NFC,即近場通信,是一種流行的無線技術,允許你在相互靠近的兩個設備之間傳輸數據。對於一些短距離應用,比如移動支付,它通常是比QR碼更快、更安全的替代方案。實際上,這項技術並沒有什麼特別之處,只要你有讀取設備,就可以從各種NFC標籤中讀取數據。

NFC標籤用途廣泛,在你想毫不費力地傳輸少量數據的情況下,它往往很有用。畢竟,與使用藍牙配對或其他傳統的無線通信方法相比,碰下表面需要的時間和精力更少。例如,數碼相機和耳機都有嵌入的NFC標籤,你可以點擊它來快速啟動與設備的連接。
雖說如此,但你知道它們的工作原理嗎?下面,我們不妨來了解一下。
NFC標籤如何工作
NFC標籤有各種各樣的形狀和尺寸,最簡單的通常是以方形或圓形貼紙的形式製造,這類標籤的結構極其簡單:由一個細銅線圈和一個微芯片上的小存儲空間組成。
線圈允許標籤通過稱為電磁感應的過程以無線方式從NFC 閱讀器接收電力。本質上,每當你把有電的NFC讀取器靠近標籤時,後者就會通電,並將其微芯片內的任何存儲數據傳輸給設備。如果涉及敏感數據,標籤也可以使用公鑰加密,以防止惡意攻擊。

由於NFC標籤的基本結構非常簡單,你可以將所需的硬件裝入一大堆外形尺寸中。以酒店鑰匙卡或一般的門禁卡為例,這些通常是做成一張塑料卡,上面有一些銅線和一些微芯片的存儲器。同樣的原則也適用於配備NFC的信用卡和借記卡,它們包含沿着卡周邊延伸的細銅線。
值得注意的是,像智能手機和平板電腦這樣的供電NFC設備也能作為NFC標籤使用。與只支持單向通信的RFID不同,NFC可以促進雙向的數據傳輸。例如,這允許你的手機模擬一個嵌入式NFC標籤,如用於非接觸式支付的標籤。當然,這些是更先進的設備,但基本的操作模式仍然是一樣的。
NFC標籤有哪些類型
大多數NFC標籤遵循ISO 14443的基於近距離數據傳輸標準,但也有五個子類型,為了方便,標記為1至5。1型標籤是最不先進的,因為它們只能存儲不到一千位元組的數據,這只是幾百個字符的文本。所以這樣的標籤有足夠的內存來存儲一個URL或Wi-Fi密碼,但想要再存儲其他信息就不夠了。傳輸速度也不是特別大,大約為100kbps。

而5型NFC標籤能夠容納32KB的內存。它們的數據傳輸速度大約是1類標籤的4倍。與相同物理尺寸的典型microSD卡相比,這仍然不是很多的數據。然而,對於票務和訪問控制等使用情況來說,這已經足夠了。這些類型的標籤還可能提供額外的功能,如防篡改和改善干擾處理能力。
然而,就如預想的一樣,更先進的NFC標籤的製造成本也更高。考慮到通過這種媒介傳輸的數據很少,大多數應用由更原始的類型提供足夠的服務。1型和2型標籤更常見,如果批量購買,成本只有幾分錢。
NFC標籤通常是可讀寫的,所以你可以根據你的需要重複使用它們。這進一步降低了大規模使用情況下的部署成本。
NFC讀取器如何工作
NFC讀取器為無源標籤提供電源並讀取數據。為了實現這一點,NFC讀取器需要電源,使電流通過其自身的線圈,這將在讀取器附近產生一個交變的磁場。由於法拉第的感應定律,將標籤帶入這個磁場的範圍,最終導致兩個線圈之間的感應耦合。

一旦標籤通電,實際的數據傳輸過程也相當簡單。讀取器可以檢測NFC標籤如何調製電磁場。一種被稱為曼徹斯特編碼的技術被用來從電磁脈衝中確定二進制值(0和1)。最後,這些二進制值被轉換為人類可讀的文本。
非接觸式支付終端可能是最廣泛使用的NFC讀取器,公共交通卡則緊隨其後。在這兩種情況下,你都會得到一個獨特的NFC標籤,其形式為卡片或令牌,上面存儲着你的餘額或賬戶信息。同時,讀取器通常是固定的設備,與電源和數據有主動連接,有時分別通過電池和Wi-Fi連接。
NFC標籤:如何讀取和寫入數據
如前所述,如今大多數中檔和高檔智能手機都包含NFC硬件。這使得讀取一個現有的NFC標籤變得非常簡單,只需使用智能手機的背面與它進行物理接觸。根據標籤的內容,一個彈出窗口會自動出現在你的設備上,並提示你完成一個動作。例如,一個帶有URL的標籤可能會浮出網絡瀏覽器,而嵌入一副耳機的標籤會自動啟動藍牙配對。

至於寫入或覆蓋數據,需要注意的是,並非所有NFC標籤都能進行讀寫操作。某些標籤,如那些為訪問控制而設計的標籤,可能有寫入保護功能,以防止篡改或未經授權的修改。而一些無品牌的NFC貼紙和卡片,是可以重寫NFC標籤數據的。
有了可改寫的NFC標籤,你可以對它進行編程,讓它做任何你想做的事。像NFC工具這樣的應用程序將允許你在標籤上寫入聯繫人、藍牙配對信息、網站鏈接或Wi-Fi配置。對於一個更高級的例子,你可以把NFC標籤和自動化應用結合起來,比如安卓的Tasker或iOS的Shortcuts,以執行開燈等動作。
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