本書主要介紹NFC的基本協(xié)議,內(nèi)容包括主機端與NFC 控制器之間的通信協(xié)議分析和示例;NFC控制器與eSE &SWPSIM 之間的協(xié)議分析;外部POS或者READER與NFC之間的射頻協(xié)議分析。
本書適合NFC移動支付開發(fā)人員閱讀。
一個偶然的機會通過Lucy同學(xué)認(rèn)識了胡老師,恰恰自己在這個時間點也想比較系統(tǒng)地總結(jié)一下NFC的相關(guān)技術(shù),并盡可能多地分享一些自己的經(jīng)驗。在胡老師以及家人朋友的鼓勵支持下,我也決定試一試。
之前自己并沒有過寫書的經(jīng)歷,對一些創(chuàng)作過程以及格式排版也比較陌生,比如這個前言我就不是很清楚是怎樣的創(chuàng)作過程,是說寫好前言之后一直往下寫呢還是說等把書都寫完了,然后在后來的某一天再把自己出書的心聲寫上去。為此特意咨詢過胡老師,他給我的指導(dǎo)性的回復(fù)是不用讓別的東西束縛,按自己的想法來寫就可以了。這樣對一些篇幅格式等之類的問題我也就知道該怎么做了。我比較喜歡把東西想好再往下寫,
所以大家翻開書后看到的這個排版順序幾乎也就是我的寫作順序。
近年來由于智能機的快速普及給人們帶來一個思考,那就是出門是否還有必要帶上一個錢包,里面裝上現(xiàn)金和琳瑯滿目的卡片? 而且現(xiàn)在支付寶、微信支付已經(jīng)成了人們生活中必不可少的支付方式。寫這本書之前,心里也會經(jīng)常問自己一個問題,就是市面上真的還缺少一種需要特別硬件來支持的支付方式嗎?
對于這兩個問題,前者顯然這是一個趨勢性的東西,而且目前在實體店里能看到越來越多的人在使用手機進行消費和支付,大家也在享受這個技術(shù)帶來的便捷性。
后面這個問題比較多的還是在實際體驗上面,以支付寶為主的移動支付基于QR條碼技術(shù),對于用戶來講只需要一個客戶端就可以解決問題,實體店只需要安裝一套掃碼槍接入服務(wù)即可以馬上完成一個閉環(huán)支付體系,對于支付雙方的學(xué)習(xí)成本是很低的。而對于NFC支付,就需要用戶去購買特別帶了NFC的支付設(shè)備,需要安裝和激活卡片到手機上,帶NFC支付的手機在市面上存量是一個問題,而且當(dāng)手機導(dǎo)向市場后其實是沒有一個真正意義上的運營主體的。這其實是一個巨大的問題,也就是說,沒人會對用戶體驗進行直接負(fù)責(zé)。手機廠家對于SWPSIM方案確實在商業(yè)利益考量上面來講是沒有動力的,運營商在實施SWPSIM方案時大量的工作又是需要手機廠家和卡商去配合完成的。所以這一套方案玩下來,以Android手機為例,里面光要考量的各種軟件版本就有Android版本、客戶端錢包版本、NFC協(xié)議棧版本、NFC控制器固件版本、COS版本、Applet版本,里面還沒有包括使用的硬件模塊的版本等,只技術(shù)這一個環(huán)節(jié)就有大量繁瑣的工作。NFC基于的是一個射頻通信技術(shù),一旦鋪向市場后就涉及需要和各種設(shè)備進行適配兼容性的工作,這個工作量也是巨大和難以想象的。
上面這些已知的難度是不是說NFC沒有了機會,還有人會說NFC是十幾年設(shè)計的技術(shù)框架、已經(jīng)跟不上現(xiàn)在的節(jié)奏。顯然這些質(zhì)疑是站不住腳的。比如同樣的無線連接技術(shù)WiFi和藍牙,仔細去查看它們的發(fā)明時間和普及時間點出現(xiàn),它們都是經(jīng)歷過一段漫長的靜默期,再到后面的某一時間節(jié)點某一個事件,此項技術(shù)才成為了標(biāo)準(zhǔn)配置,F(xiàn)在WiFi技術(shù)就是一個隨處可見、人人在用的東西,藍牙也在連接耳機和汽車電子等領(lǐng)域發(fā)揮很大的作用,而且WiFi和藍牙的版本還在不停地迭代和演進,我們又有什么理由不去相信NFC不會成為標(biāo)準(zhǔn)配置的那一天。基礎(chǔ)性技術(shù)確實在發(fā)展過程中會顯現(xiàn)出上面提到的各種問題,但是所有這種類似的技術(shù)都是有一個自身發(fā)展的規(guī)律,不可能一蹴而就,也不可能像某些應(yīng)用技術(shù)一樣通過一個后臺優(yōu)化在短暫的一段時間內(nèi)就做到質(zhì)的飛躍。我時刻提醒自己保持一個積極樂觀的心態(tài)去面對這些問題,也時刻提醒自己保持一個虔誠和敬畏的心態(tài)去面對技術(shù)。
既然我認(rèn)可它是一門基礎(chǔ)技術(shù),也就是說這種東西是不會過時的,假如這個技術(shù)在若干年后不復(fù)存在,我也十分有理由相信本書里面的一些技術(shù)將會在別的一個什么技術(shù)或產(chǎn)品上靈魂附體開出美麗的花朵。
NFC技術(shù)支持三種工作模式:讀/寫器模式、點對點模式和卡模擬模式,其實這三種功能屬性都基于很相似的底層射頻技術(shù)。如果能把這些底層比較相似的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進行收縮歸置,再把上層數(shù)字協(xié)議的一些東西進行抽絲剝繭展現(xiàn)給大家,這也就給我寫這本書帶來了可能性,否則NFC的各種標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范之多、之復(fù)雜,我是萬萬不敢下筆的。
此書編寫的另外一個目的就是因為在市面找不到一本比較全面介紹NFC技術(shù)的書。我的觀點是應(yīng)用級的東西寫成的書其實時效性是不強的,而且應(yīng)用技術(shù)本身發(fā)展得快去得也快,F(xiàn)在這種技術(shù)是一個流行的前沿尖端的技術(shù),過個二三年可能整個架構(gòu)都變了,而且這種技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上的資源也十分豐富,但是協(xié)議性的東西在一個較長的時間段里不會發(fā)生一個質(zhì)的變化,經(jīng)常變化的就是擴充了協(xié)議子集,但新出來的版本還是會向下向前兼容的,所以有一本歸置完整便捷、能供工程師案頭查閱協(xié)議的工具類書就變得很有意義。
王曉華 2017/4/15晴
于北京市海淀區(qū)牡丹園
1簡介1
2術(shù)語和縮略語4
2.1硬件部分4
2.2軟件部分5
2.3安全單元和認(rèn)證部分6
3通用無線連接技術(shù)9
4NFC與QR條碼的比較11
5NFC的三種工作模式13
5.1讀/寫模式13
5.2卡模擬模式15
5.3點對點模式20
6NFC協(xié)議族22
6.1NFC協(xié)議族定義歸屬關(guān)系23
6.2ECMA TC47協(xié)議預(yù)覽23
6.3ISO/IEC協(xié)議預(yù)覽24
6.4NFCforum 協(xié)議預(yù)覽25
6.5ETSI協(xié)議預(yù)覽267NFC系統(tǒng)框架27
8LLCP協(xié)議詳解30
8.1LLCP架構(gòu)30
8.2LLCP工作流程31
8.3LLCP鏈路激活31
8.4LLC數(shù)據(jù)鏈路層格式34
9NDEF 協(xié)議詳解41
9.1NDEF消息屬性41
9.2NDEF記錄42
9.2.1NDEF記錄的數(shù)據(jù)格式42
9.2.2NDEF記錄之間的關(guān)系42
9.2.3解碼記錄格式43
10HCI協(xié)議詳解46
10.1HCI數(shù)據(jù)包格式47
10.2HCI數(shù)據(jù)鏈路層51
10.3LLC的CRC代碼示例51
10.4第一代NFC控制器芯片與主機端交互的HCI數(shù)據(jù)示例54
11NCI協(xié)議詳解61
11.1NCI定義范圍61
11.2NCI消息類型65
11.2.1NCI數(shù)據(jù)格式66
11.2.2NCI命令詳解70
11.3路由表94
12ISO14443 協(xié)議詳解97
12.1Type A,B調(diào)制方式98
12.2Type A幀格式101
12.3Type A激活過程103
12.4Type A相關(guān)命令數(shù)據(jù)格式分析106
12.5Type A數(shù)據(jù)交換格式單幀106
12.6Type A數(shù)據(jù)交換格式連續(xù)幀106
13I2C協(xié)議詳解108
13.1I2C簡介108
13.2I2C拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)109
13.3I2C 7位與10位地址編碼格式110
13.4I2C讀/寫110
13.5I2C總結(jié)111
14卡片和標(biāo)簽113
14.1Mifare
(ISO/IEC 14443)113
14.2Mifare
Ultralight MF01CU1 (Type 2 Tag)114
14.3Mifare
Classic MF1S50(M1)125
14.4NTAG20x and
NTAG21x (Type 2 Tag)135
參考文獻146