新聞中心

品佳力推NXP NFC 手機行動支付解決方案, 提供更便捷、更安全的智能生活體驗

 2014-05-20

一、NFC 技術概要:
NFC英文全稱Near Field Communication,近距離無線通訊。是由恩智浦公司發起,由諾基亞、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術,NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來,在單一晶片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與相容設備進行識別和資料交換。這項技術最初只是RFID技術和網路技術的簡單合併,現在已經演變成一種短距離無線通訊技術,發展態勢相當迅速。NFC具有雙向連接和識別的特點,工作於13.56MHz頻率範圍,作用距離接近10釐米。NFC技術在ISO 18092、ECMA 340和ETSI TS 102 190框架下推動標準化,同時也相容應用廣泛的ISO 14443 Type-A、B以及Felica標準非接觸式智慧卡。

NXP為NFC產業生態鏈的晶片廠領導者,目前全球約有90%的NFC手機晶片皆由NXP供應。此外,全球70%的行動裝置更同時內嵌NXP的NFC與嵌入式安全元件。著眼於未來行動支付商機,NXP不僅將在高階智慧型手機市場提高安全晶片,感應器及音訊晶片的整合技術,亦將向中低階的智慧型手機市場布局。

NFC具有三種工作模式:
‧Card Emulation模式:移動支付,票證,通道控制,收費站,停車卡等
‧Peer-to-Peer通訊模式:資料交換:快速,容易,方便實現設備的建立,配置和連通
‧Reader模式:內容分發,資訊訪問,廣告宣傳




二、NFC 技術晶片介紹:
品佳集團目前主推的NXP NFC晶片為PN544/PN65O和PN547/PN65T。PN544符合歐洲電信標準協會(ETSI)制定的最新NFC規範,能夠為手機製造商和行動營運商提供完全相容的平臺,用以推出下一代NFC設備和服務。PN544完全相容現已發佈的所有通過單線協議(SWP) 連接SIM卡和主機控制器介面(HCI)的NFC規範。此外,恩智浦與Gemalto、Oberthur Technologies和Giesecke & Devrient等領先SIM卡製造商密切合作,以確保包括MIFARE技術在內的SWP介面的互通。PN65O即為PN544加上NXP的SMART MX安全模組,PN544和PN65O硬體PIN to PIN 完全相容。

PN544和PN65O下優勢。
‧小尺寸,便於進行尺寸優化
‧低功耗
‧電池關閉及低電量工作模式
‧可選與平臺無關的軟體堆疊
‧提供GPIO PORT 可供外部單元控制
‧中斷 IRQ 可使外部控制單元的命令通訊更簡易
‧支援安全單元控制介面
‧整合電源控制單元

PN65O / PN544提供多種主機介面選擇 ,確保手機製造商實現輕鬆集成
‧High Speed UART
‧SPI
‧I2C
支援多種RF介面協定:ISO14443A/B ;ISO15693 ;MIFARE ;Felica

PN547C2是最新一代NFC晶片,支援最新NCI標準協定,PN547的性能超越當前所有NFC無線控制器,與PN544相比,其射頻範圍提高一倍,無線資料輸送量提高五倍,封裝尺寸與能耗量均減少一半。PN547的全球互通性極強,可相容所有非接觸式讀卡器和NFC標籤,在不久的未來將提供全新的使用者體驗。此外,恩智浦新一代行動支付解決方案支援各種應用場合,不但與MIFARE系列的技術完全相容(包含Classic 1K、Classic 4K、DESFire、Plus),還可實現手持行動POS機和行動票務等NFC擴展應用。PN547全面支援全球超過70%的非接觸式交通系統中使用的MIFARE。此外,PN547的卓越設計不僅提升了RF性能,更以較小的天線及較低材料成本,輕鬆取得EMVCo和NFC論壇的認證。PN65T內置SE,與PN547C2 (BGA),PIN to PIN完全相容。軟體方面成功整合於Android最新版本 KitKat4.4.

PN547解決方案重點特色說明:
‧支援小尺寸行動設備,封裝尺寸減少50%
‧電池壽命更長,能耗減少50%
‧觸碰反應可靠—射頻範圍增加兩倍,支援MIFARE協定,擴大互通性
‧觸碰反應敏捷—系統資料輸送量增加五倍
‧降低OEM廠商硬體成本,透過支援小型天線減少外部元件數量,進而降低硬體總成本
‧充分利用恩智浦開放原始程式碼、提供超過130個NFC專案經驗以及其端對端專業知識

三、NFC 手機行動支付實現原理:
NFC PN544 / PN65O 硬體電路:
NFC PN544 / PN65O 硬體電路:

 

NFC 電子錢包功能 是以手機為交易平臺 ,由PN544 NFC控制器 (PN65O則內建了安全模組)和安全模組兩大部分實現行動支付及資料交換功能。

RF 部分:
NFC 射頻電路是由 EMC濾波電路、匹配電路、接收電路、天線等四大部分組成。

EMC濾波電路:由於該系統是以13.56MHz的操作頻率為基礎,該頻率由石英晶振產生,與此同時還會產生高階諧波。為了符合內部電磁相容性規則,13.56MHz的三次、五次及五次以上的高階諧波必須適當的抑止。所以該EMC電路配置為一LC低通濾波器,用來濾除高次諧波。

天線匹配電路 ,由於天線線圈本身是一個低阻抗的設備,為了能夠把NFC IC 送出的能量以最大化傳遞給天線,所以在天線與NFC IC 間須加一匹配電路 。消除因不匹配而造成的信號反射形成的能量損失。

接收電路由 R127 ,C118 ,R128 , C119 組成 ,晶片內部產生的Vmid電位作為RX管腳的輸入電位 ,為減少擾動,需用電容將Vmid接地。Vmid 的偏置電壓可以增加Rx 腳的電壓驅動。

NFC射頻部分電路:
NFC射頻部分電路:

NFC 與 SIM卡安全模組介面電路 ,NFC IC 帶有 SWP 一線 介面 可以實現與SIM 卡的資料通訊 ,

其參考電路為


四、NFC 技術應用與前景
NFC設備可以用作非接觸式智慧卡、智慧卡的讀寫器終端以及設備對設備的資料傳輸鏈路。其應用廣泛,NFC應用可以分為四個基本類型。諸如門禁管制或交通/活動驗票之類的應用,使用者只需將儲存有票證或門禁代碼的設備靠近閱讀器即可。還可用於簡單的資料擷取應用,例如從海報上的智慧標籤讀取網址。

接觸、確認。行動支付之類的應用,使用者必須輸入密碼確認交易,或者僅接受交易。

接觸、連接。將兩台支援NFC的設備連結,即可進行點對點網路資料傳輸,例如下載音樂、交換圖像或同步處理通訊錄等。

接觸、探索。NFC設備可能提供不止一種功能,消費者可以探索瞭解設備的功能,找出NFC設備潛在的功能與服務。

1. NFC用於智能媒體
對於配備NFC的電話,利用其讀寫器功能,用戶只需接觸智慧媒體即可獲取豐富的資訊或下載相關內容。此智慧媒體帶有一個成本很低的RFID(嵌入或附加在海報中)標籤,可以通過行動電話讀取,借此發現當前環境下豐富多樣的服務專案。並且手機可以啟動移動網路服務請求,並立即按比例增加運營商的網路流量。運營商可以投資這個“即時滿足”工具,通過鈴聲下載、移動遊戲和其他收費的增值服務來增加收入。

2. NFC用於付款和購票等
最早在行動電話上使用非接觸式智慧卡,只是將卡黏到電話中。也並未通過非接觸式卡提供任何加值服務,而且也不利用行動電話的功能或行動電話網路。之後經過改進,雖將非接觸式智慧卡整合到電話中,但仍然是基於傳統智慧卡部署的封閉系統。我們現在正見證向NFC電話發展的趨勢,這種電話充分利用行動電話功能和行動電話網路,還提供卡讀寫器和設備對設備連接功能。

使用非接觸式智慧卡的支付方式在美國和亞太地區發展勢頭良好。Visa、MasterCard和美國運通等信用卡的內置支付程式可以安全地存儲在設備上的安全IC內。這樣,NFC電話就可以充分利用現有的支付基礎架構,並能夠支援行動電話公司的新服務專案。

3. NFC用於電子票證
電子票證是以電子方式存儲的存取權限,消費者可以購買此許可權以獲得娛樂場所的入場權。整個電子票證購買過程只需幾秒鐘,對消費者而言非常簡單便捷。在收集並確認了消費者的支付資訊後,電子票證將自動傳輸到消費者的行動電話或安全晶片中。

使用者將行動電話靠近自動售票終端,即開始交易。使用者與服務設備充分交互,然後通過在行動電話上確認交易,完成購買過程。到娛樂場所時,用戶只需將自己的行動電話靠近安裝在入口閘門上的閱讀器即可,閱讀器在檢查了票證的有效性後允許進入。

4. NFC用於連接和作為無線啟動設備
消費者希望無線連接簡單便捷,但對消費者承諾的便利性和移動性卻仍未兌現。雖然使用方便已成為消費者優先選擇的主要原因,但安全性也是一種必要的因素。

5, NFC用於藍牙配對
通過NXP推出的NTA203或NTAG203F,NFC智慧手機快速完成手機與音箱的配對,然後通過藍牙無線播放手機中的音樂。

NTAG203和NTAG203F滿足NFC Forum Tpye 2規範,容量大小為144K Bytes.



NFC 手機應用不只是用於行動支付,它的運用遠遠超出了我們的預想:




NFC存在著巨大的潛力去改變消費者行為和消費習慣,並為移動商務創造新的商機。其獨特的簡單操作方式使其特別方便消費者使用,其具有的安全性使其成為付費和金融應用的理想選擇,這些都是這一技術得到普及的關鍵因素。

恩智浦預計NFC的發展前途無限。業界分析師也認為,NFC的應用潛力強勁,會廣泛用於票務應用、音樂下載等許多銷售終端。

NFC能説明人們在許多不同的設備間交換各種資訊內容,如音樂、資訊、照片、視訊短片、電影等等,還可以購買新的資訊內容。手機中的NFC是我們的目標-一個隨時隨地接收資訊、娛樂和服務的世界成為現實的關鍵。

五、市場前景
本方案目前主要的應用產品為智慧手機和平板電腦,2013年是NFC手機市場起跑點,全球具有NFC功能手機出貨量躍升至2.75億支,年成長128%2014具有NFC功能手機出貨量將成長到4.16億支,年成長51.3%。預估到了2018年,全球具有NFC功能的手機出貨量將達11.7億支,與2013年相較,出貨量跳升約4倍。2013年具NFC功能手機滲透率僅為18.2%,預估到2018年滲透率會攀升到64%。採用NXP NFC 方案的手機在三星、Htc等主流手機廠商帶領下,越來越多的手機品牌在採用這個領先的方案。在國內行動支付標準逐步明朗化,將採用國際標準的13.56Mhz 前提下,本方案將有具有巨大的潛力。



資料來源:ABI.

若需任何產品詳情, 請洽品佳集團 NXP 產品線企劃人員, 謝謝!