NFC近距離無線通訊技術與行動支付功能為何無法普及？

NFC（近距離無線通信，或稱近場通信）是一種主要用於手持設備的短距離數據通信技術，由 RFID 射頻識別的衍生而來，向下相容 RFID。RFID 相信多數讀者都不陌生，大家每天使用的捷運悠遊卡、便利商店電子儲值卡都採用了這種技術。雖然越來越多智慧型手機廠商開始支援 NFC 功能，但「行動支付」的革命卻難言起飛、智慧型手機龍頭廠商 Apple 也始終不支持。在中華電信日前宣布將展開 NFC 前導試用計畫，推出「Hami 智慧錢包」之際， 手機王網站特別分析 NFC 行動支付功能無法全面普及的障礙究竟是什麼？

 
中華電信宣布 NFC 前導試用計畫成果
 
沒有人可以否認，手機已成為你我生活中的必須品，蘋果創辦人 Steve Jobs 在第一代 iPhone 發表會中指出手機、鑰匙與錢包是現代人的三件隨身必備物品（沒有 iPod，因此他才決定進軍手機市場）。根據國際研究暨顧問機構 Gartner 過去預言未來前十大消費性移動應用依序為：轉賬服務（第一位）、 行動定位服務（第二位）、 行動搜尋服務（第三位）、 行動瀏覽服務（第四位）、 行動健康監測服務（第五位）、 行動付費服務（第六位）、近距離無線網路傳輸服務（第七位）、行動廣告服務（第八位）、行動即時通訊（第九位）、 行動音樂服務（第十位）。其中直接涉及金流轉移的就有兩項，與 NFC 技術有關的有三項之多，其重要性不言可喻。


▲海外地區的電信業者紛紛試水 NFC 相關服務，來自台灣的中華電信也於 2012 年 10 月 8 日宣布將推出「Hami 智慧錢包」。

海外地區的電信業者紛紛試水 NFC 相關服務，台灣的電信業者的腳步卻相對較慢，不過前述窘境卻在日前有所突破：中華電信於 2012 年 10 月 8 日宣布 NFC 前導試用計畫成果並且推出「Hami 智慧錢包」，此服務整合信用卡、悠遊卡、會員卡與員工證，未來消費者將告別攜帶多卡出門的時代。NFC 是 Near Field Communication（近距離無線通信，或稱近場通信）的縮寫，它是由 Philips 和 Sony 共同開發的一種非接觸式識別和資料傳輸技術，可以讓各種手持設備、消費類電子產品、PC 個人電腦及各類工業嵌入式進設備（例如自動販賣機、捷運計票機等）進行近距離無線通信。中華電信自從 2004 年就投入 NFC 相關技術研究，透過持續與與交通票證、信用卡組織、銀行、建設公司等業者進行業務合作，並於 2007 年啟動安全交易平台TSM（Trusted Service Management）研發計畫，終於在日前取得讓人滿意的成果。
 
為了因應「行動支付」的時代來臨，中華電信推出的 NFC 前導計劃整合資策會、悠遊卡公司、7-11、Master Card、國泰世華銀行、丹堤咖啡、福容大飯店、Gemalto、台灣富士通與旅盟資訊等業者，合力端出兼具消費與認證功能的Hami智慧錢包。未來銀行或會員制商場等發卡端，經 TSM 平台以 OTA（Over-The-Air）空中傳輸機制將金融資訊發送至 NFC 手機即可提供各項應用服務。然而有關金融交易的 OTA 功能由於台灣金管會尚未核准，因此消費者目前仍須先至悠遊卡公司或銀行預載金融資訊，要等到未來法令放行後才可直接以手機開卡。


▲透過 NFC 功能，使用者不但可在特約商店刷「機」結帳、嗶「機」搭捷運或租借公共自行車，還可「機」碰「機」傳送名片或資料。

中華電信預估未來擁有 NFC 功能的智慧型手機普及率達到 10% 的臨界點時，NFC 相關應用就會開始快速成長。一旦申請內嵌於智慧型手機的 Hami 智慧錢包，就可提供包括信用卡、悠遊卡、會員卡、員工證、行動廣告、手機優惠券、身分認證、名片交換與讀取電子標籤等多重服務。使用者不但可在特約商店刷「機」結帳、嗶「機」搭捷運或租借公共自行車，還可「機」碰「機」傳送名片或資料。目前 NFC 示範計劃仍屬於試行階段，將於 10 月至 12 月中旬先行開放中華電信內部人員試用，明年擴至特定商圈或科學園區，待試行結果出爐之後才能決定何時提供一般民眾使用。

各硬體廠商大力支持 NFC 功能
 
從 2008 年開始受到關注之後，NFC 技術普及之路走得相當坎坷（一直都處於「雷聲大雨點小」的狀態），過去由於手機製造商不願意接受，晶片成本遲遲不能下降讓 NFC 技術成為阻擋其普及的最大障礙（獨立 NFC 晶片價格一度高達 5 美元，而藍牙晶片價格早已不到 1 美元）。然而最近兩年 NFC 普及之勢越來越明顯，手機與 NFC 通信技術的結合年年都被廠商和電信業者視為未來的大勢所趨。而手機零配件供應商（主要是手機晶片製造商）的態度更是新技術爆炸性成長的重要關鍵，最好的例子就是手機導航功能：自從手機晶片龍頭高通（Qualcomm）宣布將 GPS 導航功能納為手機晶片標準配備後，採用該廠晶片的手機品牌業者在一夕之間都納入了該功能，這也成功帶動 GPS 導航手機的快速普及。


 ▲手機晶片大廠 Broadcom 也宣佈進軍 NFC 市場並推出 BCM2079x 系列晶片，未來 NFC 功能很可能順勢整合進入大量手機新產品。（圖片來源：Broadcom 官方文件）

我們可以預言手機晶片業者若將 NFC 列為 3G 射頻晶片的標準功能，擁有 NFC 傳輸功能的智慧型手機數目將以爆炸性的速度成長。目前 Qualcomm 與 Inside Contactless 已宣布合作將 NFC 功能整合在UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，即 3.5 G 規格）及 CDMA 2000 規格的晶片內。另一家手機晶片大廠 Broadcom 也宣佈進軍 NFC 市場並推出 BCM2079x 系列晶片，考量到該公司的 RF 射頻晶片組（整合 Wi-Fi、藍牙、FM 功能）已被大量智慧型手機廠商所採用，未來 NFC 功能很可能順勢整合進入。智慧型手機和平板電腦廠商將以非常廉價的成本（趨近於零）獲得 NFC 功能，而且不需要另花太多時間設計相關電路。
 
隨著 NFC 功能的成本快速降低，近來許多新問世的智慧型手機都將已載此功能。支持 NFC 的產品越來越多，包括 SAMSUNG、HTC 的新產品多數都已經內置 NFC 晶片（包括 HTC One X、SAMSUNG GALAXY S III i9300 與 Sony Xperia TX LT29i 等機種），以及即將問世的大批 Windows Phone 8 智慧型手機也都宣布將 NFC 功能列為標準配備。


▲我們可以預言手機晶片業者若將 NFC 列為 3G 射頻晶片的標準功能，擁有 NFC 傳輸功能的智慧型手機數目將以爆炸性的速度成長。

NFC 無法大量普及的原因
 
雖然不少人對手機支付服務並不陌生，但多數使用者對手機支付的使用習慣尚未形成。問卷調查結果顯示在用戶經常使用的手機應用服務比例調查中，手機支付僅佔 3.9%，遠落後於如手機閱讀、手機遊戲、手機郵箱等其他應用。GSMA 主席、義大利電信執行長 Franco Bernabe 在過去受訪時曾預測全球 NFC 行動支付金額預計將在 2016 年超過 500 億美元。韓國移動運營商 KT 的高級副總裁 Junghee Song 也預測說 2012 年將是 NFC 技術的起飛之年，行動支付使用者的數目預計將在 2014 年達到 3.4 億人。美國、新加坡、西歐諸國的運營商、銀行和政府機構已經發起 ISIS、AFSCM、iDA、mpass、TRAVIK 等合作倡議或合資公司；設備方面，Google 和微軟分別從 Android 4.0 和 Windows Phone 8 開始力推 NFC 電子錢包。目前唯一阻礙手機支付大規模商業化應用的變數，只剩下由於電信與金融體系各自擁有優勢資源，又同樣力爭產業鏈主導地位。倘若雙方在技術規格、拆帳分成等方面無法達成共識，則手機支付進入廣泛成熟商用階段則尚需時日。


▲即將問世的大批 Windows Phone 8 智慧型手機也宣布將 NFC 功能列為標準配備。

NFC 的前景很美好，可是大量普及之前依舊挑戰重重。首先是獲得各類商店的支持，雖然目前手機廠商和電信業者已經積極行動，但 NFC 技術在 LBS、行動支付等領域必須要有商店通路的支持。過去 NTT DOCOMO 在日本市場為了推廣 RFID 支付業務而選擇大量補貼商店通路，但世界其他地區目前似乎還沒有其他業者願意這麼做。NTT DOCOMO 也一直想建立起「先亞洲再全球」的跨國電信業者 NFC 聯盟，讓各國手機使用者在出國旅行時也能使用 NFC 手機行動支付、折扣券、廣告等服務。然而經過過去幾年努力，NTT DOCOMO 的合作夥伴只有韓國 KT 電信和中國移動電信兩家業者。


▲內建 NFC 晶片的智慧型手機問題最小，但沒有 NFC 晶片的手機則需要外接式的解決方案。目前基於外掛嵌入式、基於 SD 卡的加密設計、或是基於 USIM 卡的方案各有其擁護者。

制約 NFC 大量普及的另一個瓶頸是規格與標準的統一！透過短信、紅外線 IrDA、藍牙交換資料的方式早已行之有年，但最終都沒有得到真正的成功！不同系統平台之間各不相容是一大挑戰。雖然 NFC 技術大量簡化了傳輸流程，但若沒有一套得到各方認可的統一標準，訊息很可能不相容或是發生錯誤。此外 NFC 行動支付的技術解決方案也尚未統一，內建 NFC 晶片的智慧型手機問題最小，但沒有 NFC 晶片的手機則需要外接式的解決方案。目前基於外掛嵌入式、基於 SD 卡的加密設計、或是基於 USIM 卡的方案各有其擁護者。雖然 Google 大力推動其「Google Wallet」電子錢包平台，但美國電信業者卻為了保護自己的利益而不與支持：美國四大電信業者中的 Verizon、AT&T 和 T-Mobile 都拒絕為自己銷售的 Android 手機預裝「Google Wallet」應用。


▲Android 4.0 和 Windows Phone 8 系統都已將 NFC 作為設備之間交換資料的基礎，幫助設備之間快速配對藍牙或 WiFi、同時簡化資料交換過程。

NFC 的潛在風險與駭客入侵的可能
 
目前看來 NFC 作為手機與其他設備之間互換資料的技術可能更快普及！在系統軟體方面，Android 4.0 和 Windows Phone 8 系統都已將 NFC 作為設備之間交換資料的基礎，幫助設備之間快速配對藍牙或 WiFi、同時簡化資料交換過程。使用者可以透過 NFC 實現「碰一下手機」就在社群網路上互相關注或者自動打開應用、更改設置等功能，SAMSUNG 今年發表的「TecTile」NFC 貼紙就是最好的例子。此外 NFC 還能夠簡化 WiFi 或藍牙連接過程，MOTOROLA 推出的 NFC 藍牙耳機只要用手機輕碰一下就能自動完成藍牙配對，過去需要「打開系統設置－選擇藍牙－搜索設備－輸入 pin 碼」的複雜程序正式走入歷史。


▲Google GALAXY Nexus 將 NFC 應用於「Google Android Beam」傳輸，只要將兩台 Google GALAXY Nexus 背對背輕觸，就可以輕鬆傳輸檔案。

NFC 技術帶給大眾方便的同時，卻也隱藏著很大的風險。任何一種通信協定都能被駭客利用為入侵系統的管道，最好的例子就是藍牙通信協定：電子通信網路專家 Marko Wolf 就曾表示理論上駭客可透過汽車後照鏡內的線路入侵汽車電腦，電腦病毒更可能透過藍芽無限傳輸介面與行動電話對車上包括 ABS、ESP、主動動力輔助轉向裝置（Active Steering，指隨車速改變動力方向盤力道大小）在內的電子系統進行干擾。不少駭客早已開始覬覦利用 NFC 功能來入侵智慧型手機，透過使用一個訂製的 NFC 標籤，然後在 Android 智慧型手機與該標籤連接之後可向手機發送一段惡意代碼。這段惡意代碼可命令在使用者沒有進行任何操作以及未經許可的情況下打開手機流覽器、之後執行惡意檔案或者登入惡意網頁，從而讓駭客完全控制特定的智慧型手機。這意味著在使用者未知的情況下，所擁有的智慧型手機已經完全暴露在被入侵的風險。


▲不少駭客早已開始覬覦利用 NFC 功能來入侵智慧型手機，透過使用一個訂製的 NFC 標籤，然後在 Android 智慧型手機與該標籤連接之後可向手機發送一段惡意代碼。

為何 Apple 至今不使用 NFC 功能？
 
台灣時間 9 月 13 日淩晨，Apple 如期在美國舊金山發表新一代 iPhone 產品、並出乎多數人意料給予了「iPhone 5」的名稱（雖然這是 Apple 推出的第 6 款 iPhone）。iPhone 5 的硬體規格確實較 iPhone 4S 的升級更大：螢幕尺寸更大、增加了 4G LTE 通信模組、更強大的攝影鏡頭，還配備了一些 Apple 最擅長的軟體整合功能例如 iTunes 娛樂系統和 iCould 雲端儲存功能。但是讓整個 NFC 產業人士失望的卻是 iPhone 5 並未內建 NFC 通信功能，這也被視為 NFC 技術推廣的一大挫敗。


▲iPhone 5 發表會之後 Phil Schiller 在透露了他們之所以不採用 NFC 技術的理由：iOS 6 系統內建的 Passbook 應用已經完全可以滿足現階段使用者的需要。

過去 Apple 已經注冊的專利中，有許多是關於 RFID 以及 NFC 的專利應用，許多人因此相信 Apple 之前聘請 NFC 領域的專家 Benjamin Vigier 的動機就是研發一套電子錢包系統，讓 Apple 未來的手持產品內建付費功能。據傳 iPhone 5 的原型機共有兩款（一款搭載 NFC 功能、另一款卻不搭載），而 Apple 在最後時刻選擇不具備 NFC 功能的原型機。iPhone 5 發表會之後 Phil Schiller 在接受 AllThings D 的資深科技編輯Ina Fried 訪問時稍微透露了他們之所以不採用 NFC 技術的理由：iOS 6 系統內建的 Passbook 應用已經完全可以滿足現階段使用者的需要。
 
內建於最新版本 iOS 系統內的 Passbook 應用可幫助使用者存儲各種門票、優惠券、代金禮券等相關訊息，甚至可在網上完成機場報道手續之後以手機直接登機！前述功能的實現絕大多數利用二維條碼的存儲和生成，之後與外界交換使用者身份資訊。先前筆者曾提及 NFC 與 RFID、紅外線 IrDA、藍牙、WiFi 等技術都是通信方式的一種，唯一的不同在於功耗高低與傳輸距離。從這個角度來看，Passbook 應用未來如果推廣成功，確實不一定要有新的硬體（例如 NFC 晶片）支持 Apple 的電子支付平台。另一個例子是過去 Google 大力推動的「Google Wallet」電子錢包平台也是以 NFC 功能為基礎，但隨著不斷的發展和演變，現在也可以不依靠 NFC 硬體完成任務。任何支付平台或是軟體如果要達成商業化成功，用戶數量是絕對的成敗關鍵，而這恰恰正是 Apple 團隊與 iOS 平台的最大優勢所在。據傳 Apple 曾經考慮過以內建的藍牙 4.0 通信晶片來取代 NFC 晶片功能，藍牙 4.0 標準最為核心的兩大改進就是「低功耗」以及「高速啟動」兩方面，即使不關閉藍牙功能也不會顯著影響智慧型手機的續航能力，而瞬間啟動連接功能的加入讓藍牙 4.0 成為設備之間交換資料的另一優異選擇，如果得到 Apple 的大力支持，藍牙 4.0 能否在行動支付領域異軍突起超越 NFC？這個議題值得未來持續觀察。


▲Passbook 應用可幫助使用者存儲各種門票、優惠券、代金禮券等相關訊息，甚至可在網上完成機場報道手續之後以手機直接登機！前述功能的實現絕大多數利用二維條碼的存儲和生成，之後與外界交換使用者身份資訊。

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