Hallo, liebe Nutzer von Habr! Ich präsentiere Ihnen die Übersetzung des Artikels „“ von Robert Triggs. Man könnte sich fragen, warum der ursprüngliche Autor 2019 zu diesem Thema schreibt und ich 2020 eine Übersetzung anfertige? Heute ist NFC in die Realität eingetreten und hat aufgehört, eine Nischen-technologie für Token-Schlüsselanhänger zu sein. Jetzt umfasst es sowohl Zahlungen als auch teilweise Smart Homes und intelligente Produktionen. Daher, warum nicht das Wiederholen, was wir gelernt haben, und für manche ist es vielleicht etwas Neues?
NFC ist eine priorisierte, sich schnell entwickelnde drahtlose Technologie, die durch die Entwicklung von Online-Zahlungssystemen wie Samsung Pay und Google Pay an Bedeutung gewonnen hat. Besonders wenn es um Flaggschiff-Geräte und sogar Mittelklasse-Smartphones geht. Vielleicht haben Sie diesen Begriff schon einmal gehört, aber was genau stellt NFC dar? In diesem Abschnitt werden wir untersuchen, was es ist, wie es funktioniert und wozu es verwendet wird.
NFC steht für „Near Field Communication“ und ermöglicht, wie der Name schon sagt, eine Kommunikation über kurze Distanzen zwischen kompatiblen Geräten. Dafür ist mindestens ein Gerät erforderlich, das das Signal sendet, und ein weiteres, das es empfängt. Eine Reihe von Geräten verwendet den NFC-Standard und wird als passiv oder aktiv betrachtet.
Passive NFC-Geräte umfassen Tags und andere kleine Sender, die Informationen an andere NFC-Geräte übertragen, ohne eine eigene Stromquelle nutzen zu müssen. Sie verarbeiten jedoch keine Informationen, die aus anderen Quellen gesendet werden, und stellen keine Verbindung zu anderen passiven Geräten her. Sie werden häufig für interaktive Beschilderungen an Wänden oder beispielsweise für Werbeanzeigen verwendet.
Aktive Geräte sind in der Lage, Daten zu senden oder zu empfangen und Informationen untereinander sowie mit passiven Geräten auszutauschen. Derzeit sind Smartphones die am weitesten verbreitete Form aktiver NFC-Geräte. Auch Fahrkartenleser im öffentlichen Verkehr und kontaktlose Zahlungsterminals sind gute Beispiele für diese Technologie.
Wie funktioniert NFC?
Jetzt wissen wir, was NFC ist, aber wie funktioniert es? Ähnlich wie Bluetooth, Wi-Fi und andere drahtlose Signale arbeitet NFC nach dem Prinzip der Datenübertragung über Radiowellen. Near Field Communication ist ein Standard für die drahtlose Datenübertragung. Das bedeutet, dass Geräte bestimmten Spezifikationen entsprechen müssen, um korrekt miteinander zu interagieren. Die Technologie, die NFC nutzt, basiert auf den älteren Ideen der RFID (Radiofrequenz-Identifikation), bei denen elektromagnetische Induktion zur Übertragung von Informationen verwendet wurde.
Dies kennzeichnet einen wesentlichen Unterschied zwischen NFC und Bluetooth/WiFi. Erstere kann zur Induktion von elektrischem Strom in passive Komponenten (im passiven NFC) verwendet werden und einfach zum Senden von Daten. Das bedeutet, dass passive Geräte keine eigene Stromquelle benötigen. Stattdessen beziehen sie ihre Energie von dem elektromagnetischen Feld, das vom aktiven NFC erzeugt wird, wenn es in den Wirkungsbereich eintritt. Leider bietet die NFC-Technologie nicht genügend Induktivität, um unsere Smartphones aufzuladen, aber das drahtlose Laden mit QI basiert ungefähr auf demselben Prinzip.
Die Datenübertragungsfrequenz von NFC beträgt 13,56 Megahertz. Sie können Daten mit Geschwindigkeiten von 106, 212 oder 424 kbit/s senden. Dies ist schnell genug für den Datenübertragungsbereich – von Kontaktdaten bis hin zum Austausch von Bildern und Musik.
Um festzustellen, welcher Informationsaustausch zwischen Geräten stattfinden kann, bietet der NFC-Standard derzeit drei verschiedene Betriebsmodi. Die wahrscheinlich gängigste Anwendung von NFC in Smartphones ist der Peer-to-Peer-Modus. Dieser ermöglicht es zwei NFC-fähigen Geräten, unterschiedliche Informationen miteinander auszutauschen. In diesem Modus wechseln beide Geräte zwischen aktivem Senden von Daten und passivem Empfangen.
Der Lese-/Schreibmodus ist eine einseitige Datenübertragung. Das aktive Gerät, möglicherweise Ihr Smartphone, verbindet sich mit einem anderen Gerät, um Informationen von diesem auszulesen. Auch Werbe-NFC-Tags verwenden diesen Modus.
Der letzte Betriebsmodus ist die Kartenemulation. Das NFC-Gerät fungiert wie eine intelligente oder kontaktlose Kreditkarte, um Zahlungen zu leisten oder sich mit Zahlungssystemen im öffentlichen Verkehr zu verbinden.
Vergleich mit Bluetooth
Was unterscheidet NFC von anderen drahtlosen Technologien? Auf den ersten Blick könnte man denken, dass NFC nicht wirklich notwendig ist, da Bluetooth sich über viele Jahre hinweg als die dominierende Technologie etabliert hat und vor allem in den oben genannten Smart-Home- und Smart-Production-Systemen vorherrscht. Dennoch gibt es einige wichtige technische Unterschiede, die NFC in bestimmten Situationen erhebliche Vorteile verschaffen. Das Hauptargument für NFC ist der viel geringere Energieverbrauch im Vergleich zu Bluetooth. Das macht NFC ideal für passive Geräte wie die zuvor erwähnten interaktiven Tags, da sie ohne eine primäre Stromquelle funktionieren.
Allerdings weist die Energieeinsparung eine Reihe signifikanter Nachteile auf. Insbesondere ist die Übertragungsdistanz deutlich geringer als die von Bluetooth. Während NFC einen Arbeitsbereich von 10 cm hat – nur wenige Zoll –, überträgt Bluetooth Daten über eine Entfernung von etwas mehr als 10 Metern vom Sender. Ein weiterer Nachteil ist, dass NFC etwas langsamer ist als Bluetooth. Es überträgt Daten mit einer maximalen Geschwindigkeit von nur 424 kbit/s im Vergleich zu 2,1 Mbit/s für Bluetooth 2.1 oder etwa 1 Mbit/s für Bluetooth Low Energy.
Aber NFC hat einen entscheidenden Vorteil: die schnellere Verbindung. Aufgrund der Verwendung von induktiver Kommunikation und des Fehlens einer manuellen Kopplung dauert die Verbindung zwischen zwei Geräten weniger als ein Zehntel einer Sekunde. Während modernes Bluetooth relativ schnell verbindet, bleibt NFC in bestimmten Szenarien sehr praktisch. Und während mobile Zahlungen – seine unbestrittene Anwendungsbereich – weiterhin zunehmen.
Samsung Pay, Android Pay und Apple Pay nutzen die NFC-Technologie – wobei Samsung Pay jedoch nach einem anderen Prinzip funktioniert als die anderen. Während Bluetooth besser für die Verbindung von Geräten zur Übertragung oder zum Austausch von Dateien, zur Verbindung mit Lautsprechern usw. geeignet ist, hoffen wir, dass NFC aufgrund der schnell wachsenden Technologien im Bereich mobiler Zahlungen immer eine Rolle spielen wird.
Übrigens eine Frage an die Habr-Gemeinschaft – verwendet ihr NFC-Token in euren Projekten? Auf welche Weise?
Quelle: habr.com
