深入了解RFID與NFC技術(shù)與應(yīng)用 通往物聯(lián)網(wǎng)與電子商務(wù)的康莊大道

　　RFID與NFC都是短距離的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)，由于前者使用多種頻段，以及后者被開發(fā)出來應(yīng)用于移動市場，使兩者的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域也有所不同。RFID主打射頻辨識，可應(yīng)用在物品的辨識上，如今RFID已廣泛應(yīng)用在各行各業(yè);NFC則主打近場通訊，搭配移動裝置，以做到移動支付的應(yīng)用。接下來深入了解RFID與NFC的技術(shù)與應(yīng)用。

　　RFID最早應(yīng)用在敵我辨識 進(jìn)而開發(fā)出更多應(yīng)用

　　RFID(Radio Frequency IDentification;射頻辨識)是利用無線射頻的技術(shù)，來做為標(biāo)簽辨識的一種應(yīng)用。其最早在二次世界大戰(zhàn)時期(1935～1950年)被開發(fā)出來，英國空軍首度應(yīng)用在飛航安全領(lǐng)域。

被動式RFID標(biāo)簽的內(nèi)部構(gòu)造。

　　他們當(dāng)時研發(fā)出一套IFF(Identify Friend of Foe;敵我辨識)系統(tǒng)，在每架飛機(jī)上裝設(shè)Active(主動式)標(biāo)簽，當(dāng)?shù)孛胬走_(dá)發(fā)射并偵測訊號到飛機(jī)時，飛機(jī)上的標(biāo)簽也會發(fā)出適時響應(yīng)，以分辨飛機(jī)是敵是友，避免友方軍機(jī)被誤擊。

　　到了1960年代，許多與雷達(dá)和RF相關(guān)的論文被發(fā)表出來，而不少公司也開始將RFID的技術(shù)商業(yè)化、普及化。RFID最早應(yīng)用在商品的防盜機(jī)制，至今這種技術(shù)仍被廣泛使用：商家在產(chǎn)品包裝內(nèi)安裝一組被動式(Passive)卷標(biāo)，里面僅有1位數(shù)據(jù)(代表開或關(guān))，當(dāng)該產(chǎn)品有付費時，在結(jié)賬時就會把該位關(guān)閉，若沒付費的話，當(dāng)這個人試圖挾帶該商品走出商店的話，店門口的讀取器就會偵測到，并發(fā)出響亮的警鈴聲。

　　直到1973年，第一個申請到美國專利的Mario Cardullo，其主動式RFID卷標(biāo)具備可擦寫內(nèi)存，可反復(fù)使用，成為當(dāng)今RFID的開山鼻祖。同年，Charles Walton也獲得美國被動式RFID的專利，應(yīng)用在門鎖產(chǎn)品上：在一張門卡上安裝轉(zhuǎn)發(fā)器，當(dāng)門鎖上的讀取器偵測到正確的門卡時，就會開鎖。如今該技術(shù)被廣泛應(yīng)用到飯店與住宅的門鎖上。

　　RFID提升倉儲與物流效率 票務(wù)通行也更方便

　　拜物聯(lián)網(wǎng)科技進(jìn)步之賜，RFID發(fā)展至今，已具備輕薄、小型化，并可提供一對多的讀取，可重復(fù)使用，儲存容量高。免電池設(shè)計，使用壽命長，安全性高。免接觸，在一定距離內(nèi)即可感應(yīng)并讀取到。可抵抗各種惡劣環(huán)境，延展性高，可制作成各種包裝類型。因此RFID標(biāo)簽最早被大量應(yīng)用到倉儲、物流的自動化領(lǐng)域。到了2005年隨著百貨零售業(yè)者大量采用之后，加速RFID的市場迅速普及。

　　如今RFID的應(yīng)用范圍很廣，除了零售通路之外，如今包含物流倉儲、國防安全、公共領(lǐng)域、醫(yī)療照護(hù)、旅游休閑、金融服務(wù)、電信服務(wù)、交通運輸、營建行業(yè)、展覽會場、公司門禁、學(xué)校安全等等，都有RFID導(dǎo)入的應(yīng)用案例。常見的有門禁系統(tǒng)、貨品管理、資產(chǎn)回收、物料管理、廢棄物處理、醫(yī)療應(yīng)用、高速公路收費系統(tǒng)、商品防盜防偽、自動化控制、各式票證、動物識別、失智癥防走失等等。

　　RFID技術(shù)與原理

　　RFID產(chǎn)品主要分成：Tag(標(biāo)簽)與Reader(讀取器或詢問器)。Tag依照設(shè)計可分成Passive(被動式)、Semi-Active(半主動式)、Active(主動式)的種類。這些標(biāo)簽的共同點，就是內(nèi)部有一個微型芯片，具備少許內(nèi)存(主要儲存辨識信息)和無線電波收發(fā)器(Transceiver) 與天線。

　　采用點對點(Point-to-Point)的溝通方式，當(dāng)Tag靠近Reader時，便會接收到Reader發(fā)出來的詢問命令與電磁波，讓Tag內(nèi)部芯片導(dǎo)電并運作，讓其具有足夠的微弱電力來將Tag的各種信息(例如物料編號、生產(chǎn)日期、商品條形碼、房門編號、汽車編號等)發(fā)射回去，讓Reader接收到，便可將數(shù)據(jù)傳到后臺的計算機(jī)來進(jìn)行后續(xù)的辨識與處理。

　　Passive標(biāo)簽需要接收到足夠的Reader電磁波，才有足夠電力驅(qū)動其內(nèi)部運作，因此反應(yīng)和訪問速度較慢、距離需要較近。而Semi-Active標(biāo)簽則是加入一小顆電池，即使在微弱Reader的訊號下依然能夠?qū)⑿畔l(fā)射回去，因此具備反應(yīng)佳、速度快、距離更遠(yuǎn)的特性。

　　而Active卷標(biāo)則是具備電源供應(yīng)器或容量大的電池，可利用自有電力在其周圍形成有效的活動區(qū)，主動偵測周圍是否有讀取器，以便將ID訊息發(fā)送過去。

　　至于RFID使用到的頻帶與種類，共有6種：LF(低頻，用在動物識別與工廠資料搜集)、HF(高頻，通常設(shè)計成卡片類，如MIFARE，ISO/IEC 14443規(guī)范，運用在公交卡等商品，也是NFC應(yīng)用的頻段)、UHF(超高頻，搭配主動式標(biāo)簽，應(yīng)用在國防領(lǐng)域)、ISM頻段的歐洲與北美UHF頻(應(yīng)用在EAN歐洲商品編碼，與各種規(guī)范)、ISM頻段的微波(即802.11 WLAN和藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn))、超寬帶(UWB，搭配半主動或主動式標(biāo)簽)段的微波。速度從低速、中速、到高速，距離從10公分到最高200公尺都有。

　　從RFID演變而來 NFC進(jìn)攻移動裝置市場

　　NFC(Near-Field Communication;近場通訊)技術(shù)系自RFID技術(shù)演變而來，由NXP(恩智浦)、Nokia和Sony共同研發(fā)、以RFID為基礎(chǔ)的一種互連技術(shù)，該技術(shù)已通過ISO/IEC IS 18092、EMCA-340、ETSI TS 102 190等國際標(biāo)準(zhǔn)，成為RFID的另一種衍生技術(shù)，專攻移動裝置市場。

NFC芯片在移動支付領(lǐng)域的3種整合應(yīng)用。

　　NFC采用HF(高頻，13.56MHz)的頻帶，讓兩種裝置能夠在20公分的距離內(nèi)，以106Kbps、212Kbps、424Kbps等3種傳輸速度模式來進(jìn)行信息互通。NFC類似藍(lán)牙的裝置認(rèn)證技術(shù)，只不過藍(lán)牙需要先進(jìn)行裝置“配對”才能互通，而NFC則不用，只要裝置近距離感應(yīng)即可。因此NFC亦可當(dāng)作藍(lán)牙技術(shù)的互補(bǔ)，以加速裝置間的互相認(rèn)證。

　　NFC瞄準(zhǔn)移動裝置市場，目前以智能型手機(jī)為主。透過內(nèi)建NFC芯片，即可達(dá)到許多RFID的相關(guān)應(yīng)用。NFC具備3種模式：卡片仿真模式(類似取代悠游卡)、讀取器模式(可主動讀取其他裝置所提供的信息)、點對點模式(可做為裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸)，能應(yīng)用到員工識別證、上下班打卡、門禁管理、電子票證、會員卡集點、計算機(jī)安全登入、大眾運輸票券、電子支付等領(lǐng)域。

　　ICT大廠首先支持 金融產(chǎn)業(yè)也看好NFC技術(shù)

　　NFC雖然2004年就出道，但礙于當(dāng)時電子支付與相關(guān)法令尚未成氣候，使其發(fā)展受到限制。然進(jìn)行在許多NFC大廠的推廣，與ICT大廠和軟件巨頭的紛紛支持之下，使得NFC近期的發(fā)展開始出現(xiàn)曙光。

　　Google在Android 4.0版本內(nèi)，便支持NFC功能，而微軟也在其Windows Phone 8與Windows 8，加入NFC的支持功能，此舉可讓內(nèi)建NFC芯片的Android手機(jī)/平板或WP8手機(jī)/Windows 8平板/筆電之間，在經(jīng)由NFC認(rèn)證之后，便能打開藍(lán)牙功能，以便互相傳遞網(wǎng)址、Google/Bing地圖信息、聯(lián)絡(luò)人(vCard)與圖片。而三星推出的S Beam，則內(nèi)建在自家的手機(jī)內(nèi)，其在NFC認(rèn)證之后則是打開Wi-Fi Direct功能來進(jìn)行高速傳輸，以便傳遞大容量的音樂、影片等檔案。NFC可協(xié)助手機(jī)，讓數(shù)據(jù)共享更加簡單，不需要再做繁復(fù)的設(shè)定。

　　Android的NFC手機(jī)，依照其SE(Secure Element;安全組件)的配置方式，可分成內(nèi)建于手機(jī)、內(nèi)建于SWP SIM卡、內(nèi)建于SD卡等3種。為統(tǒng)一管理NFC卡片問題，GSMA聯(lián)盟定義了TSM(Trusted Service Management;信托服務(wù)管理)平臺，來滿足移動支付提供者在營運整合上的需求。

　　然在蘋果部分，其iPhone 6/6 Plus手機(jī)也內(nèi)建NFC芯片，先應(yīng)用在Apple Pay移動支付。搭配其Touch ID(指紋辨識)與NFC技術(shù)，消費者能夠在美國地區(qū)超過2.2萬個支持Apple Pay的在線商店或?qū)嶓w商店來結(jié)賬，不須拿出信用卡或簽名，該服務(wù)還會擴(kuò)及到Apple Watch智能手表。因此NFC的流行，將改變消費習(xí)慣。