原标题：NFC原理

NFC（Near Field Communication，近场通信）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和交换。以下从工作原理、通信模式、工作流程三方面为你详细介绍：

工作原理

NFC基于射频识别（RFID）技术发展而来，其核心原理是利用电磁感应原理实现设备之间的数据传输，具体涉及以下关键环节：

• 磁场耦合：NFC设备包含一个NFC芯片和一个天线线圈。当一个NFC设备（如手机）靠近另一个NFC设备或标签（如公交卡）时，发起设备（手机）的天线线圈会产生一个交变磁场。这个交变磁场会在接收设备（公交卡）的天线线圈中感应出电动势，从而实现能量的传递。

• 数据调制与解调：为了传输数据，发起设备会对交变磁场进行调制。调制是将要传输的数据信息（如0和1的二进制信号）加载到交变磁场上的过程。常见的调制方式有调幅（ASK）、调频（FSK）和调相（PSK）等。接收设备通过检测磁场的变化来解调出原始的数据信息。

• 通信协议：NFC通信遵循特定的协议标准，如ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693和NFCIP-1等。这些协议规定了数据传输的格式、速率、时序等规则，确保不同厂家生产的NFC设备之间能够相互兼容和通信。

通信模式

NFC主要有三种通信模式，分别是卡模拟模式、读写器模式和点对点模式，不同的模式适用于不同的应用场景。

• 卡模拟模式

• 原理：在这种模式下，NFC设备模拟成一张智能卡，如银行卡、公交卡等。NFC芯片内部存储了卡的相关信息，如卡号、余额、密钥等。当NFC设备靠近读卡器时，读卡器会产生一个交变磁场，为NFC设备供电，并与之进行数据交互，完成身份验证和交易等操作。

• 应用场景：常用于移动支付、门禁系统、公交刷卡等场景。例如，用户可以使用支持NFC功能的手机在公交刷卡机上轻轻一靠，完成车费支付。

• 读写器模式

• 原理：NFC设备作为读写器，主动发出射频信号，读取或写入其他NFC标签或卡片中的信息。读写器通过天线线圈产生交变磁场，激活附近的NFC标签，然后与标签进行数据通信，读取标签中存储的数据或向标签写入新的数据。

• 应用场景：可用于商品信息查询、电子海报互动、智能标签读取等场景。比如，在超市购物时，用户可以用手机读取商品上NFC标签的信息，了解商品的详细介绍、价格、产地等。

• 点对点模式

• 原理：两个NFC设备之间可以直接进行点对点的数据传输，无需通过读卡器或标签。两个设备相互靠近后，会通过电磁感应建立通信链路，然后按照预定的协议进行数据交换。

• 应用场景：常用于设备之间的文件传输、联系人共享、蓝牙配对等场景。例如，两部支持NFC功能的手机相互靠近，可以快速传输照片、音乐等文件。

工作流程

以常见的手机NFC刷卡支付为例，介绍NFC的工作流程：

• 设备靠近：用户将支持NFC功能的手机靠近支持NFC支付的POS机。此时，手机的NFC天线和POS机的NFC天线进入彼此的感应范围（通常在10厘米以内）。

• 磁场激活与供电：POS机产生交变磁场，激活手机中的NFC芯片，并为手机NFC模块提供所需的电能。手机NFC芯片开始工作，准备与POS机进行通信。

• 身份验证与交易请求：手机NFC芯片向POS机发送自身的标识信息和交易请求。POS机接收到信息后，会与支付系统进行通信，验证手机的身份和支付权限。

• 数据传输与交易处理：在身份验证通过后，手机和POS机之间开始进行数据传输，包括交易金额、交易时间等信息。支付系统对交易进行处理，扣除相应的款项，并返回交易结果。

• 交易完成：POS机接收到交易结果后，会显示交易成功或失败的信息。同时，手机也会收到交易结果的通知，完成整个支付过程。