Hallo, Habr-Benutzer! Ich präsentiere Ihnen die Übersetzung des Artikels „» von Robert Triggs. Es scheint, warum sollte der ursprüngliche Autor 2019 zu diesem Thema schreiben und warum sollte ich es an der Schwelle zum Jahr 2020 übersetzen? Heute hat NFC sein wahres Leben gefunden und ist keine geekige Technologie für Token-Schlüsselanhänger mehr. Nun handelt es sich um Zahlungen und teilweise um Smart Home und Smart Production. Warum also nicht wiederholen, was getan wurde, und für einige etwas Neues?
Dank der Entwicklung von Online-Zahlungssystemen wie Samsung Pay und Google Pay hat NFC bei der Entwicklung der drahtlosen Technologie Priorität. Vor allem, wenn es um Flaggschiff-Geräte und sogar Mittelklasse-Geräte (Smartphones) geht. Sie haben den Begriff vielleicht schon einmal gehört, aber was genau ist NFC? In diesem Teil werden wir uns ansehen, was es ist, wie es funktioniert und wofür es verwendet wird.
NFC steht für Near Field Communication und ermöglicht, wie der Name schon sagt, die Kommunikation über kurze Distanzen zwischen kompatiblen Geräten. Dazu ist mindestens ein Gerät zum Senden und ein anderes zum Empfangen des Signals erforderlich. Eine Reihe von Geräten verwenden den NFC-Standard und werden als passiv oder aktiv betrachtet.
Passive NFC-Geräte umfassen Tags und andere kleine Sender, die Informationen an andere NFC-Geräte senden, ohne dass eine eigene Stromquelle erforderlich ist. Sie verarbeiten jedoch keine von anderen Quellen gesendeten Informationen und stellen keine Verbindung zu anderen passiven Geräten her. Sie werden beispielsweise häufig für interaktive Schilder an Wänden oder Werbung verwendet.
Aktive Geräte können Daten senden oder empfangen und untereinander sowie mit passiven Geräten kommunizieren. Derzeit sind Smartphones die am weitesten verbreitete Form aktiver NFC-Geräte. Auch Kartenlesegeräte für den öffentlichen Nahverkehr und Touchscreen-Zahlungsterminals sind gute Beispiele für diese Technologie.
Wie funktioniert NFC?
Jetzt wissen wir, was NFC ist, aber wie funktioniert es? Wie Bluetooth, Wi-Fi und andere drahtlose Signale basiert NFC auf dem Prinzip der Übertragung von Informationen über Funkwellen. Nahfeldkommunikation ist einer der Standards für die drahtlose Datenübertragung. Das bedeutet, dass Geräte bestimmte Spezifikationen erfüllen müssen, um korrekt miteinander kommunizieren zu können. Die bei NFC verwendete Technologie basiert auf den alten Ideen von RFID (Radio Frequency Identification), bei dem elektromagnetische Induktion zur Übertragung von Informationen genutzt wurde.
Dies ist ein wesentlicher Unterschied zwischen NFC und Bluetooth/WiFi. Ersteres kann zum Induzieren von Elektrizität in passive Komponenten (passives NFC) sowie zum einfachen Senden von Daten verwendet werden. Das bedeutet, dass passive Geräte keine eigene Stromversorgung benötigen. Stattdessen werden sie durch das elektromagnetische Feld angetrieben, das von aktivem NFC erzeugt wird, wenn es in Reichweite kommt. Leider bietet die NFC-Technologie nicht genügend Induktivität, um unsere Smartphones aufzuladen, aber das kabellose QI-Laden basiert weitgehend auf dem gleichen Prinzip.
Die NFC-Datenübertragungsfrequenz beträgt 13,56 Megahertz. Sie können Daten mit 106, 212 oder 424 kbit/s senden. Dies ist schnell genug für eine Reihe von Datenübertragungen – von Kontaktinformationen bis hin zum Teilen von Bildern und Musik.
Um zu bestimmen, welche Art von Informationen für den Austausch zwischen Geräten verfügbar sind, verfügt der NFC-Standard derzeit über drei verschiedene Betriebsmodi. Die vielleicht häufigste Verwendung von (NFC) in Smartphones ist der Peer-to-Peer-Modus. Dadurch können zwei NFC-fähige Geräte verschiedene Informationen miteinander austauschen. In diesem Modus wechseln beide Geräte zwischen aktiv beim Senden von Daten und passiv beim Empfangen.
Der Lese-/Schreibmodus ist eine unidirektionale Datenübertragung. Das aktive Gerät, beispielsweise Ihr Smartphone, kommuniziert mit einem anderen Gerät, um Informationen von diesem auszulesen. Auch NFC-Werbetags nutzen diesen Modus.
Der letzte Betriebsmodus ist die Kartenemulation. Ein NFC-Gerät fungiert als intelligente oder kontaktlose Kreditkarte, um Zahlungen zu tätigen oder eine Verbindung zu Zahlungssystemen des öffentlichen Nahverkehrs herzustellen.
Vergleich mit Bluetooth
Wie unterscheidet sich NFC von anderen drahtlosen Technologien? Man könnte denken, dass NFC nicht wirklich nötig ist, da Bluetooth weiter verbreitet ist und seit vielen Jahren die Nase vorn hat (und übrigens in den oben erwähnten Smart-Home- und Smart-Manufacturing-Systemen vorherrscht). Es gibt jedoch einige wichtige technische Unterschiede zwischen den beiden, die NFC unter bestimmten Umständen einige erhebliche Vorteile verschaffen. Das Hauptargument für NFC ist, dass es deutlich weniger Strom benötigt als Bluetooth. Dadurch eignet sich NFC ideal für passive Geräte wie die zuvor erwähnten interaktiven Tags, da diese ohne Hauptstromquelle funktionieren.
Diese Energieeinsparung bringt jedoch eine Reihe erheblicher Nachteile mit sich. Insbesondere ist die Übertragungsreichweite deutlich geringer als bei Bluetooth. Während NFC eine Reichweite von 10 cm, also nur ein paar Zoll, hat, überträgt Bluetooth Daten knapp über 10 Meter von der Quelle entfernt. Ein weiterer Nachteil ist, dass NFC etwas langsamer ist als Bluetooth. Es überträgt Daten mit einer maximalen Geschwindigkeit von nur 424 Kbit/s, verglichen mit 2,1 Mbit/s bei Bluetooth 2.1 oder etwa 1 Mbit/s bei Bluetooth Low Energy.
Aber NFC hat einen großen Vorteil: schnellere Verbindungen. Aufgrund der Verwendung einer induktiven Kopplung und des Verzichts auf manuelles Pairing dauert die Verbindung zwischen zwei Geräten weniger als eine Zehntelsekunde. Während modernes Bluetooth recht schnell eine Verbindung herstellt, ist NFC für bestimmte Szenarien immer noch sehr praktisch. Und vorerst ist mobiles Bezahlen sein unbestreitbarer Anwendungsbereich.
Samsung Pay, Android Pay und Apple Pay nutzen die NFC-Technologie – allerdings funktioniert Samsung Pay nach einem anderen Prinzip als die anderen. Während Bluetooth besser zum Verbinden von Geräten zum Übertragen/Teilen von Dateien, zum Verbinden mit Lautsprechern usw. geeignet ist, hoffen wir, dass NFC dank der sich schnell entwickelnden mobilen Zahlungstechnologien immer einen Platz in dieser Welt haben wird.
Übrigens eine Frage an Habr: Verwenden Sie in Ihren Projekten NFC-Token? Auf welche Weise?
Source: habr.com