NFC или связь ближнего радиуса действия, это популярная беспроводная технология, которая позволяет передавать данные между двумя устройствами, находящимися в непосредственной близости друг от друга. Он часто используется как более быстрая и безопасная альтернатива QR-кодам для других приложений ближнего действия, таких как мобильные платежи. Практически в этой технологии нет ничего особенного — у вас есть электронные считывающие устройства, которые позволяют считывать данные с различных тегов NFC.
Теги NFC на удивление универсальны и, как правило, могут быть полезны в ситуациях, когда вы можете легко передавать небольшие объемы данных. В конце концов, прикосновение к поверхности требует меньше времени и усилий, чем использование сопряжения Bluetooth или других традиционных методов беспроводной связи. Например, цифровые камеры и наушники имеют встроенные метки NFC, которые можно коснуться, чтобы быстро установить соединение с устройством.
Смотрите также: Лучшие смартфоны с NFC
Если вы когда-нибудь задумывались, как работают метки и считыватели NFC, эта статья для вас. В следующих разделах мы кратко рассмотрим, как они работают, а также как вы можете читать и записывать данные в тег с помощью смартфона.
Как работают метки NFC?
Теги NFC бывают разных форм и размеров. Самые простые часто строятся в виде квадратной или круглой наклейки. Такие бирки имеют чрезвычайно простую конструкцию — они состоят из тонкой медной катушки и небольшого места для микрочипа.
Катушка позволяет метке без проводов получать питание от считывателя NFC посредством процесса, известного как электромагнитная индукция. По сути, всякий раз, когда вы подносите активный считыватель NFC к метке, последний получает питание и передает любые сохраненные данные в своем микрочипе. Теги могут использовать шифрование с открытым ключом, если задействованы конфиденциальные данные, для предотвращения спуфинга и других злонамеренных атак.
Поскольку базовая структура тега NFC довольно проста, вы можете разместить метки во множестве форм-факторов. Возьмите гостиничные карточки-ключи или карты доступа. Обычно это просто пластиковая карта с медными обмотками и памятью на микрочипе. Тот же принцип применяется к кредитным и дебетовым картам, оснащенным NFC, которые содержат тонкие медные антенны, идущие по периметру карты.
Теги NFC бывают разных форм-факторов, от небольших наклеек до пластиковых карт, похожих на кредитные карты.
Стоит отметить, что устройства NFC с питанием, такие как смартфоны и планшеты, также могут выступать в качестве метки NFC. В отличие от RFID, который поддерживает только одностороннюю связь, NFC может облегчить двунаправленную передачу данных. Это позволяет телефону, имитировать встроенный тег NFC, аналогичный тем, которые используются для бесконтактных платежей. Это, конечно, гораздо более продвинутые устройства, но основной принцип работы тот же.
Типы меток NFC
Большинство тегов NFC соответствуют стандарту ISO 14443 для беспроводной передачи данных на основе близости. Также существует пять подтипов, удобно обозначенных типами с 1 по 5. Теги типа 1 являются наименее продвинутыми, поскольку они способны хранить только менее одного килобайта данных. Это всего несколько сотен символов текста — так что у такого тега достаточно памяти для хранения URL-адреса или пароля Wi-Fi, но не более того. Скорость передачи тоже не очень велика, около 100 кбит/с.
На другом конце спектра метки NFC типа 5 способны хранить 32 КБ памяти. Они могут передавать данные примерно в четыре раза быстрее, чем теги типа 1. Это все еще не так много данных по сравнению с типичной картой microSD того же физического размера. Однако этого более чем достаточно для случаев, как продажа билетов и контроль доступа. Эти типы тегов предлагают дополнительные функции, такие как защита от несанкционированного доступа и улучшенные возможности обработки помех.
Теги NFC различаются по объему памяти и скорости чтения.
Однако, как и следовало ожидать, более совершенные метки NFC также стоят дороже в производстве. Учитывая, как мало данных часто передается через этот носитель, большинство приложений в достаточной степени обслуживаются более примитивными типами. Бирки типа 1 и 2, которые встречаются намного чаще, стоят всего несколько центов при покупке оптом.
Теги NFC часто доступны для чтения и записи, поэтому вы можете повторно использовать их по своему усмотрению. Это еще больше снижает стоимость развертывания для крупномасштабных сценариев использования.
Читайте также: Как пользоваться NFC на Android
А как насчет Apple AirTag и других смарт-тегов?
Возможно, вы слышали о персональных трекерах объектов, таких как Apple AirTag и Samsung Galaxy SmartTag+. Несмотря на то, что их названия заставляют вас поверить, что они являются тегами NFC, эти трекеры вместо этого полагаются на разные беспроводные протоколы с большей дальностью действия.
Bluetooth с низким энергопотреблением, работает на расстоянии нескольких метров и не требует близости или контакта, как это делает NFC. Еще одна перспективная беспроводная технология — это сверхширокая полоса(СШП). Короче говоря, устройства могут использовать СШП для определения местоположения, что позволяет определять местонахождение AirTag с точностью до сантиметра. Смартфоны премиум-класса, выпущенные после 2019 года, такие как iPhone 11 и Galaxy S21, включают поддержку UWB.
Тем не менее, AirTags Apple включает тег NFC, содержащий контактную информацию владельца. Если вы найдете потерянный трекер, просто приложите к нему любой NFC-совместимый смартфон. Или, если у вас есть лишний, вы можете изменить назначение тега для автоматизации, как мы обсудим в следующем разделе.
Как работают считыватели NFC?
До сих пор мы обсуждали только теги NFC, но как насчет считывателей? Что ж, мы уже установили, что считыватели NFC обеспечивают питание и считывают данные с пассивных тегов. Для этого считывателям NFC нужен источник питания, который пропускает электрический ток через собственную катушку. Это создает переменное магнитное поле в непосредственной близости от читателя. Внесение метки в этот диапазон магнитного поля в конечном итоге приводит к индуктивной связи между двумя катушками благодаря закону индукции Фарадея.
После включения тега фактический процесс передачи данных также довольно прост. Читатели могут обнаружить, как метка NFC модулирует электромагнитное поле. Техника, известная как Манчестерское кодирование используется для определения двоичных значений (нулей и единиц) из электромагнитных импульсов. Наконец, эти двоичные значения преобразуются в читаемый человеком текст. Однако не волнуйтесь — вам не нужно ничего знать об этом, чтобы на самом деле использовать тег NFC или считыватель в реальном мире.
Бесконтактные платежные терминалы, пожалуй, самые распространенные считыватели NFC. Второе место занимают шлюзы доступа к общественному транспорту. В обоих случаях выдается уникальный NFC-тег в виде карты или токена, на котором хранится информация о балансе или учетной записи. Между тем, считыватели обычно представляют собой стационарные устройства с активным подключением к источнику питания и данным, иногда через аккумулятор и соединение Wi-Fi соответственно.
Теги NFC: как читать и записывать данные
Как упоминалось ранее, в наши дни большинство смартфонов среднего и премиум-класса оснащены оборудованием NFC. Это значительно упрощает чтение существующей метки NFC: просто используйте заднюю часть смартфона, чтобы физически контактировать с ней. В зависимости от содержимого тега на смартфоне автоматически должно появиться всплывающее окно с предложением выполнить действие. Например, тег с URL-адресом может отображаться в веб-браузере, а тег, встроенный в пару наушников, автоматически инициирует сопряжение по Bluetooth.
Читайте также: Как включить функцию NFC в телефоне на Андроид
Что касается записи или перезаписи данных, имейте в виду, что не все теги NFC поддерживают операции чтения-записи. Некоторые теги, например, запрограммированные для управления доступом, могут иметь защиту от записи для предотвращения взлома или несанкционированного изменения. Наклейки и карты NFC, такие как NTAG 213 и 215 — лучший выбор для перезаписываемых тегов NFC. Их можно купить в магазинах электроники или даже на обычных веб-сайтах.
Вы можете запрограммировать большинство стандартных тегов NFC для включения любых данных или текста, которые вы хотите, используя не что иное, как ваш смартфон.
С перезаписываемым тегом NFC вы можете запрограммировать его на все, что захотите. Такие приложения, как NFC Tools, позволят вам записать в тег контакт, информацию о сопряжении Bluetooth, ссылку на веб-сайт или конфигурацию Wi-Fi. В качестве более сложного примера вы можете объединить теги NFC с приложением автоматизации, например Tasker на Android или ярлыки на iOS для выполнения таких действий, как включение света.
И это все, что нужно знать о метках и считывателях NFC. Если вы хотите узнать больше об основах технологии и вариантах ее использования в реальном мире, попробуйте наше подробное руководство по NFC.