手机NFC技术的测试方法分析

中兴通讯股份有限公司　马志骅

手机NFC技术的测试方法分析

中兴通讯股份有限公司马志骅

本文主要介绍了NFC的工作原理和NFC手机的测试方法，为后续更加复杂的手机功能测试工作提供了基础和依据。

NFC；测试；分析

一、前言

基于NFC技术的支付功能的出现，极大的增加了手机的应用场景。在日常生活中频繁出现的小额支付领域，仅需要将手机靠近读取设备就能完成整个支付过程，更加便捷和省时，所以NFC是具有天生优势的。

二、问题的提出

具有NFC 功能的SIM/UIM卡和手机的结合，符合了技术发展的规律并满足了市场的需求。对于手机增加了这样一个新功能，需要从哪些方面测试才能比较全面的，充分的，系统的验证NFC功能呢？

三、NFC工作原理

下面以电信手机为例来分析和搭建下电子支付业务的测试环境。电信智能手机的电子支付功能支持POS终端及电信OTA方式实现公交卡账户圈存等远程应用操作，用户也可以通过UTK方式查询交易记录及余额。

1.电信项目的NFC业务背景

根据应用场景的不同，NFC手机的工作模式可分为三种：点对点模式、读卡器模式、卡模拟模式。

基于电信制式的手机，其NFC功能主要以卡模拟模式为主，即UIM卡和手机被视为一个整体，从而实现非接触式IC卡应用。当使用者持机进入RFID读写器的读写范围内，RFID读写器读取手机中RFID数据，再通过网络将已读取到的数据传输至后端系统进行处理。后端系统也可以通过RFID读写器向手机写入数据。例如：插入NFC功能的UIM卡后，手机正常开机后，默认打开UIM卡侧卡模拟功能，手机模拟成一张交通卡或者信用卡，实现电子钱包等业务，直接可以在具有NFC功能的POS机上进行刷卡操作，可以实现小额支付功能。

在卡模拟模式下，RFID系统的组成部分有：RFID UIM卡、手机内置的天线、RFID读写器、业务接入平台、业务平台以及OTA平台。

（1）RFID UIM卡：集成RFID功能的UIM卡；（2）内置天线：收发近场通信的无线信号；（3）RFID读写器：读写UIM卡中的RFID数据；（4）业务接入平台：业务平台前置的接口，转发RFID读写器的数据到业务平台；

（5）业务平台：接收并处理收到的指令和数据；与OTA平台实现RFID业务和用户数据共享；

（6）OTA平台：手机与OTA平台互联，实现充值和应用下载等功能。

2.双界面UIM卡方案描述

双界面RFID UIM卡具有接触式和非接触式两种工作方式；其接触界面可实现中国电信CDMA功能；非接触界面实现例如城市交通IC卡、身份识别、电子钱包等功能。为了实现近场通讯功能，手机端主要由四部分组成：手机内置的RF天线、8触点式UIM卡座、RFID UIM卡的C4和C8两个触点和RF模块。

四、测试情况

根据NFC的三种不同应用模式，整理并设计出如下测试环境搭建和基本功能的测试方法。

1、测试资源准备和环境搭建：

测试资源准备：

● 支持NFC功能的电信UIM卡 3张，测试卡内要有固定金额

● 准备与测试UIM卡配对使用的NFC功能的刷卡机

● 集成NFC功能的测试样机

环境搭建：

● 根据NFC软件需求及电信规范编写NFC测试用例

2、基本功能的测试方法：

1）功能切换：

NFC手机可分为手动切换和自动切换两种模式。

● 手动切换：用户可自由切换NFC手机的工作模式。

● 自动切换：NFC手机可以在点对点模式、读卡器模式和卡模拟模式三者之间自动切换。缺省模式是卡模拟模式，当NFC手机靠近标签或非接触卡时能自动切换到读卡器模式。

2）激活和去激活功能

在手机的设置菜单内可以方便的操作激活/去激活NFC功能。

3）手机唤醒功能

当NFC手机非接触操作的应用一旦被激活，NFC芯片立即向手机的基带芯片发送一条信息来唤醒手机，以便手机完成应用所需的后续操作。

4）并发业务支持

当手机正在进行NFC业务时，与上网、短信、语音通信等功能并不冲突，其他功能可以同时进行。

5）支持掉电模式

当手机的电池电量已被耗尽而无法开机的情况下，则其NFC功能只能在卡模拟模式下工作。

6）交易时长

是指完成一次交易的总时长，要求小于等于250ms。

7）工作范围

NFC手机在点对点模式、读卡器模式、卡模拟模式下，工作范围为0～4cm。当距离大于10cm时，手机NFC不能工作。

8）成功率

NFC手机完成交易的成功概率不小于99%。

9）余额查询

可以通过手机侧的应用来查询或者使用POS机来查询。

10）查询交易记录

可以通过手机侧的应用来查询或者使用POS机来查询。

11）去激活后再关机，工作在卡模式下，应该不能完成交易。

12）如果支持自动切换工作模式，手机靠近读卡器时，自己的ID能被读取。

13）手机靠近卡时，能够读取卡上的ID信息。

14）如果支持手动切换工作模式，选择相应模式，手机要能完成相应的功能。

15）不应该具有自己不支持的功能。比如选择读卡器模式，应该能完成读卡的功能，不应该具有卡的功能。

16）测试机A选择卡模式，测试机B选择读卡器模式，两者进行通信，各自功能应该都能实现。

17）测试机进行NFC通信时，周围有射频干扰（通过让一个NFC手机工作在主动模式的方法来实现）。

五、总结和推广建议

本文通过分析NFC的工作原理和中国电信的NFC规范对智能终端的卡模拟模式电子支付功能做了简单的介绍，为智能手机的NFC功能测试起到抛砖引玉的作用。

［1］《中国电信CDMA 卡需求规范-UTK 应用分册》.

［2］《中国电信CDMA卡需求规范-OTA分册》.

［3］《中国电信双界面卡和终端技术规范》.