矽谷傳真:NFC技術正在行動電話市場萌芽

2004-05-04
在2002年9月由Philips與Sony聯合制定的NFC(包含Philps的MIFARE與Sony的Felica技術),經過一年半的努力之後,終於正式得到全球最大行動電話廠商與日本電信服務業者的支持...
在2002年9月由Philips與Sony聯合制定的NFC(包含Philps的MIFARE與Sony的Felica技術),經過一年半的努力之後,終於正式得到全球最大行動電話廠商與日本電信服務業者的支持。NFC到底有什麼吸引力會得到Nokia、NTT DoCoMo等的青睞?NFC的定位是?NFC仍有什麼阻礙呢?  

2003年月底,Sony與NTT DoCoMo同意合作在2004年1月成立一家合資公司,即是Felica網路公司,推廣免接觸IC卡技術;同時,日本CDMA電信業者KDDI亦考慮採用Felica技術在CDMA的行動電話之中。而2004年Nokia聯合Philips電子和Sony公司在德國漢諾威舉行的CeBIT展覽會上宣佈,將共同推廣由Philips與Sony開發的近區域通訊(NFC, Near Field Communication)技術,並成立NFC論壇(NFC Forum)。  

NFC技術是由免接觸式射頻識別(RFID)以及互連技術的整合演變而來。目標是將NFC配備到手機、PDA、數位相機、攜帶式遊戲機、電腦以及數位消費性電子之上,並通過ID資料的認證,使雙方產品透過收費方式進行資料和服務的交換。也就是說未來行動電話或者是其他可攜帶裝置,能夠自由地在任何提供服務的公共區域進行下載以及付費的動作,例如現在在美國最盛行的數位音樂下載服務,以及日本JR線的車票。  

NFC並包含一些特質與功能:  

‧在13.56MHz頻率運行於20公分距離內。  

‧資料傳輸速度可以選擇106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒。未來將延伸至848Kbit/秒與1.6Mbit/秒。  

‧NFC技術與Philips的Mifare以及Sony的FeliCa等非接觸式智慧卡技術均保持相容。  

‧已經通過成為ISO/IEC IS 18092國際標準、EMCA-340標準與ETSI TS 102 190標準。  

‧可運作在被動與主動模式。被動模式不需要電池,但是缺乏獨立發射訊號的能力;而主動反之。  

NFC技術包含Philips平台與Sony系統  

現在NFC技術主要包含由Philips的Mifare介面平台與Sony的Felica免接觸IC卡系統。  

Philips在免接觸式智慧卡方面已是業界的領導廠商,其Mifare技術支援世界上幾個大型交通系統,也在銀行業為客戶提供VISA卡等各種服務。 Sony的FeliCa免接觸式智慧卡技術產品在中國香港及深圳、新加坡、日本的市場佔有率非常高,主要應用在交通及金融機構。  

由於NFC涵蓋這兩種技術,因此NFC的通信規格與這兩種技術的物理層通信方式是相互相容的。也就是說,支援NFC無線通信功能的設備可以與FeliCa與Mifare的讀寫設備(reader/writer)進行通信。  

基本上,Mifare IC或Felica IC晶片組包含EEPROM記憶體、RF介面與數位控制單位,其中RF介面是透過13.56MHz頻帶傳送資料,而且已經能用CMOS製程製造,而 EEPROM主要在做資料儲存之用。在運作程序上,NFC是透過IC卡周圍的線圈產生電源,因此其在不需要電源的情況下,當智慧卡靠近讀寫裝置時,高速的 RF介面可以透過13.56MHz頻帶傳送資料與數據,並與卡中的資料進行認證的工作。如圖1所示。  

消費者能透過NFC做什麼?  

NFC到底有什麼神奇,能吸引Nokia加入?未來只要Nokia行動電話中嵌入這個晶片,消費者就能利用NFC的神奇讓行動電話不再只是行動電話,而能變成一個付款的機器,擴大了行動電話的定義。  

如果仔細探討,NFC真正的功能到底是什麼呢?  

使行動付款變得簡易  

Bluetooth也是現今在推動行動付款的短距離無線通訊標準,不過,在操作介面上過於複雜,因此無論是日本也好,或者是歐洲也罷,都因為程序與操作介面太複雜,使得在推動上遇到不少的困難。  

但是擁有NFC技術的行動電話卻只要簡單地輸入PIN號碼,或者透過行動電話中智慧卡的認證,就能完成交易。現在在美國MasterCard已經在智慧卡上裝上NFC技術,並成功推廣了小額付款。而VISA在2002年與Philips合作雙介面智慧卡,其允許VISA發行適用於建築物門禁系統,或購買旅遊門票的非接觸性記憶卡與信用卡。  

使裝置之間進行資訊交換  

NFC技術能實現消費電子設備和消費電子設備之間的資料轉換,也就是說,消費者把NFC裝備的行動電話、數位相機與MP3播放機移至電視或視訊轉換盒附近,就能透過NFC介面下載資料或數位服務,例如,當把一部具有NFC功能的數位相機靠近一台配備有同樣技術的電視機時,它們之間即能互相傳輸圖像; PDA及電腦則知道如何來進行address與名片同步;而行動電話及MP3播放機則能相互傳輸音樂檔案。  

其實,現在裝置之間也有功能,不過都是需要透過USB、IEEE 1394以及特有的協定才能完成,加上其設定程序過於複雜。因此使用NFC將能夠簡化這程序。  

能輕易擷取公共設施提供之服務  

現今全球大部分的地下鐵或者是大眾捷運系統,都已經使用感應式車票卡,不過其仍舊需要接觸感應讀卡機。如果使用NFC技術的行動裝置,將只要在接近讀卡機時,其就會自動讀取認證號碼,則將更能強化其便利性。何況在大型都會區,使用行動電話的普及率較高,因此更能省去購買感應車票卡的麻煩。  

在日本,JR東日本鐵路公司在2001年11月即採用Felica技術在Suica乘車卡上,推出半年之內,銷售量突破400萬人次,可見得其輕易便捷的性能。  

NFC與其他無線技術的關係  

與Bluetooth定位不衝突  

若以裝置之間互相交換資料來說,由於NFC技術不需要電源,因此對於行動電話或行動消費性電子產品來說,的確比起Bluetooth還要有吸引力。不過, NFC在傳輸速度與距離上仍比不上Bluetooth。但是NFC不需要複雜的設定程序,因此對於一般消費者來說,較具吸引力。  

但是若設定在付款機制之下,由於Bluetooth當初的定位並不在行動付款之下,因此兩者之間並不衝突,何況現在Bluetooth用在行動電話與耳機的情況,是NFC不能取代的。  

與WLAN有互補特性  

WLAN最主要的應用在於家庭網路、辦公室區域網路與Hotspot等,其與NFC並沒有衝突,更有互補的特性。例如利用WLAN下載所需的資訊,透過NFC付費。加上雙方是使用不同頻率,因此不會產生干擾的問題。這亦是NFC優勢的地方。  

與Zigbee未來有衝突可能  

Zigbee與NFC仍有些定位不同。Zigbee是想取代家庭之中遙控器與電視或其他家電之間的無線關係,因此Zigbee未來可能會取代傳統遙控器的功能,從單向通訊變成雙向通訊。而NFC重點並不在這個區域,何況其傳輸距離只有短短的20公分,對於遙控器來說似乎距離過近。  

不過,根據NFC技術的發展趨勢來看,未來NFC走向遙控器等低耗電量的產品趨勢並不是不可能,因此Zigbee與NFC未來還是有可能有正面衝突的機會。  

NFC仍有障礙必須克服  

當初推廣NFC時,Philips與Sony遇到的最大障礙在於沒有其他大廠的支持,因此在推廣的初期,其目標放在智慧卡市場。根據Sony以及 Philips表示,全球使用Felica晶片的IC卡已達3千8百萬,而採用Mifare晶片的IC卡,更是達2.5億。未來隨著Nokia以及NTT DoCoMo、KDDI的加入,將有助於NFC的技術進一步普及至一般的行動電話市場,其市場潛能備受各界矚目。  

不過,NFC仍然有些障礙需要克服,畢竟,這已經牽扯了其他短距離無線技術了。何況,NFC技術只有Sony(與Infineon合作)以及Philips公司生產晶片,這對於其他廠商來說,為何要拱手讓別人獨賺。因此這也關係到未來智慧卡晶片市場的生態。  

互通性問題仍值得商榷  

現今全球最大的智慧卡領導廠商包含GemPlus、Oberthur與SchlumbergerSema等,已經針對行動電話推出自己的解決方案,亦與VISA等信用卡認證機構尋求合作,因此將形成智慧卡之間互不相容的問題。  

也就是說,針對NFC通過的MasterCard的PayPass、Philips的Mifare、Sony的Felica以及德州儀器的Speedpass的協定,將與智慧卡的領導廠商形成對立的局面,勝負難料。  

保護消費者隱私為不可迴避的問題  

由於每位消費者購買什麼產品或者喜愛什麼品牌的產品,都容易被NFC技術的智慧卡所記錄,因此這些資料對於廠商來說極具銷售價值,所以如何保護這些資料亦成為NFC在安全機制下,不可迴避的問題。  

此外,如果透過NFC進行消費,則每位消費者的消費者行為、或者是信用卡、以及其他ID資料將易於被駭客透過GPRS或CDMA網路入侵,這將使得消費者恐懼使用此無線系統。  

家庭娛樂與行動電話將會是最大的市場  

免接觸卡技術的發展初期是以一般消費大眾洗衣機服務、航空公司手提袋提領、電話卡、或者醫院與大眾捷運系統來發展。隨著行動電話的普及,愈來愈多廠商希望能實踐行動電話當作電子錢包的理想,因此在日本NTT DoCoMo與KDDI的力推下,將在日本先行實踐這樣的理想。  

根據Gartner估計,未來無論是智慧卡或者是RFID技術市場,將使得半導體產業因而產生10億美元的市場規模,其中又以家庭娛樂與行動電話為中心的產品將是最大的貢獻者。也就是說,未來隨著付費數位電視服務、數位遊戲軟體與數位音樂營運模式更加確立,未來智慧卡的市場將會愈來愈大。  

Nokia為了儘早進入市場,與Sony和Philips合作成立NFC論壇。這樣的發展趨勢更加確立了行動電話市場未來將發展出更多種營運的商機,不是只有單單的硬體商機而已,這也是Nokia一貫將行動電話發展成遊戲機、相機、音樂播放機、多媒體裝置、甚至小型電視接收器的最主要原因。  

NFC的技術不僅能夠強化未來Nokia行動電話銷售量,Nokia更可以透過這樣的方式進行服務,並建立自己的服務模式,進而實踐「life goes mobile」。  

這類似於Apple創造iPod以及下載數位音樂的營運模式,讓所有廠商都想在硬體之外,尋找另一個服務與軟體的營運模式。  

不過,NFC技術加入Nokia行動電話之中,只是第一步而已,未來互通性問題才將成為Nokia必須面對的下一個挑戰。因為除了Nokia、Sony Ericsson與Philips的行動電話與Sony以及Philips的數位消費性電子能夠互通之外,其他行動電話與數位消費性電子大廠都將使用不同的技術。何況他們必須擴大服務的範圍,不只是VISA與MasterCard,還包含不同國家的旅館、商店、車站等服務業者。  

此外,Nokia如何區分Bluetooth與NFC技術之間的關係,亦是其必須面對的問題。畢竟,Nokia是力推Bluetooth最大的廠商,因此如何向消費者說明Bluetooth與NFC之間的差異,以及他們專司的應用領域,這也關係著Nokia的行動電話策略。  

整體來說,NFC技術在三大廠商背書的情況下,未來前景將會持續被看好。只不過他們仍然要走一段不算短的路,我想2004年NFC論壇能夠吸引多少不同層面的廠商與企業加入,將是他們成功的第一個指標吧!  

(本文作者現正於美國矽谷從事產業研究)  

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