Какво е NFC и как работи. Да освежим основите?

Здравейте, потребители на Habr! Представям на вашето внимание превода на статията “Какво е NFC и как работи» от Робърт Тригс. Изглежда, защо оригиналният автор ще пише по тази тема през 2019 г. и защо трябва да го превеждам на прага на 2020 г.? Днес NFC намери своя истински живот и престана да бъде маниакална технология за символични ключодържатели. Сега това са плащания и отчасти умен дом и умно производство. И затова защо да не повторим направеното, а за някои и нещо ново?

NFC е приоритетно развиваща се безжична технология, благодарение на развитието на онлайн платежни системи като Samsung Pay и Google Pay. Особено когато става дума за флагмански устройства и дори за среден клас (смартфони). Може би сте чували термина преди, но какво точно е NFC? В тази част ще разгледаме какво представлява, как работи и за какво се използва.

NFC означава Near Field Communication и, както подсказва името, позволява комуникация на къси разстояния между съвместими устройства. Това изисква поне едно устройство за предаване и друго за приемане на сигнала. Редица устройства използват стандарта NFC и ще се считат за пасивни или активни.

Пасивните NFC устройства включват етикети и други малки предаватели, които изпращат информация до други NFC устройства без нужда от собствен източник на захранване. Те обаче не обработват информация, изпратена от други източници и не се свързват с други пасивни устройства. Често се използват за интерактивни табели по стени или реклами, например.

Активните устройства могат да изпращат или получават данни и да комуникират помежду си, както и с пасивни устройства. В момента смартфоните са най-разпространената форма на активно NFC устройство. Четците на карти в градския транспорт и терминалите за плащане със сензорен екран също са добри примери за тази технология.

Как работи NFC?

Сега знаем какво е NFC, но как работи? Подобно на Bluetooth, Wi-Fi и други безжични сигнали, NFC работи на принципа на предаване на информация чрез радиовълни. Комуникацията в близко поле е един от стандартите за безжично предаване на данни. Това означава, че устройствата трябва да отговарят на определени спецификации, за да комуникират правилно помежду си. Технологията, използвана в NFC, се основава на старите идеи за RFID (радиочестотна идентификация), която използва електромагнитна индукция за предаване на информация.

Това отбелязва една съществена разлика между NFC и Bluetooth/WiFi. Първият може да се използва за индуциране на електричество в пасивни компоненти (пасивен NFC), както и просто за изпращане на данни. Това означава, че пасивните устройства не изискват собствено захранване. Вместо това те се захранват от електромагнитното поле, генерирано от активен NFC, когато то влезе в обхват. За съжаление технологията NFC не осигурява достатъчно индуктивност за зареждане на нашите смартфони, но безжичното зареждане QI се основава на почти същия принцип.

Честотата на предаване на NFC данни е 13,56 мегахерца. Можете да изпращате данни при 106, 212 или 424 kbps. Това е достатъчно бързо за редица трансфери на данни - от информация за контакт до споделяне на изображения и музика.

За да се определи какъв тип информация ще бъде достъпна за обмен между устройствата, стандартът NFC в момента има три различни режима на работа. Може би най-честата употреба на (NFC) в смартфоните е като peer-to-peer режим. Това позволява на две устройства с активиран NFC да обменят различна информация помежду си. В този режим и двете устройства превключват между активно при изпращане на данни и пасивно при получаване.

Режимът за четене/запис е еднопосочен трансфер на данни. Активното устройство, може би вашият смартфон, комуникира с друго устройство, за да прочете информация от него. NFC рекламните етикети също използват този режим.

Последният режим на работа е емулация на карта. NFC устройство функционира като смарт или безконтактна кредитна карта за извършване на плащания или свързване към системи за плащане в обществения транспорт.

Сравнение с Bluetooth

И така, как NFC се различава от другите безжични технологии? Може би си мислите, че NFC не е наистина необходим, като се има предвид, че Bluetooth е по-широко разпространен и държи лидерството в продължение на много години (и, между другото, преобладава в интелигентния дом и интелигентните производствени системи, споменати по-горе). Има обаче няколко важни технически разлики между двете, които дават някои значителни предимства на NFC при определени обстоятелства. Основният аргумент в полза на NFC е, че изисква много по-малко енергия от Bluetooth. Това прави NFC идеален за пасивни устройства, като интерактивните етикети, споменати по-рано, тъй като те работят без основен източник на захранване.

Това спестяване на енергия обаче има редица съществени недостатъци. По-специално, обхватът на предаване е значително по-къс от Bluetooth. Докато NFC има работен обхват от 10 см, само няколко инча, Bluetooth предава данни малко над 10 метра от източника. Друг недостатък е, че NFC е малко по-бавен от Bluetooth. Той прехвърля данни с максимална скорост от само 424 kbps, в сравнение с 2,1 Mbps за Bluetooth 2.1 или около 1 Mbps за Bluetooth Low Energy.

Но NFC има едно основно предимство: по-бързи връзки. Поради използването на индуктивно свързване и липсата на ръчно сдвояване, връзката между две устройства отнема по-малко от една десета от секундата. Докато съвременният Bluetooth се свързва доста бързо, NFC все още е много удобен за определени сценарии. И засега мобилните плащания са безспорната му област на приложение.

Samsung Pay, Android Pay и Apple Pay използват NFC технология – въпреки че Samsung Pay работи на различен принцип от останалите. Докато Bluetooth работи по-добре за свързване на устройства за прехвърляне/споделяне на файлове, свързване с високоговорители и т.н., ние се надяваме, че NFC винаги ще има място в този свят благодарение на бързо развиващите се технологии за мобилни плащания.

Между другото, въпрос към Habr - използвате ли NFC токени в проектите си? как?

Източник: www.habr.com