NFC架構與組成

 NFC技術目前應用最爲廣泛的設備就是手機終端了,本次就以NFC手機終端爲例談一下NFC終端的架構及涉及的標準。
    手機終端的NFC功能由NFC Controller、NFC協議棧、SE、SE訪問API、SE訪問控制及AP訪問SE芯片構成,其主要功能如下:

  •     1. NFC Controller:即NFC芯片,實現NFC卡模擬、讀寫器、點對點模式所定義的模擬、數字協議的處理;
        2. NFC協議棧:配置NFC芯片工作模式並實現NFC Forum定義的各項標準;
        3. SE:即安全芯片,所有涉及敏感數據、加密運算等業務(如銀行卡、公交卡)均需要單獨安全芯片處理;
        4. SE訪問API:向客戶端開放訪問SE的接口,以實現餘額讀取、空中充值等功能;
        5. SE訪問控制:對SE訪問進行控制和授權,保障SE安全;
        6. AP訪問SE芯片:客戶端通過應用處理器訪問SE時的接口芯片,採用SE種類不同時該芯片也會有所不同,如SIM卡爲SE時,此芯片即爲Modem。

    上述不同模塊是可以組合的,從而實現不同的NFC功能,大致可分爲簡單NFC、具有SE的NFC兩種類型:

圖1: 兩種NFC終端類型

    簡單NFC是指僅具有NFC Controller和NFC協議棧的NFC終端,由於不具備SE,這種終端僅能支持上篇博文中提到的NFC讀寫器和點對點功能,實現諸如名片交換、標籤讀取等與安全無關的NFC功能。由於構成簡單,且Android 2.3以上原生系統即已經實現這些功能,目前市場上多數的NFC終端都是這種簡單NFC。相比簡單NFC,具有SE的NFC終端均集成了單獨的安全芯片SE,除讀寫器、點對點模式外,可支持卡模擬模式引入的安全應用(如銀行卡、公交卡等),既可支持POS機上的非接觸刷卡,又可以支持客戶端對SE的訪問,實現SE中存儲的銀行卡、公交卡的餘額讀取、空中充值等功能。
    毫無疑問,具有SE功能的NFC終端是目前用戶、運營商、銀行更爲關注的,不同機構在推動NFC終端時,採取的SE方式也是不同,目前看SE主要有三種類型,即SIM卡、終端內置SE芯片和MicroSD卡,分別代表運營商、終端廠家、銀行從自身在產業鏈中所處位置,及在推動NFC終端初期時很自然的反應。應該講從目前發展的情況看,運營商推動的以SIM卡爲SE的NFC終端方案(即俗稱的SWP方案)發展最快最好,以運營商行業組織GSMA協會牽頭,世界上超過50家運營商(包括中國移動、中國聯通及歐洲、美國、日韓主流運營商)宣佈支持該方案,目前全球銷售的終端近4000萬部,預計13年會有持續的發展。本文後續將以目前最爲主流的以SIM卡爲SE的NFC終端方案(SWP方案)談一下NFC終端具體支持的協議。

圖2: 三種具有SE的NFC終端類型

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