Near field communication, NFC
Комунікація ближнього поля, ближній безконтактний зв'язок (Near Field Communication, NFC) — технологія бездротової передачі даних малого радіусу дії, яка забезпечує обмін даними між пристроями, що знаходяться на відстані близько 10 сантиметрів один від одного; анонсовано у 2004 р.
Технологія зворотно сумісна з стандартом Smart Card, що широко використовується, на основі стандартів ISO/IEC 14443 А (наприклад, Mifare) і ISO/IEC 14443 В, а також JIS X 6319-4 (FeliCa). Для обміну між двома пристроями розроблено новий протокол ECMA-340 та стандарт ISO/IEC 18092. У 2004 р. було створено союз NFC Forum, до якого увійшли Sony, NXP та Nokia. Компанії почали спільно працювати над новою технологією, щоб гарантувати сумісність та коректну взаємодію відповідних пристроїв та сервісів. В результаті NFC підтримує всі перелічені вище стандарти.
Таким чином, технологія NFC сумісна з вже існуючою інфраструктурою безконтактних карток, що використовується у громадському транспорті та платіжних системах, але націлена перш за все на застосування у мобільних пристроях.
Стандарт ISO 14443 регламентує організацію зв'язку в межах суспільно доступних радіочастот діапазону ISM (industrial, scientific and medical — промислові, наукові та медичні радіочастоти), що не ліцензуються. Так само як і в технологіях, відповідних цьому стандарту, NFC зв'язок підтримується за допомогою електромагнітної індукції, коли дві рамкові антени розташовуються в межах ближнього поля один одного. Через індуктивний зв'язок рамкових антен опитувального та премного пристроїв пасивний приймальний пристрій впливає на активний опитуючий пристрій. Зміни імпедансу приймального пристрою викликають амплітудні або фазові зміни в напрузі антени пристрою. Даний метод модуляції зветься "навантажувальна модуляція".
Робоча частота технології зв'язку NFC становить 13,56 МГц, швидкість передачі даних максимум 424 кбіт/с при відстані між пристроями до 4 см, при збільшенні відстані швидкість знижується до 212 і на граничній для цієї технології відстані 20 см — до 106 кбіт/с . Сигнал піддається амплітудній маніпуляції з глибиною 100% (ООК, on-off keying, включено-вимкнено) або 10% (ASK, amplitude shift keying — амплітудна маніпуляція) і фазової маніпуляції BPSK (binary phase shift shift).
Порівняння з іншими технологіями ближнього зв'язку
У порівнянні з Bluetooth, ще однією технологією зв'язку малого радіусу дії, NFC має набагато меншу швидкість передачі (424 кбіт/с проти 24 Мбіт/с). Але час встановлення з'єднання становить лише 0,1 с проти 6 с у Bluetooth, тому NFC можна використовувати для швидкої установки з'єднань в інших бездротових технологіях, таких як Bluetooth, Wi-Fi або UWB (ultra-wideband), і потім передавати дані вже з вищою швидкістю. Малий радіус дії NFC (10-20 см) можна розглядати і як недолік, і як гідність, оскільки завдяки цьому підвищується ступінь безпеки і можна легко використовувати NFC в середовищі, насиченій іншими пристроями з бездротовим зв'язком. На відміну від Bluetooth, NFC сумісна з технологією RFID (радіочастотних міток).
Режими роботи
У NFC визначено три основні режими роботи:
- Пасивний (емуляція смарт-картки). Пасивний NFC-пристрій (приймальний пристрій, ціль) поводиться як безконтактна карта одного з існуючих стандартів.
- Передача інформації між рівноправними пристроями (peer-to-peer).
- Активний режим (читання чи запис; режим зчитувача). Активний пристрій (ініціатор, зчитувач) виступає в ролі сканера NFC-міток (аналогів штрих-кодів), що містять різну інформацію.
Кожен режим роботи (емуляція карти, одноранговий, режим читання/запису) можна поєднати з однією з наступних технологій передачі:
- NFC-A (назад сумісна з ISO/IEC 14443 A).
- NFC-B (назад сумісна з ISO/IEC 14443 B).
- NFC-F (назад сумісна з JIS X 6319-4).
Щоб забезпечити підтримку різних технологій, пристрій NFC в режимі опитування спочатку посилає відповідний сигнал запиту і чекає відповідь від NFC-A, NFC-B і NFC-F міток. Після отримання відповіді від сумісного пристрою NFC пристрій встановлює відповідний режим зв'язку (режим NFC-A, NFC-B або NFC-F).
Області застосування
- Обмін даними між смартфонами, планшетами, фотокамерами тощо. Якщо розташувати пристрої так, щоб їх NFC-модулі могли встановити з'єднання, можна легко перенести дані (посилання, контактну інформацію, фотографії, документи) з одного пристрою на інший.
- Безготівкові платежі з використанням NFC-смартфонів або NFC-карток дозволяють здійснювати деякі супермаркети, мережі громадського транспорту (метро, наземний транспорт, приміські електрички), за допомогою NFC можна сплатити вхід на деякі видовищні заходи. За стандартом NFC працюють платіжні картки Visa PayWave та MasterCard PayPass, що мають вбудовану антену. Компанії Google, MasterCard, Citibank, Sprint та First Data створили сервіс Google Wallet, встановлений на деяких Android-телефонах. Програма дозволяє перетворити смартфон на кредитну картку, якою можна розплачуватися в будь-якому терміналі, що підтримує технологію PayPass.
- Посвідчення особи. За допомогою NFC можна в захищеному режимі передати ідентифікаційну або візитну картку, іншу інформацію про власника.
- Передача інформації та керування за допомогою NFC-міток (тегів). Мітка може містити інформацію про якийсь продукт або захід (концерт, фільм), посилання на сайт, тобто. використовуватись у рекламних целях. Мітку можна запрограмувати за допомогою смартфона, на який встановлені спеціальні програми. Надалі, при зближенні смартфона з міткою, отриманий від неї сигнал може виступити в ролі тригера, який запускає на смартфоні програму. Наприклад, якщо мітка приклеєна до спинки ліжка, то при піднесенні до неї NFC-смартфона може включатися режим "в літаку". Подібно NFC-мітки можуть застосовуватися і для вирішення багатьох інших завдань мікроавтоматизації.