 上有完整的專利,并且據此制造的非接觸智能卡MIFARE系列。MIFARE系列非接觸智能卡除了具有標準Type A協議之外,還帶有Philips自行定義的并不公開的獨特的加密算法。

    2、恩智浦

    NXP于2006年從飛利浦(Philips)電子公司獨立出來,NXP基于飛利浦開發電子產品時發明的高效能混合訊號技術,以及瞄準未來聯網以及節能趨勢,專注于開發汽車、辨識、可攜式裝置及電腦、基礎設備及工業四大領域的IC,其中辨識IC為其主要的營收來源,NFC晶片即屬于辨識IC的主力產品之一。

    1994年NXP就開發出MIFARE技術,雖然標準未被納入NFCForum,但基于此兩種標準的MIFARE卡目前被歐美的交通運輸市場廣泛采用。NXP以此優勢,推出市場上唯一同時相容MIFARE標準與NFCForum標準的產品,增加其晶片在國際間的通用性。

    目前,交通運輸與手機的NFC晶片市場幾乎被NXP所壟斷,在移動支付領域占得一席之地。2016年高通收購恩智浦后,NFC移動支付有望迎來進一步的普及。

    3、INSIDESecure

    INSIDESecure前身為INSIDEContactless,專注于NFC技術以及交易安全技術的開發,因此產品多為用于智慧卡的NFC晶片;2010年,并購愛特梅爾(Atmel)的安全元件部門,且改名為INSIDESecure,宣示該公司著重于NFC安全元件開發的決心,于2012年開發出該公司第一顆NFC安全元件--valutSEcure。雖然目前該公司以安全元件開發為主軸,但并未放棄智慧卡NFC晶片的主導權。

    由于從NFC技術的開發起家,因此INSIDESecure擁有相當完整的NFC的基礎,但因為交通運輸與行動電話的NFC晶片市場幾乎被NXP所壟斷,INSIDESecure轉而投入NFC安全元件技術的開發。

    INSIDESecure為非接觸式應用(包括銀行卡付款和近距離通信(NFC))提供最靈活、最先進、低成本和最可靠的平臺,為支付卡、身份識別和門禁提供高性能和開放標準解決方案。

    4、ST

    意法半導體為一家擁有晶圓廠的半導體商,其產品主要應用到微機電制造與感測器、車輛、能源、微控制器MCU)、以及消費型電子產品五大領域,NFC晶片屬于MCU產品線。

    由于意法半導體與ARM合作,基于其處理器架構上,開發多達四百五十種的MCU,包含了從高運算速度到低運算速度的產品,這些MCU只要與NFC控制器作整合,就可以搭載在不同的終端類型產品進行NFC的應用,讓業者可由應用面及價格來做最佳選擇。

    此外,由于看到安全元件在行動支付應用的重要性,該公司亦開發安全元件的MCU。在NFC的安全元件MCU方面,由于不同類型終端業者所需要的安全元件模式不同,所以同時開發三種安全元件模式的產品(內嵌于行動電話、內嵌于microSD卡及內嵌于SIM卡)。

    5、英飛凌

    作為NFC主要供應商之一,英飛凌在NFC市場發展中扮演著關鍵角色,以三種方式將NFC應用安全功能帶給移動終端:通過用于SIM卡的NFC安全微控制器、通過作為移動電話電子元件一部分的嵌入式安全元件(Secure Element)以及通過可用作microSD卡等設備的安全元件。這使得英飛凌成為世界上唯一能如此靈活實現NFC功能的半導體制造商。英飛凌提供的 NFC解決方案可滿足針對安全微控制器的最嚴格要求,包括Common Criteria EAL 5+ “high”國際標準和EMVCo (Europay國際、萬事達、Visa)認證。它們適用于各種借助移動終端實現的NFC支付應用。

    6、博通

    作為上游的芯片廠商,博通早就推出了NFC芯片BCM20793,且推出獨立NFC控制器以及集NFC/藍牙/Wi-Fi/FM收音機技術于一身的四合一組合芯片BCM43341。20151年,博通建成了一條“近場通訊技術(NFC)”芯片生產線。凡是采用此NFC芯片的智能手機消費電子產品就可以變身為“移動錢包”。

    7、SONY

    與Philips相類似,SONY同樣是NFC論壇的創始者,SONY的Felica系列智能卡,遵循 ISO14443 Type C的標準,而這一標準,也同樣由SONY創始,并在世界范圍內申請了專利。

    二、國內NFC技術廠商

    1.上海飛聚微電子有限公司

    產品:NFC芯片及模組、NFC芯片、NFC模組、高頻遠距離RFID芯片、防偽RFID芯片、非接觸智能卡芯片、個性化芯片定制、電子標簽、NFC貼紙、智能卡。

    2.深圳市創新佳電子標簽有限公司

    產品:RFID電子標簽、RFID卡、NFC標簽、RFID Inlay、RFID手腕帶、RFID鑰匙扣、超高頻電子標簽、特種標簽、ID/IC非接觸式卡、接觸式智能卡、智能滴膠卡、RFID讀寫設備、屏蔽卡、屏蔽卡套、rfid玻璃管標簽。

    3.深圳市芯益誠智能卡技術有限公司

    產品:智能卡、電子標簽(NFC標簽、高頻RFID(HF)、超高頻電子標簽(UHF))、 PVC卡、可視卡、滴膠卡、手腕帶。

    **4.深圳市藍加科技有限公司 **

    產品:標準智能卡系列、異形智能卡系列、普通PVC卡、電子標簽系列、水晶滴膠卡和NFC標簽、INLAY(半成品)。

    **5.深圳市華海智能卡有限公司 **

    產品:手機測試白卡、非接觸式卡、接觸式卡、錢幣卡、子母卡、RFID標簽、射頻腕帶、磁條卡、異形卡、水晶滴膠卡、金屬卡、鑰匙扣、其他卡、中料。

    6、同方銳安科技有限公司

    產品:門禁系統、電子門鎖、速通門系統、防空隔離系統、一卡通應用、射頻識別產品

    7、深圳市電晨科技有限公司

    產品:NFC模塊,NFC燒入工具,NFC測試工具,藍牙成品測試工具

    8、深圳阿弗艾德電子有限公司

    產品:非接觸智能卡、接觸智能卡,RFID電子標簽及系統解決方案

    9、上海斯圖曼通信技術有限公司

    產品:全功能NFC模塊方案/串口、NFC模塊方案 、NFC UART AT指令模塊

    10、上海復旦微電子集團股份有限公司

    產品:安全與識別芯片、智能電表、非揮發存儲器、專用模擬電路、北斗導航

    11、中山達華智能科技股份有限公司

    產品:非接觸式智能卡、智能電子標簽、RFID讀卡設備

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    主力應用:移動支付

    HCE 主機卡模擬模式,該模式目前僅支持模擬銀行卡進行支付,只需要發卡方開發應用支持即可。

    eSE 嵌入式安全模塊方案,需要手機廠商、銀行/銀聯、公交通卡公司相互合作才能支持,eSE 模式可以支持模擬銀行卡或公交卡進行支付。

    SIM-SE 模式,需要手機廠商、運營商相互合作才能支持,目前該模式并非主流,不做詳細描述。

    具體事例:

    一、閃付領域

    1、銀聯云閃付----搜索下載,注冊,輸入卡片信息綁定卡片。 2、銀行APP----建行的隨芯用、交通的買單吧、中信的動卡空間等。 3、支付方式----Apple Pay、Sunxing pay、Mi Pay、Huawei Pay、Meizu Pay、京東閃付,等。

    二、一卡通領域(3個功能)

    1、查詢卡片余額

    目前NFC在日常生活一卡通中應用的非常廣泛,事實上我們日常用到的一卡通就是一塊NFC芯片,因此只要是搭載NFC功能的手機,通過一卡通相關的APP,都能對卡片進行讀取,查看卡片余額。

    2、卡內余額充值

    隨著近年來各地一卡通均開始發行CPU卡,使用具有NFC功能的手機,通過手機APP還可實現充值功能,用戶只需將一卡通貼在手機背面,選擇金額進行支付,即可實現充值金額實時到賬。

    3、刷手機乘車

    目前,一部配備NFC功能的手機實現卡模擬有兩種方式:一種是基于硬件的,稱為虛擬卡模式(Virtual Card Mode即:手機需要更換nfc-sim卡并下載移動運營商的電子錢包);一種是基于軟件的,被稱為主機卡模式(Host Card Mode即無需更換nfc-sim卡,下載發卡機構相關的APP即可)。

    其他應用

    NFC+消防、NFC共享單車、NFC+門禁系統、NFC+防偽識別、NFC+游戲娛樂、NFC+消費電子、NFC+公共設施監管、NFC+零售。。。。。。

    移動支付之爭,NFC還有機會嗎?

    NFC支付在中國雖然已經有近十年的發展歷史,但受制于產業鏈過長,銀行、運營商、芯片廠商等多方在爭奪利益制高點上耗費了太多時間、改造設備投入過大、用戶認知薄弱等因素,NFC支付的發展一直不溫不火,相比之下,二維碼支付技術近兩年的迅速崛起,微信、支付寶二維碼支付成為主流的移動支付方式。

    不可否認的是,在以往手機支付模式下,想要掃碼支付需要經過解屏、打開客戶端、打開二維碼頁面等多個步驟,雖然消費者可以提前操作這些步驟,但畢竟相比NFC要多出兩個步驟。因此,手機廠商并沒有放棄NFC的支付方式,紛紛推出自己的“閃付”,已知的就有Apple Pay、Samsung Pay、Huawei Pay。

    對于商家而言,使用支付寶等掃碼支付方式沒有額外的設備成本,商超、便利店等商家直接使用掃碼槍即可完成收款,無需更新硬件。

    有業界人士表示,掃碼支付技術成熟,已經形成廣泛的商戶覆蓋和用戶習慣,NFC支付作為后來者,唯一優勢就在于快捷。隨著掃碼秒付在體驗上也超越NFC,未來NFC支付要在線下追趕二維碼支付的前景將更加黯淡。




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