NFC芯片發(fā)展方向探討

摘要：  各種新興應(yīng)用的出現(xiàn)，也對(duì)NFC芯片本身帶來(lái)新的要求，其中功耗、成本、兼容性都成為NFC芯片發(fā)展的方向。

關(guān)鍵字：  無(wú)線(xiàn)連接芯片，COMBO，NFC，芯片設(shè)計(jì)

NFC將成消費(fèi)電子產(chǎn)品標(biāo)配

隨著消費(fèi)者對(duì)電子產(chǎn)品的移動(dòng)、便利性需求與日俱增，無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)近年來(lái)開(kāi)始爆發(fā)式增長(zhǎng)。

據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司ABI Research最新報(bào)告，2013年標(biāo)準(zhǔn)化的無(wú)線(xiàn)連接芯片出貨量將超越50億，包括藍(lán)牙、Wi-Fi、GPS、NFC和ZigBee，以及無(wú)線(xiàn)連接組合芯片(COMBO)和平臺(tái)解決方案。其中Bluetooth Smart，WiGig和NFC等新興的無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)開(kāi)始逐漸普及并開(kāi)始大批量商用。

早在2002年，諾基亞、索尼、飛利浦(NXP前身)聯(lián)合發(fā)明NFC技術(shù)，最早開(kāi)始相關(guān)產(chǎn)品主要集中于門(mén)禁卡、公交閘機(jī)卡等領(lǐng)域，其中諾基亞、索尼的研究方向主要趨向終端設(shè)備，而NXP則專(zhuān)注于芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域。得益于運(yùn)營(yíng)商及銀行對(duì)手機(jī)支付應(yīng)用的大力推廣，2012年搭載NFC應(yīng)用的智能終端開(kāi)始進(jìn)入大規(guī)模商用階段?！霸?010年的時(shí)候，還沒(méi)有多少人知道NFC;2011年這個(gè)詞的出現(xiàn)非常多，當(dāng)時(shí)有一些高端手機(jī)有配N(xiāo)FC，到了今年很多中高端品牌手機(jī)已成為標(biāo)配了?！盢XP智能識(shí)別業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理劉穎表示，到2014年全球?qū)?huì)有8億部手機(jī)支持NFC功能。

NXP智能識(shí)別業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理劉穎

ABI Research預(yù)計(jì)到2016年，NFC芯片組出貨量將達(dá)15億片。其中NXP由于最早開(kāi)始NFC研發(fā)，在NFC芯片領(lǐng)域，目前NXP占據(jù)主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。其它包括博通、高通、MTK等廠商近年來(lái)也紛紛發(fā)布相關(guān)的NFC單芯片產(chǎn)品以及整合了BT、WIFI、GPS等功能的Combo芯片。

劉穎表示，在全球范圍內(nèi)，NFC在美國(guó)和歐洲最早進(jìn)入商用階段。2010年谷歌就把NFC協(xié)議加入了Android中，并且與美國(guó)Sprint運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始合作Googlewallet;歐洲包括沃達(dá)豐在內(nèi)的運(yùn)營(yíng)商很早就開(kāi)始在德國(guó)、法國(guó)進(jìn)行試點(diǎn)，現(xiàn)在包括波蘭、意大利的手機(jī)支付項(xiàng)目都開(kāi)始落地了。另一個(gè)發(fā)展較快的地區(qū)是日本和韓國(guó)，尤其是韓國(guó)從運(yùn)營(yíng)商到手機(jī)終端廠商發(fā)展的步調(diào)都非常一致，NFC在韓國(guó)已成標(biāo)配。劉穎認(rèn)為，NFC下一個(gè)即將爆發(fā)的市場(chǎng)就是中國(guó)。

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“不管是運(yùn)營(yíng)商還是銀行的推動(dòng)，給設(shè)備商和手機(jī)制造商的信號(hào)越來(lái)越明顯。”劉穎表示，NFC此前在國(guó)內(nèi)遇到了2.4Mzh和13.56Mzh的標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，還有運(yùn)營(yíng)商和銀行兩個(gè)體系之爭(zhēng)。但在2012年6月份，移動(dòng)和銀聯(lián)正式簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議，確定了未來(lái)共同進(jìn)行手機(jī)支付的推廣和相關(guān)技術(shù)研發(fā)探索，因此至少?gòu)恼邔用嬉呀?jīng)不存在阻礙了。

目前，各大運(yùn)營(yíng)商和銀行都在大力推廣NFC相關(guān)業(yè)務(wù)。2012年下半年，招商銀行先與HTC合作發(fā)布手機(jī)錢(qián)包，后來(lái)與聯(lián)通也發(fā)布了手機(jī)錢(qián)包相關(guān)服務(wù)。而中移動(dòng)除了透露明年會(huì)有一千萬(wàn)臺(tái)TD手機(jī)標(biāo)配N(xiāo)FC外，還直接在年末的全球開(kāi)發(fā)者大會(huì)中，提到會(huì)把SIM卡開(kāi)放，提供更多的第三方接口給開(kāi)發(fā)者來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用服務(wù)。

NFC應(yīng)用不僅僅是支付

“手機(jī)支付是重要的NFC應(yīng)用，但NFC并不等于手機(jī)支付”。博通無(wú)線(xiàn)互連組合芯片事業(yè)部商務(wù)拓展總監(jiān)孔海泉表示，基于NFC技術(shù)獨(dú)特的三種工作模式，NFC應(yīng)用目前集中于交通卡、電子錢(qián)包等支付領(lǐng)域，同時(shí)也開(kāi)始與越來(lái)越多的第三方服務(wù)提供商合作。在讀寫(xiě)模式下，NFC手機(jī)相當(dāng)于一個(gè)讀卡器，可以讀各種各樣的標(biāo)簽，其使用場(chǎng)景取決于NFC標(biāo)簽?！斑€有一些應(yīng)用是電子海報(bào)，比如一些商家的打折促銷(xiāo)信息，現(xiàn)在越來(lái)越多的電子海報(bào)把這些信息放到電子標(biāo)簽里。用戶(hù)只要用手機(jī)一刷，所有信息都可以讀到手機(jī)里去?！?/P>

在卡模擬模式下，NFC可以實(shí)現(xiàn)各種身份識(shí)別。包括銀行卡、公交卡、地鐵卡、門(mén)禁卡……甚至身份證，基本上所有的卡都可以放到NFC手機(jī)中。由于用戶(hù)的身份信息都存儲(chǔ)在NFC的安全模塊內(nèi)，可以對(duì)這些卡信息進(jìn)行分區(qū)管理，實(shí)現(xiàn)多卡合一。此外卡的余額和近期交易信息都可以通過(guò)手機(jī)的界面進(jìn)行查詢(xún)。除了模擬成卡，目前在智能手機(jī)上常常會(huì)有身份識(shí)別的問(wèn)題，而僅僅依靠用戶(hù)密碼，安全等級(jí)是不夠的，這個(gè)時(shí)候NFC就適合用來(lái)做一種身份識(shí)別。

在P2P模式下，NFC可以幫助WIFI、藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)快速配對(duì)，真正的改變用戶(hù)體驗(yàn)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)近距離快速數(shù)據(jù)連接，比如出差交換名片，NFC可以做到簡(jiǎn)化，手機(jī)碰一下就可以實(shí)現(xiàn)交互?？焖俸?jiǎn)化配對(duì)可以說(shuō)是NFC的一個(gè)新的殺手應(yīng)用，用戶(hù)只要拿手機(jī)在帶NFC功能的電視、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、打印機(jī)上輕輕一碰，就可以與這些終端進(jìn)行互通。

博通無(wú)線(xiàn)互連組合芯片事業(yè)部商務(wù)拓展總監(jiān)孔海泉

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“到2014年，手機(jī)、平板、PC、游戲機(jī)、TV等消費(fèi)電子產(chǎn)品都將標(biāo)配Wi-Fi、藍(lán)牙、NFC功能?！?/P>

“NFC將成為有效連接實(shí)體及網(wǎng)絡(luò)世界、并為手機(jī)使用者帶來(lái)更佳體驗(yàn)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。”

聯(lián)發(fā)科技無(wú)線(xiàn)聯(lián)通事業(yè)部總經(jīng)理蔡守仁認(rèn)為，NFC將極大的促進(jìn)用戶(hù)的使用體驗(yàn)。聯(lián)發(fā)科近期就在CES展上發(fā)布了一款新技術(shù)，整合Miracast認(rèn)證Wi-Fi及NFC兩大無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)。其發(fā)布的NFC芯片MT6605，優(yōu)化了NFC及Wi-Fi的切換程序，能夠以極低的功耗運(yùn)行顯著縮減設(shè)備配對(duì)時(shí)間，并能讓移動(dòng)設(shè)備在經(jīng)由NFC配對(duì)后自動(dòng)建立起點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，進(jìn)行大數(shù)據(jù)量的文件傳輸或Miracast TM無(wú)線(xiàn)影音串流等應(yīng)用，帶來(lái)更好的用戶(hù)體驗(yàn)。

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NFC應(yīng)用商店

NFC芯片發(fā)展方向

各種新興應(yīng)用的出現(xiàn)，也對(duì)NFC芯片本身帶來(lái)新的要求，其中功耗、成本、兼容性都成為NFC芯片發(fā)展的方向。

在手機(jī)支付應(yīng)用中，一個(gè)對(duì)硬件設(shè)計(jì)的重要要求就是安全模塊(SE)的選擇。卡數(shù)據(jù)不會(huì)放到手機(jī)AP的Nand Flash里，而是存儲(chǔ)在SE模塊中，同時(shí)還有一些硬件的協(xié)處理器，運(yùn)行銀行的加密算法。所以NFC是非常安全的一種通信方式，這也是為什么NFC非常適合于移動(dòng)支付。

孔海泉表示，目前運(yùn)營(yíng)商主要傾向于采用SIM卡的方式，把SE模塊集成在SIM卡里。這就產(chǎn)生了一個(gè)挑戰(zhàn)，當(dāng)廠商在設(shè)計(jì)一個(gè)帶IC的手機(jī)的時(shí)候，可能要賣(mài)給不同的運(yùn)營(yíng)商或客戶(hù)，這樣就會(huì)有不同的方案需求。目前包括NXP、博通在內(nèi)的NFC芯片方案都提供兩個(gè)或以上的SE接口，可以兼容外接SE和SIM卡的安全模塊的產(chǎn)品。聯(lián)發(fā)科的MT6605也支持3個(gè)嵌入式或基于SIM卡的安全組件，使單一移動(dòng)設(shè)備配置雙SIM卡加一張microSD卡成為可能。

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多種SE接口方案

在成本方面，目前越來(lái)越多芯片廠商開(kāi)始傾向于COMBO芯片的方式，整合各種無(wú)線(xiàn)連接芯片如GPS、BT、WIFI等，孔海泉就表示，博通是目前業(yè)界唯一可以提供NFC和COMBO解決方案的公司。在2012年，博通推出了全球第一款四合一的COMBO解決方案43341，這款產(chǎn)品集成了第四代COMBO芯片4334所有的功能，同時(shí)增加了NFC功能。從整個(gè)芯片的角度來(lái)說(shuō)，這款產(chǎn)品可以節(jié)約50%的布板面積，同時(shí)可以節(jié)省40%~50%的功耗。“只要是設(shè)計(jì)手機(jī)和產(chǎn)品，大家希望能做到最佳性?xún)r(jià)比，我們希望能做到最優(yōu)。有兩個(gè)參數(shù)可以告訴各位，一個(gè)是布板面積，可以較業(yè)界同類(lèi)產(chǎn)品縮小30%，我們的整個(gè)BOM的元器件可以較其它產(chǎn)品縮小50%?！笨缀Ｈ硎?，除了節(jié)約成本，功耗在NFC芯片中也越來(lái)越重要。因?yàn)橛脩?hù)希望手機(jī)在沒(méi)電的時(shí)候也能夠刷卡。“我們的獨(dú)立IC芯片及COMBO芯片相比業(yè)界其它產(chǎn)品，我們的功耗節(jié)省了90%。換句話(huà)說(shuō)就是1/10的功耗。”

相比博通，NXP則更傾向于發(fā)展NFC單芯片。劉穎就重點(diǎn)介紹了NXP在2013年Q1量產(chǎn)的PN547。相比PN544，PN547的天線(xiàn)大小可以做到相對(duì)現(xiàn)在天線(xiàn)大小的1/3，所以它的整體BOM成本降低了不少。

由于手機(jī)支付應(yīng)用目前主要是運(yùn)營(yíng)商、銀行這樣的巨頭在驅(qū)動(dòng)，這些巨頭一方面可以推動(dòng)NFC產(chǎn)業(yè)更快的發(fā)展，但另一方面也對(duì)相關(guān)產(chǎn)品在認(rèn)證、安全、兼容性等方面提出了更高的要求。比如一些國(guó)外運(yùn)營(yíng)商對(duì)NFC手機(jī)都要過(guò)卡模擬的測(cè)試認(rèn)證，還有支付認(rèn)證，這些認(rèn)證都是很?chē)?yán)格的。而國(guó)內(nèi)的移動(dòng)則對(duì)NFC的讀寫(xiě)、卡模擬、P2P三種狀態(tài)都會(huì)進(jìn)行測(cè)試認(rèn)證，在某些方面，比如射頻的要求甚至要高于國(guó)外運(yùn)營(yíng)商。NXP目前占據(jù)全球NFC讀寫(xiě)芯片80%的市場(chǎng)份額;在卡模擬領(lǐng)域，如公交、門(mén)禁、積分卡等領(lǐng)域，超過(guò)了80%的市場(chǎng)份額;在未來(lái)與各種卡模擬設(shè)備進(jìn)行交互的時(shí)候，NXP在兼容性方面顯然更優(yōu)勢(shì)。