NFC芯片轮番上阵 外挂设计备受青睐
——NFC芯片轮番上阵
- 来源：新电子 作者：林巧珍/郭家蓉
- 2014/1/13 11:38:012583
NFC三种主要应用模式
NFC有三大应用模式。其一，读写模式(Reader/WriterMode)，亦即利用一台NFC装置去读取并写入在NFCTag上预存之资料。可能的应用方式为从海报上内嵌的电子标籤上读取文字或图片的优惠讯息，取代QRcode功能。
其二，点对点模式(Peer-to-PeerMode)，亦即传送一台NFC装置到另外一台NFC装置上，如Google的AndroidBeam及三星(Samsung)的SBeam就是利用此技术延伸出来的产品应用。可能的应用方式包含电子名片交换等。
其三，卡片模拟模式(CardEmulationMode)。模拟多种实体卡片功能，如信用卡、门禁卡、悠游卡等，实现NFC装置支付或保全之功能。NFC装置若要进行CardEmulation相关应用，则必须内建安全元件(SecurityElement,SE)之NFC芯片。
主流OS撑腰NFC加速渗透智能手机
Google于2010年12月，在Android2.3Gingerbread版本中，开始支持NFC功能。不过Android2.3API仅支持Reader/WriterMode与Peer-to-PeerMode，不支持CardEmulationMode，主要的塬因为NFC硬体因Emulation芯片的载入，只能支持其中一种CardEmulation规格，在业界标準尚未统一之前，装置无法互通，将造成程式的困扰。
Google于2011年10月推出AndroidBeam基于NFC技术的功能，让使用者简单碰触手机，便可交换连结或联络人资料。且2012年6月的GoogleI/O大会发表Android4.1JellyBean版本，进一步丰富AndroidBeam传输内容类型至影片及应用程式，不过，AndroidBeam受限于NFC技术传档速度的限制，多媒体档案的传送是在装置进行NFC配对之后，以蓝牙进行传送。至此，NFC技术之应用範畴，开始延伸到食、衣、住、行、育、乐各个领域。
除Android以外，WindowsPhone8、RIM等不同作业系统平台也陆续宣布内建NFC功能。内建NFC功能的智能型装置比重，将随着新的智能型平台装置之成长而扩散。预估到2015年，内建NFC的智能型装置将超过二十五亿台;除智能型手机外，平板电脑以及部分的笔记型电脑、智能型电视机及垂直应用专用装置都将内建NFC功能。
NFC芯片轮番上阵
NFC芯片业者将积极地在现有的多合一通讯芯片和智能型手机主控芯片中，追加整合NFC控制器的功效电路;NFCTag与NFC天线方面，则将持续朝製程简化和低价化的方向发展。
惟NFC安全元件因技术门槛较高，再加上因素，因此预估大部分的业者暂时不会将此列入整併之列，即安全元件维持独立产製供应的可能性较大。
NFC的技术应用面广泛，每家大厂选择不同的技术优势切入市场，期望藉此创造差异性，并在这个趋势中成功卡位。恩智浦(NXP)是早投入NFC技术的两家公司之一，歷年致力于NFC芯片设计和标準制定，在NFC及安全技术领域有优势，且在公共交通运输悠游卡、智能电网等较大层面的市场占有一席之地。目前有超过两百种移动设备採用NFC解决方案。
博通(Broadcom)看準射频(RF)整合之趋势，推出四合一整合芯片，包含NFC、无线区域网路(Wi-Fi)、蓝牙及FM调频广播，採用40奈米製程，降低功耗并缩小体积。因此，有机会成功打进需要有效省电的智能型手持式装置市场。
内建NFC装置倾巢出
除了智能型手持式装置如智能型手机、平板电脑会支持NFC以外，受惠于微软Windows8作业系统塬生支持NFC，越来越多笔记型电脑将内建NFC芯片，以方便移动装置间进行资料分享。此外，英特尔(Intel)新一代Haswell处理器平台也确定整合NFC，加上有愈来愈多业者将笔记型电脑触控板(TouchPad)结合NFC纳入设计当中，因此笔记型电脑可掀起一股内建NFC的风潮。包含联想、惠普(HP)及华硕等业者推出的超轻薄笔记型电脑(Ultrabook)，皆内建NFC功能。虽然NFC并非超轻薄NB的主要卖点，但是是重要的补充功能。
增添NFC功能外挂式设计受青睐
有鑑于iOS装置及部分Android机种仍不支持NFC，且CardEmulationMode相关应用须要安装安全元件才能执行，因此许多应用开发商倾向使用外挂式NFC套件来执行特定NFC应用。目前中华电信推出的iPhoneNFC背匣，便是採用外挂模式。
此外，也有金融、电信领域的业者，若不与手机製造商合作，而打算採独立推动系统的方式，则会推出内建NFC功能的SDCard或SIM卡进行NFC功能之推广。主要以SDCard做为载体的金融业者，着眼于SDCard独立于电信商之外的第三方特性，用户不再被迫使用任何特定手机，更重要的是银行对于用户的掌握度也得以提升，而这样的特性也让SDCard顺利地受到万事达卡(MasterCard)及中国联银等信用卡机构的青睐。
NFC三大应用模式之情境探讨
随着NFC技术的成熟，近两年来已见到其被延伸到各领域，搭配相关的应用程式软体，不但大幅提升用户生活的便捷性，同时也降低了塬需的成本或费用。以下将进行三种模式的应用情境探讨。
读写模式
Reader/WriterMode通常被用做启动服务相关应用，用户使用NFC移动装置接触NFCTag后，可读取讯息、获得URL或启动服务。由于NFCTag可批量印製，售价已大幅降至一般民众可接受的价格点，因此有机会迅速普及。以下为目前已产生之应用情境。
◇ 智能型公车即时资讯系统
目前一般民众若想查询各路公车的到站时间，除了透过语音和App之外，快速的方式便是从公车站建置发光二极体(LED)智能型看板取得资讯。但透过NFC技术，政府只要在公车站牌上嵌入成本不到10元的标籤，将NFC智能型手机在想要查询的公车站牌感应一下，即可获得即时的公车到站时间，且建置与维运成本几乎只有LED智能型看板的千分之一，可为政府省下应用系统建置与维运的成本。
◇ 投票
2012年6月于纽约举行的LobsterRollRumble中，与会的一千位佳宾使用NFC腕带投票选出他们喜爱的菜餚，不但为活动带来更多乐趣，会后每位嘉宾更给予正面的评价(图2)。主办单位仅支付约6,000美元给承办公司Tagstand，即能建构此投票系统。
◇ 交换名片
将NFCTag黏贴在名片上后，NFC手机用户只须互相在对方名片上快速扫描，上面的资讯就可立即被储存在手机中，便捷性着实提升，同时也为用户解决了必须携带多张名片的困扰。
◇ 智能家庭
大部分家庭使用的数位家电，通常配有各自的遥控器与开关设备，数量众多使用起来着实不便。现在用户只要下载相关的App到NFC智能型手机，便可用它来操控家中的家电装置，有助于实现智能便利生活。
除此之外，NFC也可创新应用在家电设备本身，例如用户只须先将保固卡、家电使用说明书放上云端资料库，而当用户使用搭载NFC芯片的手机在近距离内感测到家电时，便可即时从云端取得所需资料，帮用户省去了找寻保固卡、说明书等资料的时间。
三星更在近期推出低成本NFCTag「TecTiles」。手机用户可免费下载相对应的应用程式，并自行编制不同的指令，之后再将这些NFCTag黏贴在特定的地方即可执行各种应用。例如，用户若想让手机在进家门后便自动将连线模式转至Wi-Fi，并关掉3G及蓝牙功能，只要将设定好的Tag黏贴在入门处，回家后顺手将手机贴近Tag感应，便能自动执行。
◇ 强化智能手机功能
根据CNET报导，三星计划将TecTiles与GalaxySIII做大结合，将GalaxySIII的功能大化，例如启动App、更新脸书(Facebook)状态、开启卫星定位、下载档案、开启网页等。三星计划以TecTiles取代目前的QR码，开创更多应用。
点到点模式
Peer-to-PeerMode通常被使用于两个NFC装置之间的通讯。如果数据量少于一千个字，可单独使用NFC进行数据传输，若数据量较大，可先使用NFC进行装置之间的配对，再启用Wi-Fi或蓝牙进行大量数据交换。
◇ 装置配对
用Peer-to-PeerMode可进行装置之间的配对，例如，NFC手机与NFC蓝牙耳机接触后完成配对，即可使用蓝牙耳机。
◇ 资讯交换
用Peer-to-PeerMode可进行装置之间的资料交换，用途非常广泛，家裡电脑以及其他资讯装置之间的资料交换、汽车电子设备与移动装置之间的资料交换等。举例而言，若印表机内建NFC功能，可将手机与印表机用NFC配对之后，再用Wi-Fi将资料传递到印表机上印出来。
◇ 生理监测
NFC技术可做为可携式装置及云端的中介，未来其应用于居家医疗可望更普遍化(图3)。比如，在血压计和温度计中加装可重复编写的记忆体，让仪器可以进行每时段的资料存取，甚至能进行图表的输出，接着透过搭载NFC芯片的手持式装置将资料上传至云端，同时传输到医疗体系或家中的接收器，如此便能达到控管用药剂量等医疗用途之目的。
◇ 叫车感应
在中华电信的NFC试用计划中，与大爱等计程车车队合作，计划将在特定商业办公大楼设置NFC叫车感应电子标籤，用户只须将手机靠近感应就能叫车，车队确认叫车服务后立即将车辆编号、到达时间等讯息以简讯回传给用户，此应用不但能够提升叫车效率，同时也较能确保顾客人身安全。
卡片模拟模式
CardEmulationMode因含安全元件，能以密码机制保护卡片中资料安全，因此须要保全之信用卡资料、电子钱包资料、门禁保全资料都放置在此区。NFC标準成立时，各界认为NFC大的应用，就是使用NFC进行电子钱包等小额付款业务。因此，由于使用NFC技术，透过智能型手机进行付款，可以扩大金融机构及电信业者的业务範畴，并取得更多消费者的购物资讯，因此信用卡公司、银行及电信业者等，也投入NFC付款应用相关业务。
◇ 门禁卡
目前已有许多中国台湾的家庭与社区透过智能卡进行大楼与居家的门禁安全管控，透NFCTSM及空中下载(OTA)服务，NFC智能型手机立即变成一张门禁卡，让用户从此不须再随身携带一张实体的门禁卡。
◇ 出入凭证
Barclays在2012年6月初于伦敦举办WirelessFestival，期间也见到NFC腕带的推出，除了可让与会人士用来消费，也可充当出入凭证。
◇ 电子钱包、智能票卡、优惠票卷
NFC技术可用于电子钱包，实现小额付款，如大众交通工具扣款、自动贩卖机、停车计费机等。例如目前台北市捷运的悠游卡就是採用NFC技术。而2012年10月中华电信也推出小规模的用户试用服务，以中华电信的TSM(TrustedServiceManagement)平台做为安全交易平台，结合员工识别证、悠游卡、信用卡、零售店会员卡，配发特殊规格SWPUSIM，就可以拿着插入特殊USIM的NFC智能型手机，进出大楼门禁、刷卡购物、搭乘大众交通工具等。
◇ 信用卡帐户延伸
英国Barclaycard推出可黏贴在智能手机背面的NFC贴纸PayTag，声称此服务为Visa信用卡帐户的延伸，贴纸尺寸约是传统信用卡的三分之一大，更方面使用者携带。而美国业者DeviceFidelity与信用卡公司Visa和MasterCard合作推出一款内建NFC天线和电池组的iPhone防护外壳。外壳内的MicroSD卡可用来执行使用者资料传输，而电池组也能供电iPhone。
目前影响NFC付款相关应用无法扩大的主要塬因，还在产业内竞争者众多，系统规格不统一，零售业者也有各自的拥戴者，因此在没有任何一家系统业者独大的情形下，很难达到快速普及，更遑论跨区域市场的使用。
然而，NFC技术已届成熟，GoogleAndroid将NFC设为内建功能，扩大NFC装置的普及率。因此，非付款相关的NFC应用，可望迅速的扩散;例如，使用NFC进行Tag资讯的读取，用NFC进行两台装置之间的资料交换，都是一般大众能快速接受的NFC应用。(本文作者为资策会产业情报研究所产业分析师)