原標題：NFC原理

NFC（Near Field Communication，近場通信）是一種短距離的高頻無線通信技術，允許電子設備之間進行非接觸式點對點數據傳輸和交換。以下從工作原理、通信模式、工作流程三方面為你詳細介紹：

工作原理

NFC基于射頻識別（RFID）技術發展而來，其核心原理是利用電磁感應原理實現設備之間的數據傳輸，具體涉及以下關鍵環節：

• 磁場耦合：NFC設備包含一個NFC芯片和一個天線線圈。當一個NFC設備（如手機）靠近另一個NFC設備或標簽（如公交卡）時，發起設備（手機）的天線線圈會產生一個交變磁場。這個交變磁場會在接收設備（公交卡）的天線線圈中感應出電動勢，從而實現能量的傳遞。

• 數據調制與解調：為了傳輸數據，發起設備會對交變磁場進行調制。調制是將要傳輸的數據信息（如0和1的二進制信號）加載到交變磁場上的過程。常見的調制方式有調幅（ASK）、調頻（FSK）和調相（PSK）等。接收設備通過檢測磁場的變化來解調出原始的數據信息。

• 通信協議：NFC通信遵循特定的協議標準，如ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和NFCIP-1等。這些協議規定了數據傳輸的格式、速率、時序等規則，確保不同廠家生產的NFC設備之間能夠相互兼容和通信。

通信模式

NFC主要有三種通信模式，分別是卡模擬模式、讀寫器模式和點對點模式，不同的模式適用于不同的應用場景。

• 卡模擬模式

• 原理：在這種模式下，NFC設備模擬成一張智能卡，如銀行卡、公交卡等。NFC芯片內部存儲了卡的相關信息，如卡號、余額、密鑰等。當NFC設備靠近讀卡器時，讀卡器會產生一個交變磁場，為NFC設備供電，并與之進行數據交互，完成身份驗證和交易等操作。

• 應用場景：常用于移動支付、門禁系統、公交刷卡等場景。例如，用戶可以使用支持NFC功能的手機在公交刷卡機上輕輕一靠，完成車費支付。

• 讀寫器模式

• 原理：NFC設備作為讀寫器，主動發出射頻信號，讀取或寫入其他NFC標簽或卡片中的信息。讀寫器通過天線線圈產生交變磁場，激活附近的NFC標簽，然后與標簽進行數據通信，讀取標簽中存儲的數據或向標簽寫入新的數據。

• 應用場景：可用于商品信息查詢、電子海報互動、智能標簽讀取等場景。比如，在超市購物時，用戶可以用手機讀取商品上NFC標簽的信息，了解商品的詳細介紹、價格、產地等。

• 點對點模式

• 原理：兩個NFC設備之間可以直接進行點對點的數據傳輸，無需通過讀卡器或標簽。兩個設備相互靠近后，會通過電磁感應建立通信鏈路，然后按照預定的協議進行數據交換。

• 應用場景：常用于設備之間的文件傳輸、聯系人共享、藍牙配對等場景。例如，兩部支持NFC功能的手機相互靠近，可以快速傳輸照片、音樂等文件。

工作流程

以常見的手機NFC刷卡支付為例，介紹NFC的工作流程：

• 設備靠近：用戶將支持NFC功能的手機靠近支持NFC支付的POS機。此時，手機的NFC天線和POS機的NFC天線進入彼此的感應范圍（通常在10厘米以內）。

• 磁場激活與供電：POS機產生交變磁場，激活手機中的NFC芯片，并為手機NFC模塊提供所需的電能。手機NFC芯片開始工作，準備與POS機進行通信。

• 身份驗證與交易請求：手機NFC芯片向POS機發送自身的標識信息和交易請求。POS機接收到信息后，會與支付系統進行通信，驗證手機的身份和支付權限。

• 數據傳輸與交易處理：在身份驗證通過后，手機和POS機之間開始進行數據傳輸，包括交易金額、交易時間等信息。支付系統對交易進行處理，扣除相應的款項，并返回交易結果。

• 交易完成：POS機接收到交易結果后，會顯示交易成功或失敗的信息。同時，手機也會收到交易結果的通知，完成整個支付過程。