Изначально, технология Near Field Communication (NFC ) получила максимальное распространение в качестве технологии для совершения бесконтактных платежей. Вы можете использовать смарт-карту со встроенным NFC чипом как проездной в общественном транспорте, как платежную карту в учреждениях розничной торговли, как «умную» визитку или как бесконтактную карту-ключ.
Однако в последнее время, эта технология все чаще и чаще используется в таких устройствах, как смартфоны и планшеты: почти все крупные производители начали оснащать свои модели среднего и высокого уровня адаптерами NFC.
Что такое NFC?
Если перевести название технологии Near Field Communication с английского, мы получим словосочетание «коммуникация ближнего поля», что можно расшифровать на обычный язык как беспроводная связь на коротких расстояниях. Таким образом, мы видим, что два NFC-совместимых устройства могут общаться друг с другом, когда они находятся рядом. И действительно – «дальнобойность» NFC составляет всего лишь несколько сантиметров.
В мобильных устройствах NFC технология может использоваться для различных целей. Вы можете, например, превратить свой телефон в виртуальную банковскую карту, использовать его в качестве пропуска в бассейн или на предприятие. Также вы можете быстро обмениваться файлами и ссылками, и даже, с помощью специальных приложений, считывать и записывать информацию в программируемые NFC метки или NFC смарт карты.
В операционной системе Android, поддержка NFC появилась в версии Android 4.0 Ice Cream Sandwich - её встроенная функция Beam позволяет обмениваться файлами между устройствами.
Зачем нужно NFC, если уже есть Bluetooth?
Как вы помните, NFC чаще всего используется при оплате различных товаров или услуг, а в этом случае Bluetooth не совсем подходит. Во-первых, из-за своего большого радиуса действия (есть вероятность перехвата ваших платежных данных). А во-вторых - соединение между двумя NFC устройствами, в отличие от Bluetooth, происходит практически мгновенно.
Есть ли на вашем устройстве поддержка NFC?
Не все телефоны и планшеты имеют NFC адаптеры. Имеет ли ваш планшет поддержку NFC? Как проверить его наличие?
Некоторые производители, такие как Samsung, размещают надпись Near Field Communication прямо на батарее своих смартфонов, другие – такие как Sony, размещают на устройстве логотип NFC.
Однако, проще всего проверить наличие NFC адаптера в телефоне или планшете, можно через его меню настроек:
Перейдите в меню настроек своего Android устройства
В разделе «Беспроводные сети» нажмите «Еще…»
Здесь вы должны увидеть пункты настроек NFC:
Активация NFC
Если ваш планшет или телефон имеет NFC адаптер, вам нужно разрешить его использование для обмена данными между другими NFC устройствами.
Перейдите в раздел Настройки -> Беспроводные сети -> Еще...
Отметьте «галочкой» пункт «разрешить обмен данными при совмещении планшета с другим устройством»
При этом автоматически включится функция Android Beam.
Если Android Beam не включается автоматически, просто нажмите на него и выберите «Да», чтобы включить его.
Когда Android Beam отключен, это ограничивает возможности обмена NFC данными между смартфонами или планшетами.
Обмен данными с помощью NFC
После того, как вы активировали NFC , вы можете использовать его для передачи данных. Для успешного обмена данными, между планшетами и телефонами обратите внимание на следующее:
На обоих – и передающем, и принимающем устройствах должен быть включен NFC и функция Android Beam.
Ни одно из устройств не должно находиться в спящем режиме или иметь заблокированный экран.
Когда вы поднесете два устройства достаточно близко друг к другу, раздастся звуковой сигнал, сообщающий о том, что устройства обнаружили друг друга.
Не разделяйте устройства, пока передача данных не закончится, и вы не услышите сигнал об успешном окончании процесса.
Передача данных через NFC
Поместите задние панели устройств друг против друга.
Подождите, пока не появится подтверждение того, что оба устройства обнаружили друг друга и на экране отправителя не появится надпись «нажмите, чтобы передать данные»:
Кликните по экрану и передача данных начнется:
Вы услышите звуковое подтверждение, как в начале, так и по окончанию передачи данных.
Обмен приложениями
С помощью NFC вы не можете обмениваться APK файлами. Вместо этого, устройство-отправитель передает другому устройству ссылку на это приложение в Google Play Маркет, а получатель открывает страницу в Маркете с предложением о его установке.
Обмен веб-страницами
Так же, как и в предыдущем случае, веб-страница не передается с одного устройства на другое, а происходить лишь обмен ссылкой на неё, которую планшет или телефон-получатель открывает в своем веб-браузере.
Обмен видео YouTube
Опять же, при обмене видео YouTube, передача самого файла не производится – просто второе устройство откроет это же видео на сайте YouTube.
Использование NFC меток.
Помимо обмена информацией между планшетами и телефонами, вы можете использовать свое устройство для чтения (и записи) данных из NFC меток и смарт-карт, оснащенных NFC чипом.
NFC чипы достаточно малы, и они могут быть встроены куда угодно – в визитные карточки, браслеты, этикетки товаров, наклейки, ценники и прочие предметы. Они могут содержать данные о человеке, URL-адрес, информацию о товаре и даже команды, которые должен будет выполнить ваш телефон или планшет при касании этих меток.
Для чтения данных из NFC меток (или для записи информации в них) вам, конечно же, понадобится специальное приложение.
Например, с помощью программы Яндекс.Метро вы можете узнать, сколько поездок осталось на одноразовой карточке Московского метрополитена, а программа NFC App Launcher позволит запрограммировать ваш телефон или планшет на выполнение определенных действий, разместив соответствующую информацию в NFC метке.
Заключение
Большинство из современных Android телефонов и планшетов уже оснащены NFC адаптерами, но пока эта функция мало востребована и его применение по-прежнему ограничивается, в основном возможностью быстрого обмена контентом и бесконтактной оплаты услуг. Тем не менее, в будущем NFC может проникнуть во все сферы нашей жизни, порой даже совсем неожиданные.
Что такое NFC
Технология NFC (Near-Field Communication - связи в ближнем поле) обеспечивает возможность обмена данными между двумя устройствами, расположенными в непосредственной близости (на расстоянии не более 10 см). Передача данных осуществляется методом электромагнитной индукции на частоте 13,56 МГц.
Интерфейс NFC для мобильных устройств является эволюционным развитием технологии радиочастотных меток (Radio Frequency IDentification, RFID) и базируется на ряде соответствующих стандартов (в частности, ISO 14443/Mifare, FeliCa и ISO/IEC 18092). С целью развития технологии NFC и ее продвижения в сегменте мобильных устройств для потребительского рынка компании NXP Semiconductors, Sony и Nokia в марте 2004 года основали некоммерческую ассоциацию NFC Forum.
Одной из специфических особенностей приемопередающих модулей NFC, предназначенных для встраивания в мобильные устройства, является возможность работы в трех различных режимах: соединения по схеме «точка - точка» (peer-to-peer), RFID-сканера и эмуляции смарт-карты. Соединение «точка - точка» обеспечивает прямой двусторонний обмен данными между двумя аппаратами (например, для передачи файлов или трансляции медиапотока). В режиме RFID-сканера мобильное устройство способно считывать данные с пассивных радиочастотных меток. И наконец, режим эмуляции смарт-карты позволяет мобильному устройству выполнять функции банковской карты, электронного ключа, проездного билета и т.д.
Процедура подключения по NFC отличается максимальной простотой. Для установления связи достаточно поднести одно устройство к другому - так, чтобы их приемопередатчики оказались в пределах радиуса действия интерфейса. Установление соединения занимает лишь десятую долю секунды; при этом не требуется вручную запускать процесс поиска нового устройства и вводить PIN-код, как это происходит в случае использования Bluetooth.
В зависимости от конструктивных особенностей приемопередатчика и внешних условий пропускная способность NFC-соединения может варьироваться в пределах от 106 до 424 Кбит/с. Небольшой радиус действия интерфейса значительно затрудняет несанкционированное подключение и перехват передаваемых данных.
Устройства
Темпы внедрения приемопередатчиков NFC в серийно выпускаемых устройствах нельзя назвать стремительными. Первый мобильный телефон, оснащенный NFC (Nokia 6131), был выпущен еще в 2006 году. Затем на рынке появилось еще несколько моделей, однако ни одна из них так и не стала популярной.
Новая волна интереса к технологии NFC нахлынула лишь в 2010-2011 годах, когда представители нескольких крупнейших игроков рынка смартфонов стали всё чаще упоминать в своих презентациях о перспективах данного решения. В прошлом году линейки многих производителей смартфонов пополнили модели, оборудованные приемопередатчиком NFC. В их числе - HTC One X, LG Optimus L5, Nokia Lumia 820 и 920, Samsung Galaxy Note II, Sony Xperia S и многие другие. Всего же, согласно данным агентства Forrester Research, в минувшем году было продано порядка 100 млн мобильных устройств, оснащенных трансиверами NFC.
Sony Xperia S - одна из новых моделей смартфонов,
оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC
Наряду со смартфонами были выпущены и другие типы устройств, оборудованные встроенными приемопередатчиками NFC. Так, осенью прошлого года компания Harman представила портативную АС JBL PlayUp, которая была разработана при участии Nokia специально для линейки смартфонов Lumia. Беспроводное подключение мобильных устройств к JBL PlayUp обеспечивают встроенный адаптер Bluetooth 2.1+EDR с поддержкой профилей A2DP 1.2 и AVRCP 1.4, а также трансивер NFC. Это, в частности, позволяет воспроизводить музыку с аппаратов серии Nokia Lumia через динамики JBL PlayUp, просто прислонив смартфон к корпусу АС. Съемная литий-ионная батарея емкостью 1430 мА·ч обеспечивает работу системы JBL PlayUp в автономном режиме.
В ходе выставки CP+ 2013 компания Panasonic продемонстрировала специальную модификацию компактного цифрового фотоаппарата Lumix DMC-TZ40, оборудованную модулем приемопередатчика NFC. Такое решение позволяет без использования кабелей передавать фотографии на смартфон или другое устройство для оперативной публикации в социальных сетях или загрузки в «облачное» хранилище.
Портативная АС JBL PlayUp
способна воспроизводить звуковой поток,
транслируемый со смартфонов Nokia Lumia по NFC-соединению
На выставке CES 2013 корпорация Sony показала домашний сетевой накопитель Personal Content Station на базе жесткого диска емкостью 1 Тбайт. Одной из особенностей этой модели является встроенный трансивер NFC, благодаря которому процедура копирования медиафайлов с мобильных устройств на встроенный жесткий диск упрощена до предела: чтобы запустить процесс, достаточно положить аппарат на верхнюю панель корпуса Personal Content Station.
Сфера применения
Разумеется, пользователей в первую очередь интересуют новые возможности, которые появятся у владельцев мобильных устройств, оборудованных встроенным приемопередатчиком NFC.
Один из возможных вариантов - передача файлов и трансляция медиапотока с одного мобильного устройства на другое в режиме «точка - точка». Впрочем, в силу невысокой (по сравнению с тем же Bluetooth) скорости передачи данных и малого радиуса действия NFC является не самым удачным вариантом для выполнения подобных задач. Для передачи текста, изображений и звуковых записей, а также трансляции сильно сжатого потокового звука возможностей NFC хватит. Но, к примеру, для передачи видеопотока полосы пропускания будет уже явно недостаточно. Таким образом, в режиме «точка - точка» NFC интересен разве что для передачи небольших по объему файлов, а его преимущество перед Bluetooth заключается в более простой и быстрой процедуре установления соединения.
Возможно, в будущем радиочастотные метки
получат столь же широкое распространение, как и QR-коды
В режиме RFID-сканера встроенный приемопередатчик NFC позволяет считывать информацию с пассивных радиочастотных меток. В перспективе такими метками планируется снабжать рекламные объявления, афиши, схемы, указатели и т.д. Таким образом, пользователь сможет загрузить информацию о различных событиях (концерты, фестивали, спортивные соревнования и пр.), акциях и распродажах в торговых центрах и прочем, а также получить ссылку на онлайновые ресурсы, просто приложив свой смартфон к участку изображения, отмеченному соответствующим маркером. Нетрудно заметить, что этот способ напоминает получение информации путем считывания двумерных QR-кодов, которые в последние годы получили широкое распространение. Справедливости ради необходимо отметить, что снабдить плакат или объявление QR-кодом гораздо проще и дешевле, чем радиочастотной меткой. И это является фактором, тормозящим внедрение RFID-меток в рекламных и информационных материалах.
Не исключено, что в будущем RFID-метки получат широкое распространение в розничной торговле. Радиочастотные метки, прикрепленные к коробкам и этикеткам товаров, позволят покупателям самостоятельно получать те или иные сведения. Например, поднеся смартфон к упаковке, можно будет вывести на экран информацию о составе и сроке годности продуктов или лекарств.
Главные достоинства
технологии бесконтактных мобильных платежей -
максимальная простота и экономия времени
Но, пожалуй, наиболее перспективной сферой применения мобильных устройств со встроенными приемопередатчиками NFC являются бесконтактные платежные системы. Идея заключается в том, что оснащенный NFC мобильный телефон в режиме эмуляции смарт-карты может выполнять функции банковской карты. Для оплаты товара или услуги достаточно поднести аппарат к кассовому терминалу, оборудованному NFC.
По мнению специалистов, внедрение мобильных платежных систем на базе технологии NFC позволит сделать гораздо более удобными расчеты при совершении небольших платежей. Во-первых, пользователю не нужно будет искать в кармане мелочь, а во-вторых, для считывания зашифрованного идентификационного кода потребуется значительно меньше времени, чем для совершения наличного расчета. Важно отметить, что деньги списываются не со счета мобильного телефона (как при оплате путем отправки SMS), а с банковского счета, синхронизированного с используемым аппаратом через специальное приложение.
Первый масштабный проект по развертыванию системы бесконтактных платежей на базе технологии NFC был реализован в середине минувшего десятилетия в Японии силами ведущего национального оператора мобильной связи NTT DoCoMo. Вслед за ним к процессу внедрения перспективной технологии подключились крупнейшие мировые платежные системы. Так, в 2007 году MasterCard приступила к развертыванию системы мобильных платежей MasterCard PayPass, базирующуюся на технологии NFC. Вскоре собственный вариант подобной системы под названием VISA payWave представила VISA.
Сервис Google Wallet
позволяет реализовать функцию
бесконтактной оплаты в устройствах
на базе ОС Android
Нельзя сказать, что освоение новых технологий шло гладко. Специалистам различных профилей пришлось решать множество проблем, в том числе касающихся совместимости оборудования различных производителей. Например, единый протокол для обмена данными между чипом NFC и SIM-картой мобильного телефона был стандартизован лишь в 2009 году.
Несколько лет назад первые попытки внедрения бесконтактных мобильных платежей были предприняты и в нашей стране. Например, в феврале 2008 года в Москве был запущен пилотный проект по развертыванию системы оплаты проезда на наземном общественном транспорте посредством встроенного в мобильный телефон бесконтактного NFC-чипа. В 2010 году российские операторы МТС и «Мегафон» приступили к тестированию бесконтактных систем оплаты проезда на базе NFC соответственно в столичном и питерском метрополитене, а «Вымпелком» - в кассах «Аэроэкспресса».
К сожалению, точечное внедрение подобных решений не способствует популяризации новой технологии. Однако не исключено, что ситуация начнет меняться уже в нынешнем году. Сейчас в России идет активное развитие инфраструктуры бесконтактной платежной системы MasterCard PayPass. К настоящему времени терминалами, обеспечивающими прием бесконтактных платежей, оборудованы магазины, аптеки и предприятия общественного питания, расположенные во многих городах нашей страны. В мае 2012 года компания МТС запустила первый в России комплексный проект по созданию системы бесконтактной оплаты товаров и услуг на базе MasterCard PayPass (для осуществления расчетов необходимо оформить банковскую карту «МТС Деньги», с которой будут списываться средства). В декабре в продажу поступил смартфон МТС 965, оборудованный встроенным приемопередатчиком NFC и всеми необходимыми средствами для бесконтактной оплаты товаров и услуг через терминалы MasterCard PayPass. Кроме того, МТС предлагает комплект, позволяющий реализовать подобную возможность в большинстве мобильных телефонов и смартфонов. В него входит специальная SIM-карта и NFC-антенна, которая устанавливается внутри корпуса аппарата.
Что касается перспектив развития инфраструктуры мобильных платежей на базе технологии NFC в глобальном масштабе, то нельзя не отметить возрастающую активность компании Google. В 2010 году она поглотила небольшую канадскую компанию Zetawire, специализирующуюся на разработках технологий в области мобильных платежей. В марте 2011-го Google стала членом NFC Forum, а спустя пару месяцев представила фирменный сервис Google Wallet и одноименное приложение для ОС Android, обеспечивающее возможность использования мобильного устройства в качестве бесконтактной банковской карты для безналичной оплаты покупок и услуг.
В будущем смартфон с NFC-чипом может заменить ключи
Учитывая, что по итогам 2012 года ОС Android заняла три четверти рынка операционных систем для смартфонов, развитие сервиса Google Wallet вкупе с появлением большого количества новых моделей, оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC, позволит значительно ускорить темпы внедрения технологии бесконтактных мобильных платежей и привлечь к ней внимание многих пользователей.
Сейчас высказываются самые разные точки зрения относительно будущего технологии бесконтактных платежей на базе NFC. По мнению главы европейского отделения VISA Питера Айлифа (Peter Ayliffe), именно в нынешнем году данное решение станет по-настоящему массовым. На протяжении шести лет в европейских странах велась работа по развертыванию соответствующей инфраструктуры, а кроме того, в 2013-м ожидается значительное увеличение количества эмитентов банковских карт, предоставляющих возможность подключения к системе бесконтактных платежей.
Впрочем, далеко не все считают «блицкриг» бесконтактных платежных систем на базе NFC реальным. Например, сотрудники аналитического агентства Forrester Research дали довольно сдержанный прогноз, заявив, что данная технология сможет стать массовой лишь через 3-5 лет.
Есть и те, кто предрекает скорый закат бесконтактных платежных систем на базе NFC. Так, президент электронной платежной системы PayPal Дэвид Маркус (David Marcus) считает, что попытка вывести данную технологию на массовый рынок обречена на провал. По его мнению, для покупателя нет принципиальной разницы между оплатой покупок посредством пластиковой карты или же мобильного телефона с NFC, а значит нет и реального стимула переходить на новую технологию.
Впрочем, бесконтактные платежи - лишь один из вариантов применения мобильных устройств, оснащенных приемопередатчиками NFC. Есть и другие, не менее интересные возможности. Например, режим эмуляции смарт-карты в перспективе позволит превратить смартфон в универсальный электронный ключ. С его помощью можно будет открыть дверь в подъезд и в квартиру, пройти через электронную систему контроля доступа в офис и даже завести автомобиль. Не исключено, что когда-нибудь подобные мобильные устройства смогут выполнять функции универсального электронного удостоверения личности.
Масштабная демонстрация различных вариантов использования мобильных устройств с приемопередатчиками NFC была организована в рамках форума GSMA Mobile World Congress (MWC 2013), который прошел в конце февраля в Барселоне. Участники и посетители MWC 2013, имеющие при себе смартфоны с NFC, получили уникальную возможность на собственном опыте оценить достоинства и недостатки данной технологии.
К открытию MWC 2013 в ресторанах, барах, кафе и магазинах Барселоны было установлено более 20 тыс. терминалов, обеспечивающих прием бесконтактных мобильных платежей. В залах аэропорта Барселоны и павильонах выставочного центра Fira Gran Via были установлены информационные плакаты, снабженные радиочастотными метками.
Специальное приложение NFC Badge, доступное для устройств на базе ОС Android 4.х, Windows Phone 8 и BlackBerry 7.1, позволяло посетителям превратить свой смартфон в электронный пропуск для входа на территорию выставочного центра Fira Gran Via в дни проведения MWC 2013.
Конкурирующие решения
Поскольку NFC - не первый беспроводной интерфейс небольшого радиуса действия, внедренный в мобильных устройствах, интересно сравнить его с другими решениями. На первый взгляд может показаться, что NFC является прямым конкурентом Bluetooth. Однако при более внимательном сравнении нетрудно отыскать целый ряд принципиальных различий между этими интерфейсами. Во-первых, NFC позволяет установить связь лишь между двумя устройствами, находящимися в непосредственной близости. Радиус действия наиболее распространенных в технике потребительского сегмента приемопередатчиков Bluetooth Class 2 достигает 10 м, к тому же посредством этого интерфейса можно подключить одновременно несколько устройств. Во-вторых, NFC обеспечивает гораздо более быстрое и простое соединение за счет того, что пользователю не нужно запускать процедуру поиска новых устройств и вводить пин-код. И в-третьих, приемопередатчик NFC позволяет считывать данные с пассивных радиочастотных меток и работать в режиме эмуляции смарт-карты. Таким образом, как функциональные возможности, так и сфера применения беспроводных интерфейсов NFC и Bluetooth заметно различаются, и говорить о прямой конкуренции здесь вряд ли уместно.
Более близким конкурентом NFC является беспроводной интерфейс TransferJet, разработанный в корпорации Sony. Так же как и NFC, он предназначен для связи двух устройств, расположенных в непосредственной близости (на расстоянии нескольких сантиметров). Соединение осуществляется по схеме «точка - точка» и устанавливается автоматически, как только приемопередатчик одного устройства оказывается в зоне действия другого. Важным козырем TransferJet является значительно более высокая пропускная способность (эффективная скорость передачи данных достигает 375 Мбит/с), что делает его более привлекательным для трансляции медиапотока и передачи медиафайлов большого размера.
Правда, сфера применения TransferJet пока что ограничена обменом файлами между двумя устройствами, доступом к содержимому памяти мобильного устройства с ПК и бытовых устройств (в частности, Smart TV), а также печатью с мобильных устройств - то есть задачами, для выполнения которых NFC не совсем подходит. Таким образом, NFC и TransferJet являются не конкурирующими, а скорее взаимодополняющими решениями. Стоит также отметить, что количество серийных устройств, оборудованных приемопередатчиком TransferJet, пока невелико, к тому же многие из них поставляются только на японский рынок. В общем, технология NFC - это потенциально более универсальное решение по сравнению с TransferJet, и на данный момент обеспечена гораздо лучшей поддержкой со стороны производителей оборудования.
Перспективы
Очевидно, что наблюдаемое в течение двух последних лет форсирование темпов внедрения NFC в мобильных устройствах является, образно говоря, «инициативой сверху» - то есть не сиюминутной реакцией на требования рынка, а комплексом тщательно спланированных и хорошо скоординированных действий большинства ведущих производителей. Естественно, возникает вопрос: почему это происходит именно сейчас?
Ответ на него найти нетрудно, изучив новости. В последнее время в сегментах смартфонов и планшетов всё более отчетливо видны признаки застоя. Нынешний этап развития этих устройств можно охарактеризовать как плавную эволюцию, не выходящую за рамки роста количественных показателей. Вместо двухъядерных процессоров в устройствах нового поколения будут устанавливаться 4- и 8-ядерные (возможно, с немного более высокими тактовыми частотами); на смену 3,5- и 4-дюймовым экранам придут 5- и 6-дюймовые с разрешением Full HD. Но достаточно ли этого, чтобы сохранить столь же высокие темпы роста, наблюдавшиеся в течение нескольких предыдущих лет? Ведь емкость рынка небезгранична, и по мере его насыщения обостряется конкуренция.
Как показывает опыт последних лет, наиболее эффективным стимулом, побуждающим пользователя купить очередное устройство взамен приобретенному всего несколько месяцев тому назад, является внедрение качественно новых функций. Именно поэтому сейчас производителям как воздух необходимы новые идеи, которые позволят расширить функциональность мобильных устройств (причем желательно в кратчайшие сроки и с минимальными затратами) и тем самым привлечь внимание покупателей, уже изрядно утомленных бесконечной гонкой мегагерц, дюймов и мегапикселов. В конце концов, не все покупают планшеты для того, чтобы играть в ультрасовременные динамичные игры с изощренно детализированной трехмерной графикой (для остальных задач мощности нынешних платформ и так хватает с избытком).
Внедрение NFC позволит расширить функциональные возможности смартфонов (то есть обеспечить столь необходимый индустрии качественный рост) и таким образом привлечь интерес к новым моделям. С точки зрения производителей вариант весьма подходящий - учитывая то, что оснащение мобильных устройств приемопередатчиком NFC не требует больших затрат и внесения кардинальных изменений в конструкцию, а следовательно, не приведет к заметному увеличению цены.
Насколько успешной будет попытка внедрения NFC «сверху», и станет ли данное решение по-настоящему массовым, зависит от многих факторов. Ведь для популяризации тех же бесконтактных мобильных платежей (на которые делают сегодня основную ставку производители, продвигающие NFC) необходимо не только продать некую «критическую массу» устройств, оснащенных данной функцией, но и развернуть соответствующую инфраструктуру. Если с выполнением первой части этой задачи производители оборудования способны справиться самостоятельно, то для решения второй требуется тесное взаимодействие с банками, платежными системами, торговыми предприятиями и другими участниками процесса.
Кроме того, пока нельзя судить о том, какие именно сферы применения NFC в мобильных устройствах окажутся действительно востребованными. Здесь можно провести аналогию с процессом эволюции функций, базирующихся на получении данных со встроенных GPS-приемников. Изначально предполагалось, что сфера их применения будет ограничена главным образом навигационными приложениями и картографическими сервисами. Однако широкое распространение устройств со встроенными GPS-приемниками (наряду с совершенствованием средств мобильного доступа в Интернет) стимулировало развитие технологий обработки данных с учетом местоположения пользователя (location-aware technology), которые, в свою очередь, стали основой для создания соответствующих сервисов (location-based services), приложений (location-aware applications) и систем так называемой дополненной (или расширенной) реальности (augmented reality) в мобильных устройствах.
Если вы посмотрите на спецификацию любого смартфона, выпущенного за последние несколько лет, то с большой долей вероятности найдете обозначение NFC . Но несмотря на значительное распространение, NFC технология не стала нормой для всех производителей смартфонов. Если вы пользуетесь старым мобильным телефоном, то этот материал, возможно, не будет представлять для вас большой ценности.
Так или иначе, здесь мы постараемся рассказать о технологии NFC , как она работает и для чего она может быть использована.
NFC (Near Field Communication) – это технология беспроводной связи малого радиуса действия между двумя совместимыми устройствами. Для NFC необходимо, как минимум, одно передающе устройство, а также другое устройство для приема сигнала. Значительное количество устройств уже используют стандарт NFC и могут быть пассивными или активными в зависимости от самого устройства.
Пассивные устройства NFC включают в себя различные метки NFC и прочие маленькие трансмиттеры, которые передают информацию другим устройствам NFC без необходимости подключения к источнику питания. Однако они не обрабатывают информацию, отправленную из других источников, а также не могут соединяться с другими пассивными компонентами.
Активные устройства NFC могут отправлять и передавать данные, а также коммуницировать друг с другом и с пассивными устройствами. Смартфоны, по сути, являются наиболее часто встречающимся внедрением активных NFC устройств, однако картридеры в общественном транспорте за границей и терминалы для беспроводной оплаты простым касанием карты, в том числе, явлются хорошим примером использования NFC технологии.
Как работает технология NFC ?
Как Bluetooth и WiFi, а также другие сигналы беспроводной связи, NFC работает по принципу передачи информации с помощью радиоволн. Технология беспроводной связи малого радиуса действия – это еще один стандарт беспроводной связи, поэтому есть определенные спецификации, какие устройства должны быть совместимы, чтобы корректно коммуницировать друг с другом. Технология, используемая в NFC основана на более ранних RFID (Radio-frequency identification – радиочасточная идентификация) идеях, которые используют электромагнитную индукцию для передачи информации.
Это определяет ключевую разницу между NFC и Bluetooth/WiFi, поскольку она может быть использована для индуцирования электрического тока с пассивными компонентами также как и для передачи данных. Это означает, что пассивным устройствам не требуется свой собственный источник электрического тока, наоборот, они могут питаться от электромагнитного поля, создаваемого активным устройством NFC . К сожалению, технология NFC не может вырабатывать достаточную для зарядки наших смартфонов индукцию, однако новый стандарт питания Qi основан на том же принципе.
Частота, используемая для передачи данных через NFC , равна 13.56 мегагерц, а данные могут быть отправлены на скорости 106, 212 или 424 килобит в секунду, что достаточно быстро для выполнения различных действий – от отправки контактов, до обмена картинками и музыкой.
В целях определения того, какой информацией будут обмениваться устройства, стандарт NFC в данный момент имеет три режима работы для совместимых устройств:
- Возможно, наиболее часто используемый на смартфонах – режим peer-to-peer, c помощью которого два NFC устройства могут обмениваться различной информацией друг с другом. В этом режиме оба устройства переключаются между активным, в момент отправки данных, и пассивным режимом в момент получения данных.
- Режим чтения/записи, с другой стороны, способ передачи данных, когда активное устройство, возможно, ваш смартфон, соединяется с другим устройством для считывания информации с него. Этот режим используется когда ваш смартфон считывает рекламную метку NFC .
- И последний режим – это режим эмуляции карты, когда смартфон с NFC может быть использован в качестве смарт-карты или бесконтактной банковской карты для осуществления платежей или оплаты проезда в общественном транспорте.
Сравнение с Bluetooth
Вы можете решить, что технология NFC не нужна, ведь есть Bluetooth, который уже достаточно длительное время верой и правдой служит пользователям смартфонов. Однако есть несколько важных технологических отличий, в которых и состоит преимущество NFC по сравнению с Bluetooth.
Основной аргумент в пользу технологии NFC – более экономное использование энергии. NFC “ест” аккумулятор даже меньше, чем новый Bluetooth 4.0 (так называемый Bluetooth low energy). Это делает NFC идеальной технологией для пассивных устройств, таких как, к примеру, рекламные метки, о которых мы уже упоминали.
С другой стороны, малое энергопотребление имеет некоторые существенные недостатки. Например, дистанция для передачи данных у NFC гораздо меньше, чем у Bluetooth. В то время как NFC работает на расстоянии до 10 см., Bluetooth может передавать данные на расстояние до 10 метров и более.
Кроме этого, NFC чуть-чуть медленней, чем Bluetooth, и передает данные со скоростью максимум 424 килобит в секунду, по сравнению с 2,1 мегабит в секунду через Bluetooth 2.1 и 1 мегабит в секунду через Bluetooth Low Energy.
Однако у NFC есть одно неоспоримое преимущество, когда речь идет о скорости и более быстрой сцепке устройств. Из-за использования индуктивного сопряжения, нужно всего 1/10 секунды для установки соединения между двумя устройствами. Эта скорость лишь недавна была достигнута Bluetooth 4.0.
NFC – стандарт будущего
С развитием интерактивной рекламы, бесконтактных платежных систем, а также появлением сервисов типа Google Wallet в США , NFC , как стандарт беспроводной связи, призван трансформировать наши смартфоны в жизнеспособную альтернативу банковским и транспортным карточкам.
Конечно, пока еще далеко до полного внедрения NFC . Однако планы ведущих производителей по выпуску бюджетных смартфонов с технологией NFC на борту могут существенно ускорить наступление будущего, когда мы все будем оплачивать товары и услуги с помощью смартфонов.
Популярные предложения (Украина)
Lou Frenzel
Electronic Design
Вскоре большинство смартфонов будут поддерживать технологию Near-Field Communication (NFC, технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия) и смогут выполнять функции ключей или кредитных карт. Пользователю необходимо будет просто поднести свой телефон к NFC-считывателю, и устройства начнут обмен данными для выполнения транзакции. Функция автоматического сопряжения беспроводных устройств представляет собой еще одну сферу развивающихся приложений.
Технология NFC
Максимальная дальность связи по технологии NFC составляет около 20 см с эффективным типовым значением 4-5 см, что обеспечивает определенные преимущества в безопасности обмена данными. Используется ближняя зона, в отличие от привычных технологий с дальним радиусом действия.
Поле дальнего радиуса действия включает в себя ортогональные электрические и магнитные поля, которые простираются от антенны за пределы нескольких длин волн. Поведение волн описывается системой уравнений Максвелла, согласно которым магнитные и электрические поля обмениваются энергией и поддерживают друг друга на всем пути следования сигнала. Напряженность поля уменьшается с расстоянием (d) на коэффициент 1/d 2 .
Поле ближней зоны находится в пределах одной длины волны антенны или меньше. Оно также состоит из магнитного и электрического поля, однако магнитное поле доминирует. Затухание сигнала ближнего поля определяется коэффициентом 1/d 6 , что делает его гораздо менее применимым.
По существу, ближнее поле - это магнитное поле, формируемое передающей антенной. Передающая антенна может рассматриваться как первичная обмотка воздушного трансформатора, а приемная антенна - как вторичная обмотка этого трансформатора. Высокий коэффициент затухания делает общее эффективное расстояние беспроводной связи очень коротким.
Технология NFC подразумевает оперирование сигналами с глубиной (коэффициентом) ASK модуляции от 10% до 100% в нелицензированном диапазоне частот 13.56 МГц. При передаче двоичных данных, с целью повышения надежности, используется Манчестерский или модифицированный код Миллера.
Скорость передачи данных зависит от метода кодирования и коэффициента модуляции и может быть 106 Кбит/с, 212 Кбит/с или 424 Кбит/с. Некоторые NFC-устройства используют стандарт кодирования NRZ-L (уровень кодирования без возврата к нулю, non-return-to-zero level). Двоичная фазовая манипуляция (Binary phase shift keying, BPSK) является альтернативой при скорости передачи данных 106 Кбит/с. Типовая ширина полосы сигнала ссотавляет ±7 кГц, но может быть увеличена до ±1.8 МГц, в зависимости от метода кодирования и скорости передачи данных.
Следует отметить, что некоторые NFC-устройства поддерживают обмен данными на скорости до 848 Кбит/с, но такие параметры не утверждены принятыми стандартами. Вариант стандарта для более высоких скоростей обмена данными по технологии NFC находится в стадии рассмотрения, и ожидается, что он повысит верхний предел для некоторых приложений до 6.8 Мбит/с.
Устройства, протоколы и режимы работы
Существуют два режима работы NFC-устройств: активный и пассивный (Рисунок 1). В активном режиме аккумулятор или источник питания полностью обеспечивают питанием оба коммуникационных устройства. В пассивном режиме одно из устройств имеет источник питания, другое (метка, транспондер, брелок) является пассивным, и для питания используется электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом, передаваемым активным устройством.
Стоит отметить, что метки радиочастотной идентификации (RFID) работают таким же образом. Пассивное устройство, получив питание, передает данные активному устройству с использованием нагрузочной модуляции. Нагрузочная модуляция (или модуляция нагрузкой) является одной из форм амплитудной модуляции, определяется как разность между средним максимальным и средним минимальным значениями передаваемого сигнала на частоте 13.56 МГц и подразумевает модуляцию данных на поднесущей частоте 848 кГц, которая, в свою очередь, модулирует основную несущую частоту 13.56 МГц. В результате сформированный сигнал изменяет импеданс контура на приемном устройстве, которое переводит его в амплитудно-модулированный.
Оба устройства, активное и пассивное, используют сигнал с 10% ASK модуляцией и Манчестерским кодированием для скоростей обмена данными 212 Кбит/с и 424 Кбит/с. Активные устройства используют модифицированный код Миллера и ASK модуляцию со 100% глубиной для скорости передачи данных 106 Кбит/с с целью обеспечить надежную инициализацию. На Рисунке 2 изображен стандартный NRZ-L код и варианты NFC-кодирования.
Базовый режим работы является полудуплексным, когда в один момент времени одно устройство передает, а все остальные принимают данные. Одни устройства выступают инициаторами, «прослушивают» канал связи и передают данные, только если отсутствуют другие сигналы. Инициатор ведет опрос других устройств, находящихся рядом с ним. Другие устройства - целевые - «слушают» инициатора и отвечают на его запросы в соответствии с форматом протокола.
Технология NFC поддерживает и другие режимы: чтение/запись, точка-точка (связь между однотипными устройствами) и режим эмуляции карт. Операции записи/чтения поддерживаются как активными, так и пассивными устройствами и используются для передачи данных от одного устройства к другому. Инициатор или считывает, или записывает данные на пассивном устройстве. В режиме точка-точка два активных устройства обмениваются данными с целью установить канал связи для последующих транзакций. Режим эмуляции карт подразумевает считывание активным устройством пассивного, например, чтение кредитной карты или метки.
Множество NFC стандартов, в частности NFC-A, NFC-B и NFC-F, определяют несколько слегка отличающихся технологий передачи данных (Таблица 1). Каждый из них устанавливает различные скорости передачи данных, глубину модуляции, метод кодирования или режим работы. Устройство-инициатор опроса пытается определить специфические режимы работы отвечающих устройств и затем конфигурирует себя на соответствующую технологию для завершения сеанса обмена данными.
Таблица 1. Стандарты NFC, определяющие метод кодирования, модуляцию и скорость обмена данными.
| Стандарт | Тип устройства |
Кодирование | Модуляция | Скорость передачи данных, Кбит/с |
Несущая частота, МГц |
| NFC-A | Инициатор | Код Миллера | ASK 100% | 106 | 13.56 |
| NFC-A | Целевое | Манчестер | Нагрузочная (ASK) | 106 | 13.56 848 кГц поднесущая |
| NFC-B | Инициатор | NRZ-L | ASK 100% | 106 | 13.56 |
| NFC-B | Целевое | NRZ-L | Нагрузочная (BPSK) | 106 | 13.56 848 кГц поднесущая |
| NFC-F | Инициатор | Манчестер | ASK 100% | 212/424 | 13.56 |
| NFC-F | Целевое | Манчестер | Нагрузочная (ASK) | 212/424 | 13.56 (без поднесущей) |
Кроме того, стандарты NFC определяют четыре основных вида пассивных меток: Тип 1 - Тип 4. Каждый тип имеет различный объем памяти и отвечает требованиям одного из популярных стандартов. Типы 1 и 2 имеют встроенную память 96 Кбайт и от 48 Байт до 2 Кбайт, соответственно, и передают данные на скорости 106 Кбит/с. Типы 3 и 4 работают на скорости 212 Кбит/с или 424 Кбит/с и имеют максимум либо 1 Мбайт, либо 32 Кбайт встроенной памяти.
Далее стандарты определяют формат пакета сообщения, называемый NFC Data Exchange Format (NDEF) для использования в ходе обычной работы. Каждая передача данных называется сообщением, и каждое сообщение включает в себя одну или несколько записей (Рисунок 3). Запись состоит из полезной нагрузки (Payload) и фиксированного заголовка, который имеет идентификатор (Identifier), длину (Length) и тип полей полезной нагрузки (Type). Полезная нагрузка, как правило, представляет собой URL или тип данных, определяемых стандартным файлом типов данных NFC Record Type Definition (RTD).
Стандарты NFC
Большинство базовых стандартов NFC происходит от стандартов, регламентирующих RFID технологию и смарт-карты. Они стали формальными стандартами Международной организации по стандартизации / Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC), включая даже те стандарты, которые первоначально разработаны компаниями-участниками:
- ISO/IEC 14443A (NXP, ранее Philips MIFARE);
- ISO/IEC 14443B (Infineon);
- JIS X6319-4 (Sony FeliCA).
Радиочастотная технология NFC регламентируется стандартом ECMA 340 (Европейская ассоциация стандартизации информационно-коммуникационных систем). Он определяет коммуникационный интерфейс и протокол NFCIP-1. ISO/IEC приняли и адаптировали этот стандарт как 18092. Существует также стандарт NFCIP-2, называемый еще ECMA 352, и стандарт ISO/IEC 23917.
NFC Форум, некоммерческая рекламная группа компаний, устанавливает и поддерживает широкий спектр спецификаций стандартов, связанных с NFC. Она также обеспечивает тестирование и сертификационные программы для повышения совместимости NFC устройств. Объединенная группа компаний Europay, MasterCard, American Express и Visa (EMVCo), управляют и поддерживают спецификации для смарт-карт, терминалов продажи и оплаты, банкоматов и связанных с ними устройств.
Безопасность NFC
Если технология NFC будет использоваться вместо платежей с помощью кредитных карт или для доступа к критически важным объектам, то передаваемые даны должны быть в безопасности. Один из уровней безопасности является неотъемлемой частью NFC просто ввиду того, что обмен данными ведется на очень коротком расстоянии. Но это не означает, что NFC система не может быть взломана. С помощью направленной антенны с высоким коэффициентом усиления и чувствительного приемника можно прослушать сигналы NFC на значительном удалении, при этом такая установка для взлома не может быть незаметна.
Риски для безопасности также исходят из других форм взлома. Например, может иметь место повреждение данных, когда NFC считывателю или любому подобному устройству передаются ложные данные. Данные также могут быть изменены в процессе передачи. Во время такой атаки хакеры получают доступ к передаваемым данным и изменяют их перед пересылкой. Такой вид хакерской атаки маловероятен, но возможен. Лучшим способом защиты данных в таких случаях являются шифрование данных или иные методы защиты радиоканала. Практически во всех приемопередатчиках NFC используется шифрование.
«Хотя стандарты NFC уже определены и разработаны, дополнительный прогресс ожидается в инфраструктуре терминалов продажи и оплаты, чтобы полностью реализовать потенциал технологии», - говорит Рон Веттер, член IEEE Computer Society и основатель компании Mobile Education LLC. «Основной причиной тому является область «мобильных платежей, но и безопасное и конфиденциальное решение проблем клиентов также играет важную роль в том, как быстро будет принята эта технология».
У всех нынешних Android-смартфонов верхняя строчка экрана буквально забита всякими обозначениями. Многие из них понятны, привычны и даже полезны: панель уведомлений информирует о новых Email-сообщениях, о загрузке файлов, о наличии и качестве телефонной и WiFi-сетей, об уровне заряда аккумулятора и т.д. Однако иногда там появляется загадочная буквочка N, вызывая у некоторых мнительных юзеров чувство легкого беспокойства.
В этой статье мы расскажем о той функции, которая обозначается в Android-девайсах этой самой буквой N, а также о том, как ее отключить, и почему это можно сделать прямо сейчас.
Что означает символ N, и что такое NFC?
На панели уведомлений Android затейливо оформленная буквочка N появляется в знак того, что смартфон (или планшет) включил модуль NFC. NFC — коммуникация ближнего поля — это технология, посредством которой два находящихся рядом мобильных устройства могут обмениваться данными (пардон за такое упрощенное определение).
Об этой технологии вы уже наверняка слышали и даже видели ее в действии. В странах развитой демократии NFC используется повсеместно: к примеру, в мобильных платежных системах (из наиболее известных у нас — Android Pay и Samsung Pay) — это когда можно прямо со смартфона, смарт-браслетов и прочих смарт-девайсов. Кроме того, через NFC можно и любые другие данные с одного смартфона на другой.
Как отключить NFC в Android смартфоне (и у брать значок N с панели уведомлений)?
С этим все просто. Скорее всего в вашем Android-е опцию отключения NFC вы найдете прямо в меню быстрых настроек. То есть, свайпаем по экрану сверху вниз, и в выпавшем меню где-то по соседству с символами Wi-Fi и Bluetooth находим иконку в виде такой же буквы N, как и в панели уведомлений, с подписью рядом и, если функция активна, тапаем по ней, чтобы отключить.
Если же в быстрых настройках своего смартфона букву N вы не обнаружили, то тогда открываете настройки обычные, далее жмете «Ещё… » в разделе «Беспроводные сети » и в подразделе «Передача файлов и данных » переводите выключатель опции NFC в положение «Выкл «, после чего символ N с панели уведомлений исчезнет.
Отключить или не отключить NFC?
Откровенного говоря, в настоящее время реальной пользы от NFC для подавляющего большинства Android-юзеров практически никакой. Ну, как мы уже сказали, фотки или другие файлы можно с одного смартфона на другой перекидывать. Системы бесконтактных мобильных платежей пока столь-либо значительной популярностью у населения не пользуются и, есть такое подозрение, что еще довольно долго пользоваться не будут. Упомянутые Android Pay и Samsung Pay, не смотря на их весьма удачный дебют в Штатах, в наши края попадут не скоро.
Так что, если вы сейчас находитесь не в американском магазине, то можете смело вырубать функцию NFC в своем Android-смартфоне и сэкономите таким образом заряд его аккумулятора.
