手機NFC技術的測試方法分析

中興通訊股份有限公司　馬志驊

手機NFC技術的測試方法分析

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手機的測試方法，為后續更加復雜的手機功能測試工作提供了基礎和依據。

NFC；測試；分析

一、前言

基于NFC技術的支付功能的出現，極大的增加了手機的應用場景。在日常生活中頻繁出現的小額支付領域，僅需要將手機靠近讀取設備就能完成整個支付過程，更加便捷和省時，所以NFC是具有天生優勢的。

二、問題的提出

具有NFC 功能的SIM/UIM卡和手機的結合，符合了技術發展的規律并滿足了市場的需求。對于手機增加了這樣一個新功能，需要從哪些方面測試才能比較全面的，充分的，系統的驗證NFC功能呢？

三、NFC工作原理

下面以電信手機為例來分析和搭建下電子支付業務的測試環境。電信智能手機的電子支付功能支持POS終端及電信OTA方式實現公交卡賬戶圈存等遠程應用操作，用戶也可以通過UTK方式查詢交易記錄及余額。

1.電信項目的NFC業務背景

根據應用場景的不同，NFC手機的工作模式可分為三種：點對點模式、讀卡器模式、卡模擬模式。

基于電信制式的手機，其NFC功能主要以卡模擬模式為主，即UIM卡和手機被視為一個整體，從而實現非接觸式IC卡應用。當使用者持機進入RFID讀寫器的讀寫范圍內，RFID讀寫器讀取手機中RFID數據，再通過網絡將已讀取到的數據傳輸至后端系統進行處理。后端系統也可以通過RFID讀寫器向手機寫入數據。例如：插入NFC功能的UIM卡后，手機正常開機后，默認打開UIM卡側卡模擬功能，手機模擬成一張交通卡或者信用卡，實現電子錢包等業務，直接可以在具有NFC功能的POS機上進行刷卡操作，可以實現小額支付功能。

在卡模擬模式下，RFID系統的組成部分有：RFID UIM卡、手機內置的天線、RFID讀寫器、業務接入平臺、業務平臺以及OTA平臺。

（1）RFID UIM卡：集成RFID功能的UIM卡；（2）內置天線：收發近場通信的無線信號；（3）RFID讀寫器：讀寫UIM卡中的RFID數據；（4）業務接入平臺：業務平臺前置的接口，轉發RFID讀寫器的數據到業務平臺；

（5）業務平臺：接收并處理收到的指令和數據；與OTA平臺實現RFID業務和用戶數據共享；

（6）OTA平臺：手機與OTA平臺互聯，實現充值和應用下載等功能。

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；其接觸界面可實現中國電信CDMA功能；非接觸界面實現例如城市交通IC卡、身份識別、電子錢包等功能。為了實現近場通訊功能，手機端主要由四部分組成：手機內置的RF天線、8觸點式UIM卡座、RFID UIM卡的C4和C8兩個觸點和RF模塊。

四、測試情況

根據NFC的三種不同應用模式，整理并設計出如下測試環境搭建和基本功能的測試方法。

1、測試資源準備和環境搭建：

測試資源準備：

● 支持NFC功能的電信UIM卡 3張，測試卡內要有固定金額

● 準備與測試UIM卡配對使用的NFC功能的刷卡機

● 集成NFC功能的測試樣機

環境搭建：

● 根據NFC軟件需求及電信規范編寫NFC測試用例

2、基本功能的測試方法：

1）功能切換：

NFC手機可分為手動切換和自動切換兩種模式。

● 手動切換：用戶可自由切換NFC手機的工作模式。

● 自動切換：NFC手機可以在點對點模式、讀卡器模式和卡模擬模式三者之間自動切換。缺省模式是卡模擬模式，當NFC手機靠近標簽或非接觸卡時能自動切換到讀卡器模式。

2）激活和去激活功能

在手機的設置菜單內可以方便的操作激活/去激活NFC功能。

3）手機喚醒功能

當NFC手機非接觸操作的應用一旦被激活，NFC芯片立即向手機的基帶芯片發送一條信息來喚醒手機，以便手機完成應用所需的后續操作。

4）并發業務支持

當手機正在進行NFC業務時，與上網、短信、語音通信等功能并不沖突，其他功能可以同時進行。

5）支持掉電模式

當手機的電池電量已被耗盡而無法開機的情況下，則其NFC功能只能在卡模擬模式下工作。

6）交易時長

是指完成一次交易的總時長，要求小于等于250ms。

7）工作范圍

NFC手機在點對點模式、讀卡器模式、卡模擬模式下，工作范圍為0～4cm。當距離大于10cm時，手機NFC不能工作。

8）成功率

NFC手機完成交易的成功概率不小于99%。

9）余額查詢

可以通過手機側的應用來查詢或者使用POS機來查詢。

10）查詢交易記錄

可以通過手機側的應用來查詢或者使用POS機來查詢。

11）去激活后再關機，工作在卡模式下，應該不能完成交易。

12）如果支持自動切換工作模式，手機靠近讀卡器時，自己的ID能被讀取。

13）手機靠近卡時，能夠讀取卡上的ID信息。

14）如果支持手動切換工作模式，選擇相應模式，手機要能完成相應的功能。

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

16）測試機A選擇卡模式，測試機B選擇讀卡器模式，兩者進行通信，各自功能應該都能實現。

17）測試機進行NFC通信時，周圍有射頻干擾（通過讓一個NFC手機工作在主動模式的方法來實現）。

五、總結和推廣建議

本文通過分析NFC的工作原理和中國電信的NFC規范對智能終端的卡模擬模式電子支付功能做了簡單的介紹，為智能手機的NFC功能測試起到拋磚引玉的作用。

［1］《中國電信CDMA 卡需求規范-UTK 應用分冊》.

［2］《中國電信CDMA卡需求規范-OTA分冊》.

［3］《中國電信雙界面卡和終端技術規范》.