NFC 和 RFID 在标签上不带电就能传一个身份或一小块数据，这正是它们和一台联网设备上每一种别的射频拉开距离的地方。标签从读卡器自己的场里醒来、应答、再暗下去，所以它能不通电地放上几年，一个读卡器一靠近就照样工作。

就这一个特性，一个靠借来的电运转的标签，几乎定下了关于这些料的其余一切。射程很短，NFC 几厘米、多数 RFID 也长不了多少，标签便宜又近乎不死，因为没有一颗会耗尽的电芯，而读卡器扛着成本、电流和复杂度。一个用它们的设计干净地分成被读的那一侧和做读取的那一侧，两侧是按几乎毫无共同之处的考量来挑的。

一个标签怎么靠读卡器的场运转

让一个无源标签工作的把戏是电感耦合，和一个绕组之间隔着一大段空气的变压器是同一个原理。读卡器在载频上驱动一个天线线圈，标签带着自己调到那个频率的线圈，于是标签一进场，它的线圈上就被感应出一个电压、芯片把它整流成电源。耦合很松，比一个真变压器松得多，所以只有读卡器一小部分能量到得了标签，两侧的天线几何最后和芯片一样要紧。标签做的每一件事都得从那份感应来的电里出，这就是塑造其余一切的约束。

接下来，标签得在借来的电上既运转又应答，而它怎么做、值得跟一遍，因为这解释了那些极限。标签的线圈和一个电容组成一个调到载频的 LC 谐振回路，那个调谐越贴近读卡器的频率，跨过空隙的能量就越多，这就是为什么一个被背后金属面或一个马虎的天线布局拉偏了调谐的标签，干脆就不工作了。整流出来的场得在整个交互期间供得动芯片的逻辑和它的存储，所以一个只装一个序列号的标签需要的少、能在一臂之遥读到，而一个跑一颗小处理器或要写存储的标签需要的多、作为代价工作在更短的射程上。要把数据送回去，标签并不以通常的意义发射，因为它没有余电去养一个发射机；它转而按一个图样改变自己线圈上的负载，读卡器把这看成它自己天线吸取电流里的一丝变化，这套叫负载调制的法子，让标签不用自己的射频就能应答。这条回传信道很弱，这正是射程停在厘米级的最深原因：读卡器能把它的场推到不近的距离，可它接着得听见标签靠抖动自己负载发出的一声耳语，而那声耳语，比供养它的场衰减得快得多。一个 NFC 标签不带电怎么工作背后的这一整套交互，就从那道不对称里直接落出来：一个能喊的读卡器，和一个只能借读卡器自己的电、咕哝着回应的标签。它也解释了为什么这些链路从没长成远距射频，因为让标签造起来便宜、搁在架上不死的那套物理，正是把它按在读卡器近旁的那套物理。读卡器这一侧是一个实打实的射频设计、而不是给定的：天线线圈得调谐、得匹配，它的品质因数对着数据带宽权衡、它的尺寸对着射程权衡，因为一个更大的线圈够得更远、却和一个小标签耦合得更松。功率和调谐互相拉扯，一个为够到远端标签而使劲驱动的读卡器，会被一个紧贴在它脸上的标签拉偏，所以前端和它的匹配网络是按产品实际会遇到的那一段距离跨度来选的。这正是下面那些读卡器 IC 替一个团队卸下的活，每一颗都处理载波和协议，让主机只看到解码后的数据。

这些后果定下这些料归在哪。一个无源标签几乎没有保质期可言，能熬过被压进一张卡或封进一个产品，又便宜到可以扔，但它只在一个读卡器给它供能时才存在，所以系统是围着读取那一刻读卡器在场来搭的。这适合门禁卡、公交票、产品防伪、以及一部手机贴一张标签，而把任何在没有读卡器在近旁时还得自己上报的东西排除在外。

低频还是高频

两个频段承载它：125 kHz 装不下比一个序列号多多少，而 13.56 MHz 的 NFC 承载真实数据、也够到手机。

只是存储的标签，和能做更多的标签

最简单的标签就是一块带射频接口的存储，在 NFC 这边，这常常意味着一颗双接口料，产品经一条有线总线读它、而一部手机隔空读同一块存储。M24LR04E-RMC6T/2 是一颗双接口 NFC 存储，把一个给主机的 I2C 侧和一个给读卡器的射频侧配在一起，于是一台设备能把自己的状态写进标签，一部手机能在设备不通电、不连线的情况下把它读出来。这让标签成为一扇望进一个正搁在货架上、或已装箱待运的产品的窗，不用打开任何东西、也不用按一个按钮就能读。

当负载长过一个标识符，同一颗料有更大的尺寸。M24LR16E-RMC6T/2 在一个 NFC 产品标签里装更多存储，够放一条更长的记录、一个配置块、或一段读卡器一接触就能拉走的短日志，这适合一个想在轻轻一贴背后装真内容、而不是一个指向别处的号码的产品。它拿一点成本换那份容量，其余在两个接口上都和它更小的同胞一样。

主机想要一条干净的有线路径进标签时，NT3H2111 是一颗带 I2C 的 NFC 标签存储，就为这个而造，带一个直通模式，让一部手机和主机把数据当成一个信箱、经标签来回递，而不只是读静态存储。这把标签从一张标签变成一条用一贴就给设备配网或升级的省力通道，不用屏幕、也不用键盘，这正是它出现在那些封装出厂、第一次设置靠一部手机贴着外壳完成的产品上的原因。手机来的场甚至能在产品自己的电还没上之前，就载着足够完成那次握手。

一个标签还能把读卡器的场收成给板上其余部分用的电。ST25DV04K 是一颗带能量收集的动态 NFC 标签，能从射频场里抽一点电流去唤醒或喂一个低功耗电路，旁边还配着同样的双接口存储，于是一个掉了电的产品，能在它的电池都还没接上之前，被一部手机唤醒或配置。收来的电小、射程也短，但对一次性的唤醒或一次配置写入，它从产线上省掉一个连接器和一道工序。

读卡器这一侧

读卡器是成本和设计功夫坐落的地方，而这颗料从频段起步。对低频世界，EM4095HMSO16B+ 驱动一个 125 kHz RFID 读卡器，当一个处理载波和耦合的模拟前端，于是一颗主机 MCU 只跟解码后的数据打交道，这是不从零设计射频就给产品加一个简单 LF 读卡器的常见办法。它配一个线圈和一把无源件，适合那些活在那个频段里的门禁扣和动物标签，在那里几厘米读一个序列号就是全部的活。它递给主机的解码输出，简单到一颗小小的 8 位 MCU 直接就能接，这是低频读卡器造起来这么便宜、又出现在量最高、成本最低的门禁产品里的部分原因。

在高频这边，前端做更多协议的活。ST25R95-VMD5T 做一个 NFC 设计里的读卡前端，管着 13.56 MHz 的载波和标签协议、经 SPI 跟一台主机说话，于是把射频留在一颗料里、而应用留在团队为产品已经选好的那颗 MCU 上。它处理那些卡检测和防冲突的步骤，让一个读卡器在场里几张标签中挑出一张，这是一套 NFC 协议栈里那个磨人的部分，一个团队宁可在硅片里继承、也不愿从零写。

要一个得同时说好几种标签标准的读卡器，TRF7970ARHBT 跑一个多协议 NFC 读卡器，覆盖常见的 NFC 以及 ISO 14443 和 15693 标准，于是一个设计读它遇到的那一堆混合标签，而不是认死一种类型。它是那种读卡器管不了会被递上来什么标签的地方的常见选择，比如一个公共自助机、或一个得接受用户随手一贴的任何东西的、贴着支付的终端。

成本往另一边拉，当量大、标签又已知时。MFRC522 做低成本的 13.56 MHz 读卡，是一大批门禁读卡器和爱好者作品背后的那颗料，便宜、文档齐、对常见卡型够用，这就是为什么凡是任务是在已知距离读一张已知卡、又要最省钱的地方，它就冒出来。它放弃了那些更贵前端的协议广度，而对一扇凭固定凭证的门或柜子，那份广度本来也用不上。

要在最广的一组模式上读和写，PN532 做多协议 NFC 读写，包括那些让一个读卡器当成一张标签、或像跟一部手机那样对话的点对点和卡模拟模式。那份灵活让它成为一个设计要做的不止读一个固定凭证时的选择，它比一颗裸读卡器贵，在它能被做成的那一堆事情上把差价赚回来。当一个产品得用同一根天线既读一个工牌、又被当成一个工牌来读，外加跟一部手机交换数据时，它就是被够到的那颗料，这种形态在贴着支付的终端和互动展示里常常出现，那里读卡器自己也是一个参与者。