利用手机NFC技术实现门禁控制

随着科技的发展，手机NFC技术被广泛应用于多种场景中，尤其是门禁控制系统。本文将探讨如何利用NFC技术实现高效的门禁管理。

发布日期：2017年2月26日
版本：V1.0.0

### 技术背景
近年来，NFC（近场通信）技术因其便捷性和高效性而受到广泛关注。NFC技术源自于RFID（射频识别），是一种短距离、高频的无线通信技术，工作频率为13.56MHz，通信范围通常不超过10厘米。该技术遵循ISO18092、ISO21481标准，并与ISO14443、ISO15693等射频标准兼容。NFC协议定义了两种通信模式：被动模式和主动模式。

#### 被动模式
在这种模式下，NFC设备类似于传统的RFID卡，通过读卡器产生的电磁场供电，即使手机电量耗尽也能正常工作。

#### 主动模式
此模式支持两台NFC设备之间的双向通信，适用于数据交换，具有快速连接、低功耗的特点。

### 应用实例
我们公司采用的NFC驱动芯片是意法半导体的CR95HF，它支持ISO/IEC 14443 Type A and B、ISO/IEC 15693以及ISO/IEC 18092通信协议，能够检测、读取和写入TYPE-1、2、3、4的NFC标签。

基于NFC技术的优势，我们的门禁系统可以通过手机NFC功能实现与用户的无缝连接，提高安全性和便利性。

### 方案详解
尽管苹果手机硬件上支持NFC，但由于其接口封闭，目前仅限于支付功能。相比之下，Android系统自2.3版本起就全面支持NFC，包括读卡、卡模拟和点对点模式。通过将手机设置为卡模拟模式，并配合相应的应用程序，用户可以轻松实现‘刷手机’开门的功能。

在Android SDK中，卡模拟功能基于智能卡APDU协议。APDU（Application Protocol Data Unit）是一种用于IC卡的数据传输协议，其结构包括命令和响应两部分。例如，一个典型的APDU命令结构如下表所示：

| CLA | INS | P1 | P2 | Lc | Data | Le |
|-----|-----|----|----|----|------|----|

当用户使用特制的应用程序（如特斯联主APP）向门禁系统发送请求时，门禁设备会检测到NFC信号并发送唯一的ID给手机。随后，手机上的NFC服务被激活，设备接收到来自APP的选择确认指令后，会向手机发送自身的蓝牙MAC地址。APP根据MAC地址从数据库中检索用户的权限信息，并将解锁指令发送给门禁设备。门禁设备验证信息无误后，即可完成开锁操作。

整个过程不仅提高了用户体验，还增强了系统的安全性。