Co je NFC a jak funguje. Oprášíme základy?

Dobrý den, uživatelé Habr! Předkládám vaší pozornosti překlad článku “Co je NFC a jak funguje» od Roberta Triggse. Zdálo by se, proč by původní autor psal na toto téma v roce 2019 a proč bych to měl překládat na prahu roku 2020? Dnes NFC našlo svůj skutečný život a přestalo být podivínskou technologií pro tokenové klíčenky. Nyní jsou to platby a částečně chytrá domácnost a chytrá výroba. A proč tedy nezopakovat to, co bylo uděláno, a pro některé i něco nového?

Co je NFC a jak funguje. Oprášíme základy?

NFC je prioritou ve vývoji bezdrátové technologie díky rozvoji online platebních systémů, jako jsou Samsung Pay a Google Pay. Zejména pokud jde o vlajková zařízení a dokonce i střední třídy (smartphony). Možná jste tento termín již slyšeli, ale co to vlastně NFC je? V tomto díle se podíváme, co to je, jak funguje a k čemu slouží.

NFC znamená Near Field Communication a jak název napovídá, umožňuje komunikaci na krátkou vzdálenost mezi kompatibilními zařízeními. To vyžaduje alespoň jedno zařízení pro vysílání a další pro příjem signálu. Řada zařízení používá standard NFC a budou považována za pasivní nebo aktivní.

Mezi pasivní NFC zařízení patří štítky a další malé vysílače, které odesílají informace do jiných NFC zařízení bez potřeby vlastního zdroje napájení. Nezpracovávají však žádné informace odeslané z jiných zdrojů a nepřipojují se k jiným pasivním zařízením. Často se používají například pro interaktivní nápisy na stěnách nebo reklamy.

Aktivní zařízení mohou odesílat nebo přijímat data a komunikovat mezi sebou, stejně jako s pasivními zařízeními. V současnosti jsou nejrozšířenější formou aktivního NFC zařízení chytré telefony. Dobrým příkladem této technologie jsou také čtečky karet MHD a dotykové platební terminály.

Jak NFC funguje?

Nyní víme, co je NFC, ale jak to funguje? Stejně jako Bluetooth, Wi-Fi a další bezdrátové signály, i NFC funguje na principu přenosu informací prostřednictvím rádiových vln. Komunikace v blízkém poli je jedním ze standardů bezdrátového přenosu dat. To znamená, že zařízení musí splňovat určité specifikace, aby spolu správně komunikovaly. Technologie používaná v NFC vychází ze starých myšlenek RFID (Radio Frequency Identification), která k přenosu informací využívala elektromagnetickou indukci.

To znamená jeden významný rozdíl mezi NFC a Bluetooth/WiFi. První lze použít k indukci elektřiny do pasivních součástek (pasivní NFC), stejně jako k jednoduchému odesílání dat. To znamená, že pasivní zařízení nevyžadují vlastní napájení. Místo toho jsou napájeny elektromagnetickým polem generovaným aktivním NFC, když se dostane do dosahu. Technologie NFC bohužel neposkytuje dostatečnou indukčnost pro nabíjení našich smartphonů, ale bezdrátové nabíjení QI je založeno na stejném principu.

Co je NFC a jak funguje. Oprášíme základy?

Frekvence přenosu dat NFC je 13,56 MHz. Data můžete odesílat rychlostí 106, 212 nebo 424 kbps. To je dostatečně rychlé pro celou řadu datových přenosů – od kontaktních informací po sdílení obrázků a hudby.

Aby bylo možné určit, jaký typ informací bude k dispozici pro výměnu mezi zařízeními, má standard NFC v současnosti tři různé režimy provozu. Snad nejběžnější použití (NFC) v chytrých telefonech je jako režim peer-to-peer. To umožňuje dvěma zařízením s podporou NFC vyměňovat si mezi sebou různé informace. V tomto režimu se obě zařízení přepínají mezi aktivním při odesílání dat a pasivním při příjmu.

Režim čtení/zápis je jednosměrný přenos dat. Aktivní zařízení, například váš smartphone, komunikuje s jiným zařízením, aby z něj četl informace. Tento režim využívají i reklamní značky NFC.

Posledním režimem provozu je emulace karty. Zařízení NFC funguje jako chytrá nebo bezkontaktní kreditní karta pro provádění plateb nebo připojení k platebním systémům veřejné dopravy.

Srovnání s Bluetooth

Jak se tedy NFC liší od ostatních bezdrátových technologií? Možná si říkáte, že NFC vlastně není potřeba, vzhledem k tomu, že Bluetooth je rozšířenější a drží si prvenství už řadu let (a mimochodem převládá v chytré domácnosti a chytrých výrobních systémech zmíněných výše). Existuje však několik důležitých technických rozdílů mezi těmito dvěma, které poskytují NFC za určitých okolností významné výhody. Hlavním argumentem ve prospěch NFC je, že vyžaduje mnohem méně energie než Bluetooth. Díky tomu je NFC ideální pro pasivní zařízení, jako jsou výše zmíněné interaktivní tagy, protože fungují bez hlavního zdroje napájení.

Tato úspora energie má však řadu významných nevýhod. Zejména dosah přenosu je výrazně kratší než u Bluetooth. Zatímco NFC má pracovní dosah 10 cm, tedy jen pár palců, Bluetooth přenáší data jen něco málo přes 10 metrů od zdroje. Další nevýhodou je, že NFC je o něco pomalejší než Bluetooth. Přenáší data maximální rychlostí pouhých 424 kbps ve srovnání s 2,1 Mbps pro Bluetooth 2.1 nebo asi 1 Mbps pro Bluetooth Low Energy.

NFC má ale jednu zásadní výhodu: rychlejší připojení. Díky použití indukční vazby a absenci manuálního párování trvá spojení mezi dvěma zařízeními méně než jednu desetinu vteřiny. Zatímco moderní Bluetooth se připojuje poměrně rychle, NFC je pro určité scénáře stále velmi výhodné. A prozatím jsou mobilní platby jeho nepopiratelnou oblastí použití.

Samsung Pay, Android Pay a Apple Pay využívají technologii NFC – i když Samsung Pay funguje na jiném principu než ostatní. Zatímco Bluetooth funguje lépe pro připojení zařízení pro přenos/sdílení souborů, připojení k reproduktorům atd., doufáme, že NFC bude mít v tomto světě vždy místo díky rychle se rozvíjejícím technologiím mobilních plateb.

Mimochodem otázka pro Habra - používáte ve svých projektech NFC tokeny? Jak?

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář