最核心4大NFC技術(shù)規(guī)范詳解

　　1998年，飛利浦、索尼和諾基亞創(chuàng)建了 NFC論壇，宗旨是推動NFC的發(fā)展普及和規(guī)范化。論壇至今共推出了5大類技術(shù)規(guī)范：協(xié)議技術(shù)規(guī)范（Protocol Technical Specification ）;數(shù)據(jù)交換格式技術(shù)規(guī)范（Data Exchange FormatTechnical Specification）; NFC標(biāo)簽類型技術(shù)規(guī)范（NFC Forum Tag TypeTechnical Specifications ） ; 記錄類型定義技術(shù)規(guī)范（Record Type Definitionf Technical Specifications）; 參考應(yīng)用技術(shù)規(guī)范（Reference Application Technical Specifications ）。本文將介紹技術(shù)開發(fā)最核心的前4點規(guī)范。

　　一、協(xié)議技術(shù)規(guī)范

　　NFC論壇的協(xié)議技術(shù)規(guī)范又包含了3個技術(shù)規(guī)范，分別為：

　　1、NFC的邏輯鏈路控制協(xié)議技術(shù)規(guī)范（NFC Logical Link Control Protocol（LLCP） Technical Specification）：定義了 OSI模型第2層的協(xié)議，以支持兩個具有NFC功能的設(shè)備之間的對等通信。LLCP是一個緊湊的協(xié)議，基于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.2，旨在支持有限的數(shù)據(jù)傳輸要求，如小文件傳輸或網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這反過來又會為應(yīng)用程序提供可靠的服務(wù)環(huán)境。NFC的LLCP與ISO IIEC18092(＄0.1170)標(biāo)準(zhǔn)相比，同樣為對等應(yīng)用提供了一個堅實的基礎(chǔ)，但前者加強(qiáng)了后者所提供的基本功能，且不會影響原有的NFC應(yīng)用或芯片組的互操作性。

　　2、NFC數(shù)字協(xié)議技術(shù)規(guī)范：本規(guī)范強(qiáng)調(diào)了用于NFC設(shè)備通信所使用的數(shù)字協(xié)議，提供了在ISO I IEC 18092和ISO I IEC 14443(＄0.1401)標(biāo)準(zhǔn)之上的一種實現(xiàn)規(guī)范。該規(guī)范定義了常見的特征集，這個特征集可以不做進(jìn)一歩修改就可用于諸如金融服務(wù)和公共交通領(lǐng)域的重大NFC技術(shù)應(yīng)用。它還涵蓋了 NFC設(shè)備作為發(fā)起者、目標(biāo)、讀寫器和卡仿真器這四種角色所使用的數(shù)字接口以及半雙工傳輸?shù)膮f(xié)議。NFC設(shè)備間可以使用該規(guī)范中給出的位級編碼、比特率、幀格式、協(xié)議和命令集等來交換數(shù)據(jù)并綁定到LLCP協(xié)議。

　　3、NFC活動技術(shù)規(guī)范：該規(guī)范解釋了如何使用NFC數(shù)字協(xié)議規(guī)范與另–個NFC設(shè)備或NFC Forum標(biāo)簽來建立通信協(xié)議。參考應(yīng)用技術(shù)規(guī)范包括了 NFC論壇連接切換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（NFC Forum Connection Handover Technical Specification），其中定義了使兩個NFC設(shè)備使用其他無線通信技術(shù)建立連接所使用的結(jié)構(gòu)和交互序列。該規(guī)范一方面使開發(fā)人員可以選擇交換信息的載體，如兩個NFC手機(jī)之間選擇藍(lán)牙或WiFi來交換數(shù)據(jù);另一方面與NFC兼容的通信設(shè)備可以定義在連接建立階段需要在NFC數(shù)據(jù)交換格式報文中承載的所需的信息。

　　二、NFC數(shù)據(jù)交換格式技術(shù)規(guī)范（NDEF ）

　　NDEF，定義了NFC設(shè)備之間以及設(shè)備與標(biāo)簽之間傳輸數(shù)據(jù)的一種消息封裝格式。該協(xié)議認(rèn)為設(shè)備之間傳輸?shù)男畔⒖梢苑庋b成一個NDEF消息，而-個消息可以山多個NDEF記錄構(gòu)成，如圖所示。

　　單個NDEF記錄包含了多部頭域和有效載荷域。首部包含了五個標(biāo)志位（MB，ME，CF，SR，IL）、標(biāo)簽類型分類TNF、長度可變區(qū)域的長度信息、類型識別位、一個可選的記錄標(biāo)識符（ID）。如表所示。上圖中R1至Rn表示有n個記錄，其中R1的MB位值為1是表示一個消息開始，Rn記錄的ME位為1表示消息結(jié)束，中間的記錄這兩位值為0。

　　MB和ME位：用于標(biāo)志一個消息相對應(yīng)的開始和結(jié)束的記錄。

　　CF值為1時，說明存在下一個記錄。

　　SR定義了負(fù)載域（Payload）的長度。0值表示Payload Length域的大小是一個4字節(jié)的無符號整數(shù)。1值表示一個字節(jié)的無符號整數(shù)。該標(biāo)志位用于減少短記錄的內(nèi)存浪費(fèi)。

　　IL為1 ，則需要給出可選ID域以及它的相關(guān)長度域的值。

　　TNF（Type Name Format）的定義如下表所示。

　　三、NFC標(biāo)簽類型技術(shù)規(guī)范

　　NFC論壇目前提出的標(biāo)簽類型規(guī)范可兼容下面4類NFC標(biāo)簽。

　　第一類型標(biāo)簽是基于14443A協(xié)議，標(biāo)簽內(nèi)存最小為96個字節(jié)，可動態(tài)擴(kuò)充。如果標(biāo)簽只涉及到簡單的讀寫存儲，例如實現(xiàn)簡單的智能海報功能，該類標(biāo)簽是完全可用的。此類標(biāo)簽主要用于實現(xiàn)讀取信息，具有操作簡單，成本小等優(yōu)點。

　　第二類標(biāo)簽同樣基于14443A協(xié)議，但僅支持phlips公司提供MIFARE UltraLight類型卡。

　　第三類型標(biāo)簽是由SONY獨家提供的Fecila技術(shù)類型。

　　第四類型標(biāo)簽兼容14443A/B協(xié)議，該類標(biāo)簽屬于智能標(biāo)簽，接收應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（APDU，Application Protocol Data Unit）指令，擁有較大的存儲空間，能完成一些認(rèn)證或安全算法，可用于實現(xiàn)智能交互和雙界面標(biāo)簽的相關(guān)操作。此類標(biāo)簽應(yīng)用范圍廣泛，可以適應(yīng)未來不斷的研究開發(fā)。

　　四、記錄類型定義技術(shù)規(guī)范

　　NFC論壇給出了多種類型不同的5種RTD，分別是：”U” URI記錄、”Sp” Smart Poster記錄、”Sig” Signature記錄、”T”簡單文本記錄和”Gc”控制類型記錄。

　　1、簡單文本記錄（“T”， NFC Text RTD Technical Specification）：提供了一種有效的方法通過使用RTD機(jī)制和NDEF格式以多種語言存儲text字符串。它包含了描述性文本，以及語言和編碼信息。一般和別的記錄一起使用，用于描述記錄的內(nèi)容或功能。

　　2、URI記錄（“U”， NFC URI RTD Technical Specification）：提供了一種有效的方法通過使用RTD機(jī)制和NDEF格式以多種語言存儲統(tǒng)一資源描述符URI （Uniform Resource Identifier ）。該記錄涵蓋了 URL， e-mail地址，電話號碼，以及SMS信息。

　　3、Smart Poster記錄（“Sp ” ， NFC Smart Poster RTD Technical Specification）：定義了一種用來在NFC標(biāo)簽上存放、或是在設(shè)備之間傳輸U(kuò)RL、SMS或電話號碼的類型。Smart Poster RTD構(gòu)建在RTD機(jī)制和NDEF格式的基礎(chǔ)之上，并使ffl 了 URI RTD和Text RTD作為構(gòu)建模塊。

　　4、控制類型記（“Gc”， NFC Generic Control RTD Technical Specification）：提供了一個NFC設(shè)備、標(biāo)簽或卡（源設(shè)備）通過NFC通信以一種簡單的方式向另一個NFC設(shè)備（目標(biāo)設(shè)備）來請求一個特定動作（例如啟動一個應(yīng)用或設(shè)置一種模式）。

　　5、Signature記錄（“Sig”， NFC Signature RTD Technical Specification）：規(guī)定了對單個或多個NDEF記錄進(jìn)行簽名時所使用的格式。定義了需要的和可選的簽名RTD域，并提供了一個合適的簽名算法和證書類型以用來創(chuàng)建一個簽名。并沒有定義或強(qiáng)制使用某個特定的PKI或證書系統(tǒng)，也沒有定義Signature RTD使用的新算法。證書的驗證和撤銷過程超出了該規(guī)范的范圍。