近場通信（NFC）是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備在彼此靠近（通常小于10厘米，舜識讀寫器可達(dá)25厘米）時進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。其中，NFC標(biāo)簽因其成本低廉、使用方便而成為該技術(shù)最廣泛的應(yīng)用形式之一。要理解其廣泛應(yīng)用，首先需要深入探究其讀寫原理。

一、NFC技術(shù)簡介

NFC由射頻識別（RFID）技術(shù)演變而來，工作在13.56MHz的頻率下。一個典型的NFC交互系統(tǒng)包含兩部分：

發(fā)起設(shè)備：通常是具備讀寫功能的設(shè)備，如智能手機(jī)、NFC讀寫器。它主動產(chǎn)生射頻場，并為整個通信提供能量。

目標(biāo)設(shè)備：即NFC標(biāo)簽（或另一臺NFC設(shè)備）。它本身沒有電源，依賴發(fā)起設(shè)備產(chǎn)生的射頻場獲取能量并作出響應(yīng)。

NFC有三種操作模式：

讀/寫模式：發(fā)起設(shè)備（如手機(jī)）讀寫被動式NFC標(biāo)簽中的信息。這是最常見的模式。

點(diǎn)對點(diǎn)模式：兩臺NFC設(shè)備（如兩部手機(jī)）之間直接交換數(shù)據(jù)。

卡模擬模式：手機(jī)等設(shè)備模擬成一張NFC卡片（如門禁卡、信用卡），被其他讀寫器識別。

本文重點(diǎn)探討第一種模式——對NFC標(biāo)簽的讀寫。

二、NFC標(biāo)簽的讀寫原理

要理解NFC標(biāo)簽如何工作，我們首先需要了解其交互的基本框架。一個完整的NFC交互過程涉及兩個角色：

NFC讀寫器 ：主動發(fā)出射頻信號的設(shè)備，通常是智能手機(jī)、平板電腦或?qū)I(yè)的NFC讀卡器。

NFC標(biāo)簽 ：被動響應(yīng)信號的設(shè)備，即我們所說的NFC標(biāo)簽卡片、貼紙等。

其工作原理可以概括為三個核心機(jī)制：能量傳輸、數(shù)據(jù)調(diào)制和協(xié)議通信。

1. 能量傳輸（供電原理）

NFC標(biāo)簽本身沒有電源，屬于無源設(shè)備。其工作的能量來自于NFC讀寫器。讀寫器內(nèi)部的天線會產(chǎn)生一個高頻的交變電磁場（通常為13.56MHz）。

當(dāng)NFC標(biāo)簽進(jìn)入這個磁場范圍內(nèi)（通常小于10厘米，舜識讀寫器可達(dá)25厘米），標(biāo)簽內(nèi)部的天線會通過電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而為標(biāo)簽內(nèi)部的芯片供電。一旦獲得足夠的能量，芯片便被激活，準(zhǔn)備進(jìn)行通信。

2. 數(shù)據(jù)調(diào)制與解調(diào)（通信原理）

通信是雙向的，但始終由讀寫器主導(dǎo)。

讀寫器 → 標(biāo)簽 (寫/問)：讀寫器通過改變自身產(chǎn)生的電磁場的某些特性（如幅度、頻率或相位）來將數(shù)字信號（0和1）編碼并發(fā)送出去。這個過程稱為調(diào)制。標(biāo)簽的天線感應(yīng)到這些變化，并由其芯片解調(diào)，還原出讀寫器發(fā)送的指令或數(shù)據(jù)。

標(biāo)簽 → 讀寫器 (讀/答)：當(dāng)標(biāo)簽需要向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)時，它通過控制內(nèi)部電路的負(fù)載（即改變天線的能耗）來實(shí)現(xiàn)。讀寫器的電磁場會感知到這種負(fù)載的變化，并將其解讀為數(shù)字信號。這種方式稱為負(fù)載調(diào)制。這就像兩個人之間拉著一根繩子，一方通過輕輕拉扯或放松來傳遞莫爾斯電碼，而提供繩子張力的一方（讀寫器）能清晰地感知到這些變化。

3. 協(xié)議層（對話規(guī)則）

為了保證通信的有效性和準(zhǔn)確性，NFC設(shè)備遵循一套國際標(biāo)準(zhǔn)（如ISO 14443A/B, ISO 15693等）。這套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)的編碼格式、傳輸速率、防沖突算法（當(dāng)多個標(biāo)簽同時出現(xiàn)時如何逐個處理）以及命令集。常見的NFC標(biāo)簽類型（如NTAG213, Mifare Classic, DesFire等）就是基于不同的協(xié)議和存儲容量劃分的。

總結(jié)讀寫過程：

讀數(shù)據(jù)：手機(jī)（讀寫器）靠近標(biāo)簽 → 供電激活標(biāo)簽 → 手機(jī)發(fā)送“讀取”指令 → 標(biāo)簽返回存儲的數(shù)據(jù) → 手機(jī)接收并處理數(shù)據(jù)（例如打開一個網(wǎng)址）。

寫數(shù)據(jù)：用戶通過專門的APP（如NFC Tools） → 手機(jī)靠近空白或可寫標(biāo)簽 → 手機(jī)發(fā)送“寫入”指令及新數(shù)據(jù) → 標(biāo)簽接收并存儲數(shù)據(jù) → 驗(yàn)證寫入是否成功。

三、NFC標(biāo)簽的應(yīng)用場景

NFC標(biāo)簽的成本低廉、使用方便，使其應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛。

1. 智能零售與營銷

智能海報(bào)：在海報(bào)上嵌入NFC標(biāo)簽，用戶用手機(jī)一碰即可觀看產(chǎn)品宣傳視頻、領(lǐng)取優(yōu)惠券或跳轉(zhuǎn)到購買鏈接。

產(chǎn)品溯源：在商品包裝上設(shè)置標(biāo)簽，消費(fèi)者可以觸碰查詢產(chǎn)品的生產(chǎn)地、原材料、真?zhèn)悟?yàn)證等信息，提升信任度。

2. 便捷生活與出行

智能家居：在門口貼一個標(biāo)簽，觸碰一下即可讓手機(jī)執(zhí)行“開啟燈光、連接Wi-Fi、播放音樂”等一系列預(yù)設(shè)動作。在床頭貼一個，觸碰即可進(jìn)入睡眠模式（關(guān)閉燈光、設(shè)定鬧鐘）。

交通卡/門禁卡：這是最經(jīng)典的應(yīng)用。公交卡、門禁卡、工牌等本質(zhì)上都是NFC標(biāo)簽，手機(jī)可以模擬它們或直接讀取余額信息。

3. 工業(yè)與物流

資產(chǎn)管理與庫存盤點(diǎn)：將NFC標(biāo)簽固定在設(shè)備、貨架上，員工用手持讀取器即可快速盤點(diǎn)資產(chǎn)，比傳統(tǒng)條形碼效率更高，無需精確對準(zhǔn)。

流程控制：在生產(chǎn)線或質(zhì)檢環(huán)節(jié)，員工在完成一個步驟后觸碰特定標(biāo)簽，即可在系統(tǒng)中記錄進(jìn)度和時間戳。

4. 數(shù)字身份與健康

醫(yī)療信息：可制成手環(huán)形式的標(biāo)簽，存儲患者的過敏史、血型、緊急聯(lián)系人等信息，在緊急情況下，醫(yī)護(hù)人員可快速讀取以進(jìn)行救助。

電子名片：碰一下對方的手機(jī)，即可自動交換聯(lián)系方式、社交媒體主頁等信息，高效且新穎。

總結(jié)

NFC標(biāo)簽的讀寫原理根植于電磁感應(yīng)和負(fù)載調(diào)制，使其能夠在無需電源的情況下與讀寫器進(jìn)行安全、短距的無線通信。這種低成本、高便捷性的特性，使其成為連接線下物理實(shí)體與線上數(shù)字服務(wù)的理想橋梁。從簡化日常操作到賦能商業(yè)創(chuàng)新，NFC技術(shù)正以其“一觸即發(fā)”的魔力，悄然改變著我們的生活和工作方式。隨著物聯(lián)網(wǎng)的深入發(fā)展，NFC的應(yīng)用邊界還將持續(xù)拓展。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò) 侵刪）

審核編輯 黃宇