NFC基础知识学习

背景知识

近场通信（Near Field Communication，简称NFC），是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备（例如移动电话）可以在彼此靠近的情况下进行数据交换，是由非接触式射频识别（RFID）及互连互通技术整合演变而来的，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。NFC可以理解为是RFID的一个子集。目前手机比较火的功能就依托于该技术。
ISO/IEC 14443定义了TypeA、TypeB两种卡片读写标准：

卡在读写机上向卡传送信 时，是通过13.56MHz的射频载波传送信 。其采用方案为同步、改进的Miller编码方式，通过100%ASK传送；当卡向读写机具传送信 时，通过调制载波传送信 。使用847kHz的副载波传送Manchester编码。
而卡在读写机具向卡传送信 时，也是通过13.56MHz的射频载波信 ，但采用的是异步、NRZ编码方式，通过用10%ASK传送的方案；在卡向读写机具传送信 时，则是采用的BPSK编码进行调制。

对比两种卡型，可以看出，Type B型与Type A型卡相比有以下优势：

（1）芯片具有更高的安全性。接收信 时，不会因为能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止。
（2）支持更高的通讯速率。Type A最大的数据通讯速率为150Kbit/s -200Kbit/s ，应用10%ASK技术的Type B至少可支持400Kbit/s 的速率。
（3）外围电路设计简单。读写机具到卡以及卡到读写机具的编码方式均采用NRZ方案，电路设计对称，设计时可使用简单的UARTS。
（4）抗干扰能力强。负载波采用BPSK调制技术，较Type A方案降低了6dB的信 声。

在ISO/IEC 14443-3规定了TYPEA，TYPEB 的防冲突机制。二者防冲突机制的原理完全不同。前者是基于BIT冲突检测协议，后者则是通过字节、帧及命令完成防冲突。防冲突机制使非接触式IC卡能进行并行操作，及在多张卡同时进入有效操作区后，可对其进行有条不紊的操作，这样就使 选定卡片的数据不受其它卡数据干扰，携带有多种卡的用户可不必寻找正确的一张卡，只用算法编程，读写机具即可自动做到选取正确的一张卡进行后续操作。这样方便了操作，提高了应用的并行性，也提高了系统的速度。

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MifareOne卡(M1卡)

M1卡常见的卡片型 分为S20卡、S50卡、S70卡等，区别在于存储大小不同，以应用最广泛的S50卡为例：

S50分为16个扇区、每个扇区4块(0~3 Block)、共64块，每块16个字节。

NTAG卡的也就是UID一共有七个，存放在page0, page1中, 其中UID0-UID2在page0中的前三个字节,第四个字节是卡类型与前3个字节的UID的BCC异或校验。UID3-UID6在page1中，UID3-UID6的BCC校验在page2的第一个字节。

BER与TLV

BER（BasicEncoding Rules）是一种编码规格说明，描述如何将 ASN.1 类型的值编码成字节串(string of octets)的方法。其他编码规则是在BER的基础上添加新的规则构成，比如 DER。

通常，我们将NDEF格式数据放在Value数据段。

NDEF (NFC Data Exchange Format)

NDEF是NFC的一种标准化的数据格式，可用于在任何兼容的NFC设备与另一个NFC设备或标签之间交换信息。

数据格式由NDEF消息和NDEF记录组成。该标准由NFC论坛维护，可以免费获得参考，但需要接受许可协议才能下载。

NFC数据交换格式（NDEF）是一种标准化的数据格式，可用于在任何兼容的NFC设备和另一个NFC设备或标签之间交换信息。该数据格式由NDEF信息和NDEF记录组成。

NDEF格式用于存储和交换信息，如URI、纯文本等，使用一种普遍理解的格式。像一些NFC标签可被配置为NDEF标签，由一个NFC设备写入可以被任何其他NDEF兼容设备理解和访问的数据（NDEF记录）。

NDEF信息也可以用来在两个活跃的NFC设备之间以 “点对点 “模式交换数据。通过在通信过程中遵守NDEF数据交换格式，那些本来对彼此没有任何意义或共同语言的设备能够以一种有组织的、可相互理解的方式分享数据。

NDEF消息是NDEF记录的基本 “运输 “机制，每个消息包含一个或多个NDEF记录。

详细NDEF格式可参考:NDEF 技术规范