随着物联网开发和智能手机的普及，NFC 技术作为一种新兴的技术正在被越来越多新款手机所采用。该技术的发展使得将 RFID 功能集成到手机的设想成为了可能。当前作为传统近距离通信的蓝牙技术也在不断地发展，传输速率跟过去相比也有大幅度的提高，对于传输数据安全性保护也有所加强，但对于安全性方面仍然存在许多质疑。如果能够把 NEC 技术和蓝牙技术进行有效的结合，利用 NEC 技术交换数据便捷、安全性高、功耗低等特点传递参数，利用蓝牙技术来建立连接过程，就可以有效避免各种对传统蓝牙中用于配对使用的 PIN 密码的攻击，同时还可以减少传输数据前连接过程的耗时，降低系统的整体功耗。

1、NFC 技术

NFC 是 Near Field Communication 缩写，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输。这个技术由 RFID 演变而来，并向下兼容 RFID，最早由 Sony 和 Philips 各自开发成功，主要用于移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信工作在 13.56MHz 频段的 NFC 是无线射频技术的一种典型频段。它支持主动和被动两种工作模式并可以选择多种传输速率。由于 NFC 技术的通讯距离有限，主要应用在 10cm~20cm距离通信中，NFC 短距离限制了潜在黑客的窃听和访问，而且单一的点对点连接也限制了遭到拦截的可能性，因此 NFC 的主要优点是其较高的安全性水平。此外，NFC 技术支持高级加密，这使得基于 NFC 的系统更适合于金融等涉及安全交易的业务。同时， NEC 也因为其相比于其他无线通讯技术较好的安全性被中国物联网校企联盟比作机器之间的“安全对话”。

支持 NFC 的设备可以在主动或被动模式下交换数据。在被动模式下，启动 NFC 通信的设备，也称为 NFC 发起设备(主设备)，在整个通信过程中提供射频场。它可以选择 106kbps、212kbps 或 424kbps 其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为 NFC目标设备(从设备)，不必产生射频场，而使用负载调制技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。因此，NFC 发起设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或 NFC目标设备，并与之建立联系。

2、蓝牙技术

蓝牙技术以个人局域网(PAN) 为应用范围，通过蓝牙可提供设备间点对点和点对多点的无线连接，它和 WLAN一样使用 2.4GHZ 的工作频段。蓝牙设备间通过相互呼叫进行设备发现。彼此发现对方后，在选择对方建立连接配对时，用户将被要求输入 PIN 密码(1位~16位之间)。如果手机设备连接到无线耳机，则在手机设备中输入无线耳机的固定密码：而在两台手机设备进行连接时，则两台设备各自输入一次约定的密码。之后两台设备便彼此验证对方，并建立信任连接，即配对成功。

由于蓝牙的设计目标为设备间组成一个无基站式局域网，进行多设备间的近距离通信。为了频带的复用和安全性等因素考虑，需要设计成在每次设备间传输数据之前进行连接操作，对于之前未配对的设备还需要先对附近活动设备进行搜索，然后使用 PIN 密码进行设备间配对。但是这样设计的传输层协议的缺点是十分不便于用户对设备连接时的设置。例如，一些蓝牙设备的配对过程需要占用 5秒至6秒时间，而在拥挤的环境中最长要占用近 30秒，而且重新连接过去已经识别的节点也常常要有手工干预，因此体验效果较差。大多数使用蓝牙的用户在两设备间传输文件，属于“点对点”模式，手机等系统中实现的监牙传输前搜索和配对机制给用户带来了额外的负担。

3、NFC 技术与蓝牙技术的结合

NFC 和蓝牙都是短程通信技术，而且都被集成到移动电话。但 NFC 不需要复杂的设置程序，同时，NFC 也可以简化蓝牙的连接。NFC 略胜蓝牙的地方在于设置程序较短，但无法达到低功率蓝牙的速度。在两台 NFC 设备相五连接的设备识别过程中，使用 NFC 来替代人工设置会使创建连接的速度少于十分之一秒。 NFC 的最大数据传输量为 424 kbit/s 远小于蓝牙的传输量(2.1 Mbit/s)。虽然 NFC 在传输速度与距离比不上蓝牙，但相应可以减少不必要的干扰。这让 NFC 特别适用于设备密集而传输变得困难的时候。

相对于蓝牙，NFC 兼容于现有的被动 RFID 设施，并且能量需求更低，与蓝牙 V4.0 低能协议类似。对于移动电话或是行动消费性电子产品来说，NFC 的使用比较方便。NFC 的知距离通信特性正是其优点，由于耗电量低、一次只和一台机器链接，拥有较高的保密性与安全性，NFC 有利于信用卡交易时避免被盗用。NFC 的目标并非是取代蓝牙等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。

通过研究对比 NFC 技术和蓝牙技术的特点，可以在点对点通信模式下通过两台 NFC 设备的触碰“握手”建立连接来代替传统的蓝牙技术配对过程。 NFC 技术与蓝牙技术结合的传输方式解决了传统蓝牙传输安全性、建立连接过程耗时和降低用户体验问题，进而采用 NFC 技术代替传统方式也降低了设备使用蓝牙传输数据过程的功耗问题。除此之外，通过 NFC 来建立蓝牙连接可以避免接收方开启等待连接的监听线程。通过使用发送方作为蓝牙 Socket 的服务器，可以由发送方 NFC 传递数据成功的反馈消息来启动其监听线程；而接收方则作为客户端，通过传递获取的发送方设备地址去建立连接。我们通过 NFC 的“推送”机制避免传统蓝牙的“等待连接”模式，也可以进一步减少系统资源的消耗。

实验发现，NFC 的优势比较明显，功耗极低、成本低、安全性好，其速率基本能满足设备之间信息交换的需求。将这两种技术配合使用，简化繁琐的配对程序，即先通过设备间的NFC 触碰轻松建立连接，然后再利用蓝牙在手机、平板电脑、电视和音频设备等各种电子设备之间传输信息，就可以创造轻松快捷的信息交互体验。

出处 商情

原标题 基于点对点通信模式下NFC 技术与蓝牙无缝结合的探讨

作者 陶玉梅 刘巧

参考资料

https://www.hooketech.com/iot-development-nfc-and-bluetooth.html