手機(jī)NFC技術(shù)的測(cè)試方法分析

中興通訊股份有限公司　馬志驊

手機(jī)NFC技術(shù)的測(cè)試方法分析

中興通訊股份有限公司馬志驊

本文主要介紹了NFC的工作原理和NFC手機(jī)的測(cè)試方法，為后續(xù)更加復(fù)雜的手機(jī)功能測(cè)試工作提供了基礎(chǔ)和依據(jù)。

NFC；測(cè)試；分析

一、前言

基于NFC技術(shù)的支付功能的出現(xiàn)，極大的增加了手機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景。在日常生活中頻繁出現(xiàn)的小額支付領(lǐng)域，僅需要將手機(jī)靠近讀取設(shè)備就能完成整個(gè)支付過(guò)程，更加便捷和省時(shí)，所以NFC是具有天生優(yōu)勢(shì)的。

二、問(wèn)題的提出

具有NFC 功能的SIM/UIM卡和手機(jī)的結(jié)合，符合了技術(shù)發(fā)展的規(guī)律并滿(mǎn)足了市場(chǎng)的需求。對(duì)于手機(jī)增加了這樣一個(gè)新功能，需要從哪些方面測(cè)試才能比較全面的，充分的，系統(tǒng)的驗(yàn)證NFC功能呢？

三、NFC工作原理

下面以電信手機(jī)為例來(lái)分析和搭建下電子支付業(yè)務(wù)的測(cè)試環(huán)境。電信智能手機(jī)的電子支付功能支持POS終端及電信OTA方式實(shí)現(xiàn)公交卡賬戶(hù)圈存等遠(yuǎn)程應(yīng)用操作，用戶(hù)也可以通過(guò)UTK方式查詢(xún)交易記錄及余額。

1.電信項(xiàng)目的NFC業(yè)務(wù)背景

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同，NFC手機(jī)的工作模式可分為三種：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式、卡模擬模式。

基于電信制式的手機(jī)，其N(xiāo)FC功能主要以卡模擬模式為主，即UIM卡和手機(jī)被視為一個(gè)整體，從而實(shí)現(xiàn)非接觸式IC卡應(yīng)用。當(dāng)使用者持機(jī)進(jìn)入RFID讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)范圍內(nèi)，RFID讀寫(xiě)器讀取手機(jī)中RFID數(shù)據(jù)，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將已讀取到的數(shù)據(jù)傳輸至后端系統(tǒng)進(jìn)行處理。后端系統(tǒng)也可以通過(guò)RFID讀寫(xiě)器向手機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。例如：插入NFC功能的UIM卡后，手機(jī)正常開(kāi)機(jī)后，默認(rèn)打開(kāi)UIM卡側(cè)卡模擬功能，手機(jī)模擬成一張交通卡或者信用卡，實(shí)現(xiàn)電子錢(qián)包等業(yè)務(wù)，直接可以在具有NFC功能的POS機(jī)上進(jìn)行刷卡操作，可以實(shí)現(xiàn)小額支付功能。

在卡模擬模式下，RFID系統(tǒng)的組成部分有：RFID UIM卡、手機(jī)內(nèi)置的天線、RFID讀寫(xiě)器、業(yè)務(wù)接入平臺(tái)、業(yè)務(wù)平臺(tái)以及OTA平臺(tái)。

（1）RFID UIM卡：集成RFID功能的UIM卡；（2）內(nèi)置天線：收發(fā)近場(chǎng)通信的無(wú)線信號(hào)；（3）RFID讀寫(xiě)器：讀寫(xiě)UIM卡中的RFID數(shù)據(jù)；（4）業(yè)務(wù)接入平臺(tái)：業(yè)務(wù)平臺(tái)前置的接口，轉(zhuǎn)發(fā)RFID讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)平臺(tái)；

（5）業(yè)務(wù)平臺(tái)：接收并處理收到的指令和數(shù)據(jù)；與OTA平臺(tái)實(shí)現(xiàn)RFID業(yè)務(wù)和用戶(hù)數(shù)據(jù)共享；

（6）OTA平臺(tái)：手機(jī)與OTA平臺(tái)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)充值和應(yīng)用下載等功能。

2.雙界面UIM卡方案描述

雙界面RFID UIM卡具有接觸式和非接觸式兩種工作方式；其接觸界面可實(shí)現(xiàn)中國(guó)電信CDMA功能；非接觸界面實(shí)現(xiàn)例如城市交通IC卡、身份識(shí)別、電子錢(qián)包等功能。為了實(shí)現(xiàn)近場(chǎng)通訊功能，手機(jī)端主要由四部分組成：手機(jī)內(nèi)置的RF天線、8觸點(diǎn)式UIM卡座、RFID UIM卡的C4和C8兩個(gè)觸點(diǎn)和RF模塊。

四、測(cè)試情況

根據(jù)NFC的三種不同應(yīng)用模式，整理并設(shè)計(jì)出如下測(cè)試環(huán)境搭建和基本功能的測(cè)試方法。

1、測(cè)試資源準(zhǔn)備和環(huán)境搭建：

測(cè)試資源準(zhǔn)備：

● 支持NFC功能的電信UIM卡 3張，測(cè)試卡內(nèi)要有固定金額

● 準(zhǔn)備與測(cè)試UIM卡配對(duì)使用的NFC功能的刷卡機(jī)

● 集成NFC功能的測(cè)試樣機(jī)

環(huán)境搭建：

● 根據(jù)NFC軟件需求及電信規(guī)范編寫(xiě)NFC測(cè)試用例

2、基本功能的測(cè)試方法：

1）功能切換：

NFC手機(jī)可分為手動(dòng)切換和自動(dòng)切換兩種模式。

● 手動(dòng)切換：用戶(hù)可自由切換NFC手機(jī)的工作模式。

● 自動(dòng)切換：NFC手機(jī)可以在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式和卡模擬模式三者之間自動(dòng)切換。缺省模式是卡模擬模式，當(dāng)NFC手機(jī)靠近標(biāo)簽或非接觸卡時(shí)能自動(dòng)切換到讀卡器模式。

2）激活和去激活功能

在手機(jī)的設(shè)置菜單內(nèi)可以方便的操作激活/去激活NFC功能。

3）手機(jī)喚醒功能

當(dāng)NFC手機(jī)非接觸操作的應(yīng)用一旦被激活，NFC芯片立即向手機(jī)的基帶芯片發(fā)送一條信息來(lái)喚醒手機(jī)，以便手機(jī)完成應(yīng)用所需的后續(xù)操作。

4）并發(fā)業(yè)務(wù)支持

當(dāng)手機(jī)正在進(jìn)行NFC業(yè)務(wù)時(shí)，與上網(wǎng)、短信、語(yǔ)音通信等功能并不沖突，其他功能可以同時(shí)進(jìn)行。

5）支持掉電模式

當(dāng)手機(jī)的電池電量已被耗盡而無(wú)法開(kāi)機(jī)的情況下，則其N(xiāo)FC功能只能在卡模擬模式下工作。

6）交易時(shí)長(zhǎng)

是指完成一次交易的總時(shí)長(zhǎng)，要求小于等于250ms。

7）工作范圍

NFC手機(jī)在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡器模式、卡模擬模式下，工作范圍為0～4cm。當(dāng)距離大于10cm時(shí)，手機(jī)NFC不能工作。

8）成功率

NFC手機(jī)完成交易的成功概率不小于99%。

9）余額查詢(xún)

可以通過(guò)手機(jī)側(cè)的應(yīng)用來(lái)查詢(xún)或者使用POS機(jī)來(lái)查詢(xún)。

10）查詢(xún)交易記錄

可以通過(guò)手機(jī)側(cè)的應(yīng)用來(lái)查詢(xún)或者使用POS機(jī)來(lái)查詢(xún)。

11）去激活后再關(guān)機(jī)，工作在卡模式下，應(yīng)該不能完成交易。

12）如果支持自動(dòng)切換工作模式，手機(jī)靠近讀卡器時(shí)，自己的ID能被讀取。

13）手機(jī)靠近卡時(shí)，能夠讀取卡上的ID信息。

14）如果支持手動(dòng)切換工作模式，選擇相應(yīng)模式，手機(jī)要能完成相應(yīng)的功能。

15）不應(yīng)該具有自己不支持的功能。比如選擇讀卡器模式，應(yīng)該能完成讀卡的功能，不應(yīng)該具有卡的功能。

16）測(cè)試機(jī)A選擇卡模式，測(cè)試機(jī)B選擇讀卡器模式，兩者進(jìn)行通信，各自功能應(yīng)該都能實(shí)現(xiàn)。

17）測(cè)試機(jī)進(jìn)行NFC通信時(shí)，周?chē)猩漕l干擾（通過(guò)讓一個(gè)NFC手機(jī)工作在主動(dòng)模式的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)）。

五、總結(jié)和推廣建議

本文通過(guò)分析NFC的工作原理和中國(guó)電信的NFC規(guī)范對(duì)智能終端的卡模擬模式電子支付功能做了簡(jiǎn)單的介紹，為智能手機(jī)的NFC功能測(cè)試起到拋磚引玉的作用。

［1］《中國(guó)電信CDMA 卡需求規(guī)范-UTK 應(yīng)用分冊(cè)》.

［2］《中國(guó)電信CDMA卡需求規(guī)范-OTA分冊(cè)》.

［3］《中國(guó)電信雙界面卡和終端技術(shù)規(guī)范》.