近场通信广泛应用在哪些方面?
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近年来,随着社交媒体和互联网的不断普及,人们对数据传输和通讯的需求也越来越高。而近场耦合技术作为一种新兴的数据传输技术,在通讯领域中得到了越来越广泛的应用。本文将会探究近场耦合技术在通讯领域的应用与发展。
一、近场耦合技术概述
所谓近场耦合技术,即通过电磁感应原理实现两台设备之间近距离的无线通讯。这种技术通过电磁波的能量传输使得两台设备之间能够进行无线数据传输。 近场耦合技术可分为磁感应式和电感应式两种类型,其中磁感应式耦合技术是指在两个设备或电路芯片之间放置一个磁场遮挡极度小的磁片,在两端之间产生稳定的磁场,通过磁场感应来传播信号;而电感应式耦合技术则是根据网络电感模型,在传输信号时须通过共振转移电流,以实现信号的传输。
二、近场耦合技术在通讯领域的应用
近场耦合技术在通讯领域的应用主要有以下几个方面:
1.移动支付:近场耦合技术被广泛应用于移动支付领域。通过近场耦合技术,用户可以使用手机或手表等移动终端设备进行快捷、方便的支付操作,同时也更加安全。相较于之前广泛应用的条码支付和二维码支付,近场耦合技术的安全性更高,也更加便捷。
2.智能家居: 近场耦合技术作为物联网领域中的一种重要技术,被应用在智能家居中。通过近场耦合技术,用户可以通过智能家居设备,包括智能音箱、智能电视等,与其他设备进行联动,实现远程控制。例如,用户可以通过智能音箱通过语音指令开启智能家居中的其它智能设备,来实现家庭自动化的功能。
3.移动互联网: 近场耦合技术也被应用到移动互联网中。近场耦合技术可以实现设备之间的点对点通讯,让设备之间可以快速、便捷地共享数据。例如,可以通过 NFC(近场通讯)技术,实现两个智能手机在非常短的距离内即可传输数据。
近距离通信技术是指通信双方的距离比较短,两者处于对方附近,通常在几十米的一种通信技术。
近距离通信我们几乎每天都在使用,包括下面这些常用的技术:
一、近距离通信有哪几种方式?
1.蓝牙(Bluetooth)
蓝牙是一种短距离无线通信技术,常用于手机、平板电脑、电脑等设备之间的连接和数据传输。
蓝牙的最大传输距离通常在10米左右,离太远会断开。
2.近场通信(Near Field Communication,NFC)
NFC是一种基于无线射频技术的近距离通信方式,主要用于移动支付、智能标签等领域。
NFC的最大传输距离通常不超过10厘米,几乎要“贴贴”才能被读写。
3.无线电频率识别(Radio Frequency Identification,RFID)
RFID通过无线电波自动识别特定目标,并读取相关数据。
这种技术常用于物流、仓管等领域,其传输距离可达到几百米到几千米。
4.红外线通信(Infrared Communication,IRC)
IRC是基于红外线技术实现遥控的,使用遥控器或者具备红外功能的手机,即可与电视机、空调、机顶盒等设备进行通信。
IRC的最大传输距离通常不超过10米,和蓝牙技术相当,毕竟遥控一般都是同一空间(如客厅、房间、会议室等小空间)。
5.无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)
WLAN应用无线通信技术将计算机设备互联起来,无论电脑、智能手机还是平板电脑,都能构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。
其本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,每个人都能享受移动互联网的便捷性。
可见,近距离通信已经切实地改变了我们的生活,对咱们日常的生产劳动也帮助巨大!
每种技术有其独特的通信范围和应用领域,人们可以根据不同的需求选择不同的技术。
二、我们耳熟能详的蓝牙、NFC和WiFi有何区别?
蓝牙、NFC和WiFi都是现代无线通信技术,但它们之间有一些明显的区别。
蓝牙通常用于连接智能手机、平板电脑、电脑等设备,比如手机连蓝牙耳机听音乐。它的传输速率相对较慢,通常在1Mbps以下,适用于图文传输和音频传输等较小的数据量。
NFC则通常用于移动支付、智能标签等方面,比如刷公交卡或门禁卡,有的耳机相机也提供NFC连接。它的传输速率比蓝牙还要慢,只有424kbps;而且NFC的传输距离很短,通常小于10厘米,要靠得很近才行,这样设计可能是为了避免误接触。
而WiFi是一种高速无线通信技术,是当前应用最为广泛的WLAN标准,通常用于连接互联网、传输大量数据等。它的传输速率可达100Mbps以上,能适用于大量的数据传输,例如高清视频、游戏、大文件等,比蓝牙传输要快得多。
总而言之,蓝牙、NFC和WiFi适用于不同的场景。蓝牙适用于连接移动设备、音频传输等,传输速率适中;NFC适用于移动支付、智能标签等,传输速率较低但安全可靠;WiFi适用于大量数据传输、高速互联网连接等,传输速率较高。
三、耳机为什么用蓝牙而非WiFi?
耳机使用蓝牙技术而不是WiFi,主要是因为使用WiFi会对电池寿命和连接稳定性造成不利影响,而且WiFi模块占地方、使用成本高。
1.电池寿命:蓝牙的功耗比较低,因此使用蓝牙连接的耳机相对于使用WiFi连接来说,续航时间更久,电池寿命会更长。
WiFi需要更高的功率,以便在较长距离和更大的空间范围内进行连接操作,耳机设备的小电池无法提供足够的电量支撑。
智能手机中的近场通信芯片可以用来与其他具备近场通信功能的设备进行通信。该技术以双向模式工作,允许信息的双向传输。这意味着银行可以通过配备近 场通信功能的智能手机,向商家发送电子支付授权,而商家能够通过近场通信支付终端向手机发送收据或者将来可用的购买优惠券或其他推广活动。
近场通信智能手机也可以用来读取电子标签(可以在标识上附加小型 NFC 芯片来传输信息)交换音乐和其他数据文件。例如,三星 Galaxy S III 智能手机使用其 Android Beam 功能,可以使用近场通信开始蓝牙数据传输。
近场通信如何工作
近 场通信技术基于无线射频识别(RFID),采用 ISO/IEC 标准,于 1983 年申请专利,2003 年获批为 ISO/IEC 标准。诺基亚、飞利浦和索尼公司于 2004 年开办了近场通信论坛,旨在促进近场通信技术和设备的规范性,目前已有超过 175 个公司加入该论坛,包括发放信贷的银行、无线运营商和移动设备制造商。
配备近场通信功能的设备必须在4厘米范围内通讯。并不像一些广告中展示的,不需要物理接触即可实现信息共享。
将 两个含有近场通信芯片的设备放在一起,并启动磁感应,类似于多年来使用的的感应卡或门禁卡。一旦两个设备成功连接,它们将通过未经授权的 13.56 兆赫无线电频谱频段交换数据(频谱与超短距离无线射频电子标签和非接触式智能卡相同),传输速率相对较低,可达 424 kbps。
近场通信支持加密,同时设备必须近距离通讯也进一步增强了安全性,因为黑客在如此短距离条件下截获无线电信号机率非常小。 近场通信比蓝牙无线技术更为省电,目前已经有这方面的初步研究,主要研究智能手机在持续使用近场通信的条件下,电池能支撑多久。
近场通信论坛定义了三种操作模式(PDF):
点 对点模式(P2P mode):支持两个近场通信设备之间相互通讯,实现信息交换和文件共享。读卡器模式(Reader/writer mode):使近场能讯设备能从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。卡模式(Card emulation):近场通信设备能像智能卡一样,允许用户支付零售购物和交通费用。近场通信和其他相关技术在美国的应用
谷歌钱包采用了 近场通信移动支付方式。它最早于 2011 年 9 月通过 Nexus S 智能手机在 Sprint 无线网络在美国应用。三星于 2012 年推出 Galaxy S III 智能手机,配备近场通信和 S Beam 技术(基于 Android Beam 技术)支持数据共享。
此 外,三星于 2012 年还推出了可以通过近场通信设备进行编程和改写的微型近场通信 TecTile 标签(可编程近场通信)。例如,可以编程设定床头附近的电子标签,每当手机靠近的时候,则打开手机的音乐应用程序。近场通信标签也可以应用于在广告牌或售 货亭,智能手机或其他具备功能的设备可以读取广告牌或售货亭提供的信息,其工作方式与二维码大致相同。
许多人曾预计,苹果于 2012 年 9 月推出的 iPhone 5 将配备近场通信功能,但事实并非如此。相反,它依赖于苹果的 Passbook 应用程序和手机显示的条形码,商家或机场办理登机手续的柜台有光学扫描终端可以读取条形码。同时,当客户想要购买咖啡和其他商品时,星巴克和甜甜圈专家 Dunkin’Donuts 还依赖光学扫描仪读取智能手机显示屏上的条形码。
美国其他手机钱包的应用开发中,AT&T 、 Verizon Wireless 和 T-Mobile 的合资企业在 2012 年 10 月在盐湖市和奥斯汀使用9种配备近场通信的智能手机在近场通信终端完成支付。
关于近场通信和手机钱包的活动在8月份继续升温,十几家主要零售商组建了移动支付网络 Merchant Customer Exchange (MCX),其中包括百思买(Best Buy)、沃尔玛和美国第二大零售商 Target 。
尽管有一定规模和影响力零售商的加入,团队预计移动支付网络将对手机钱包应用增长产生很大冲击,但目前仍然没有关于 MCX 采用何种支付技术的信息。
其他近场通信技术的替代选择也已经出现,如苹果手机采用的条形码和光学扫描仪结合的技术。
最近美国移动支付公司 Square 和美国银行移动点播付费服务允许小型零售商使用附于智能手机的信用卡读卡器,它通过应用程序传递信用卡数据并接收授权。客户可以在智能手机触摸屏上进行数字签名。
分析人士认为,信用卡和支票在美国的广泛使用,抑制了消费者对通过NFC进行支付的兴趣。调查还显示了大量美国人在支付时还是不放心智能手机的安全性。