Руководство по NFC для новичков: все, что вам нужно знать о NFC

Что такое NFC?

NFC (Near Field Communication), совместно разработанная Philips и Sony, представляет собой технологию бесконтактной идентификации и взаимодействия, которая обеспечивает тесную беспроводную связь между мобильными устройствами, бытовой электроникой, ПК и интеллектуальными инструментами управления. NFC представляет собой простое сенсорное решение, позволяющее потребителям обмениваться информацией, получать доступ к контенту и услугам просто и интуитивно.

NFC объединяет функции считывания бесконтактных карт, бесконтактных карт и одноранговой сети в одном чип, создавая бесчисленные новые возможности для образа жизни потребителей. Это платформа с открытым интерфейсом, которая позволяет быстро и активно настраивать беспроводные сети. Это также виртуальный разъем для существующих сотовых сетей, Bluetooth и беспроводных устройств 802.11.

Что такое диапазон NFC?

Теоретически максимальная дальность действия метки NFC составляет 20 см. Но в реальном мире вы редко встретите читателя такого уровня. Это имеет смысл, потому что по соображениям безопасности технологию NFC следует использовать на относительно близком расстоянии.

На более коротком расстоянии идентификации NFC может снизить вероятность нежелательного захвата, особенно для предотвращения удаленного кражи наших кредитных или банковских карт преступниками. В основном это требует, чтобы вы коснулись метки, что делает оплату с помощью NFC более безопасной.

NFC против RFID:В чем разница?

Как и RFID, информация NFC также передается посредством электромагнитной индукционной связи в беспроводной частотной части спектра. Но между ними все же есть большая разница.

1. NFC - это технология беспроводного подключения, обеспечивающая простую, безопасную и быструю связь. Его дальность передачи меньше, чем у RFID, а RFID может достигать нескольких метров или даже десятков метров. Однако NFC использует уникальную технологию ослабления сигнала и имеет некоторые преимущества, которых нет у RFID. Например, короткое расстояние, высокая пропускная способность, низкое энергопотребление и т. Д.

2. NFC совместим с существующей технологией бесконтактных смарт-карт и стал официальным стандартом, поддерживаемым все большим количеством крупных производителей.

3. NFC также является протоколом соединения ближнего действия, который обеспечивает простую, безопасную, быструю и автоматическую связь между различными устройствами. По сравнению с другими методами подключения в мире беспроводной связи, NFC - это своего рода закрытое личное общение.

4. RFID больше используется в производстве, логистике, отслеживании, управлении активами, в то время как NFC играет огромную роль в управлении доступом, общественном транспорте, мобильных платежах и других областях.

NFC VS Инфракрасный и Bluetooth

NFC также превосходит инфракрасный порт и передачу по Bluetooth. Будучи ориентированным на потребителя торговым механизмом, NFC быстрее, надежнее и намного проще, чем инфракрасный порт, и не требует строгого согласования для передачи данных. По сравнению с Bluetooth, NFC подходит для транзакций на короткие расстояния и обмена важными данными, такими как финансовая информация или конфиденциальная личная информация.

Bluetooth может восполнить недостаток дальности связи NFC и подходит для передачи данных на большие расстояния. Следовательно, NFC и Bluetooth дополняют друг друга и сосуществуют. Быстрый и легкий протокол NFC может использоваться для управления процессом сопряжения Bluetooth между двумя устройствами, способствуя использованию Bluetooth.

Сравнение NFC, Bluetooth и инфракрасного порта

Товар	NFC	Блютуз	Инфракрасный порт
Тип сети	Peer-на-Peer	Точка-многоточка	Peer-на-Peer
Использовать расстояние	≤0.1m	≤10m	≤1m
Скорость передачи	106, 212, 424 кбит / с, до 868 кбит / с	2.1 Mbps	~ 1.0 Мбит / с
Время отклика	<0.1 с	6s	0.5s
Безопасность	Высокая безопасность (аппаратная реализация)	Высокая безопасность (программная реализация)	Нет функций безопасности (кроме использования IRFM)
Режим связи	Активно-активный / пассивный	Активный-Активный	Активный-Активный
Цена	Низкий	Medium	Низкий

Как работает NFC?

NFC - это высокочастотная радиотехнология ближнего действия. Стандарт NFCIP-1 предусматривает, что расстояние связи NFC находится в пределах 10 см, рабочая частота составляет 13.56 МГц, а скорость передачи составляет 106K.bit/ с, 212Кbit/ с, или 424Kbit/ с. Стандарт NFCIP-1 подробно определяет скорость передачи, метод кодека, схему модуляции и формат кадра RF-интерфейса оборудования NFC. Он также определяет протокол передачи NFC, включая протокол запуска и метод обмена данными.

Технология связи NFC произошла от бесконтактной RFID и обратно совместима с RFID, которая в основном используется для обеспечения связи M2M (Machine to Machine) в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны. Существует три основных режима работы NFC-терминалов:

1. Активный режим NFC

Поскольку и исходное, и целевое устройство должны активно генерировать радиочастотные поля при отправке данных друг другу, поэтому этот режим называется активным режимом. Им обоим нужны устройства питания, обеспечивающие энергию для генерации радиочастотных полей, и они могут по очереди передавать сигналы друг другу.

Терминал NFC может действовать как устройство чтения карт и излучать RF-поля для идентификации и чтения / записи другой информации об устройстве NFC. Этот режим связи является стандартной моделью для одноранговой связи и позволяет достичь очень высокой скорости соединения.

2 、 Пассивный режим NFC

В пассивном режиме NFC исходному устройству NFC (также известному как основное устройство) требуется блок питания. Ведущее устройство использует источник питания для обеспечения радиочастотного поля и отправляет данные на целевое устройство NFC (также известное как ведомое устройство).

Радиочастотное поле, генерируемое первичным устройством, используется для питания цепи ведомого устройства. Получены данные, отправленные основным устройством. Модуляция нагрузки используется для передачи данных от ведомого устройства обратно к основному устройству с той же скоростью.

Поскольку этот рабочий режим не генерирует РЧ-поле от устройства, а пассивно принимает РЧ-поле, генерируемое ведущим устройством, он называется пассивным режимом. В этом режиме ведущее устройство NFC может обнаруживать бесконтактную карту или целевое устройство NFC и устанавливать с ними соединение.

3 、 Двунаправленный режим

В этом режиме оба устройства NFC находятся в активном режиме, в котором они могут активно излучать радиочастотные поля для установления одноранговой связи. Устройства с поддержкой NFC могут обмениваться данными в активном или пассивном режиме.

В пассивном режиме устройство, которое инициирует обмен данными по NFC, также известное как спонсор NFC, обеспечивает радиочастотное поле на протяжении всего процесса связи.

В настоящее время наш общий рабочий режим NFC - это пассивный режим, очень подходящий для движения мобильного телефона, чтобы сесть на автобус, за покупками и т. Д. Активный режим обычно используется при чтении информации тегов NFC. А двунаправленный режим в основном используется для обмена информацией, например, для обмена визитками.

Функциональный режим NFC

1 、 чтение / запись

В этом режиме телефоны с включенным NFC могут читать и записывать любые теги NFC и получать от них данные.

2 、 Одноранговый

Два устройства NFC могут обмениваться данными. Например, вы можете поделиться паролем Bluetooth или Wi-Fi, чтобы запустить Bluetooth или подключиться к Wi-Fi. Вы также можете обмениваться данными, такими как виртуальные визитки или цифровые фотографии.

3 、 Эмуляция карты

Телефоны с поддержкой NFC действуют как считыватели при взаимодействии с тегами. В этом режиме мобильный телефон также можно использовать в качестве метки или беспроводной карты для считывания.

Стандарт NFC

ISO 14443

ISO 14443 - это хорошо известный международный стандарт, изначально разработанный для бесконтактных чип-карт в радиосвязи 13.56 МГц. ISO 14443 определяет стек протоколов от беспроводного уровня до командного протокола. Существует две версии беспроводного уровня ISO14443-2, которые имеют разную модуляцию и bit методы кодирования.

ISO 14443 определяет две версии структуры пакета и основную часть протокола (ISO 14443-3). Самый высокий уровень стека ISO определяет командный интерфейс (ISO 14443-4), который передает информацию.

НФЦИП-1

Протокол NFCIP-1 основан на ISO 14443. Основное отличие заключается в новом командном протоколе, заменяющем верхний уровень предыдущего стека протоколов. NFCIP-1 включает в себя два коммуникационных модуля, которые позволяют устройствам NFC работать в одноранговом режиме, а также поддерживают связь с NFC-тегами на основе NFCIP-1.

MIFARE

MIFARE относится к типу метки NFC, разработанной NXP Semiconductor. MIFARE Теги широко используются в картах памяти для транспортных приложений. ISO 14443 определяет стек протоколов от беспроводного уровня до командного протокола.

FeliCa

FeliCa - это запатентованная технология меток NFC, разработанная Sony, которая широко используется в эксклюзивных платежных и транспортных приложениях в Азии. Метки FeliCa также интегрированы в модель мобильного телефона мобильной системы FeliCa. Бирки Felica соответствуют японскому промышленному стандарту. Тег основан на ISO 18902 в пассивном режиме с дополнительными функциями аутентификации и шифрования.

Тип форума NFC

Введите 1

• Бирки типа 1 дешевы и подходят для множества приложений NFC.
• На основе стандарта ISO-14443A
• Доступно для чтения, перезаписи и настройки только для чтения
• 96-byte память, масштабируемая до 2 КБ
• Скорость передачи 106kbitс / с
• Нет защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: Innovision Topaz, Broadcom BCM20203

Введите 2

• Тип 2, как и тип 1, происходит от NXP. MIFARE Ultralight день
• На основе стандарта ISO-14443A
• Доступно для чтения, перезаписи и настройки только для чтения
• 96-byte память, масштабируемая до 2 КБ
• Скорость передачи 106kbitс / с
• Поддержка защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: NXP MIFARE Ultralight

Введите 3

• Тип 3 происходит от несекретной части тега Sony FeliCa. Он дороже, чем этикетка типа 1 и 2, подходит для более сложных приложений.
• На основе японского отраслевого стандарта (JIS) X 6319-4
• Определите свойства, которые можно читать, перезаписывать или только для чтения во время производства
• Переменная память, до 1 МБ места
• Поддерживаются две скорости передачи: 212 или 424kbitс / с
• Поддержка защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: Sony FeliCa

Введите 4

• Тип 4 похож на тип 1 в том, что он является производным от тега NXP DESFire.
• На основе стандарта ISO-14443A
• Определите свойства, которые можно читать, перезаписывать или только для чтения во время производства
• Переменная память, до 32 КБ
• Поддерживаются три скорости передачи: 106，212 или 424k.bitс / с
• Поддержка защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: NXP DESFire, SmartMX-JCOP

Введите 5

• Это последний тип тега NFC, определенный в последние годы. NFC Forum представил эту серию микросхем, чтобы удовлетворить растущее разнообразие миниатюрных меток NFC для дальней связи и их приложений.
• На основе стандарта ISO-15693
• Читаемый и перезаписываемый
• Переменная память: 256 bitс, 896 bitс, 1280 bitс, 2528 bits
• До 53Кbitс / с
• Поддержка защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: ICODE SLI-Xseries / TI 2K / ST LRI2K

Введите 6

• Этот тип совместим только с некоторыми мобильными телефонами.
• На основе стандарта ISO-14443A
• Читаемый и перезаписываемый
• Переменная память: 1 КБ ， 4 КБ
• Передача данных 106кbitс / с
• Поддержка защиты от конфликтов данных
• Совместимые продукты: M1 (S50 ， F08)

Приложение NFC

Мобильный телефон NFC имеет встроенный чип NFC, являющийся частью модуля RFID, который можно использовать в качестве пассивной метки RFID для оплаты сборов или в качестве считывателя RFID для обмена и сбора данных. Технология NFC поддерживает множество приложений, которые можно разделить на следующие пять категорий:

Волоске: Например, управление контролем доступа, билеты, управление логистикой и так далее. Все, что нужно сделать пользователям, - это поднести NFC-метку к кард-ридеру. Общие продукты NFC для таких приложений включают брелок NFC, карту NFC, браслет NFC.

Прикоснись и заплати: Например, бесконтактный мобильный платеж. Пользователь может произвести оплату и подтвердить транзакцию, поместив устройство рядом с POS-терминалом, встроенным в модуль NFC.

Прикоснись и подключись: Подключение двух устройств NFC для одноранговой передачи данных, например для загрузки музыки, отправки изображений друг другу, обмена адресными книгами и т. Д.

Прикоснись и исследуй: Пользователи могут просматривать соответствующую информацию, поднося телефон NFC к смартфону-автомату или плакату с функцией NFC на улице.

Загрузить и коснуться: Пользователи могут получать и загружать информацию через сеть GPRS для таких функций, как оплата или контроль доступа. Например, пользователи могут отправлять текстовые сообщения в определенном формате на мобильный телефон домработницы, чтобы контролировать доступ домработницы в дом.

Общие теги NFC

Вопросы и ответы

Соответствующие статьи

• 26 изобретательных способов использования тегов NFC
• NFC против RFID: в чем разница между ними?
• Общие стандарты и протоколы RFID, которые вы должны знать
• NFC против RFID: в чем разница между ними?
• Узнайте правду о структуре и материале стикеров RFID
• Что такое RFID-метка? Узнайте об общих приложениях RFID