基于近场通信与射频识别技术的非接触式支付研究.pdf
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1、2023 年 25 期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application基于近场通信与射频识别技术的非接触式支付研究高梦谣,冷秀娟*,杲文迪(青岛黄海学院,山东 青岛 266427)虽然物联网技术作为中国现代信息化建设的巨大助推器,促进了农业、工业、制造业及服务业等众多领域的蓬勃发展,但物联网并不是一项创新科技、一个意识形态,而是一个经过精细加工的网络应用技术,对于企业自主生产控制以及无接触式交付服务都有重要帮助。我们生活在一个日益无线化的世界,无现金支付或访问控制已经成为常态化。细心的读者可能早已注意到,一些商店的收银台也开始出现“无人化”趋势,
2、比如优衣库、迪卡侬这些大家时常光顾的商店,均已采用自助式结账。1RFID技术与NFC技术的含义射频识别技术(RFID),又称无线射频识别。其是一项通信方式,能够透过无线信号辨识指定目标或读取有关数据资料,而不需在识别系统内与指定对象间产生电气或光学的联系。RFID 技术主要是通过对绑定在物体上的标签进行识别和追踪,从而达到管理物体的目的。但在实质上这是一种无线通信方式,也就是通过无线电磁波来传递数据。不过与常规的通信手段不一样的是其主要功能,并没有使用普通电话甚至短信等。而 RFID 技术则是通过使用标签(Tag)来识别物体。除了标签,RFID 系统还有一个双向无线收发机,被称为读写器(Int
3、errogator/Reader),向标签传递信息,并读取标签的数据。因此 RFID 技术又分为了被动型 RFID 和主动式 RFID。被动 RFID 一般是指传统的不带电池的无源 RFID,其完全依赖于接收电磁波的驱动电路工作,标签的功率和识别范围并不会变化。而主动式 RFID 则一般是指主动式的 RFID 标签,其识别范围也会随着功率的改变而降低。RFID 频段及其应用见表1。近场通信(New Field Communication),即 NFC 技术,是由非接触式射频识别技术(RFID)和互连互通技术融合发展而来,利用了 NFC 技术的系统之间可以在距离较近的情况下进行数据之间通信的一种
4、新技术。手机支付通过点对点通信设备的功能集成,如电感阅读器、电感芯片、电子票务、门禁控制、移动证件识别和电子防伪等,利用手机客户端就可以实现。基金项目:2022 年省级大学生创新创业训练计划项目(S202213320065)*通信作者院冷秀娟(1981-)女,硕士,副教授。研究方向为计算机应用、大数据应用、建筑科学与工程。摘要:“物联网”一词近几年逐渐走进人们的生活,正推动人类社会从“信息化”向“智能化”转变,通过各种网络技术及射频识别等传感设备,将对象进行独立标识,按需求连接起来,进行信息传输和协同交互,以实现对物端的智能化信息感知、识别、定位、跟踪、监控和管理等。人们把射频识别技术(RFI
5、D)作为物体标识的代表,随着技术的进步,起源于 RFID 技术的近场通信技术(NFC)在各个领域发挥巨大的作用,其中非接触式支付是一项巨大的进步。关键词:RFID;NFC;物联网;非接触式支付;非接触式支付安全中图分类号院TP391文献标志码院A文章编号院2095-2945渊2023冤25-0104-04Abstract:The term Internet of Things has gradually entered peoples lives in recent years,which is promoting thetransformation of human society from
6、 being informative to being intelligent.Through various network technologies and sensorequipment such as radio frequency identification(RFID),objects are independently identified,connected according to demand,andinformation transmission and collaborative interaction are carried out,so as to realize
7、the intelligent information perception,identification,positioning,tracking,monitoring and management.People regard RFID technology as the representative of objectidentification.With the progress of technology,NFC technology,which originated from RFID technology,has played a great role invarious fiel
8、ds,among which contactless payment is a great progress.Keywords:RFID;NFC;Internet of Things;contactless payment;contactless payment securityDOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2023.25.025104-研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application2023 年 25 期2NFC与RFID存在的差异RFID 和 NFC(图 1)设备都是通过射频信号进行非接触式数据传送的方式,而其区别主
9、要就是以下 3点:工作频段的不同,传播距离的不同及使用领域的不同。图 1NFC与RFID第一点,工作频段的不同。RFID 技术从高至低,可以分为微波技术频段(2.45 GHz)、超高频段(433.92 MHz、915MHz)、中频段(13.56MHz)以及低频分量段(125KHz),而公司按照用户需求及设备状况可以选取应用频段,就这样达到了服务目标与经济性。但因为 NFC 技术作为RFID 技术的衍生产品,目标是实现进场交换,所以也就采用了 13.56MHz 为基本频段,不过这也提高了公司内部点对点的通信水平。第二点,传输距离的不同。NFC 可以通过在设备内部实现无接触点对点式的信息传输,在
10、10 m 以内传递大量信息,而 RFID 的传播范围则能够做到从几米至几百米。因为 NFC 采用了特殊的频率衰减算法,相比于RFID 而言,NFC 拥有距离近、宽度大、功耗低优势。第三点,由于使用领域的不同。有源的 RFID 技术比较擅长于更远距离的,主要是用于对物品的标识,物流、交通、物流管理等领域也普遍采用的 RFID 技术来跟踪物品。但是 NFC 芯片的集成度也更高,集读卡器和标签于一身。并且 NFC 的双向通信功能正在更加完善中。即 NFC 不但能够作为标记来进行标识,而且还能够作为一个双向的通信工具来进行数据交换。而从目前来看,NFC 技术更多地用于企业与消费者电子之间的相互通信,包
11、括了企业生活付款、交通付款、传输数据等。就 NFC 功能而言,尽管在消费场景以及近距离的物体辨识等方面,二维码在许多情况下都具有NFC 的功能,不过对于智能手机而言,NFC 并没有提供必要的通信接口。虽然是在 RFID 技术上发展而来的,但是面向不同的应用场景,RFID 的应用场景还是比 NFC 多很多。3非接触式支付非接触式支付是指在信用卡和借记卡、智能钥匙、智慧卡或其他装置,也包括在智能手机和其他的移动装置中,透过使用无线射频识别(RFID)或近场通讯(NFC),例如三星的收费、苹果收费、Google Pay 以及其他使用非接NFC 技术可以迅速完成各种电子设备间和其他各类电子设备之间的无
12、线通信,还可以作为一种虚拟接口。通过 NFC 技术还可以完成任何 2 种无线互联网设备间的消息通信、信息访问、数据交互等,并使其变得更加简便只要在与任意 2 种电子设备对接时,不通过电缆连插设备,就可以完成彼此之间的信息通信,并能够将任意 2 种无线互联网设备间的“通信距离”极大地减小。在无线网络的环境中,NFC 技术可以不必通过简单或复杂的菜单就能够建立连接,进而实现了与非接触式智慧卡、RF 应答机等电子设备间的信息交互通信。NFC 系统与普通红外线系统相比,在有源和无源模式下更能同时进行,从而在非接触式智慧卡、RF 应答机,以及各种无源滤波器之间实现实时通信。而与普通蓝牙网络相比,NFC
13、系统则更可以实现对等的一一对应的通信。NFC 也是目前设备应用十分普遍的一种通信接口。其允许智能设备间采用彼此接近的方法来交流信息。NFC 系统中还能够在一个无源的 NFC 标签之间实现通信,而这种通信方法也与 RFID 很相似。而 NFC 技术则是由 RFID 技术发展而来,除了通信协议,在 NFC 规范中还定义了数据协议。在 NFC 的一个芯片上,整合了感应式阅读器、感应式芯片等点对点的技术,从而可以在很短时间内就与兼容系统实现识别与数据的交换。距离与耦合技术 频率 应用 读取范围 低频(LF)感应耦合 125145 kHz 动物识别、工业生产、自动化、车辆防盗系统、访问控制 几厘米到 1
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