深入了解RFID與NFC技術與應用 通往物聯網與電子商務的康庄大道

RFID與NFC都是短距離的物聯網通信技術，由於前者使用多種頻段，以及後者被開發出來應用於移動市場，使兩者的發展與應用領域也有所不同。RFID主打射頻辨識，可應用在物品的辨識上，如今RFID已廣泛應用在各行各業；NFC則主打近場通訊，搭配移動裝置，以做到移動支付的應用。接下來深入了解RFID與NFC的技術與應用。

RFID最早應用在敵我辨識 進而開發出更多應用

RFID(Radio Frequency IDentification；射頻辨識)是利用無線射頻的技術，來做為標籤辨識的一種應用。其最早在二次世界大戰時期(1935～1950年)被開發出來，英國空軍首度應用在飛航安全領域。

被動式RFID標籤的內部構造。

他們當時研發出一套IFF(Identify Friend of Foe；敵我辨識)系統，在每架飛機上裝設Active(主動式)標籤，當地面雷達發射並偵測訊號到飛機時，飛機上的標籤也會發出適時響應，以分辨飛機是敵是友，避免友方軍機被誤擊。

到了1960年代，許多與雷達和RF相關的論文被發表出來，而不少公司也開始將RFID的技術商業化、普及化。RFID最早應用在商品的防盜機制，至今這種技術仍被廣泛使用：商家在產品包裝內安裝一組被動式(Passive)卷標，裡面僅有1位數據(代表開或關)，當該產品有付費時，在結賬時就會把該位關閉，若沒付費的話，當這個人試圖挾帶該商品走出商店的話，店門口的讀取器就會偵測到，併發出響亮的警鈴聲。

直到1973年，第一個申請到美國專利的Mario Cardullo，其主動式RFID卷標具備可擦寫內存，可反覆使用，成為當今RFID的開山鼻祖。同年，Charles Walton也獲得美國被動式RFID的專利，應用在門鎖產品上：在一張門卡上安裝轉發器，當門鎖上的讀取器偵測到正確的門卡時，就會開鎖。如今該技術被廣泛應用到飯店與住宅的門鎖上。

RFID提升倉儲與物流效率 票務通行也更方便

拜物聯網科技進步之賜，RFID發展至今，已具備輕薄、小型化，並可提供一對多的讀取，可重複使用，儲存容量高。免電池設計，使用壽命長，安全性高。免接觸，在一定距離內即可感應並讀取到。可抵抗各種惡劣環境，延展性高，可製作成各種包裝類型。因此RFID標籤最早被大量應用到倉儲、物流的自動化領域。到了2005年隨著百貨零售業者大量採用之後，加速RFID的市場迅速普及。

如今RFID的應用範圍很廣，除了零售通路之外，如今包含物流倉儲、國防安全、公共領域、醫療照護、旅遊休閑、金融服務、電信服務、交通運輸、營建行業、展覽會場、公司門禁、學校安全等等，都有RFID導入的應用案例。常見的有門禁系統、貨品管理、資產回收、物料管理、廢棄物處理、醫療應用、高速公路收費系統、商品防盜防偽、自動化控制、各式票證、動物識別、失智症防走失等等。

RFID技術與原理

RFID產品主要分成：Tag(標籤)與Reader(讀取器或詢問器)。Tag依照設計可分成Passive(被動式)、Semi-Active(半主動式)、Active(主動式)的種類。這些標籤的共同點，就是內部有一個微型晶元，具備少許內存(主要儲存辨識信息)和無線電波收發器(Transceiver) 與天線。

採用點對點(Point-to-Point)的溝通方式，當Tag靠近Reader時，便會接收到Reader發出來的詢問命令與電磁波，讓Tag內部晶元導電並運作，讓其具有足夠的微弱電力來將Tag的各種信息(例如物料編號、生產日期、商品條形碼、房門編號、汽車編號等)發射回去，讓Reader接收到，便可將數據傳到後台的計算機來進行後續的辨識與處理。

Passive標籤需要接收到足夠的Reader電磁波，才有足夠電力驅動其內部運作，因此反應和訪問速度較慢、距離需要較近。而Semi-Active標籤則是加入一小顆電池，即使在微弱Reader的訊號下依然能夠將信息發射回去，因此具備反應佳、速度快、距離更遠的特性。

而Active卷標則是具備電源供應器或容量大的電池，可利用自有電力在其周圍形成有效的活動區，主動偵測周圍是否有讀取器，以便將ID訊息發送過去。

至於RFID使用到的頻帶與種類，共有6種：LF(低頻，用在動物識別與工廠資料搜集)、HF(高頻，通常設計成卡片類，如MIFARE，ISO/IEC 14443規範，運用在公交卡等商品，也是NFC應用的頻段)、UHF(超高頻，搭配主動式標籤，應用在國防領域)、ISM頻段的歐洲與北美UHF頻(應用在EAN歐洲商品編碼，與各種規範)、ISM頻段的微波(即802.11 WLAN和藍牙的標準)、超寬頻(UWB，搭配半主動或主動式標籤)段的微波。速度從低速、中速、到高速，距離從10公分到最高200公尺都有。

從RFID演變而來 NFC進攻移動裝置市場

NFC(Near-Field Communication；近場通訊)技術系自RFID技術演變而來，由NXP(恩智浦)、Nokia和Sony共同研發、以RFID為基礎的一種互連技術，該技術已通過ISO/IEC IS 18092、EMCA-340、ETSI TS 102 190等國際標準，成為RFID的另一種衍生技術，專攻移動裝置市場。

NFC晶元在移動支付領域的3種整合應用。

NFC採用HF(高頻，13.56MHz)的頻帶，讓兩種裝置能夠在20公分的距離內，以106Kbps、212Kbps、424Kbps等3種傳輸速度模式來進行信息互通。NFC類似藍牙的裝置認證技術，只不過藍牙需要先進行裝置「配對」才能互通，而NFC則不用，只要裝置近距離感應即可。因此NFC亦可當作藍牙技術的互補，以加速裝置間的互相認證。

NFC瞄準移動裝置市場，目前以智能型手機為主。透過內建NFC晶元，即可達到許多RFID的相關應用。NFC具備3種模式：卡片模擬模式(類似取代悠遊卡)、讀取器模式(可主動讀取其他裝置所提供的信息)、點對點模式(可做為裝置之間的數據傳輸)，能應用到員工識別證、上下班打卡、門禁管理、電子票證、會員卡集點、計算機安全登入、大眾運輸票券、電子支付等領域。

ICT大廠首先支持 金融產業也看好NFC技術

NFC雖然2004年就出道，但礙於當時電子支付與相關法令尚未成氣候，使其發展受到限制。然進行在許多NFC大廠的推廣，與ICT大廠和軟體巨頭的紛紛支持之下，使得NFC近期的發展開始出現曙光。

Google在Android 4.0版本內，便支持NFC功能，而微軟也在其Windows Phone 8與Windows 8，加入NFC的支持功能，此舉可讓內建NFC晶元的Android手機／平板或WP8手機／Windows 8平板／筆電之間，在經由NFC認證之後，便能打開藍牙功能，以便互相傳遞網址、Google/Bing地圖信息、聯絡人(vCard)與圖片。而三星推出的S Beam，則內建在自家的手機內，其在NFC認證之後則是打開Wi-Fi Direct功能來進行高速傳輸，以便傳遞大容量的音樂、影片等檔案。NFC可協助手機，讓數據共享更加簡單，不需要再做繁複的設定。

Android的NFC手機，依照其SE(Secure Element；安全組件)的配置方式，可分成內建於手機、內建於SWP SIM卡、內建於SD卡等3種。為統一管理NFC卡片問題，GSMA聯盟定義了TSM(Trusted Service Management；信託服務管理)平台，來滿足移動支付提供者在營運整合上的需求。

然在蘋果部分，其iPhone 6/6 Plus手機也內建NFC晶元，先應用在Apple Pay移動支付。搭配其Touch ID(指紋辨識)與NFC技術，消費者能夠在美國地區超過2.2萬個支持Apple Pay的在線商店或實體商店來結賬，不須拿出信用卡或簽名，該服務還會擴及到Apple Watch智能手錶。因此NFC的流行，將改變消費習慣。

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