Что такое NFC в телефоне и для чего нужна данная технология. Что такое NFC в смартфоне и как им пользоваться? Отсутствие nfc

Однокристальные системы RF430FRL15xH и системы в корпусе RF430F59XX с процессорными ядрами MSP430 – все это компания Texas Instruments выпускает для разработчиков систем со считыванием данных по технологии NFC.

Стандарт NCF (Near Field Communications) – связь ближнего поля действия, позволяющая осуществлять двунаправленный обмен данными между устройствами. В зависимости от геометрии антенны и мощности поля, генерируемого устройствами, расстояние, на котором возможны коммуникации, варьируется от нескольких сантиметров до полуметра. В основе технологии NFC лежит стандарт бесконтактных карт и RFID-меток диапазона 13,56 МГц.

Интеграция NFC-чипов в мобильные телефоны вызвала активное продвижение технологии и существенное расширение сфер ее применения. NFC-технология может упростить многие аспекты повседневной жизни: обмен цифровым контентом, получение информации, настройку устройств для совместной работы. Наблюдается и прогнозируется стабильный рост количества выпускаемых и внедряемых устройств с поддержкой коммуникаций ближней зоны.

NFC: частотный диапазон, скорости обмена, описание протокола NFCIP

NFC позволяет осуществлять обмен данными между устройствами с относительно высокой скоростью, сравнимой с технологиями BLE и ZigBee, однако эффективные расстояния редко превышают несколько десятков сантиметров (рисунок 1). С одной стороны, это ограничивает область применения персональными устройствами или карточками, с другой – благодаря ограниченному радиусу действия, несколько повышается безопасность обмена данными. Кроме того, в ряде случаев NFC-устройства не нуждаются в источнике питания.

Области применения NFC на сегодняшний день включают в себя:

• безналичные платежи;
• оплату проезда в муниципальном транспорте;
• системы учета времени и контроля исполнения;
• системы идентификации и контроля доступа;
• интерактивные стенды и постеры;
• настройка совместной работы Bluetooth или Wi-Fi-устройств.

Bluetooth и Wi-Fi-интерфейсы стали практически стандартными для современных телефонов, смартфонов и планшетных компьютеров, позволяя осуществлять взаимодействие с наушниками, камерами, микрофонами. При большом количестве гаджетов быстрая настройка связи между нужными устройствами может стать проблемой.

К примеру, для подключения устройства к смартфону или планшетному компьютеру по Bluetooth, оно должно быть выведено в режим поиска подключения, как правило, нажатием или удержанием определенной кнопки. Затем необходимо на смартфоне выбрать его из списка доступных устройств, а он может быть достаточно длинным.

NFC позволяет существенно упростить данный процесс – для установления соединения устройств достаточно будет на короткое время поднести их друг к другу. Кроме того, после установления связи возможен автоматический запуск необходимого приложения. NFC Forum™ и Bluetooth SIG совместно разработали документ Bluetooth Secure Simple Pairing using NFC, определяющий формат сообщений для установки соединения (так называемого «спаривания») между Bluetooth-устройствами при посредничестве NFC-устройств.

Предусмотрено два режима установления соединения:

• прямое соединение, при котором происходит передача параметров соединения, отслеживается процедура установления связи и настройка канала передачи данных между двумя устройствами;
• косвенное соединение, когда NFC-смартфон или планшет играет роль посредника для передачи параметров соединения между устройством и точкой его подключения (например, между ноутбуком и беспроводной точкой доступа).

Помимо помощи в установке соединения между устройствами, NFC может играть роль простого и дешевого сервисного интерфейса:

• смартфон или планшет с поддержкой NFC может играть роль универсального дисплея для отображения состояния устройства или роль консоли для его администрирования и настройки;
• беспроводное подключение не требует специальных разъемов, а использование радиоканала позволяет отказаться от прозрачных окошек, характерных для ИК-портов;
• возможно бесконтактное обновление прошивки или региональная адаптация изделия непосредственно в упаковке.

Стандарт NFCIP – Near Field Communication Interface and Protocol, – содержит две части NFCIP-1 и NFCIP-2. NFCIP-1 стандартизован в документах ISO/IEC 18092, ECMA 340, ETSI TS 102190. Он определяет два режима обмена – активный и пассивный, определяет полосы частот, типы модуляции и скорости передачи данных (106, 212, 424 кбит/с), процедуры обнаружения устройств и обмена данными. В NFCIP-1 также описаны протоколы транспортного уровня, включая протоколы установления и разрыва соединения, протоколы обмена данными, форматы пакетов и процедуры обнаружения ошибок.

NFCIP-2 стандартизован в ISO/IEC 21481, ECMA 352, ESTI TS 102312 и определяет механизмы совместной работы устройств стандартов ISO 18092, ISO 14443, ISO 15693, работающих в полосе 13,56 МГц.

Канал связи NFC: роли устройств, режимы подключения

В стандарте определены три возможных режима работы устройств NFC:

• режим «точка-точка»;
• режим эмуляции карты;
• режим считывателя.

Режим «точка-точка» предусматривает двунаправленный обмен данными между устройствами. При этом каждое из устройств может при необходимости инициировать обмен.

В режиме эмуляции карты NFC-устройство функционирует как бесконтактная карта/метка.

Считыватель может считывать и записывать данные в NFC/RFID-устройства и бесконтактные карты, а также осуществлять запитку пассивных NCF-устройств.

Решения NFC от Texas Instruments

Компания Texas Instruments предоставляет широкий ассортимент продукции для коммуникаций ближнего поля, отвечающий практически всем возможным на сегодняшний день запросам рынка . Среди аппаратных решений компании для NFC имеются высокоэффективные и гибкие транспондеры и , однокристальные системы RF430FRL15xH и системы в корпусе RF430F59XX с процессорными ядрами MSP430.

RF430CL330H

Транспондеры серии RF430FRL15xH

RF430FRL15xH является транспондером диапазона 13,56 МГц со встроенным 16-битным малопотребляющим контроллером MSP430 (рисунок 6). Для хранения программы и данных используется энергонезависимая оперативная память технологии FRAM.

FRAM эффективна в NFC-приложениях благодаря высокой скорости работы и низкому энергопотреблению в сочетании с сохранением данных при выключении питания. Энергонезависимость встроенной FRAM-памяти RF430FRL15xH позволяет свободно применять данный транспондер и в приложениях с автономным питанием, и в приложениях с питанием за счет внешнего электромагнитного поля считывателя.

RF430FRL15xH поддерживает обмен данными, установку параметров и конфигурирование посредством беспроводного интерфейса (стандарты ISO/IEC 15693, ISO18000-3), а также при помощи SPI- или I2C-интерфейса.

Встроенный датчик температуры, малопотребляющий 14-битный АЦП, два конфигурируемых аналоговых усилителя позволяют применять RF430FRL15xH в качестве самостоятельного сенсорного узла, обслуживающего как цифровые, так и аналоговые датчики.

Основные возможности транспондера:

• радиоинтерфейс ISO/IEC 15693, ISO/IEC 18000-3 (Mode 1);
• выбор источника питания: внешний источник питания или электромагнитное поле;
• встроенный датчик температуры, интерфейс к резистивному датчику;
• 16-битный блок вычисления контрольной суммы (CRC);
• микроконтроллерное ядро MSP430 (2 кбайта FRAM, 4 кбайта ОЗУ, 8 кбайт ПЗУ);
• напряжение питания – 1,45…1,65 В (ток потребления 260 мкА/МГц, в режимах экономии энергии – 9…15 мкА);
• несколько источников тактирования (4 МГц, 256 кГц, внешний тактовый сигнал);
• интерфейсный модуль eUSCI, поддерживающий SPI и I2C;
• отладочный интерфейс JTAG.

RF430F59XX

Отладочный набор NFCLink Evaluation Kit Bundle содержит в своем составе плату Target Board, плату USB Experimenter’s Board, отладочные платы Target Board и Experimenter Board (рисунок 8).

Современная мобильная индустрия предлагает пользователю смартфонов любой ценовой категории множество технологий, которые ему реально нужны. Однако не все знают о технологии NFC, а еще больше тех, кто ею даже не пользуется. Но этот модуль чрезвычайно важен и удобен.

В чем заключается суть технологии «ближнего поля»?

Наиболее полно ее называют «коммуникацией ближнего поля» — это дословная трактовка английской фразы «near field communication» или сокращенно NFC. Данная технология основана на беспроводной пересылке информации. У нее ограниченный радиус функционирования, поэтому передача данных от устройства к устройству происходит на расстоянии, не превышающем 10 см. Если говорить более простым языком, то с помощью NFC гаджеты обмениваются данными бесконтактно. Главное, чтобы в этот момент они находились друг от друга на близком расстоянии.

NFC является расширением стандарта ISO 14443 для бесконтактных карт. Данная технология объединила в одно устройство интерфейс смарт-карты и считывателя. Функционирует на рабочей частоте в 13,56 МГц. Поддерживает минимальное время, необходимое для установки связи между обменивающимися устройствами, — не более 0,1 доли секунды.

Поддерживающие технологию NFC физические компоненты очень компактны по габаритам и отличаются низким энергопотреблением. Поэтому «ближнее поле» активно применяется даже в скромных по размерам мобильных устройствах. Чтобы у пользователей не возникло трудностей с использованием на практике NFC (не все понимают, какой стороной прикладывать гаджет, чтобы технология сработала), место расположения чипа зачастую обозначается на устройстве особой наклейкой.

Как понять есть ли NFC в твоем гаджете?

За счет малых размеров коммуникация используется во многих гаджетах, а не только в телефонах: например, в терминалах оплаты; встречается в карточках, которые предназначены для расчетов за проезд; присутствует в банковском пластике. Сейчас даже стали выпускать бытовую технику, оснащенную технологией «ближнего поля», в частности, Смарт-холодильники.

Но как понять, что NFC присутствует, например, в мобильнике?

Прежде всего, стоит осмотреть сам гаджет. Часто производители на корпусе техники оставляют указание в виде эмблемы, напоминающей антенны. Аналогичный значок будет появляться и во всплывающем меню мобильного телефона.

Кроме того, можно заглянуть в настройки, выбрав раздел «Беспроводные сети». Затем нужно нажать на «Еще» — и если там есть указание на наличие NFC, то следует поставить напротив ее значка галочку, чтобы активировать.

Сферы применения NFC

На сегодня существуют 3 основные отрасли, где востребована «коммуникация ближнего поля»:

1. Бесконтактные расчеты. Для этого необходимо привязать банковскую карточку к смартфону, чтобы потом только прикладывать гаджет к платежному терминалу для списания денег со счета. В результате носить с собой платежный пластик будет не нужно. Кроме того, подобный способ оплаты считается одним из самых безопасных, поскольку у NFC очень маленький радиус действия. А значит, злоумышленники не смогут перехватить сигнал.

Активировать данную технологию для расчетов очень просто:

• в наличии должна быть карточка от банка, поддерживающая режим «paypass»;
• нужно установить соответствующее приложение от банка-эмитента;
• после этого необходимо войти в «Личный кабинет» и там выбрать пункт «NFC»;
• далее к задней крышке устройства прикладывается банковская карточка, чтобы вся информация по ней была считана датчиком.

1. Обмен информацией. Для реализации этой функции необходимо установить специальное приложение, в частности, «Android Beam». Оно позволит перекидывать самые разные файлы с одного устройства на другое. Но не стоит забывать, что скорость передачи через NFC довольно низкая. Поэтому лучше отправлять только ссылки, а не сами файлы.
2. Чтение меток. Для этого тоже необходимо установить специальное приложение. Его можно найти на Play Market. В итоге пользователь получает возможность узнать, например, состав продуктов питания и срок их годности, только поднеся гаджет с NFC для считывания штрихкода с товаров.

Несмотря на такую ограниченность в сфере применения, технология NFC оказалась очень удобной. И поэтому она сейчас активно внедряется уже и в бюджетные гаджеты, с каждым годом расширяя их список.

Wireless Fidelity, также известная как Wi-Fi – далеко не единственная технология беспроводной связи, которую поддерживают современные мобильные устройства. Для передачи данных на небольшие расстояния, в частности, для обмена файлами между телефонами сегодня обычно используется Bluetooth – спецификация беспроводных сетей, позволяющая установить связь между устройствами на физическом уровне. Однако существует и другие, пока менее востребованные в быту, но стремительно набирающие популярность, технологии, как, к примеру, NFC, о которой и пойдет речь в этой статье.

Что такое NFC и для чего нужна эта технология

Итак, для чего нужен NFC, где применяется и как пользоваться? NFC или Near Field Communication – это технология беспроводной передачи данных, предназначенная для обмена данными между электронными устройствами, находящимися на малом (до 10 см) расстоянии друг от друга. В настоящее время NFC применяется в промышленной и банковской сферах, медицине и науке. Примеры использования технологии можно найти и в повседневной жизни, например, оплата товаров и услуг с помощью поддерживающего NFC смартфона, играющего в данном случае роль банковской платежной карты.

Более подробно о применении Near Field Communication в разных областях будет сказано ниже, узнаем мы также что такое NFC в смартфоне, а сейчас позвольте пару слов о том, как это работает. Обмен данными между поддерживающими технологию устройствами осуществляется с помощью модулей NFC, представляющих собой электромагнитные катушки. Будучи сопряженными, катушки попеременно генерируют электромагнитное поле, под воздействием которого в них возникает ток, преобразующийся затем в передающий сигнал.

Не следует, однако, считать, что обмен всегда осуществляется непосредственно. Если вы станете использовать NFC для передачи файлов со смартфона на смартфон, они будут передаваться по Bluetooth или Wi-Fi, NFC же будет служить только для идентификации устройств. Следует также различать активный и пассивный режимы работы NFC. Активным называется тот режим, при котором электромагнитное поле генерируется обоими устройствами, пассивным – только когда поле создается одним из устройств. Пример второго режима – запись или считывание данных с NFC или RFID-меток.

Как узнать есть ли NFC в вашем телефоне

Технологию Near Field Communication поддерживают множество разных типов устройств, в том числе мобильные телефоны. NFC в телефоне – это такой аппаратный компонент, который отвечает за сопряжение с другими NFC-устройствами. Размещается он обычно на внутренней стороне задней крышки, если же батарея несъемная, его месторасположение нередко отмечается логотипом на самом корпусе.

Существует несколько способов проверить, поддерживает ли технологию NFC смартфон. Некоторые производители мобильных телефонов, такие как Sony, маркируют свою продукцию соответствующим логотипом или наклейкой с текстом NFC, другие, такие как Samsung, размещают на аккумуляторе пометку «Near Field Communication». Также вы можете поискать упоминание о NFC в прилагаемой к вашему телефону документации.

Есть посвященные сабжу сайты, предоставляющие информацию, в каких телефонах есть NFC, например, на странице nfc-ukraine.com/article/2013/06/29/1-0 имеется таблица с несколькими сотнями устройств с поддержкой NFC. Наконец, что самое правильное, это открыть настройки, зайти в раздел «Беспроводные сети», выбрать «Еще» и посмотреть, есть ли там пункты NFC и Android Beam.

Какие действия можно выполнять с помощью NFC

Итак, что такое NFC более или менее понятно, перейдем теперь к примерам конкретного ее использования. Область применение данной технологии беспроводной связи достаточно обширна. Так, NFC используется:

• При оплате товаров и услуг (эмуляция платежных карт).
• При идентификации личности (электронные документы).
• При передаче данных с устройства на устройство.
• Для доступа к закрытым данным (как электронный ключ).
• При считывании информации с NFC-меток.
• Для перевода денежных средств с телефона на телефон.
• При взаимодействии с «умными» бытовыми приборами и т.д.

Как пользоваться NFC в телефоне? Убедившись, что функция NFC доступна на устройстве, ее следует сначала активировать, для чего в настройках необходимо установить галочку в пункте NFC «Разрешить обмен данными при совмещении планшета (телефона) с другим устройством». При этом опция Android Beam должна автоматически активироваться. Если этого не произошло, включите ее вручную, нажав на нее и выбрав «Да».

Рассмотрим самый простой пример использования функции – для передачи данных. Включив NFC и разблокировав оба устройства, откройте на телефоне контент, который хотите передать, а затем приблизьте устройства задними крышками (можно на удалении до 10 см). После того как устройства обнаружат друг друга, на экране гаджета-отправителя появится уведомление «Нажмите, чтобы передать данные». Тапните по дисплею и дождитесь завершения передачи, о чем вы будете уведомлены звуковым сигналом.

Похожим образом при посредничестве NFC можно обмениваться ссылками на веб-страницы, приложения в Google Play и видео с YouTube.

С использованием NFC для оплаты товаров и услуг всё немного сложнее. Сам по себе модуль NFC здесь бесполезен, для дела вам обязательно понадобится физическая или виртуальная карта банка и соответствующее приложение. Следует также поинтересоваться, поддерживает ли NFC банк, услугами которого вы пользуетесь. Если да, узнайте, имеется ли в банковском приложении-клиенте опция подключения NFC, как ее правильно подключить, привязка каких типов карт поддерживается.

Существуют также сторонние приложения, поддерживающие технологию и работающие с банковскими картами. В России таковыми являются Qiwi и Кошелёк от разработчика CardsMobile. Среди банковских приложений в России можно отметить Альфа-Тач от Альфа-Банка, в Украине – Приват24 от Приват-Банка.

Не меньшего внимания заслуживают и метки NFC. Данные устройства представляют собой небольшие портативные носители информации малого объема, прикрепляемые к поверхностям или встраиваемые в различные устройства и предметы, как то: брелки, визитные карточки, плакаты, наклейки, афиши, рекламные щиты, полки с товарами и так далее. Служат они для тех же целей, что и штрих-коды и QR-коды, то есть для считывания с них неких данных. NFC-метки могут содержать как просто сведения (номера телефонов, адреса, идентификационные коды и т.д.), так и различные команды, например, команду на отправку SMS, раздачу Wi-Fi, включение какого-нибудь устройства, запуск приложений.

Для работы с NFC-метками вам также понадобятся соответствующие приложения. Так, приложение Яндекс.Метро может быть использовано для получения сведений о количестве оставшихся поездок на карточке Метро, а AnyTAG NFC Launcher или NFC Actions – для программирования собственных меток и управления с их помощью различными функциями и устройствами.

Сканирование метки NFC производится следующим образом. Активировав на телефоне NFC и открыв приложение-сканер, разместите гаджет над меткой на расстоянии 1-10 см. Телефон отсканирует метку и предложит открыть ее содержимое.

Заключение

Теперь вы знаете в общих чертах, что означает NFC и где применяется эта технология. В постсоветских странах Near Field Communication, правда, пока что не получила широкого распространения по причине сравнительно небольшого числа поддерживающих ее устройств коммуникации. Тем не менее, функция NFC является весьма перспективной и в самом ближайшем будущем наверняка окажется одной из самых востребованных.

Здравствуйте дорогие читатели этого блога. В данном материале я расскажу об интересной технологии NFC. Многие уже слышали об этой новинке, но анонсирована в 2004 году. Возможность чаще всего используют в смартфонах на базе Android или iOS, но существует множество других устройств, где технология используется, об этом мы тоже поговорим.

NFC (Near field communication ) – переводится как «ближняя бесконтактная связь». Есть несколько определений. Используется для обеспечения связи между устройствами на коротком расстоянии, изначально предназначалась для совершения бесконтактных операций. Фактическое расстояние для взаимодействия – 10 см.

Об определении сказали, теперь перейдем непосредственно к разбору всех нюансов, истории и местах использования.

Принцип работы NFC

Казалось бы, что функция сильно отличается от других беспроводных моделей, а еще и уступает им. Принцип работы NFC заключается в том, что устройство, где встроен модуль данной технологии работает на скорости примерно 400 Кбит/с (явно уступает Wi-Fi), взаимодействие происходит на расстоянии 10 см, то есть вы практически прикладываете устройства друг к другу, хотя время соединения обычно мгновенное.

NFC модуль очень компактный, поэтому его можно встраивать не только в смартфоны, но и в часы. Много энергии он не потребляет. Чтобы модуль работал в нужном направлении, в устройстве должна быть антенна. На телефонах она обычно на задней стороне. Таким образом, соприкосновение с устройствами должно обеспечить мгновенный контакт. Если устройство с большими габаритами, например, планшет, то точку взаимодействия найти уже посложнее.

Что касается безопасности, то создатели вообще об этом не думали. Защита должна осуществляться на уровне устройства, где модуль NFC используется. Другими словами, если вы используете платежную систему , то о безопасности совершения платежей можно не волноваться. При потере телефона, либо его кражи виноваты будете уже вы, если не установили в качестве разблокировки хотя бы минимальный уровень защиты, к примеру, графический ключ, сканер отпечатков пальцев или пин-код.

Конечно, отличие технологии NFC от других беспроводных решений в том, что технология по сути является сценарием, в отличие от того же Bluetooth, в котором чётко сказано, что он должен принимать и получать данные, либо уметь осуществлять соединение с наушниками и прочими устройствами. В NFC же различные методы можно создать самостоятельно, которые будут реализовываться с помощью программного обеспечения. Короче говоря, дай воле фантазии и можно сотворить много чего интересного.

Кстати, я так и не сказал, что функция NFC создана на основе RFID идентификации. Обычно это так называемые метки, позволяющие определить автоматически устройство с использованием радиосигнала. Такая возможность позволяет связываться как с активными устройствами (работающие на аккумуляторах), так и с пассивными (которым не нужно питание).

В чем особенность технологии и где применяется

Затрагивая смартфоны, здесь есть несколько вариантов применения из данного типа устройств:

• Использование в качестве платежной системы (привязка кредитах карт, подарочных и скидочных карт);
• Передача данных между двумя устройствами (напомню, расстояние между устройствами не менее 10 см);
• Использование в качестве идентификации пользователя;
• Соединение по технологии Bluetooth для передачи данных;
• Считывание меток RFID для получения какой-либо информации, например, с досок объявлений.

Как уже было сказано, NFC наиболее часто применяется в смартфонах и планшетах на или iOS. Всё дело в том, что мы практически никогда не расстаемся со своим телефоном, поэтому встраивание беспроводной технологии было нацелено прежде всего на мобильные устройства.

В будущем технология NFC будет применяться не только в мобильных, но и в электронных ключах, с уникальным идентификатором, возможно, который нельзя подделать, при покупке авиабилетов, да и вообще любых билетов и многих других вариантах.

Дверные замки и ручки

Кстати, теперь не нужно волноваться по поводу потери ключа, чтобы открыть дверь, ведь есть ручка, в которую встроена технология беспроводной высокочастотной связи. С любое устройство (допустим, телефон) можно вписать соответствующую метку, которая будет открывать дверь при поднесении. Такую вещицу можно поискать в китайских интернет-магазинах типа Aliexpress.

Удивительно, но есть так называемые умные замки. У них есть не только отверстие для ключа, но и встроенный NFC модуль. Он может отправить на телефон уведомление о моментах, когда вы открываете дверь (или кто-то пытался это сделать), а также, если кто-то стучал. Замок можно связать по сети и удаленно им управлять. Можно понаделать электронных ключей со встроенными метками и раздать всем членам семьи или даже друзьям.

NFC кольцо, что это такое и как использовать

Как уже было сказано, при наличии любой вещи с NFC модулем, можно записать практически любую информацию. Например, есть у вас специальное кольцо. С помощью него можно передавать контактные данные и не нужно таскать с собой карточки всякие. А еще можно использовать для открытия тех же замков.

Если нет электричества в доме (а замок питается именно от него, либо от аккумуляторов), то дверь можно открыть ключом. В этом случае стоит перестраховаться и всегда носить с собой ключ, когда уходите.

Бесконтактная оплата

Я уже писал про этот тип использования вышеуказанной технологии. Сейчас практически во всех городах России, хотя бы в одном магазине, но есть банкомат или ридер, позволяющий осуществить . Карту достаточно связать с приложением, типа Android Pay или Samsung Pay.

Оплата проезда

Чтобы оплачивать проезд в метро или пройти через турникет вам поможет всё тот же NFC. Для оплаты вам понадобится специальная сим-карта с поддержкой этой технологии. Скорее всего, сейчас большинство операторов её поддерживают, но вы лучше уточните.

Наконец, вы можете использовать NFC в бижутерии, некоторые умудряются встраивать их в татуировки, например, для разблокировки смартфона.

Новости на NFC Forum

Вместе с разработкой был основан и форум , где разработчики пытаются продвинуть технологию в различных бытовых решениях, ну и смартфонах, конечно.

На ресурсе вы сможете найти необходимую информацию об NFC и новости, скорее связанные с соответствием стандартов в каких-то устройствах.

Что насчёт безопасности в устройствах с NFC

Уже неоднократно упоминали использование различных методов несанкционированного доступа к данным через NFC. Например, в 2012 году был создан эксплойт, позволяющий внедрить в смартфон вредоносный код и получить полный доступ ко всему, что в нём находится, в том числе и управление устройством.

Если у злоумышленника есть необходимые антенны, то есть вероятность через NFC прослушать человека, конечно, при некотором мастерстве можно добиться прослушки на расстоянии в несколько метров максимум. Важным является тот факт, что устройство, питающиеся энергией прослушать легче, чем пассивный вариант.

Путем экспериментов было выявлено нарушение связи устройств, путем глушения сигнала. Радиосигнал, как известно, очень легко исказить, а RFID-модуль к этому очень чувствителен.

Почему для совершения операция нельзя использовать Bluetooth?

Bluetooth от NFC отличается тем, что у него большой радиус действия, из-за чего сигнал легко перехватить, а также маленькое время доступа. NFC связывается с устройством почти мгновенно.

NFC – в каких телефонах есть и как включить

Я покажу на примере Android телефона. При покупке вы наверняка читали характеристики смартфона, и наверняка там была строчка «Поддержка NFC». Если вы не помните, то это можно посмотреть в настройках системы.

Для начала смахните сверху вниз по экрану, чтоб открыть шторку уведомлений. Вполне возможно, что там вы увидите опцию «NFC».

Если в шторке уведомлений функции нет, тогда переходим в настройки. У меня стоит Android 7.1.2 с оболочкой LineageOS, поэтому покажу на её примере. В разделе «Беспроводные сети » нажимаем по кнопке «Ещё ».

Мы попали в раздел, где отображается подраздел NFC, где её можно включить. Также там есть функция Android Beam, позволяющая обмениваться данными между устройствами и бесконтактная оплата, где можно выбрать основное средство оплаты.

Как использовать метки с Android устройством

Для начала вам необходимо найти NFC-метки. Их можно использовать для запуска любого приложения для Android. Например, сидите вы за рулем, и вам не удобно каждый раз искать нужное приложение и отвлекаться от дороги. Тут приходит на помощь метка, приложив которую к смартфону приложения моментально запуститься.

Чтобы записать необходимые данные в метку нужно скачать приложение NFC ReTAG. С помощью него сканируете метку, а потом выбираете приложение, которое нужно запустить, когда поднести её к смартфону.

Как передавать файлы по NFC

Теперь прикоснитесь к телефону, куда хотите отправить файл и ждите. На самом деле этот вариант передачи данных сильно уступает Bluetooth или Wi-Fi, но если нужно передать, какие-то сверхсекретные данные, то маленький радиус действия и минимальная вероятность перехвата вам это обеспечат.

Помимо стандартной передачи файлов с помощью Android Beam можно передать:

• Открытую ссылку в браузере;
• Данные с Google Maps (определённого маршрута или места);
• Контакты – отправляется без фотографии;
• Приложения из Google – отправляется ссылка;
• Любые типы файлов – от текстовых до медиа.

Создание меток

Для создания меток вам понадобится заготовка, форм-фактор может быть на любой вкус. Обычные круглые метки можно приобрести как в России, так в интернете, например, на Aliexpress за 80 рублей.

Теперь на смартфон можно установить приложение (нам же надо как-то записать инфу на метку?). Я могу предложить TagInfo или TagWriter.

Вторая утилита может записывать нужные данные на метку, она нам сегодня понадобится. Первая считывает информацию. Записать можно всё что угодно, но так как метка имеет очень маленький объем (обычно в байтах), то некоторые данные, типа контактов не всегда удастся записать. Точнее сам контакт запишется, а вот фотография, привязанная к нему – нет. В будущих статьях я покажу вам, как создать NFC метку с помощью указанного приложения.

На этом всё, теперь вы знаете, что такое NFC, в каких телефонах она есть и зачем вообще используется. В повседневной жизни может неплохо помочь. Если есть какие-то вопросы, обязательно отпишитесь в комментариях.

Lou Frenzel

Electronic Design

Вскоре большинство смартфонов будут поддерживать технологию Near-Field Communication (NFC, технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия) и смогут выполнять функции ключей или кредитных карт. Пользователю необходимо будет просто поднести свой телефон к NFC-считывателю, и устройства начнут обмен данными для выполнения транзакции. Функция автоматического сопряжения беспроводных устройств представляет собой еще одну сферу развивающихся приложений.

Технология NFC

Максимальная дальность связи по технологии NFC составляет около 20 см с эффективным типовым значением 4-5 см, что обеспечивает определенные преимущества в безопасности обмена данными. Используется ближняя зона, в отличие от привычных технологий с дальним радиусом действия.

Поле дальнего радиуса действия включает в себя ортогональные электрические и магнитные поля, которые простираются от антенны за пределы нескольких длин волн. Поведение волн описывается системой уравнений Максвелла, согласно которым магнитные и электрические поля обмениваются энергией и поддерживают друг друга на всем пути следования сигнала. Напряженность поля уменьшается с расстоянием (d) на коэффициент 1/d 2 .

Поле ближней зоны находится в пределах одной длины волны антенны или меньше. Оно также состоит из магнитного и электрического поля, однако магнитное поле доминирует. Затухание сигнала ближнего поля определяется коэффициентом 1/d 6 , что делает его гораздо менее применимым.

По существу, ближнее поле - это магнитное поле, формируемое передающей антенной. Передающая антенна может рассматриваться как первичная обмотка воздушного трансформатора, а приемная антенна - как вторичная обмотка этого трансформатора. Высокий коэффициент затухания делает общее эффективное расстояние беспроводной связи очень коротким.

Технология NFC подразумевает оперирование сигналами с глубиной (коэффициентом) ASK модуляции от 10% до 100% в нелицензированном диапазоне частот 13.56 МГц. При передаче двоичных данных, с целью повышения надежности, используется Манчестерский или модифицированный код Миллера.

Скорость передачи данных зависит от метода кодирования и коэффициента модуляции и может быть 106 Кбит/с, 212 Кбит/с или 424 Кбит/с. Некоторые NFC-устройства используют стандарт кодирования NRZ-L (уровень кодирования без возврата к нулю, non-return-to-zero level). Двоичная фазовая манипуляция (Binary phase shift keying, BPSK) является альтернативой при скорости передачи данных 106 Кбит/с. Типовая ширина полосы сигнала ссотавляет ±7 кГц, но может быть увеличена до ±1.8 МГц, в зависимости от метода кодирования и скорости передачи данных.

Следует отметить, что некоторые NFC-устройства поддерживают обмен данными на скорости до 848 Кбит/с, но такие параметры не утверждены принятыми стандартами. Вариант стандарта для более высоких скоростей обмена данными по технологии NFC находится в стадии рассмотрения, и ожидается, что он повысит верхний предел для некоторых приложений до 6.8 Мбит/с.

Устройства, протоколы и режимы работы

Существуют два режима работы NFC-устройств: активный и пассивный (Рисунок 1). В активном режиме аккумулятор или источник питания полностью обеспечивают питанием оба коммуникационных устройства. В пассивном режиме одно из устройств имеет источник питания, другое (метка, транспондер, брелок) является пассивным, и для питания используется электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом, передаваемым активным устройством.

Стоит отметить, что метки радиочастотной идентификации (RFID) работают таким же образом. Пассивное устройство, получив питание, передает данные активному устройству с использованием нагрузочной модуляции. Нагрузочная модуляция (или модуляция нагрузкой) является одной из форм амплитудной модуляции, определяется как разность между средним максимальным и средним минимальным значениями передаваемого сигнала на частоте 13.56 МГц и подразумевает модуляцию данных на поднесущей частоте 848 кГц, которая, в свою очередь, модулирует основную несущую частоту 13.56 МГц. В результате сформированный сигнал изменяет импеданс контура на приемном устройстве, которое переводит его в амплитудно-модулированный.

Оба устройства, активное и пассивное, используют сигнал с 10% ASK модуляцией и Манчестерским кодированием для скоростей обмена данными 212 Кбит/с и 424 Кбит/с. Активные устройства используют модифицированный код Миллера и ASK модуляцию со 100% глубиной для скорости передачи данных 106 Кбит/с с целью обеспечить надежную инициализацию. На Рисунке 2 изображен стандартный NRZ-L код и варианты NFC-кодирования.

Базовый режим работы является полудуплексным, когда в один момент времени одно устройство передает, а все остальные принимают данные. Одни устройства выступают инициаторами, «прослушивают» канал связи и передают данные, только если отсутствуют другие сигналы. Инициатор ведет опрос других устройств, находящихся рядом с ним. Другие устройства - целевые - «слушают» инициатора и отвечают на его запросы в соответствии с форматом протокола.

Технология NFC поддерживает и другие режимы: чтение/запись, точка-точка (связь между однотипными устройствами) и режим эмуляции карт. Операции записи/чтения поддерживаются как активными, так и пассивными устройствами и используются для передачи данных от одного устройства к другому. Инициатор или считывает, или записывает данные на пассивном устройстве. В режиме точка-точка два активных устройства обмениваются данными с целью установить канал связи для последующих транзакций. Режим эмуляции карт подразумевает считывание активным устройством пассивного, например, чтение кредитной карты или метки.

Множество NFC стандартов, в частности NFC-A, NFC-B и NFC-F, определяют несколько слегка отличающихся технологий передачи данных (Таблица 1). Каждый из них устанавливает различные скорости передачи данных, глубину модуляции, метод кодирования или режим работы. Устройство-инициатор опроса пытается определить специфические режимы работы отвечающих устройств и затем конфигурирует себя на соответствующую технологию для завершения сеанса обмена данными.

Таблица 1. Стандарты NFC, определяющие метод кодирования, модуляцию и скорость обмена данными.

Кроме того, стандарты NFC определяют четыре основных вида пассивных меток: Тип 1 - Тип 4. Каждый тип имеет различный объем памяти и отвечает требованиям одного из популярных стандартов. Типы 1 и 2 имеют встроенную память 96 Кбайт и от 48 Байт до 2 Кбайт, соответственно, и передают данные на скорости 106 Кбит/с. Типы 3 и 4 работают на скорости 212 Кбит/с или 424 Кбит/с и имеют максимум либо 1 Мбайт, либо 32 Кбайт встроенной памяти.

Далее стандарты определяют формат пакета сообщения, называемый NFC Data Exchange Format (NDEF) для использования в ходе обычной работы. Каждая передача данных называется сообщением, и каждое сообщение включает в себя одну или несколько записей (Рисунок 3). Запись состоит из полезной нагрузки (Payload) и фиксированного заголовка, который имеет идентификатор (Identifier), длину (Length) и тип полей полезной нагрузки (Type). Полезная нагрузка, как правило, представляет собой URL или тип данных, определяемых стандартным файлом типов данных NFC Record Type Definition (RTD).

Стандарты NFC

Большинство базовых стандартов NFC происходит от стандартов, регламентирующих RFID технологию и смарт-карты. Они стали формальными стандартами Международной организации по стандартизации / Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC), включая даже те стандарты, которые первоначально разработаны компаниями-участниками:

• ISO/IEC 14443A (NXP, ранее Philips MIFARE);
• ISO/IEC 14443B (Infineon);
• JIS X6319-4 (Sony FeliCA).

Радиочастотная технология NFC регламентируется стандартом ECMA 340 (Европейская ассоциация стандартизации информационно-коммуникационных систем). Он определяет коммуникационный интерфейс и протокол NFCIP-1. ISO/IEC приняли и адаптировали этот стандарт как 18092. Существует также стандарт NFCIP-2, называемый еще ECMA 352, и стандарт ISO/IEC 23917.

NFC Форум, некоммерческая рекламная группа компаний, устанавливает и поддерживает широкий спектр спецификаций стандартов, связанных с NFC. Она также обеспечивает тестирование и сертификационные программы для повышения совместимости NFC устройств. Объединенная группа компаний Europay, MasterCard, American Express и Visa (EMVCo), управляют и поддерживают спецификации для смарт-карт, терминалов продажи и оплаты, банкоматов и связанных с ними устройств.

Безопасность NFC

Если технология NFC будет использоваться вместо платежей с помощью кредитных карт или для доступа к критически важным объектам, то передаваемые даны должны быть в безопасности. Один из уровней безопасности является неотъемлемой частью NFC просто ввиду того, что обмен данными ведется на очень коротком расстоянии. Но это не означает, что NFC система не может быть взломана. С помощью направленной антенны с высоким коэффициентом усиления и чувствительного приемника можно прослушать сигналы NFC на значительном удалении, при этом такая установка для взлома не может быть незаметна.

Риски для безопасности также исходят из других форм взлома. Например, может иметь место повреждение данных, когда NFC считывателю или любому подобному устройству передаются ложные данные. Данные также могут быть изменены в процессе передачи. Во время такой атаки хакеры получают доступ к передаваемым данным и изменяют их перед пересылкой. Такой вид хакерской атаки маловероятен, но возможен. Лучшим способом защиты данных в таких случаях являются шифрование данных или иные методы защиты радиоканала. Практически во всех приемопередатчиках NFC используется шифрование.

«Хотя стандарты NFC уже определены и разработаны, дополнительный прогресс ожидается в инфраструктуре терминалов продажи и оплаты, чтобы полностью реализовать потенциал технологии», - говорит Рон Веттер, член IEEE Computer Society и основатель компании Mobile Education LLC. «Основной причиной тому является область «мобильных платежей, но и безопасное и конфиденциальное решение проблем клиентов также играет важную роль в том, как быстро будет принята эта технология».