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  • 1 # 周林ZhouLin

    NFC和WiFi熱點沒有直接關係,所以不存在NFC和WiFi熱點不能同時開的問題。

    推測題主實際想問的是:在華為一碰傳的“多屏協同”場景下,為什麼不能再同時開熱點?

    為了解答這個問題,先講幾個前置知識:

    什麼是NFC?

    NFC 是由Philips、SONY、Nokia 等公司提出的用於近距離無線通訊的一種新技術,它由無線射頻識別技術(RadioFrequency Identification Devices, RFID)結合傳統的近距離互聯技術(如藍芽、WiFi 等)發展而來,用於2 個裝置在極近距離(10 cm 左右)透過觸碰方式進行相互通訊。它工作在13.56 MHz 頻段,可以選擇106 Kb/s、212 Kb/s 和424 Kb/s等多種傳輸速率。相比於RFID 和其他近距離互聯技術,它具有傳輸距離近、頻寬高和能耗低等特點。

    NFC有一個很大的優點是,一碰即傳,且透過感應線圈(磁生電),不需要額外電源,也就是意味著即便你手機沒電,一樣可以使用NFC刷公交刷門禁。

    什麼是WiFi Direct?

    WiFi來自無線局網技術(WLAN)。

    無線區域網的提出是為了解決有線網路的部署問題,同時滿足行動通訊漫遊訪問的需求。

    從1997 年釋出的802.11 標準,到後來的802.11a/b/g/n/p 標準,已先後有6 個無線區域網通訊標準。

    相比於藍牙等無線個人網技術,無線區域網資料傳輸速率更高,訊號覆蓋範圍更廣,有更好的傳輸效能。

    WLAN的傳統部署方式還是集中式的:即一臺無線網路裝置(如AP)作為中心,其他裝置透過它互聯。

    後來發展出Ad Hoc這種點對點、自發式的去中心化的組網方式。

    Ad Hoc由於並沒有形成真正意義上的行業標準,所以後來發展出來的成熟方式,是介入WLAN傳統方式與Ad Hoc之間的:

    將一臺裝置設為WiFi 熱點,而另一臺或多臺裝置如同關聯一般AP一樣去建立關聯,並加入到熱點裝置的區域網中。這個過程需要關聯裝置對周圍WiFi 訊號進行搜尋,選擇熱點裝置發出連線請求,在WEP或WPA 安全模式下要輸入密碼,熱點裝置對其進行認證,使用DHCP 為其分配動態IP 地址,來完成“入網”操作。之後在每次通訊或傳輸之前透過IP 地址完成網路層Socket 連線。

    WiFi 的傳輸速率明顯快於藍牙,安全性也要好於藍芽,但相比於藍牙基於PIN 密碼的配對認證,基於WEP、WPA等協議的認證方式更為複雜。

    同時相比於藍牙直接使用裝置的MAC 地址進行裝置連線,WiFi 增加了網路層,使用動態分配的IP 地址建立連線,更增加了傳輸的安全性。這些使得加入WiFi 區域網的過程比藍芽配對過程要佔用更多的時間,而且給使用者帶來額外負擔、影響體驗:需要使用者手動開啟WiFi 和搜尋熱點,並選擇熱點發送關聯請求。

    用NFC來解決WiFi的認證痛點

    針對WiFi的上述認證痛點,可以用NFC方案來彌補。實現方式上有兩種:

    第一種:用NFC一碰傳的方式來傳遞區域網密碼。

    第二種:直接採用無密碼的公開連線,上層連線透過NFC來傳遞金鑰。

    第一種方式的具體步驟:首先使熱點裝置設定建立WPA2 協議認證的區域網,然後在2 臺裝置觸碰過程中,使熱點裝置利用NFC 主動模式下交換資料方式,來傳遞隨機生成的密碼到關聯裝置。最後根據這個密碼驗證該關聯裝置,使其加入到該區域網中。

    第一種方式的優勢:由於避免了使用者使用關聯裝置搜尋熱點的過程,而使用NFC 傳遞密碼等熱點相關資訊,時間較短,因此比傳統的WiFi 加入區域網過程耗時大大減少。同時,這種不同搜尋和選擇某一網路熱點而是直接透過觸碰加入該區域網的方案,也極大簡化了使用者操作,改善了使用者體驗。

    第一種方式的劣勢:需要魔改底層系統,安卓系統基線是沒有這方面公開的介面的。所以這種方式需要對底層系統,以及WiFi、區域網認證能網路過程非常熟悉才能勝任,對於“通訊界一哥”和“鴻蒙大師”的華為來說,這些都是手到擒來的事。所以,華為的“一碰傳多屏協同”的實現,採用的就是該方式。

    第二種方式:不用動底層,在上層做資料傳輸的加密處理。

    第二種方式的具體步驟:傳送方作為熱點裝置設定建立開放模式的區域網,在傳輸資料前透過NFC 觸碰方式向關聯裝置(接收方)傳遞金鑰,然後對傳輸的資料進行加密。待接收方加入到它建立的區域網後,將加密的資訊傳送給對方。

    第二種方式的優勢:由於在開放(不加密)模式下加入區域網的過程中,熱點裝置不需要對關聯它的裝置進行嚴格的認證,可進一步減少裝置間傳輸資料前連線過程的耗時。除此之外,由於NFC 被設計為具有極短的工作距離(10 cm 左右),且與無線區域網通訊不在同一頻帶,使用這種帶外傳輸方式交換隨機生成的無線區域網密碼或者應用層加密金鑰是極為安全的。

    第二種方式的劣勢:在功耗降低的同時,卻帶來了每次傳輸前的裝置連線耗時。

    “多屏協同”的兩個階段

    “多屏協同”其實分為兩個階段:認證階段和傳輸階段。

    上面NFC方案解決了傳統WiFi在認證階段的痛點,那麼在傳輸階段是否有痛點呢?答案是肯定的。

    因為無論是NFC、藍芽還是WiFi,資料傳輸都太慢了,所以引入了WiFi Direct技術。

    你可以把WiFi Direct理解成軟體版的AP、加強版的Ad Hoc:

    (1)安全性:Ad Hoc 預設WEP, 而WiFi Direct預設WPA2

    (2)連線:WiFi Direct從裝置在連線WiFi Direct的同時,可以連線已存在的網路,而Ad Hoc只能工作在其中一種。

    在華為一碰傳的“多屏協同”場景下,為什麼不能再同時開熱點?

    WiFi場景下,一旦當一個普通移動裝置設定成充當WiFi 熱點,則它將切換到熱點模式,在這種模式下它將不能搜尋到其他裝置的訊號。因為普通移動裝置只有一路WiFi天線(通道)。

    通俗地說,就是:熱點共享與多屏協同都是使用相同的傳輸通道,不能同時佔用同一個WiFi傳輸通道,當熱點開啟時,多屏協同無法工作。

    那麼是不是絕對做不到“多屏協同”場景下手機同時開熱點呢?

    也不是。只要裝置具備類似無線網橋的能力即可,即增加一路通道。

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