手机内置NFC硬件模块可实现的三种功能

如今中高端智能手机都逐渐开始普及两个非常实用的技术，NFC和无线充电，前者可以刷公交或门禁，后者可以摆脱线缆的束缚随时补电，通过反向无线充电技术还能临时给其他设备充电。

在过去的很长一段时间里，NFC和无线充电都处于井水不犯河水的和谐状态，但最近NFC标准官方组织NFC论坛却打破了这个局面，赋予了NFC无线充电的功能，开始抢起好基友的饭碗了。

NFC是个啥

NFC（Near Field Communication，近场通信）是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，在10cm内的距离里交换数据。当手机内置了NFC硬件模块之后，它就能有机会实现以下三种功能：

点对点模式（P2P Mode）：我们可以将这个模式理解为双向数据分享，也就是两个NFC终端互相交换数据，它主要用于作为蓝牙和无线连接的初始验证。

读卡器模式（Reader/Writer Mode）：NFC模块的读卡器模式，就是可以像读卡器一般，读取电子标签的相关信息、实现NFC手机之间的数据交换或是读取其他IC卡内的数据。

卡模拟模式：支持该模式的NFC通常会被称为“全功能NFC”，可以虚拟银行卡、公交卡和未加密的门禁卡，现在的新品手机几乎都支持这一模式。

关键的线圈

智能手机身上的NFC模块通常包括完整的CLF（非接前端模块）、射频天线和SE（安全区域）等单元，而给我们最深刻印象的无疑就是一条醒目的线圈。

其工作原理是基于电感的互耦合，有规律的改变线圈的阻抗从而有规律的改变电感初级线圈的负载，从而让读卡器端（可以是手机，也可以是公交闸机等）内的线圈读取出需要的信息。

跨界的线圈

看到NFC的线圈很多小伙伴应该很熟悉——靠，这不是和无线充电模块的线圈差不多吗？

iPhone 11 Pro Max的两套线圈X光照图

小米10手机的两套线圈拆机图

没错，现阶段手机圈常用的无线充电技术就建立在电磁感应的基础上，其原理是法拉第电池感应定律，即给初级线圈一定频率的交流电，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端。

落实到手机身上，就是在手机后盖内和无线充电底座内，分别嵌入接收端和发射端专用的线圈（还包括转换和识别、电源管理等芯片），当电能输入到发射端线圈时就会产生一个磁场，磁场感应到接收端的线圈就会产生电流实现了充电的过程。

NFC的线圈以前只能用于传输通讯信号，但NFC论坛此次却带来了全新的WLC无线充电规范（Wireless Charging Specification），可以让NFC模块内的线圈也能用来无线充电。

WLC规范的前景

需要注意的是，基于NFC的WLC规范带来的其实是一种“反向无线充电功能”，即让手机可以通过NFC线圈，反向给智能手表、智能手环、无线耳机、手写笔这类小型的IoT设备充电，而不是配合无线充电底座给手机充电。

很多支持无线充电的手机都在主打反向充电功能

此外，由于NFC线圈规模太小，WLC规范只能借用NFC设备的一根天线同时进行通信和充电，所以功率只有1W。但是，1W的功率对于绝大多数IoT设备也是够用的，对万物互联的意义非凡。

可惜，从NFC论坛公布的资料来看，想支持WLC规范需要全新的NFC芯片的支持，这意味现有的NFC设备还无缘享受这一方便的功能。

在可以遇见的未来，当WLC规范被市场认可后，在智能手机身上会逐步完成无线充电线圈和NFC线圈的整合，让一套线圈同时兼顾无线充电和NFC功能，届时IoT设备的春天也就到了。