手機(jī)內(nèi)置NFC硬件模塊可實(shí)現(xiàn)的三種功能

如今中高端智能手機(jī)都逐漸開始普及兩個(gè)非常實(shí)用的技術(shù)，NFC和無(wú)線充電，前者可以刷公交或門禁，后者可以擺脫線纜的束縛隨時(shí)補(bǔ)電，通過(guò)反向無(wú)線充電技術(shù)還能臨時(shí)給其他設(shè)備充電。

在過(guò)去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，NFC和無(wú)線充電都處于井水不犯河水的和諧狀態(tài)，但最近NFC標(biāo)準(zhǔn)官方組織NFC論壇卻打破了這個(gè)局面，賦予了NFC無(wú)線充電的功能，開始搶起好基友的飯碗了。

NFC是個(gè)啥

NFC（Near Field Communication，近場(chǎng)通信）是一種短距離的高頻無(wú)線通信技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸，在10cm內(nèi)的距離里交換數(shù)據(jù)。當(dāng)手機(jī)內(nèi)置了NFC硬件模塊之后，它就能有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)以下三種功能：

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（P2P Mode）：我們可以將這個(gè)模式理解為雙向數(shù)據(jù)分享，也就是兩個(gè)NFC終端互相交換數(shù)據(jù)，它主要用于作為藍(lán)牙和無(wú)線連接的初始驗(yàn)證。

讀卡器模式（Reader/Writer Mode）：NFC模塊的讀卡器模式，就是可以像讀卡器一般，讀取電子標(biāo)簽的相關(guān)信息、實(shí)現(xiàn)NFC手機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換或是讀取其他IC卡內(nèi)的數(shù)據(jù)。

卡模擬模式：支持該模式的NFC通常會(huì)被稱為“全功能NFC”，可以虛擬銀行卡、公交卡和未加密的門禁卡，現(xiàn)在的新品手機(jī)幾乎都支持這一模式。

關(guān)鍵的線圈

智能手機(jī)身上的NFC模塊通常包括完整的CLF（非接前端模塊）、射頻天線和SE（安全區(qū)域）等單元，而給我們最深刻印象的無(wú)疑就是一條醒目的線圈。

其工作原理是基于電感的互耦合，有規(guī)律的改變線圈的阻抗從而有規(guī)律的改變電感初級(jí)線圈的負(fù)載，從而讓讀卡器端（可以是手機(jī)，也可以是公交閘機(jī)等）內(nèi)的線圈讀取出需要的信息。

跨界的線圈

看到NFC的線圈很多小伙伴應(yīng)該很熟悉——靠，這不是和無(wú)線充電模塊的線圈差不多嗎？

iPhone 11 Pro Max的兩套線圈X光照?qǐng)D

小米10手機(jī)的兩套線圈拆機(jī)圖

沒(méi)錯(cuò)，現(xiàn)階段手機(jī)圈常用的無(wú)線充電技術(shù)就建立在電磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，其原理是法拉第電池感應(yīng)定律，即給初級(jí)線圈一定頻率的交流電，通過(guò)電磁感應(yīng)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端。

落實(shí)到手機(jī)身上，就是在手機(jī)后蓋內(nèi)和無(wú)線充電底座內(nèi)，分別嵌入接收端和發(fā)射端專用的線圈（還包括轉(zhuǎn)換和識(shí)別、電源管理等芯片），當(dāng)電能輸入到發(fā)射端線圈時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)感應(yīng)到接收端的線圈就會(huì)產(chǎn)生電流實(shí)現(xiàn)了充電的過(guò)程。

NFC的線圈以前只能用于傳輸通訊信號(hào)，但NFC論壇此次卻帶來(lái)了全新的WLC無(wú)線充電規(guī)范（Wireless Charging Specification），可以讓NFC模塊內(nèi)的線圈也能用來(lái)無(wú)線充電。

WLC規(guī)范的前景

需要注意的是，基于NFC的WLC規(guī)范帶來(lái)的其實(shí)是一種“反向無(wú)線充電功能”，即讓手機(jī)可以通過(guò)NFC線圈，反向給智能手表、智能手環(huán)、無(wú)線耳機(jī)、手寫筆這類小型的IoT設(shè)備充電，而不是配合無(wú)線充電底座給手機(jī)充電。

很多支持無(wú)線充電的手機(jī)都在主打反向充電功能

此外，由于NFC線圈規(guī)模太小，WLC規(guī)范只能借用NFC設(shè)備的一根天線同時(shí)進(jìn)行通信和充電，所以功率只有1W。但是，1W的功率對(duì)于絕大多數(shù)IoT設(shè)備也是夠用的，對(duì)萬(wàn)物互聯(lián)的意義非凡。

可惜，從NFC論壇公布的資料來(lái)看，想支持WLC規(guī)范需要全新的NFC芯片的支持，這意味現(xiàn)有的NFC設(shè)備還無(wú)緣享受這一方便的功能。

在可以遇見的未來(lái)，當(dāng)WLC規(guī)范被市場(chǎng)認(rèn)可后，在智能手機(jī)身上會(huì)逐步完成無(wú)線充電線圈和NFC線圈的整合，讓一套線圈同時(shí)兼顧無(wú)線充電和NFC功能，屆時(shí)IoT設(shè)備的春天也就到了。