NFC近場無線通訊技術實踐非接觸點對點通訊
- DIGITIMES企劃
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近距離無線通訊技術(NFC)，可以讓設備在非接觸前提下，進行點對點的無線通訊行為，而在行動裝置的設計方案中，在Google於Android手機、平板電腦陸續將NFC技術方案整合於標準開發平台上，讓第三方軟體開發商也可藉此發展多元的行動NFC應用...
NFC(Near Field Communication)近場無線通訊技術，其技術目的在於提供近距離之無接觸無線數據交換，例如進行讀取？寫入非接觸式IC卡，除各種安全應用外，NFC技術特性近來也開始被用於更生活化的行動裝置整合應用。
NFC技術是由Philips、Sony聯合開發的無線連接技術，NFC的應用可以讓電子設備即便沒有實體傳輸線連接，亦可進行資料傳輸，而NFC在現今已大量用於電子錢包、識別證等生活化用途，而在現今各種傳輸線材、介面多元化發展，NFC技術正可以利用無線化傳輸優勢，提供一個絕佳的數據傳輸應用解決方案。
不用實線即可驗證、傳輸 適用電子票證、電子支付應用
而NFC技術除了不需要線就能進行資料交換的優勢外，其實在應用機制上，NFC也佔有相當程度的應用優勢，因為NFC的使用型態，僅為利用兩裝置的簡單靠近、感應即完成通訊，整個過程不僅直覺、快速，也因為近距離感應與無實際連線進行傳輸，讓NFC的傳輸安全性也相對獲得保障，這些特性尤其在亟需高度安全性、保密性的電子支付、票證支付等應用場合，NFC技術更是唯一的首選方案。
在支援NFC無線通訊技術的設備，可選擇進行主動？被動型態進行無線通訊，而在被動模式狀態下，對於發起NFC通訊要求的設備(NFC主設備)可在整個無線數據交換的通訊過程提供RF-field，再經由傳送傳輸初始命令後，在NFC主設備即可告知NFC目標設備預計進行的傳輸通訊是選用哪個傳輸速度進行通訊，一般主設備可以要求106kbps、212kbps或424kbps速度進行資料交換。而在NFC目標設備上，在取得預期進行的傳輸速度要求後，目標設備進行應答後，彼此交互完成無線數據交換。
傳輸過程自動完成各項驗證 簡化使用者應用程序
而NFC目標設備不必產生RF-field，可運用load modulation(負載調變)技術將應答採相同的傳輸速度要求，無線傳送給NFC主設備接收。NFC通訊機制設計和以ISO14443A、MIFARE、FeliCa等非接觸式的智慧卡架構相容，所以由NFC主設備在主動或被動型態下，都能使用同樣的連線初始化程序來檢測非接觸式的智慧卡、或NFC目標設備來建立無線通訊渠道。
但在主動型態進行無線通訊時，在每一部設備預計向另一台設備發起無線傳輸程序過程中，都必須先行建構RF-field，以便於進行後續的通訊速度確認與交互應答，而在行動裝置產品應用中，可以透過初期發起通訊的同時確認兩組設備的電力狀態，也可設計由電能存量較高的設備作為NFC的主設備，進而由主設備建構RF-field，而由電池電量較低的設備以被動方式進行應答交互，因為建構RF-field須耗用較高電能，而由低電量的設備作為被動設備，在進行NFC通訊過程可大幅降低功耗，進而延長電池續航力。
在NFC通訊的標準化方面，NFC為符合多種標準的開放式平台技術，不同的通訊標準已規定NFC設備使用的調變、編碼、傳輸效能、RF介面所使用的訊框格式，同時定義傳輸過程的主動？被動初始化程序。而要作為一款面向消費者需求的傳輸、交易機制，NFC在技術架構上要比紅外線傳輸技術顯得更快速、且操作程序更為簡便；此外，相較藍牙無線通訊技術雖可支援超過10m的無線通訊距離，但實際上僅能算是可補足NFC通訊距離過短的缺點，但在安全性與便利性上仍較NFC略遜一籌。
與紅外線、藍牙技術不同 NFC短距離非接觸具價值
但在產品設計上，與紅外線技術不同的是，NFC與藍牙無線傳輸技術反而可以成為彼此互補的整合設計方案。例如，NFC近接即能溝通、傳輸的技術方案，正好可以用來解決藍牙無線傳輸方案必須先進行裝置配對、驗證的繁瑣過程才可以開始使用的限制，讓藍牙傳輸方案的無線連結更具便利性，利用NFC技術方案近接、感應、驗證可在不接觸的前提下，透過靠近感應確認設備合法性，讓整個藍牙無線傳輸的使用體驗大幅提升。
前述的輔助藍牙網路建立的驗證、配對應用形式，只是NFC多元應用的形式之一，基本上NFC設備另可作為非接觸式智慧卡、門禁卡的讀寫終端，甚至是設備與設備間的傳輸途徑，解決如門禁、安全應用，或是利用極短距離進行的無線資訊交換？傳輸途徑，進行電子小額支付程序，也可以利用NFC作為重要數位內容交換傳輸前的使用金鑰交換驗證程序，先由NFC確認傳送方與接收方的傳輸渠道速度、方法後，搭配身分驗證與使用權限確認，再由高速鍊路進行實際內容傳輸交換程序。
尤其是NFC的應用方案相當多，對於用戶來說，也可開啟周邊可能服務進行探索，確認周邊有相關應用服務後，再由NFC近接感應進行服務使用權限驗證與關鍵資料交換程序，透過探索周邊環境與相關NFC設備的應用功能與服務，對於未來在使用介面大幅客製化與生活應用簡化趨勢下，透過NFC的感測、驗證與取得相關應用資源過程中，使相關應用與服務的取得過程儘可能簡化，同時又可達到交易或資料交換過程中確實保密的使用要求。
即便NFC傳輸距離甚短、同時已可達一定程度的傳輸安全性，但實際上用於進行行動小額支付這類應用，使用者仍會對NFC的安全性有顧慮，因為NFC技術本身已相容多種開放標準，若無搭配對應安全機制，無法消弭用戶對NFC的安全疑慮，而目前也有相關廠商採行NFC解決方案搭配安全晶片整合的複合應用設計方案，在其應用之NFC架構下，不只保有NFC的便利性，透過安全晶片整合，另可達到比一般NFC通訊方案強度更高的資安保全應用架構。
除安全晶片的整合方案外，目前也有採取NFC整合SIM(Subscriber Identity Module)用戶驗證模組之安全模式應用，利用SIM把托管之行動商務應用程式與保管安全金鑰，再搭配NFC整合應用方案提供更完整的應用服務安全保障。
