Vad är NFC och hur fungerar det? Ska vi fräscha upp grunderna?

Hej, användare av Habr! Jag presenterar för er översättningen av artikeln "Vad är NFC och hur fungerar det" av Robert Triggs. Det kan tyckas onödigt för originalförfattaren att skriva om detta ämne 2019, och för mig att översätta det precis vid början av 2020. Idag har NFC fått verklig betydelse och slutat vara en nördig teknik för nyckelringstoken. Nu handlar det om betalningar, och till viss del smarta hem och smart produktion. Så varför inte repetera det som redan har gjorts, och för några så är det nytt?

NFC är en prioriterad utvecklande trådlös teknik, tack vare utvecklingen av onlinesystem för betalningar, såsom Samsung Pay och Google Pay. Särskilt när det kommer till flaggskeppsenheter och även (smarttelefoner) av medelklass. Kanske har du hört termen tidigare, men vad är egentligen NFC? I den här delen ska vi gå igenom vad det är, hur det fungerar och vad det används till.

NFC står för "Near Field Communication" och, som namnet antyder, möjliggör kommunikation på kort avstånd mellan kompatibla enheter. Det krävs åtminstone en enhet för att sända och en annan för att ta emot signalen. En rad enheter använder NFC-standarden och kommer att klassificeras som passiva eller aktiva.

Passiva NFC-enheter inkluderar etiketter och andra små sändare som skickar information till andra NFC-enheter utan att behöva en egen strömkälla. De behandlar dock ingen information som sänds från andra källor och kan inte koppla upp sig till andra passiva enheter. De används ofta för interaktiva skyltar på väggar eller till exempel i annonser.

Aktiva enheter kan skicka eller ta emot data och utbyta information med varandra samt med passiva enheter. För närvarande är smartphones den vanligaste formen av aktiva NFC-enheter. Kortläsare för kollektivtrafik och kontaktlösa betalningsterminaler är också bra exempel på denna teknik.

Hur fungerar NFC?

Nu vet vi vad NFC är, men hur fungerar det? Precis som Bluetooth, Wi-Fi och andra trådlösa signaler fungerar NFC genom att överföra information via radiovågor. Nära fältkommunikation är en av standarderna för trådlös dataöverföring. Det innebär att enheter måste uppfylla vissa specifikationer för att kunna interagera korrekt med varandra. Tekniken som används i NFC bygger på äldre koncept av RFID (radiovågidentifiering), där elektromagnetisk induktion användes för att överföra information.

Detta markerar en betydande skillnad mellan NFC och Bluetooth/WiFi. Den förstnämnda kan användas för att inducera elektricitet i passiva komponenter (i passiv NFC), samt helt enkelt för att skicka data. Det betyder att passiva enheter inte kräver egen strömkälla. Istället får de sin energi från den elektromagnetiska fältet som skapas av aktiv NFC när det kommer inom räckvidd. Tyvärr ger NFC-tekniken inte tillräcklig induktivitet för att ladda våra smartphones, men trådlös QI-laddning bygger på ungefär samma princip.

Dataöverföringsfrekvensen för NFC är 13,56 megahertz. Du kan skicka data med hastigheter på 106, 212 eller 424 kbit/s. Detta är tillräckligt snabbt för dataöverföringsområdet - från kontaktinformation till delning av bilder och musik.

För att bestämma vilken typ av information som kommer att vara tillgänglig för utbyte mellan enheter har NFC-standarden för närvarande tre olika driftslägen. Kanske den mest populära användningen av NFC i smartphones är peer-to-peer-läget. Detta gör det möjligt för två NFC-stödda enheter att utbyta olika information med varandra. I detta läge växlar båda enheterna mellan aktiv när de skickar data och passiv när de tar emot.

Läsa/skriva-läget är en engångsdatalänk. Den aktiva enheten, som kan vara din smartphone, kommunicerar med en annan enhet för att läsa information från den. Även reklamtaggar med NFC använder detta läge.

Den senaste driftsmoden är kortemulering. NFC-enheten fungerar som ett smart eller kontaktlöst kreditkort för att göra betalningar eller ansluta till kollektivtrafikbetalningssystem.

Jämförelse med Bluetooth

Så, vad skiljer NFC från andra trådlösa teknologier? Du kanske tänker att NFC egentligen inte är så nödvändig, med tanke på att Bluetooth är mer utbrett och har haft ledarpositionen under många år (och för övrigt dominerar i de nämnda smarta hem- och smarta fabrikanterna). Trots detta finns det flera viktiga tekniska skillnader mellan dem som ger NFC vissa betydande fördelar under specifika omständigheter. Det främsta argumentet för NFC är att det kräver mycket mindre energi än Bluetooth. Detta gör NFC idealiskt för passiva enheter, som de interaktiva etiketterna som nämnts tidigare, eftersom de fungerar utan en primär strömkälla.

Men denna energibesparing har flera väsentliga nackdelar. Speciellt är överföringsavståndet betydligt kortare än för Bluetooth. Medan NFC har en operativ räckvidd på 10 cm, bara några tum, överför Bluetooth data på avstånd på lite mer än 10 meter från källan. En annan nackdel är att NFC är något långsammare än Bluetooth. Det överför data med en maximal hastighet på endast 424 kbit/s jämfört med 2,1 Mbit/s för Bluetooth 2.1 eller cirka 1 Mbit/s för Bluetooth Low Energy.

Men NFC har en stor fördel: snabbare anslutning. Tack vare användningen av induktiv koppling och avsaknaden av manuell parning tar det mindre än en tiondels sekund att ansluta två enheter. Även om modern Bluetooth ansluter ganska snabbt, är NFC fortfarande mycket bekvämt för specifika scenarier. Och så länge mobilbetalningar är dess obestridliga tillämpningsområde.

Samsung Pay, Android Pay och Apple Pay använder NFC-teknologi - även om Samsung Pay fungerar på ett annat sätt jämfört med de andra. Medan Bluetooth fungerar bättre för att ansluta enheter för filöverföring/utbyte, anslutningar till högtalare osv., hoppas vi att NFC alltid kommer att ha sin plats i denna värld tack vare de snabbt framväxande mobilbetalningsteknologierna.

Förresten, en fråga till Habr – använder ni NFC-token i era projekt? På vilket sätt?

Källa: habr.com