NFC

Z Wiki XperiaSite.pl
Skocz do: nawigacja, szukaj
NFC_Logo.png
Nazwa NFC
Typ Łączność bezprzewodowa
Data założenia 2003
Jednostka kontrolna NFC Forum

NFC, czyli Near Filed Communication to protokół łączności na bliskie (a nawet bardzo bliskie) odległości, pozwalający na łączność dwóch urządzeń znajdujących się od siebie w odległości nie większej niż 4 cm. NFC umożliwia utworzenie prostego połączenia bez potrzeby dostosowania jego ustawień.

Podobne działanie wykorzystywane jest w kodach kreskowych i tagach UHF RFID.

Historia

1983 - wydany został pierwszy patent powiązany z RFID,

1997 - wydany został patent dla firmy Hasbro na komunikację między dwoma jednostkami na krótkim dystansie, który wykorzystany został w figurkach Star Wars,

2002 - Sony oraz Philips wspólnie postanowili stworzyć specyfikację oraz zarys technologii,

2004 - Sony, Nokia i Philips założyli NFC Forum, 2006 - powstały pierwsze specyfikacje tagów i nagrań SmartPoseter,

2006 - tagi firmy Innovision pojawiły się w pierwszym telefonie - Nokii 6131,

2009 - powstał standard peer-to-peer opisujący sposób transferu kontaktów, linków, inicjowania połączenia Bluetooth, itp.,

2010 - Innovision uwalnia patent na produkcję tanich urządzeń z NFC, pojawia się pierwszy smartfon z Androidem z NFC - Google Samsung Nexus S, w Nicei rozpoczyna się projekt "Nice City of contactless mobile".

2011 - w Sydney powstaje pierwsza firm a wyspecjalizowana w marketingu NFC - Tapit Media, Google demonstruje na I/O jak korzystać z NFC, technologia rafia także do smartfonów działających pod kontrolą systemu Symbian, urządzenia BlackBerry (Research In Motion) zostają jako pierwsze certyfikowane przez MasterCard jako urządzenia PayPass,

2012 - sieć brytyjskich restauracji EAT we współpracy z siecią EE (Orange) rozpoczyna pierwszą kampanię plakatów SmartPoster o zasięgu ogólnokrajowym, Sony wydaje Smart Tagi, które dostarczane są wraz ze smartfonem Sony Xperia P, powstała architektura HCE (Host Card Emulation),

2013 - Samsung i VISA ogłaszają współpracę na rynku płatności zbliżeniowych NFC, IBM tworzy tehcnologię uwierzytelniania bazującą na NFC,

2014 - AT&T, Verizon i T-Mobile US wydają mobilny portfel o nazwie Softcard (początkowo zwane ISIS mobile wallet), działający na smartfonach Android (z NFC) oraz Apple iPhone 4 i iPhone 5 (z zewnętrznym pokrowcem z NFC),

2015 - Apple ogłasza powstanie Apple Pay, Google wykupuje Softcard i włącza w Android Pay, Swatch i VISA, we współpracy z China UnionPay, ogłaszają powstanie pierwszego zegarka na rękę (Swatch Bellamy) z możliwością płatności zbliżeniowych (obecnie działające jedynie w Azji, ma działać także w USA, Brazylii i Szwajcarii).

Sposób działania

NFC, podobnie jak inne technologie kart zbliżeniowych, do działania wykorzystuje indukcję elektromagnetyczną pomiędzy dwoma antenami. Między antenami dochodzi do przekazania informacji przy wykorzystaniu częstotliwości ISM 13,56 MHz przy prędkości od 106 do 424 kb/s.

Standard NFC pokrywa się z protokołami oraz formatem przesyłu danych, a także bazuje na standardach RFID wliczając w to ISO/IEC 14443 oraz Felica. Oprócz tego spory wpływ na jego działanie mają standardy ISO/IEC 18092 (zdefiniowane przez NFC Forum) oraz GSMA NFC (przez GSMA).

Każde urządzenie z pełnym wsparciem dla NFC może działać w 3 trybach:

  • emulacja karty - pozwala urządzeniom NFC na działanie jako inteligentne karty,
  • czytnik - pozwala na odczytywanie i zapisywanie danych na tagach,
  • peer-to-peer - pozwala na komunikację dwóch urządzeń NFC w trybie podobnym do ad-hoc.

W teorii zasięg anten to 20 cm, jednak w praktyce odległość nie powinna być większa niż 10 cm, choć do powstania połączenia trzeba anteny zbliżyć nawet na odległość 4 cm.

Wspierane są 4 standardy prędkości przesyłu danych - 106, 212, 424 i 848 kb/s (ostatni nie jest zgodny ze standardem IOS/IEC 18092).

Urządzenia podczas połączenia mogą połączyć się w 2 trybach:

  • pasywnym - jedno urządzenie tworzy pole elektromagnetyczne, a drugie je modyfikuje, urządzenie modyfikujące może pobierać energię z pola - staje się wtedy transponderem,
  • aktywnym oba urządzenia tworzą pola elektromagnetyczne, urządzenie odbierające wyłącza swoje pole w trakcie pobierania danych.
Prędkość przesyłu danych Urządzenia aktywne Urządzenie pasywne
Kodowanie Modulacja Kodowanie Modulacja
424 kb/s Manchester 10% ASK Manchester 10% ASK
212 kb/s Manchester 10% ASK Manchester 10% ASK
106 kb/s Modyfikowane Millera 100% ASK Manchester 10% ASK

Istnieje niezależna platformowo darmowa otwarto źródłowa biblioteka NFC libnfc dostępna pod licencją GNU Lesser General Public License.

Tagi

Tagi to pasywne pamięci z NFC działającym jedynie w trybie "czytnika" - zazwyczaj jedynie w trybie tylko do odczytu. Pozwalają na przechowywanie danych o wielkości od 96 do 8192 bajtów

Host card emulation (HCE)

HCE to oprogramowanie pozwalające na świadczenie dokładnego wirtualnego odbicia karty elektronicznej, dzięki czemu możliwe jest wykorzystanie urządzenia NFC do płatności zbliżeniowych.

Dostępność

HCE zaimplementowane zostało w następujących systemach:

  • Android (od wersji 4.4),
  • Blackberry OS (7.0),
  • CyanogenOS (11),
  • Windows (10),
  • Windows Mobile (10).

Wykorzystanie

Handel

NFC pozwala na emulację kart debetowych, kredytowych, a także elektronicznych biletów.

HCE, dostępne w Androidzie od wersji 4.4, pozwala na emulację każdej karty NFC.

Społeczność

Przy wykorzystaniu NFC można przesyłać dane o niewielkim rozmiarze, co pozwala na proste dzielenie się kontaktami, loginami i innymi danymi sieci społecznościowych.

Karty dostępu

Urządzenia NFC mogą emulować także elektroniczne karty dostępu i identyfikacji (np. elektroniczne paszporty).

Rozrywka

Niektóre gry (przykładowo Skylanders, czy Spyro's Adventure) pozwalają na wykorzystanie figurek Amiibo z NFC zawierających specjalne dane (każda inne, nawet 2 identyczne figurki posiadały trochę inne dane), które pozwalały na odblokowanie dodatkowych opcji w grze.

Odbiornikiem był Nintendo Wii U GamePad lub 3DS ze specjalnym czytnikiem NFC.

Uruchamianie innych rodzajów łączności

NFC pozwala na ustalenie połączenia między 2 urządzeniami, a następnie uruchomienie innego typu łączności (głównie Bluetooth lub WiFi Direct) do przesłania danych.

Wykorzystuje się to też do parowania urządzeń Bluetooth audio - głośników, czy słuchawek.

Porównanie z Bluetooth

Aspekt NFC Bluetooth Bluetooth Smart
Zasilanie Tagu Nie Tak Tak
Kompatybilność z RFID ISO 18000-3 Aktywna Aktywna
Jednostka standaryzująca ISO/IEC Bluetooth SIG Bluetooth SIG
Standard sieciowy ISO 13157 IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1
Typ sieci Point-to-point WPAN WPAN
Szyfrowanie Nie Tak Tak
Zasięg teoretyczny ~20 cm ~100 m ~50 m
Zasięg praktyczny 4 cm ~30 m ~10 m
Pasmo 13,56 MHz 2,4-2,5 GHz 2,4-2,5 GHz
Maksymalna prędkość
przesyłu danych
424 kb/s 2,1 Mb/s 1 Mb/s
Czas łączenia < 0,1 s < 6 s < 0,006 s
Zużycie energii < 15 mA* Zależnie od klasy < 15 mA

* zużycie energii podczas połączenia z urządzeniem bez własnego zasilania (karta, tag, czy SmartPoster) jest większe.

Bezpieczeństwo

Samo w sobie NFC nie zabezpiecza połączenia w żaden sposób.

W 2006 dwoje niemieckich naukowców opisało możliwy atak poprzez NFC wykorzystujący technikę man-in-the-middle. Technika ta nie jest jednak częścią standardu ISO, tak więc nie dodano żadnych zabezpieczeń przeciwko tego typu atakom.

Możliwe są też ataki typu relay, gdzie osoba atakująca służy za swego rodzaju przekaźnik pomiędzy jednostkami. Podczas przekazywania danych atakujący ma do nich pełen dostęp.

Aplikacje wykorzystujące NFC do działania mogą (ale nie muszą) wykorzystywać szyfrowanie, aby stworzyć bezpieczniejszy kanał dla połączenia.