1.1 研究目的

随着移动技术、物联网技术的发展，移动设备使用数量呈爆炸性增长趋势，手机、iPad等移动设备不断更新技术，完善应用软件；通信的方便快捷以及安全性成为人们追寻的目标。NFC技术随着科技的发展应运而生，其与移动设备的结合开启了新一代移动终端的创新应用，让用户使用更快捷、更简便的方法读取和发送数据，受到众多国家政策支持和运营商的积极推广^[1]。

我国传统的机械门作用及安全性有限，更不能满足管理的需求。于是，就产生了门禁系统，随着技术的突破，门禁系统也随之发展。互联网 的概念席卷而来，门禁产品迎来又一个风口。基于网络技术对门禁系统的研究方兴未艾，现如今已形成了体系完整的出入管理系统。然而，重复部署系统耗时耗力，安全威胁与日俱增，人们的需求也在不断提高，多数门禁系统已难以满足人们的期望。尽管在不断进步，但门禁系统也存在许多问题：用于身份识别的磁卡因为经常使用会受到损坏，而且磁卡本身体积小，容易丢失，落入外人手里可能还会造成财产损失和个人信息的泄露。磁卡还有相当的制作成本，有的甚至要一直插在卡槽中才能使用，这也给我们的生活带来很多不便^[2]。

与此同时，智能手机的普及与发展，以及NFC技术的出现给了门禁系统新的展望，人们不断尝试将智能手机应用于门禁系统，并从中积累了宝贵的经验。取缔繁琐的操作，减少人力资源的浪费，酒店门禁系统、校园卡门禁系统等都给人们带来了便捷。论文将结合NFC技术的应用实际，以HCE技术为主要研究对象，研究HCE技术与门禁卡系统的结合过程，来进行门禁卡模拟系统的设计。

1.2 研究意义

根据相关统计数据，在国内出货量TOP5的智能手机（包括华为、OPPO、vivo、小米和苹果）当中，2014-2017年上市的手机中NFC手机占比得到了明显的增长，其中2015年的占比仅为17.1%，但到2017年则增长到了31.3%。2018年，NFC手机在三年以来1500元以上的机型中占比率达到了近45%，在排名前五的手机型号汇总，NFC手机占比达到了35%。

随着NFC手机的逐渐普及，NFC支付迎来了近年来最好的时刻。一方面，终端设备的普及将带动NFC支付场景的拓展，比如目前的NFC门禁卡、手机盾、身份认证、NFC标签应用等等，场景拓展反哺应用方，从而推动整个行业的发展。另一方面，目前以银联和手机厂商、硬件厂商为主，银行等金融机构、京东、美团等第三方支付企业为辅，产业链各方逐渐形成合力，共同推动NFC技术的发展。2018年1月，微信开放了HCE能力，并发布小程序HCE 二维码智慧乘车方案，在兼顾二维码的同时，还可以将具有NFC功能的手机模拟成借记卡、公交卡、门禁卡等智能卡。同年2月，支付宝通过乘车码与NFC-HCE技术相结合，推出NFC乘公交方案，并在武汉四条公交线路上进行试点。

由此可以看出，不仅是银联，支付宝、微信也在慢慢接受NFC支付的存在，在做到兼容的同时，将选择权交给用户，让用户拥有更多的移动支付方式，同时也促进形成了新的门禁卡系统；NFC技术的应用经过漫长的发展，如今已经形成了一个相对成熟的产业生态^[3]。

另一方面，门禁系统是对出入口通道进行管制的系统，其是在传统的门锁基础上发展而来的，当前的门禁系统早已超越了单纯的门锁及钥匙管理，它已经逐渐发展成为一套完整的出入管理系统。在现代化住宅小区、写字楼等建筑或者建筑群内，门禁系统为每一位用户都设定个人识别密码，用户需凭借个人识别密码才能够通过门禁系统，因此门禁系统是保障建筑内用户的生命及财产安全的重要设施^[4]。

随着手机技术的更新迭代，基于NFC移动设备部署的移动门禁更为人们所接受，借助智能手机安全组件保护所有密钥和加密操作的安全性也能得到更好的保障，与NFC技术相结合的门禁系统普遍存在以下几点优势：

1)支持网络云端服务的综合安全访问；

2)支持在移动手机端完成身份的登记及认证；