Сегодня уже никого не удивить бесконтактной смарт картой, оплатой банковской картой простым касанием или проходом в метро, просто приложив смартфон к турникету. За несколько лет технология NFC плотно вошла в нашу жизнь.
Зачем нужны NFC метки ?
Когда в 2004 году Philips, Sony и Nokia создали свой NFC forum, данная технология была известна разве что в среде увлеченных технарей. Три кита электронной индустрии ставили своей целью исследование, продвижение, ну и конечно, коммерческую прибыль от внедрения новой технологии бесконтактной передачи данных. Но большого прогресса они не достигли – все их достижения казались не более, чем игрушкой.
Для справки: NFC (от англ. Near Field Communication) – технология передачи данных на очень близком расстоянии, порядка 5-10 см. Является разновидностью технологии RFID – радиочастотной идентификации.
В 2011 к ним присоединяется Google и вот тогда начинается настоящий расцвет технологии, ведь NFC чипы стали поставляться с большинством смартфонов под Android. Пользователи сразу же оценили удобство и безопасность Google Pay – не нужно вводить всем надоевшие пароли; считывание карт происходило быстро и без ошибок. А самое главное пропала необходимость вообще доставать банковскую карту – все данные хранятся в памяти смартфона.
Но это было только начало, ведь новая технология позволяет обмениваться генерируемыми на лету данными, в отличие от RFID, где данные прошиваются один раз и навсегда.
“NFC – это просто приветственное рукопожатие”, – говорит Рэй Хартьен из компании Sony – “Потоковая передача данных идет уже через Bluetooth”. А NFC технологии позволяют обойтись без необходимой проверки безопасности соединения.
Сама технология полностью безопасна для человека, так как использует безопасную частоту 13.56 МГц. А из-за небольшой дальности действия, уровень магнитного излучения очень мал.
Принцип работы
Если кратко, то, как и в пассивных RFID-чипах, NFC использует:
- антенну;
- блок безопасности.
Антенна передает информацию между меткой и считывающим устройством.
Также при помощи антенны происходит питание микрочипов внутри NFC-метки.
Для справки: Используется принцип электромагнитной индукции – при считывании информации в специальной антенне смартфона генерируется магнитное поле. Такое же поле возникает в антенне самой метки, а от него возникает электрический ток, силы которого достаточно для питания микрочипов.
Блок безопасности состоит из набора микросхем, часть из которых хранит пользовательские данные, а другая занимается расшифровкой сигнала, считыванием и записью информации.
Блок безопасности может быть, как физическим устройством – конкретными чипами на NFC-метке, так и эмулироваться программными средствами, как в случае с PDA – смартфонами, КПК, смарт часами и другими портативными устройствами.
В целом устройство напоминает микрокомпьютер – тут даже есть свой процессор и оперативная память.
Благодаря своей конструкции NFC-метка не требует питания, стоит дешево и позволяет перепрограммировать себя под разные задачи. Но есть и ограничение – для организации обмена данными нужен хотя бы один активный контроллер NFC.
Виды меток NFC
С самой технологией всё более менее понятно. Тогда зачем столько видов меток предлагается производителями? Почему одни стоят дешевле, а другие в 2-3 раза дороже? Давайте разберемся!
Стандартом ISO 14443A описывается 4 вида меток, ещё одна описывается стандартом ISO 18092:
| Тип | Стандарт | Память | Скорость обмена | Запись\чтение | Защита от коллизий |
| 1 | ISO14443A | 96б-2кб | 106кб/с | да | нет |
| 2 | ISO14443A | 96б-2кб | 106кб/с | да | да |
| 3 | ISO18092 | 96б-2кб | 212кб/с | да | да |
| 4 | ISO14443A | 2/4/8кб | до 424кб/с | да | да |
| 5 | ISO14443A | до 4кб | 106кб/с | да | да |
- Тип 1 – ранняя разработка, слабо распространен из-за отсутствия защиты от коллизий.
Для справки: коллизии возникают при одновременной передаче данных двумя источниками.
- Тип 2 – уже поинтереснее, но всё еще не имеет шифрования.
- Тип 3 – интересен тем, что поддерживает шифрование данных, но сильно дороже.
- Тип 4 – имеет увеличенное количество памяти, что позволяет сохранить больше данных.
Наиболее распространенным является тип 5 – Mifare Classic tag, компании NXP Semiconductors.
Он наиболее выгоден по балансу цена-качество.
Кроме отличий в технологии исполнения, метки имеют разные форму и размеры. Чаще всего они продаются в форме простых наклеек с тематическим рисунком.
Если же вариантов рисунков недостаточно, то в продаже можно найти чистые, полностью белые наклейки. Их можно раскрасить под себя или же использовать технологию фотопечати, для нанесения нужной картинки.
В форме наклеек метку можно приклеить в любое удобное место:
- книгу;
- журнал;
- крышку ноутбука;
- wifi роутер;
- торпеду авто;
- мебель.
Метки в таком формате имеют защиту от влаги, а для улицы есть термостойкие метки с режимами -10oС +60oС.
Альтернативный формат – брелок в пластиковом корпусе. Этот вариант позволяет носить метку в кармане, не беспокоясь за ее целостность.
Программирование NFC-меток
Теперь когда мы обзавелись метками и расклеили их по дому, пора добавить немного магии – запрограммировать NFC метки на какие-либо действия. Для этого нам не понадобится специальный программатор или тестовый стенд.
Вся операция по прошивке метки выполняется с помощью своего смартфона и небольшой программы.
Начнем:
Установите из Play Market программу TagWriter – официальное приложение от компании-производителя NXP. Она полностью бесплатна.- Выбираем пункт: Create, write and store.
- Дальше пункт: New.
- Теперь выбираем тип записи. Это может быть простой текст, телефонный номер, ссылка в интернет, запуск приложения или данные для Bluetooth-соединения. Есть и другие, но перечисленные выше самые употребляемые. Для пробы нам подойдет просто текст.
- Набираем любой текст.
- Нажимаем Next.
- Теперь мы попали на экран дополнительных опций. Тут можно выбрать приложение, для запуска после прочтения этой метки; установить защиту на перезапись этой метки другим устройством. Также здесь будет информация о моделях чипа, которые смогут вместить наше сообщение.
- Нажимаем Next.
- Теперь поднесем смартфон к метке.
- Поздравления! Вы только, что прошили свою первую NFC-метку.
Как использовать?
Пора применить полученные знания на практике! Ниже вы найдете несколько идей, как можно применить эту современную технологию.
- Поделится своими контактами – например так: прикрепить метку на лобовое стекло, теперь, если машина мешает выезду, можно отправить смс или позвонить.
- Цифровая визитка своими руками – к обычной визитке клеим нашу метку, теперь наши деловые партнеры могут перенести наш контакт в записную книжку телефона одним касанием.
- Пароль от домашнего Wi-Fi. Клеим метку на роутер и записываем в него пароль с помощью приложения InstaWifi. Теперь ваши гости смогут подключится к вашему Wifi роутеру просто прикоснувшись к метке.
- Запуск синхронизации смартфона с домашним компьютером. Метку можно приклеить на ноутбук или системный блок и прописать в него запуск приложения для синхронизации данных.
- Передать адрес встречи в Гугл Картах – нет нужды записывать, переносить текст в смс, просто создаем место в Гугл Картах у себя на телефоне и записываем на специальную метку в офисе. Каждый сотрудник считывает ее в удобное для себя время.
- Включение точки доступа. Клеим рядом с ноутбуком метку, далее устанавливаем приложение Trigger. Добавим новое задание, в качестве триггера выбираем NFC, выбор ограничений оставляем по умолчанию, в качестве действия выбираем “Беспроводные и локальные сети -> Wifi-зона”,а на последнем экране подносим к NFC-метке. В результате, если вы выходите с ноутбуком за пределы работы вашего Wifi роутера, то прикоснитесь к метке и ваш смартфон переключится в режим точки доступа, а ноутбук продолжит получать доступ к интернету.
- Включение ночного режима. TagWriter настраиваем на включение бесшумного режима. Теперь, как только вы поднесёте смартфон к этой метке, звуки уведомлений отключатся и ничто не потревожит ваш сон. А ещё одну метку сделайте для отключения бесшумного режима, чтобы утром ваш смартфон вернулся в исходное состояние.
- Автоматизируйте свой авто. Используйте метку в автомобиле для включения Bluetooth, 3G, запуска плеера или GPS навигатора. Теперь вы
- На рынке постепенно появляются устройства, поддерживающие NFC, — стереосистемы, телевизоры, которые позволяют создавать пару с телефоном или планшетом для удалённого управления.
- В сфере управления материально-техническими ресурсами можно использовать NDEF записи для хранения информации о месте отправления товаров, об их прохождении различных промежуточных пунктов и тому подобном.
- Управление освещением. Производитель чипов NXP объединился со специалистами по созданию умного дома EnOcean. На выставке CES 2014 они показали продукт, который использует NFC для настройки и добавления элементов освещения в домашнюю сеть.
- Замки, использующие NFC-карты вместо ключа, довольно часто встречаются на Западе, но если в вашем офисе есть электронные пропуска, то можно записать информацию с них в Google Pay и пользоваться смартфоном. Цена таких замков в магазинах не превышает 200 долларов, а комбинированные замки и того дешевле. Метки можно записывать в телефон, в специальное NFC-кольцо, в брелок – в общем, тиражировать для кого надо.
- В домашней библиотеке. Создать подробное описание каждой книги, а на корешок прикрепить аккуратную метку NFC. Теперь можно получить информацию о книге не вынимая ее из полки и не листая описание.
Вместо заключения
Технология NFC делает очередной шаг перехода к умному дому.
Окружив себя множеством меток, мы сильно упростим рутинные, ежедневные операции, такие как поставить будильник или перевести смартфон в беззвучный режим на совещании.
Экспериментируйте и ищите свои способы использования меток.
