易凱

摘要：該文首先介紹NFC技術(shù)及智慧校園概念，針對(duì)智慧校園中傳統(tǒng)的一卡通方案的局限性，提出利用NFC智能手機(jī)替代傳統(tǒng)校園一卡通方案，通過NFC技術(shù)連接智慧校園的線上及線下服務(wù)。同時(shí)，給出NFC系統(tǒng)及智能手機(jī)應(yīng)用的驗(yàn)證性方案和實(shí)驗(yàn)，從理論和實(shí)驗(yàn)上展現(xiàn)了NFC技術(shù)在智慧校園建設(shè)的前景，讓互聯(lián)網(wǎng)+校園更好地為廣大師生服務(wù)。

關(guān)鍵詞：NFC；智慧校園；一卡通；智能手機(jī)；O2O

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）25-0207-03

Research Prospect of NFC Technology Application on Smart Campus

YI Kai

（Guangxi Medical University， Nanning 530022， China）

Abstract： This paper introduces what NFC and smart campus are， and figure out the defect of traditional all-purpose card. The writer proposed a new solution of all-purpose card for smart campus based on NFC technology. The NFC technology becomes a new joint between online service and offline service. Meanwhile， this paper shows us the prospect of NFC technology application on smart.

Key words： NFC； Smart Campus； All-purpose Card； Smart Phone； O2O

近年來，信息化及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而推動(dòng)校園信息化建設(shè)。在此背景下，智慧校園概念被提出，其中，校園一卡通在智慧校園建設(shè)中扮演重要角色。本文結(jié)合NFC技術(shù)在移動(dòng)終端的應(yīng)用，取代傳統(tǒng)一卡通，并結(jié)合智能手機(jī)應(yīng)用，提供基于NFC技術(shù)的智慧校園建設(shè)方案，并給出驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。真正將校園的線上線下服務(wù)，緊密相連。

1 NFC技術(shù)簡(jiǎn)介

NFC（Near Field Communication，NFC）技術(shù)，即近場(chǎng)通信，是一種短距高頻的無線電技術(shù)，由非接觸式射頻識(shí)別（RFID）及互聯(lián)技術(shù)演變而來，由飛利浦半導(dǎo)體、諾基亞和索尼共同研制開發(fā)，在13.56MHz頻率運(yùn)行于20厘米距離內(nèi)，其傳輸速度有106 Kbit/秒、212 Kbit/秒或者424 Kbit/秒三種。

NFC有兩種通信模式，分為主動(dòng)模式（主動(dòng)識(shí)別和讀取有效范圍內(nèi)的信息或標(biāo)簽）和被動(dòng)模式（有效范圍內(nèi)可被其他NFC設(shè)備識(shí)別和讀?。?。同時(shí)，NFC可工作在三種模式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式（即兩個(gè)NFC設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，如視音頻、文字信息等）、讀卡模式（讀取NFC標(biāo)簽或信息源，如海報(bào)、廣告）、卡模式（NFC設(shè)備作為被讀設(shè)備，如門禁、支付等）。NFC是利用電磁感應(yīng)耦合原理工作的，如圖1為NFC電磁感應(yīng)耦合系統(tǒng)及等效電路[1]。

2智慧校園簡(jiǎn)介

隨著云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、智能感知、商業(yè)智能、知識(shí)管理、社交網(wǎng)絡(luò)等新興信息技術(shù)在高校的廣泛應(yīng)用，師生與學(xué)校資源、環(huán)境的交互方式也在逐步發(fā)生改變，實(shí)現(xiàn)以人為本的智慧校園，已成為校園建設(shè)的主流方向。

智慧校園指的是以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化校園，是校園信息化和安全建設(shè)的高級(jí)階段。由校園工作、學(xué)習(xí)和生活構(gòu)成的一體化環(huán)境，這個(gè)一體化環(huán)境以各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)為載體，將教學(xué)、科研、管理和校園生活進(jìn)行充分融合[2]。

在智慧校園中，高集成度的一卡通項(xiàng)目扮演重要角色。

3 NFC技術(shù)在智慧校園建設(shè)的應(yīng)用

NFC的三種工作模式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、讀卡模式、卡模式，使得NFC具備全方位的交互銜接能力，從而提供將現(xiàn)實(shí)中的服務(wù)與智能手機(jī)物理相連的渠道，必將發(fā)展成為智慧校園的重要組成部分。

由圖2可知，智慧校園建設(shè)初期，傳統(tǒng)的一卡通項(xiàng)目可滿足學(xué)校的諸如消費(fèi)、圖書、醫(yī)療等線下實(shí)體服務(wù)和業(yè)務(wù)，但僅此而已，智慧校園的一卡通，并未將校園的線下實(shí)體服務(wù)、線上虛擬服務(wù)、拓展服務(wù)有效關(guān)聯(lián)，遠(yuǎn)未達(dá)到智能程度。

如圖3所示，智慧校園引入NFC技術(shù)，替代傳統(tǒng)的一卡通，可有效關(guān)聯(lián)線下實(shí)體服務(wù)及線上虛擬服務(wù)，形成智慧校園O2O服務(wù)模式。同時(shí)，NFC技術(shù)使得智能手機(jī)更緊密的融入智慧校園，師生通過帶有NFC功能的智能手機(jī)，便可以完成普通卡片的所有工作，并且，NFC與智能手機(jī)APP關(guān)聯(lián)，為智慧校園開拓了廣闊的服務(wù)場(chǎng)景，涉及校務(wù)、教學(xué)、后勤、財(cái)務(wù)、學(xué)生活動(dòng)等眾多領(lǐng)域，可以毫不夸張地說，NFC技術(shù)更進(jìn)一步推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)+校園變革。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

利用帶有基于PN532芯片的NFC模組及NFC功能的Android手機(jī)，可初步進(jìn)行基于NFC的校園一卡通的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。如圖4所示：

1）用NFC開發(fā)模組+電腦的組合（通過UART串口通信），模擬學(xué)校的線下服務(wù)（如圖書借閱時(shí)，需要刷借書證登記的服務(wù)）；

2）用裝有智慧校園應(yīng)用的NFC智能手機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)校園卡。

當(dāng)學(xué)生需要線下服務(wù)時(shí)，比如到圖書館借書，則可用NFC手機(jī)刷卡，即可完成圖書借閱，信息登記等線下服務(wù)[3]。當(dāng)同學(xué)需要預(yù)定實(shí)驗(yàn)室時(shí)，則可使用裝在NFC智能手機(jī)的校園應(yīng)用預(yù)定，線上服務(wù)器完成預(yù)定的處理工作，對(duì)應(yīng)手機(jī)用戶被授權(quán)，刷手機(jī)NFC即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室[4]。

NFC的校園應(yīng)用基于圖5的代碼結(jié)構(gòu)，應(yīng)用層的接口函數(shù)來源于android.nfc和android.nfc.tech兩個(gè)Framework層模塊[5]。

運(yùn)行圖7所示”GXMU”應(yīng)用中的”NFC測(cè)試”，在“發(fā)送”欄中輸入“2233”，然后把NFC手機(jī)接近NFC模組天線，手機(jī)“接收”欄會(huì)顯示出NFC模組發(fā)送來的數(shù)據(jù)“3123456789abcdefghi”，如圖9所示。而電腦串口調(diào)試助手會(huì)收到“55 AA 08 12 FF 05 32 32 33 33 00 FF”，去掉字頭55 AA 08 12 FF 05和字尾00 FF，即得手機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)2233（32 32 33 33為2233 ASCII碼值），如圖10所示。

5結(jié)論

本文提出在智慧校園建設(shè)中，使用NFC技術(shù)替代現(xiàn)有一卡通方案，以此連接學(xué)校線上線下服務(wù)，將智能手機(jī)更緊密的接入智慧校園網(wǎng)絡(luò)。目前，已有部分廠家、運(yùn)營(yíng)商和銀行，逐漸展開相關(guān)驗(yàn)證工作，NFC技術(shù)必將在智慧校園建設(shè)中大放異彩。

參考文獻(xiàn)：

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