NFC este o tehnologie fără fir pe distanţe scurte, care a fost în curs de dezvoltare de ani de zile, și se anticipează a fi un catalizator pentru comerţul mobil. Unii cercetătorii prezic că până în anul 2014, unul din cinci telefoane va fi NFC. Interesant, vedem multe aplicaţii noi în afara acestor posibilităţi actuale, ale situaţiilor de plată mobile pure. Wendy Du aruncă o privire în interiorul dispozitivelor NFC, iar Steven Bell arată intersecţia dispozitivelor NFC și RFID.
NFC (Near Field Communication (NFC)) este o tehnologie de comunicare fără contact, cu rază scurtă, care este o combinație de RFID și tehnologii de intercomunicare. Dispozitivele NFC operează la 13.56MHz, cu viteze de transfer de date în gama 106 kbiţi/s la 424 kbiţi/s. Distanța de comunicare între două dispozitive NFC este efectiv nu mai departe de 10 cm, în modul de comunicare activă, și oferă acestei tehnologii o inerentă securitate. De mai mulți ani, NFC a fost anunțată ca un înlocuitor pentru plățile bazate pe card și în imaginația populară aceasta este prima aplicație la care probabil ne gândim.
Cu toate acestea, potențialul pentru standardele NFC de a ajunge mult mai departe, este imens. Acest articol explică standardele de bază și tehnologia NFC, în contextul plății fără contact (contactless payment), înainte de a se căuta aplicații mai largi.
Standarde și aplicații majore ale NFC
În prezent, standardele pentru NFC includ ISO/IEC 18092 și ECMA-340, care sunt compatibile cu standardele existente pentru carduri contactless inteligente (vezi
MIFARER de Philips și FeliCa de la Sony). Standardele ISO/IEC 18092 și ECMA-340 definesc două moduri de comunicare: active și pasive. În modul de comunicare activă, inițiatorul și ținta lor generează propriul câmp în domeniul RF, în timp ce, în modul de comunicare pasiv, doar inițiatorul oferă câmpul RF. A se vedea figura 1 și figura 2.
Standardele includ schema de modulare, schema de codare, viteza de transfer și formatul de cadre ale interfețelor din dispozitivele NFC, pentru a defini inițializarea și a descrie cerințele de control ale conflictului datelor în timpul inițializării. A se vedea tabelul de mai jos.
În conformitate cu standardele, Tehnologia NFC poate fi utilizată în trei moduri de aplicare:
• Mod Citire / Scriere.
În acest mod, dispozitivele NFC citesc informații de la etichete electronice. Un exemplu în acest sens ar putea fi un stand “inteligent” de ziare sau poster, unde interactiv sau online la conținutul lor s-ar adăuga valoare expunerii statice.
• Mod Peer-to-Peer.
În acest mod, două dispozitive
NFC pot face schimb de date, într-un telefon
mobil care trebuie să fie în gama de distanță, pentru sincronizarea agendei de adrese și pentru schimbul de imagini și informații mass-media complexe.
• Mod Emulare Card.
În acest mod, dispozitivele NFC funcționează ca tradiționalele carduri contactless inteligente. Acest lucru le permite să acționeze ca o plată contactless și ca dispozitiv de ticketing (vânzarea biletelor). Acest mod permite plata contactless pentru ticketing, fiind utilizările cele mai populare pentru tehnologia NFC.
Structura Dispozitivelor NFC de plată mobilă
Practic, un dispozitiv NFC folosit în plată mobilă are un Front End Analogic (AFE), controlor NFC și element securizat. AFE constă dintr-o antenă și un transceiver care este folosit pentru a detecta semnalele RF, precum și modularea și demodularea semnalelor. Un număr de interfețe de comunicare cum ar fi I2C, SPI și UART care sunt folosite pentru a comunica cu un controler gazdă poate fi găsit pe transceiver. În general, un controler NFC este un SoC (System on Chip) care integrează transceiver NFC și microcontroler, precum și Host Controller Interface (HCI) și interfețe pentru conectarea elementelor securizate. În afară de ISO/IEC 18092 și protocoale NFC ECMA-340, controlerul NFC poate integra alte protocoale de comunicare contactless cu rază scurtă de acțiune, în scopul de a oferi compatibilitatea în diferite aplicații.
Elementul de siguranță este un cip card inteligent capabil să stocheze mai multe programe de aplicații. În ceea ce privește aplicația de plată mobilă, programele conexe sunt stocate în cip. Un cip card inteligent, de obicei, constă dintr-un bloc de gestionare a cardului, bloc al domeniului de securitate (domeniul securității include domeniul de securitate al emitentului cardului și domeniul de securitate al furnizorului de aplicație), precum și program aplicație al blocului de management.
Soluții majore de plată NFC
Arhitecturile hardware ale produselor NFC variază în funcție de cerințele diferitelor aplicații. Diferențele majore constau în plasarea elementului securizat. În unele cazuri, elementele sigure ale dispozitivului NFC sunt ținute separat de cartela SIM, în timp ce alte produse NFC integrează elementele securizate de plată în cartela SIM în sine.
În prezent, cea dintâi soluție este la nivel de masă în piață. Nu este nevoie de a integra elemente sigure în cartele SIM în această soluție (vezi figura 3).
Cu alte cuvinte, adoptarea tehnologiei NFC poate fi condusă direct de către producătorii de semiconductoare și de companiile de telefonie mobilă fără a fi nevoie de cooperare din partea operatorului de telefonie mobilă.
Cu toate acestea, deoarece elementele de siguranță nu sunt capabile să comunice cu cartele SIM direct, informațiile colectate în timpul aplicațiilor NFC nu pot fi trimise la dispozitive de la distanță, cum ar fi serverele din bănci, limitând utilitatea protocolului la urmărirea financiară în timp real. Când comunicarea de la distanță este cerută, este necesară o interfață dedicată pentru legătura între elementul securizat NFC și procesorul de bandă . Acest lucru duce la o complexitate extremă în proiectarea hardware și necesitatea de a actualiza programele de aplicații ale elementului securizat. Soluția din urmă este aceea pe care operatorii de telefonie mobilă o preferă. În această soluție, datele principale și elementele de siguranță sunt toate integrate într-o cartelă SIM (după cum se arată în figura 4). Controlerul NFC comunică cu cartela SIM folosind SWP (Single Wire Protocol), care are capacitatea de comunicare full-duplex bazată pe principiul modulării de tensiune și de sarcină. Programele de aplicații stocate în elementele sigure pot fi apoi descărcate și actualizate, prin interfețe over-the-air. Desigur, această metodă manevrează controlul acestor actualizări pentru operatorii de rețele de telefonie mobilă, mai degrabă decât autorii software-ului original.
În prezent, NXP și STMicroelectronics au produse specializate pentru plata mobilă. TI și Renesas au anunțat că se vor alătura în această piață (v. tabelul).
Deoarece producătorii de semiconductori și operatorii de telefonie mobilă au preluat greutatea în spatele lor pentru implementarea tehnologiei NFC, este probabil ca plata contactless să devină o trăsătură comună a vieții noastre. Cu toate acestea, analiștii de la Forrester estimează că asimilarea nu va avea o creștere de moment, până în 5 ani, chiar și în țările cu o infrastructură avansată. În acest an, sute de milioane de dispozitive mobile NFC vor fi lansate și este important să se ia în considerare faptul că plata contactless nu este singura utilizare a acestei tehnologii.
Așa cum recunoașterea optică este în tehnologii precum codurile QR, tot așa tehnologia NFC este deja populară printre primii care au adoptat-o și câștigă teren ca un “opțional” sau alternativă la mai multe canale de comunicare stabilite. Materiale publicitare și de emitere a biletelor sunt două exemple evidente, care stabilesc deja un punct de sprijin.
NFC de asemenea, atrage interesul în sectorul medical, în special transformând telefoanele inteligente în instrumente de diagnosticare. În 2011, X Prize Foundation cu baza în SUA a anunțat “Tricorder X Prize”, inspirat de multifuncționalul dispozitiv purtat la mână utilizat ca senzor de scanare, analiză de date, precum și de înregistrare date, numit tricorder în Star Trek. NFC ar putea să fie o soluție a secolului 21, la prezenta competiție de 10 milioane dolari SUA.
NFC RFID caută apă potabilă ajutând la combaterea holerei în Haiti.
După cutremurul devastator din ianuarie 2010 și epidemia de holeră ce urmat în octombrie, a devenit mult mai important decât oricând de a organiza rapid și de a gestiona sistemul de alimentare cu apă proaspătă în Haiti.
O organizație non-profit Deep Springs International (DSI) și Nokia Research Center (NRC) lucrează împreună la o soluție care să asigure alimentarea cu apă potabilă a insulei.
Terenul muntos și proastele rețele de transport și de comunicații au fost o provocare de a furniza apă potabilă curată pentru toți haitienii. Dacă lucrătorii care dau ajutor nu vizitează gospodăriile în mod regulat, localnicii vor reveni cu ușurință la consumul de apă nepotabilă care va duce la răspândirea holerei și altor gastro-infecții.
Soluție
Familiile din zonele rurale au fost dotate cu un kit de tratare a apei, inclusiv o soluție de clor și instrucțiuni scrise pentru utilizarea acestuia. NRC a livrat lucrătorilor medicali aproximativ 50 telefoane mobile Nokia 6212 activate NFC, în timp ce UPM RFID a furnizat etichete UPM Bullseye™NFC cu cip NXP Mifare Ultralight. Etichetele RFID sunt atașate la gălețile pentru stocarea apei potabile tratate și livrate la familii. Atunci când tehnicienii de la DSI îi vizitează, ei citesc etichetele folosind telefoane mobile NFC încărcate cu software-ul care îi îndrumă pe aceștia de a pune întrebări relevante despre apa ce se testează. Ei verifică dacă familiile folosesc kit-urile corect și oferă soluții suplimentare de clor, și trimit datele la sediul DSI prin SMS.
Succes
Utilizând RFID în proces, raportul de informare este de actualitate, mai fiabil și corect detaliat. De asemenea, sistemul verifică faptul că vizitele de control au fost efectiv făcute. Eliminând documente consumatoare de timp, înseamnă că tehnicienii pot vizita mult mai multe gospodării. Rezultatele sunt pozitive și s-au văzut cazuri de reducere a infecțiilor și bolilor cu 50%. Tehnologia NFC oferă aici un mod rapid și eficient de micşorare a costurilor de întreținere, în timp ce ajută infrastructura fragilă, cu costuri minime. Rezultatele pot fi controlate, urmărite și identificate chiar și fără disponibilitatea rețelei.
Resurse
Citiţi şi alte articole cu privire la acest subiect la: www.element14.com