话说近场通讯

邱元阳等

编者按：在一些现代战争和警匪题材的影片中，我们常常可以看到这样一些展现高新通讯技术的镜头：接洽的双方掏出手机，用手机背部互相一碰，手机屏幕的特写中即显示文件传输完成。这就是近场交互，即近距离的设备和设备之间的一种交互方式。这些设备可以是移动设备、计算机、投影仪、打印机、电视、刷卡机等移动商务和家庭娱乐电子设备，与我们的日常生活息息相关。在此，主持人和嘉宾分两期对近场交互进行探讨，希望能给大家一些启示。

近几年来，随着无线网络和移动设备的飞速发展，无线通讯在社会生活中越来越普及，短距离无线通讯技术的应用步伐也不断加快。目前的短距离无线通讯技术包括蓝牙、WIFI、红外超宽带近场通讯等，它们都有各自的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求，或着眼于功能的扩充，或符合某些单一应用的特别要求，但还没有一种技术可以满足所有的要求，因此它们仍然能够并存，分别应用于各自擅长的领域。

作为一种短距离通讯技术，NFC和WIFI、蓝牙、红外相比似乎没有什么优势：它的有效距离只有几厘米，速度也只有几百kbps，单项指标并不算突出。不过，它建立连接的速度要比其他通讯方式快得多，几乎就是一触即发，因而被越来越多地应用于各种电子设备，让我们对它有了更多的希望和畅想。

墙外花香，墙内迷茫

邱元阳：在亚洲和欧洲的部分国家，NFC似乎更加普及。但是在美国，却并未形成主流。

日本的情况很是乐观，NFC的普及程度几乎覆盖到了所有的手机品牌，没有NFC功能的手机甚至不让生产。因为iPhone6之前的苹果手机不支持NFC，日本的苹果手机用户不惜破坏iPhone的整体设计也要给它加上NFC背贴，其应用和推广力度可见一斑。

金琦：虽然NFC在国外非常火热，在国内也从2006年就已经有所应用，但并未得到普及。NFC在国内发展缓慢，主要有以下几点原因。

1.各厂商为争主导地位而相互制约

在NFC产业链条下的各家厂商都在争取成为NFC技术的主导，为此相互卡位，对NFC的普及造成了不利影响。目前NFC技术看得见的最大的蛋糕就是近场支付这一个环节，并且有着日本、韩国两个成功的先例。面对仅有的这么一个近场支付领域，各厂商竞争十分激烈，并且相互制约。

2.基础设施不够完善

在日本的大城市中几乎每个商铺和自动售货机均支持NFC支付，国内还远没有做到这一点，而且现在还没有一套可循环的商业解决方案。

一部具有NFC功能的手机就算没电了也可以用来刷卡，因为它和我们平常所用的公交卡等感应卡一样，属于被动激活的。因此NFC就和POS机一样，需要一个主动的激活终端，那么这个激活终端应该怎么普及也是需要考虑的一个问题，终端成本也是问题。而NFC的价值就在于支持环境多种多样，能够在各种环境中实现各种应用，只有各种基础设施支持NFC，NFC的价值才能得到最大程度的体现。

其实NFC不能流行还在于国内没有哪家行业领头羊敢于对基础设施的普及进行大量投入，万一失败了，就是为他人做嫁衣。对于二三线城市的小商家来说，这是一笔很难承担的成本。

3.没有统一的支付平台

目前，北京移动在NFC支付平台上作出了一定的努力。在日本，电信运营商在很早之前就开始普及NFC功能，他们有着一个比较完善的NFC支付平台，并且能够平衡各方的利益，在这方面还是很值得我们借鉴的。

创意前卫，技术鸡肋

刘宗凡：虽然NFC应用看起来激动人心，但从实际情况来看，又远没那么乐观。在国内，就拿如日中天的小米手机来说，虽然小米3配备了NFC，但到了小米4反而没有了。据统计，使用NFC的用户大概只占到1%，如此小众的应用似乎没有必要存在，因此小米4将其砍掉了，后来小米的其他机型也都没有配置NFC。其他厂商的手机虽然有些配置了NFC，但也从来没有哪家厂商将其作为卖点来进行宣传，基本上是可有可无的配件，这也从侧面说明NFC的应用并未引人注目。

邱元阳：但是在高端手机领域，NFC几乎成了旗舰手机的标配，苹果的iPhone一直没有配备NFC是因为它们有功能类似的Passbook，而在商业领域，苹果主推的iBeacon也对NFC形成了一定的威胁。Android Market上已经有了一些具有近场通讯功能的应用，如restaurant coupons、creating and reading NFC tags、NFC widgets等，将来可能会有更多支持NFC的APP诞生。

金琦：不少人对NFC嗤之以鼻，个中缘由或许在于人们对手机数据传输并不感冒，在WIFI和4G网络如此普及的今天，大家更倾向于用QQ等即时通讯软件直接发送文件。而蓝牙音箱领域，NFC的普及率还远不及手机高，这也难怪有评论称，NFC就是个鸡肋。

唯一能让人看到NFC未来曙光的，应该算是运营商与手机厂商合作推出的手机公交卡业务，将支付功能集成至NFC传输中，以后直接上车刷手机即可支付车费。中国移动已经在开展这项业务，但从实际推广效果看似乎不尽如人意。

刘宗凡：虽然NFC技术发展已经有一段时间，但智能手机的领头羊苹果公司直到去年发布的手机iPhone6和iPhone6 Plus才内置NFC功能，并且其接口不对外开放，也就是说，iPhone6的NFC功能仅仅只能用于苹果的Apple Pay，其他苹果的应用都是不能使用的，更不用说第三方应用了。Apple Pay使用起来虽然非常便捷且安全，但因为苹果和银联的利益冲突，Apple Pay在中国想推广使用近期来看是基本不可能的。NFC丰富的应用场景被如此阉割，只能说明NFC的发展还任重道远。

应用场景，难以引爆

邱元阳：NFC是一种激动人心的技术，通过设备互相靠近来建立联系，以完成支付、数据交换、身份识别等功能，简单、快捷、方便。但纯技术驱动能引爆NFC的快速发展吗？

刘宗凡：首先在硬件上，NFC还存在比较严重的兼容问题。完备的NFC产品，包括NFC硬件、统一的系统接口支持、相应的APP。在这三个部分中，都有不同的方案，相互不兼容的状况时有发生，特别是硬件部分，不兼容比较严重。读卡时的兼容问题，基本出现在CLF的NFC芯片上。各家芯片公司在NFC的公开标准上，都会有自己的实现，如有些更兼容老的标准，有的选用了标准内的不同方法，诸如此类等，导致在使用NFC功能时会发生不稳定的现象，可能要好几次才能成功，也甚至会出现无法读取数据的情况，大大影响了NFC的使用体验。

其次，NFC缺乏刚性使用场景。虽然NFC有一些很美妙的使用场景，但这些应用并不是刚需。例如，现在用得比较普遍的公交、地铁通过支持NFC的手机刷卡支付，虽然比较方便，但带张公交卡或带些零钱，并没有想象中那么麻烦。在购物时进行NFC支付，更是有很多方便的替代方案，遍布全国各地大大小小商场的POS机，只要有一张银联卡就可以方便支付，或者现在使用越来越普遍的手机支付宝、微信支付，也是不错的选择。NFC进行数据交换时速度比较慢，数据交换的过程是通过蓝牙来实现的，NFC的功能主要体现在建立连接上。蓝牙之间建立连接肯定没有NFC方便，但配对的方法也还算简单，并没有到无法忍受的程度。至于读取智能媒体，更是因为智能媒体的不普及，注定只是可有可无的功能。

细细回想NFC的应用，几乎不存在一个具有不可替换的场景，因此NFC的地位就比较尴尬：有，固然方便；没有，也不影响生活。NFC的作用，更多地体现在表面的荣光上。

再次，各方利益博弈影响了NFC的普及。在硬件标准上，恩智浦、博通、联发科、三星电子等NFC芯片商互不相让，没有建立一个统一的标准，导致NFC设备不兼容的混乱情况，严重影响了用户体验。业界流传有一句话：一流企业卖标准。哪个厂商掌握了硬件标准，势必将主导NFC的发展，所以企业之间的博弈将长期存在。其一方面将推动技术的发展，另一方面也会成为兼容的阻力。

在NFC支付领域，利益冲突更加激烈。目前国内NFC支付基本上还是一片空白，但各方势力已经虎视眈眈。随着iPhone6的发售，支持NFC支付的Apple Pay在美国已如星火燎原之势，但在进入中国后却一直无法落地，这是因为我国银联和苹果公司之间的利益冲突无法调和。互联网大鳄阿里巴巴、腾讯，科技新贵小米以及银联，都瞄准了NFC支付这块肥肉，但可信的平台由谁来搭建？如何建？标准如何定义？这可能是比硬件标准更难协调统一的难题。

最后，不得不谈谈民众对新技术的疑虑。NFC支付绑定银行卡安全吗？手机如果丢了银行卡能被盗刷吗？号称最安全最方便的指纹识别能破解吗？大家对财产安全的担忧也是NFC支付普及的一个很大的障碍。移动支付的安全问题一直是移动支付能否快速推广的一个瓶颈，还有信息的机密性、完整性、不可抵赖性、真实性、支付模式、身份验证、支付终端（手机）的安全性、移动支付各环节的法律保障不健全等。国家法律保障不健全，交易安全问题仍未能妥善解决。相信每个人都希望自己的银行卡能做到万无一失，为了方便而牺牲安全是每个人都不愿意做的。

移动支付，硝烟弥漫

邱元阳：NFC最吸引人的功能是进行移动支付，目前正在使用的移动支付方式却有多种，并在网络市场上引发了喧嚣。

短信支付：将用户手机SIM卡与银行卡账号建立对应关系，用户在系统短信指引下通过短信完成支付。但手机短信支付和移动运营商关系过于密切，运营商掌握了支付的命脉，这是银行不愿意看到的，所以至今都没有成为支付的主流。

扫码支付：商家把账号、商品价格等信息汇编成一个二维码，用户通过手机客户端扫描二维码，实现与商家结算。商家根据支付交易信息中的用户资料进行商品配送，完成交易。

指纹支付：指纹支付即指纹消费，是采用指纹系统进行消费认证，即顾客使用指纹注册成为指纹消费折扣联盟平台会员，通过指纹识别即可完成消费支付。三星和全球手机支付厂商PayPal（即“贝宝”）达成合作，在部分支持指纹扫描的三星手机上，支持PayPal的指纹支付，即通过指纹扫描来验证用户身份。

声波支付：声波支付是利用声波的传输，完成两个设备的近场识别。

APP支付：智能手机APP的流行，使得使用APP进行支付非常自然。手机支付宝支付、微信支付，已经成为通用手机APP支付的领头羊。一些大的公司如星巴克也在自己的APP中集成了支付功能，还可以拓宽促销的市场渠道，使得整个购物流程更加移动化、智能化。APP支付必须在连接互联网的情况下使用，这是它的一个不足之处。

刘宗凡：NFC支付（如苹果推出的基于NFC手机支付的Apple Pay）和上面这些移动支付方式比较，虽然可能更加方便快捷，但并没有体现出碾压的优势。使用非NFC方式的谷歌钱包（Google Wallet）也在努力追赶Apple Pay。

LoopPay移动支付，并未使用指纹识别，也没有使用NFC，而是采用了一种全新的无线传输技术——将传统信用卡和借记卡上的磁条用户信息，拷贝到手机保护壳甚至钥匙串等硬件中。用户将这些硬件接近收款设备，通过独特的电磁场技术，可以实现刷卡的功能。

在各种新旧技术的竞争压力下，NFC支付的发展，可能还要经历一段比较长的时间。

道路曲折，前途光明

金琦：虽然NFC的发展前路漫漫，道路曲折，但依然可以看到一丝曙光，透射出前途的光明。

一方面，NFC芯片的价格已经在逐步降低，为NFC功能的普及降低了门槛。手机增加NFC功能主要有以下成本付出：①NFC芯片的自身硬件成本，这是总成本最重要的部分。②NFC芯片上层的协议栈、API软件开发成本。该部分成本因为开发者的水平、经验的不同而不同，高水平的开发商开发的时间和反复调测的时间相对短，自然成本就相对低。同时该部分成本因为所用系统是开源还是封闭而不同，开源系统由于开发者贡献而共享，相对成本偏低，但多设备适配和多版本调测也会相比封闭系统需要更多成本。③NFC芯片内嵌入的SE芯片成本。若使用SIM卡作为SE模块，则该成本计算在SIM卡内而不是NFC芯片内。④SE芯片相关的API、安全访问控制软件开发成本。该部分成本同样因为开发者水平高低、所在终端OS开源还是封闭而不同。⑤手机内NFC芯片配套的非接触RF天线和RF电路的成本。天线的成本取决于天线尺寸、材质、成熟度。⑥增加了支付芯片的手机需新增的第三方检测认证成本。例如，NFC芯片及协议、SE芯片及安全控制协议的检测，增加了总成本。

在完成以上软硬件配置和检测认证后，手机推向市场后，伴随更多个人或行业应用的需求和实现，应用开发包含客户端开发成本，也需考虑。当然此部分成本可作为手机终端外的应用开发成本。

根据摩尔定律，电子芯片每18个月就会升级换代一次，并且价格大幅度下降。事实上NFC芯片的价格已经从2006年的大概3～5欧元1块下降到现在的大概1美元1块。

在成本降低的同时，NFC也得到了各个领域巨头的支持。NFC-Forum包括了140多名成员，包括手机制造商、金融组织、软件巨头和芯片巨头等。手机制造商包括Nokia、Samsung、Apple、Sony等国际知名品牌，芯片巨头有Braodcom、高通等，金融机构有ISIS、visa等，软件巨头包括Google等。

另一方面，NFC技术可适用于很多场景：①NFC手机变身公交卡。这是体现NFC便捷性最直接的例子，你的钱包里总是塞满了各种卡，但是每天必用的就要数公交卡了。多一张卡就多一份麻烦，这个时候你只需要去运营商那里办一张支持NFC读取的SIM卡，将卡放在支持NFC的手机中，拿手机就可以随手刷公交、地铁，十分方便。②小额线下支付和充值。现阶段，NFC手机支付可以应用于便利店、自助售货机、快餐、超市、百货商店等快速消费的场所。目前，全国已经有130万台标有银联“QuickPass闪付”标识的POS机上可受理NFC手机支付。前段时间爆出的NFC手机读取银行卡信息所使用的卡就是这种闪付卡，不过只能读取有限的信息，并不会对我们的财产造成威胁。③NFC手机和各种NFC标签。NFC标签是利用NFC技术提前写入一些功能，手机只需要触碰标签就会触发这些功能，WIFI、会议模式、名片等，都属于贴近生活的小功能，极大地方便了我们的日常生活。例如，将手机贴在带有WIFI密码的NFC标签上即可自动填入WIFI密码，随手触碰一下NFC标签就可将手机处于静音模式，或者双方无需互换名片即可通过标签实现内容上的读取等，轻松简单。如果将NFC标签做到墓碑上，让凭吊者通过扫描获得墓主的信息；或者将NFC标签做到病历上，医护人员快速一扫就能了解到处理进程；又或者做到图书中，实现快速借还和下载电子文本……这些定会给我们的生活带来更加人性化的变化。④NFC手机变移动门禁还兼职打卡。除了公交卡和银行卡之外，对于忙碌在各大楼宇中的白领来说，每天必备的还有一张门禁卡，NFC技术是解决移动门禁的最佳方案，将你的CSN号录入到门禁系统和考勤机中以后，只要刷一下手机就能完成本来很麻烦的操作了。

此外，NFC和传统的移动支付技术相比，具有天然的安全性，以及建立连接的快速性。

结束语

邱元阳：在可以预见的未来，我们的社会生活都将被新的信息交互手段和信息传输模式影响，技术完善所要跨越的只是时间问题。

虽然NFC的发展困难重重，但如果我们把目光放得更长远一点，可以乐观地估计，NFC的前进不可阻挡。数据研究公司IDC的报告显示，2017年全球移动支付的金额将突破1万亿美元。等NFC的各个问题逐渐解决，NFC将迎来井喷，新科技将深刻地改变我们的生活。

后记

在移动性的特性支持下游学，是我们在课程平台APP上发现的一大亮点。当然，这对设备的网络支持性要求更高，在游学的场景中，大屏幕智能手机可能是更佳的选择。在东四九条小学的暑期科技活动中，我们设计了基于手机的各种游学、家庭科技体验活动，并设计了亲子环节，让家长和学生共同完成任务，这些将在我们的第四期报告中分享给读者。

在此类课程中，由教师设计的在线教学模块为真实问题的研究提供了框架，该框架引导学生带着特定的目的，通过专门的网络资源回答有意义的问题，从而提升学习者成功地遨游于高度未组织的环境的能力。这类模式的课时数大多为2课时左右，比较短小灵活。同时，在这次教学实验活动中，年轻教师的参加是一个有益的尝试，基本证明了在课程平台APP的条件下，小探究单元（1～3课时）模式课程的常态化已经具备了可能性。