文章來源：力學(xué)科普

原文作者：Bingo

在數(shù)字支付技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，支付寶推出的“碰一下”支付功能以其便捷性和高效性迅速吸引了廣泛關(guān)注。這一支付方式不僅簡(jiǎn)化了支付流程，改變了我們?nèi)粘５闹Ц读?xí)慣，更是在安全性和效率上樹立了新的標(biāo)桿。那么，你有沒有想過這背后的原理是什么呢?其實(shí)這背后使用的是一種叫NFC的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)由來已久，今天我們就來了解一下究竟什么是NFC?它的工作原理又是怎樣的?

什么是NFC?

NFC是近場(chǎng)通信的簡(jiǎn)稱，它指的是一種短距離無線通信技術(shù)。它的工作原理是基于射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)，但NFC與傳統(tǒng)的RFID有所不同，它具有兩個(gè)重要的特點(diǎn)：一是短距離通信，NFC的通信距離非常短，一般在幾厘米以內(nèi)。這種特性使得它具有較高的安全性，避免了遠(yuǎn)距離的信號(hào)干擾和竊聽;二是雙向通信，NFC不僅可以讀取信息，還能主動(dòng)發(fā)送信息，支持雙向數(shù)據(jù)交換。這使得NFC在某些應(yīng)用中比傳統(tǒng)的單向RFID更為靈活。

此外，NFC技術(shù)的工作頻率通常是13.56 MHz，標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速率為106kbps到424kbps，傳輸速率適中，足以支持大多數(shù)常見的應(yīng)用場(chǎng)景。

NFC的工作原理

NFC的工作原理可以用簡(jiǎn)單的“發(fā)射和接收”來概括。具體來說，NFC設(shè)備通過電磁場(chǎng)相互通信。當(dāng)兩個(gè)支持NFC的設(shè)備靠得足夠近時(shí)，它們會(huì)通過電磁波交換信息。NFC設(shè)備通常由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組成：

在主動(dòng)模式下，NFC設(shè)備主動(dòng)發(fā)出信號(hào)來與其他設(shè)備進(jìn)行通信。手機(jī)或其他設(shè)備會(huì)通過NFC芯片發(fā)射信號(hào)，等待接收方的響應(yīng);在被動(dòng)模式下，NFC設(shè)備并不主動(dòng)發(fā)信號(hào)，而是利用來自其他設(shè)備的電磁場(chǎng)供電并響應(yīng)信號(hào)。被動(dòng)模式常用于卡片、標(biāo)簽等設(shè)備。而對(duì)于雙向模式來說，兩個(gè)NFC設(shè)備之間可以相互發(fā)送和接收信息。這個(gè)模式常用于設(shè)備之間的配對(duì)或者文件傳輸。

NFC在手機(jī)中的應(yīng)用

NFC技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，幾乎涵蓋了我們生活中的各個(gè)領(lǐng)域。下面列舉一些常見的NFC應(yīng)用：

3.1 移動(dòng)支付

移動(dòng)支付是NFC最廣為人知的應(yīng)用之一。如今，使用手機(jī)進(jìn)行支付已經(jīng)成為日常生活的一部分。通過NFC功能，智能手機(jī)可以與支付終端(如POS機(jī))建立快速的連接，完成支付過程。例如，使用支付寶、微信支付、Apple Pay等應(yīng)用時(shí)，手機(jī)只需要靠近支付設(shè)備，就能完成支付。這是因?yàn)槭謾C(jī)內(nèi)的NFC芯片與POS機(jī)之間通過近場(chǎng)通信交換信息，實(shí)現(xiàn)資金的轉(zhuǎn)賬。

在支付過程中，手機(jī)內(nèi)的NFC芯片充當(dāng)了一個(gè)“電子錢包”的角色，它存儲(chǔ)了銀行卡信息或支付賬戶的信息，進(jìn)行加密和認(rèn)證，確保支付過程的安全。

3.2 電子門禁

NFC技術(shù)也廣泛應(yīng)用于電子門禁系統(tǒng)中。許多現(xiàn)代辦公樓、酒店房間等場(chǎng)所已經(jīng)開始使用NFC作為門禁卡的替代品。只需將支持NFC的手機(jī)靠近門禁設(shè)備，就能完成身份驗(yàn)證并打開門鎖。這種方式不僅方便快捷，還能減少傳統(tǒng)門禁卡丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 藍(lán)牙配對(duì)

NFC在藍(lán)牙配對(duì)中也有著重要的作用。當(dāng)你想要將手機(jī)與藍(lán)牙耳機(jī)、音響、車載系統(tǒng)等設(shè)備配對(duì)時(shí)，傳統(tǒng)的配對(duì)過程需要手動(dòng)輸入密碼或選擇設(shè)備。而使用NFC時(shí)，只需將手機(jī)與藍(lán)牙設(shè)備靠近，設(shè)備會(huì)自動(dòng)識(shí)別并完成配對(duì)，大大簡(jiǎn)化了操作流程，提高了便捷性。

3.4 智能標(biāo)簽與信息交換

NFC標(biāo)簽(也稱為NFC標(biāo)簽卡、NFC貼紙)是一種通過NFC與手機(jī)等設(shè)備進(jìn)行信息交換的裝置。NFC標(biāo)簽廣泛應(yīng)用于智能廣告、票務(wù)系統(tǒng)、商品信息查詢等場(chǎng)合。例如，你可以在商店中看到一些嵌入NFC芯片的廣告牌或商品標(biāo)簽，用戶只需將手機(jī)靠近標(biāo)簽，即可獲得商品的詳細(xì)信息、優(yōu)惠活動(dòng)、防偽溯源信息等內(nèi)容。

此外，NFC標(biāo)簽也可以用來存儲(chǔ)一些簡(jiǎn)單的信息或設(shè)置。例如，在家庭自動(dòng)化系統(tǒng)中，你可以將NFC標(biāo)簽貼在門口，利用手機(jī)掃描標(biāo)簽來控制智能家居設(shè)備，如打開燈光、調(diào)整空調(diào)溫度等。

3.5 數(shù)據(jù)交換與文件分享

NFC技術(shù)也可以用于設(shè)備之間的快速數(shù)據(jù)交換。在一些設(shè)備中，用戶只需將兩部支持NFC的手機(jī)靠近，便能迅速交換聯(lián)系人、照片、音樂文件等數(shù)據(jù)。這種方式與藍(lán)牙相比，速度較快且操作簡(jiǎn)單，尤其適用于文件量較小的快速傳輸。

3.6 身份認(rèn)證與電子票證

NFC還可以用于身份認(rèn)證、電子證件及電子票務(wù)。例如，一些國(guó)家和地區(qū)的公共交通系統(tǒng)支持NFC車票，乘客只需將手機(jī)靠近刷卡設(shè)備，即可快速完成車票的驗(yàn)證。此外，NFC技術(shù)還被用于一些高安全性場(chǎng)合，如門禁卡、身份證、電子護(hù)照等身份認(rèn)證場(chǎng)景。