Что такое служба nfc в андроид

Время на прочтение

Привет, Geektimes! Хотя технологии активно шагают в массы, зачастую по-прежнему можно заметить широкие глаза продавца на кассе, если вы решили оплатить свою покупку смартфоном, или  озадаченного коллегу, который увидел, как вы пополнили свой билет для проезда в метро без использования специального терминала.

Имя этому объекту удивления — NFC, и сегодня мы с вами разберемся, как же работает эта технология, и нужна ли она в вашем смартфоне. Всех желающих по традиции милости просим под кат.

Здравствуйте, пользователи Хабра! Я представляю вашему вниманию перевод статьи «What is NFC and how does it work» под авторством Robert Triggs. Вроде, казалось бы, зачем автору оригинала писать на эту тему в 2019-м, а мне переводить на пороге 2020? Сегодня NFC обрело свою реальную жизнь и перестало быть гиковской технологией для брелоков-токенов. Теперь это и платежи, и отчасти умный дом и умное производство. А поэтому — почему бы не повторить пройденное, а для кого-то и новое?

NFC является приоритетно развивающейся беспроводной технологией, благодаря развитию систем онлайн-платежей, таких как Samsung Pay и Google Pay. Особенно, когда дело доходит до флагманских устройств и даже (смартфонов) среднего класса. Возможно вы слышали этот термин раньше, но что конкретно представляет собой NFC? В этой части мы разберём, что это такое, как оно работает и для чего его используют.

NFC расшифровывается как «Near Field Communication» («Коммуникация ближнего поля») и, как следует из названия, обеспечивает связь на коротком расстоянии между совместимыми устройствами. Для этого требуется как минимум одно устройство для передачи, а другое — для приема сигнала. Ряд устройств используют стандарт NFC и будет считаться пассивным или активным.

Пассивные устройства NFC включают в себя метки и другие небольшие передатчики, которые отправляют информацию на другие устройства NFC без необходимости использования собственного источника питания. Однако они не обрабатывают любую информацию, отправленную из других источников, и не подключаются к другим пассивным устройствам. Они часто используются для интерактивных знаков на стенах или, например, рекламных объявлений.

Активные устройства умеют отправлять или получать данные и обмениваться данными друг с другом, а также с пассивными устройствами. На данный момент именно смартфоны являются наиболее распространенной формой активного устройства NFC. Считыватели карт общественного транспорта и сенсорные платежные терминалы также являются хорошими примерами этой технологии.

Что такое NFC?

Как многие наверняка знают, NFC — технология высокочастотной беспроводной связи с малым (несколько сантиметров, но не больше 10 см) радиусом действия. В основе Near Field Communication (обмена на ближнем расстоянии) лежит радиочастотная идентификация (RFID) — данные, которые хранятся в транспондерах, считываются и записываются при помощи радиосигналов. Активные и пассивные объекты, в свою очередь, идентифицируются автоматически.

Но стандартного определения здесь явно недостаточно. История NFC довольно интересная: технология берет свое начало более 12 лет назад — именно тогда три технологических гиганта (Nokia, Sony и NXP Semiconductor) решили создать форум NFC для развития интерфейса касательного взаимодействия между устройствами. Несмотря на то, что сам интерфейс был далеко не быстрым (и остается таким по сей день), идея передачи небольших данных с низким энергопотреблением все же взяла свое. R FID заработала по-новому и получила массовое признание. В результате многие производители смартфонов, аксессуаров и других устройств сейчас не обделяют NFC ни один свой новый продукт.

Рабочей частотой для NFC является 13,56 МГц, максимальная скорость обмена данными едва превышает 400 Кбит/с. Однако в данном случае огромную роль играет время установления соединения: чтобы подключить два устройства при помощи этой технологии, понадобится менее десятой доли секунды.

Принцип работы NFC основан на электромагнитной индукции. Суть в том, что при помощи антенны передатчик считывателя постоянно излучает сигнал в форме синусоиды на вышеупомянутой чистоте.

Датчик (или Listening Device) также оснащен рамочной антенной. Когда датчик и считыватель (Polling Device) оказываются на расстоянии, достаточном для работы NFC, и та, и другая катушка образуют воздушный трансформатор. Магнитное поле порождается переменным током в катушке считывателя, после этого ток создается во второй катушке — датчика. Этой энергии запросто хватает для работы последнего, поэтому NFC способна работать с пассивными устройствами.

В это время происходит шунтирование антенны одним из транзисторов устройства-передатчика, откуда возникает модуляция высокочастотного сигнала. Этот сигнал и «ловит» считыватель. В основном для NFC используется Манчестерское кодирование (с коэффициентом амплитудной модуляции 10 %). Также используется модифицированный код Миллера, правда в этом случае скорость едва будет превышать 100 Кбит/с.

В пассивном режиме считыватель создает электромагнитное поле, NFC-метка модулирует его и формирует ответ. Иными словами, метке вовсе не обязательно быть подключенной к источнику питания или иметь встроенный аккумулятор, поэтому ее размеры можно сократить до минимума. Если же мы имеем два устройства с двумя активными сигналами, здесь все проще — они работают, грубо говоря, «по очереди».

Пассивная NFC-метка выглядит примерно так:

В смартфонах антенну NFC, как правило, закрепляют под задней крышкой для более устойчивого сигнала.

После этого ваш смартфон готов выступать сразу в нескольких ипостасях. Он может стать не только платежным средством и ключом, но и также средством идентификации владельца, проездным билетом или просто бонусной картой. Вот основные режимы работы смартфона с NFC на борту.

NFC — встроенный в устройство чип, позволяющий реализовать бесконтактную оплату без специальной банковской карты. Данные о карте записаны в приложение (Google Pay или Apple Pay для разных ОС соответственно) в зашифрованном виде и могут считываться терминалом, поддерживающим технологию. Сам чип может быть вшит в современные смартфоны среднего и премиального сегмента.

В целом технология позволяет осуществить не только покупку товара с помощью телефона, но и быстро выполнять запрограммированные функции с помощью специальных меток. Может быть использована в качестве встроенного в сим-карту чипа, ещё реже — в поддерживающих функцию картах памяти формата microSD.

Использование меток

NFC метка — это пассивное устройство, как правило компактного размера, содержащее предварительно записанную с помощью приложения информацию. Метки с низкой способностью скорости передачи данных используются для элементарных задач: активация определённой функции в смартфоне — вызов, разблокирование устройства, включение / выключение Wi-Fi и прочее. Следующий уровень позволяет выполнять задачи посложнее, но при этом не имеют возможности перезаписи информации.

Стоимость таких меток приемлема и может быть использована в бюджетном сегменте в больших размерах и самых различных целях. Например, для продвинутых клиентов можно создавать визитки с метками, содержащими ссылку на сайт предприятия или услуги, словно QR-коду. Для выполнения перехода на записанную страницу необходимо лишь провести устройством с NFC чипом на расстоянии 10 сантиметров от объекта. Вполне возможно эта технология опередит QR коды при условии наличия чипов в большинстве доступных на рынке устройств.

Аксессуары с NFC

Чип встраивается не только в современные смартфоны, но и в другие интересные устройства. Среди них можно выделить кольца, смарт-часы и брелки. Диапазон распространения и выполнения задач может отличаться в зависимости от возможности программирования таких объектов и их дальнейшего использования. Как правило, они содержат пассивные элементы для активации которых необходим будет активный механизм (терминал, смартфон, прочие считывающие устройства).

NFC можно встретить в устройствах воспроизведения мультимедиа для быстрой активации нужных функций с помощью активного элемента.

Бесконтактная оплата

На данный момент наибольшую реализацию чип нашёл на рынке: он используется для бесконтактной оплаты заменяя пластиковую карту с возможностью аналогичного проведения финансовых операций на кассе. Таким образом можно забыть о банковских картах в принципе, если вы являетесь счастливым владельцем смартфона с NFC.

Работает всё очень просто. Подойдя к кассе с поддерживающим терминалом вы активируете смартфон разблокировав его (если установлена защита в виде пароля / пин кода и прочее) и подносите к считывающему устройству на расстоянии не менее 10 сантиметров. Система практически моментально реагирует на сопряжение устройств и выдаёт на экране вашего устройства результат транзакции. При успешной оплате терминал сообщит о снятии средств, а продавец будет счастлив от отсутствия необходимости выдавать покупателю сдачу.

Передача данных

Ещё одним полезным свойством NFC является возможность обмена данными между устройствами, у которых установлен чип. Передавать можно практически любые данные: файлы различного формата, контакты, медиа, другую информацию. Скорость зависит от производительности устройства и качества установленной технологии в смартфон.

Безопасность

Разработчики устройств, поддерживающих эту полезную технологию заверяют — использование NFC совершенно безопасно при реализации бесконтактной оплаты. При передачи данных терминалу используется не прямая информация о карте (её номер и другие значения важных параметров), а зашифрованный код, выполняющий команду считывания денег с неё.

Разумеется, функция будет полностью безопасной при использовании соответствующих мер в активном устройстве:

Вышеперечисленные методы могут быть использованы как по отдельности так и в комбинированном варианте, в зависимости от выбранной функции и возможности взаимодействия их между собой.

Таким нехитрым образом можно заменить кучу банковских карт и наличных средств в грубом кошельке на функционал, встроенный в ваш смартфон, который определённо находится с вами каждый день. Помимо этого с помощью NFC вы можете облегчить управление электронными устройствами и телефоном, обезопасив при этом используемые функции вышеперечисленными методами безопасности.

Все мы привыкли к такой данности в смартфоне как NFC. И вроде бы всё с этим ясно.

Многие не покупают смартфоны, где нет NFC, думая что это только про покупки. Но есть куча вопросов.

Но знали ли вы что еще умеет эта технология? Что делать если в вашем смартфоне нет NFC? Как использовать чип в iPhone не только для Apple Pay? Почему она не работает, особенно с карточками Мир?

Сегодня мы расскажем как она работает и разберем все подробности. И главное — почему это самая недооцененная технология в вашем смартфоне!

Как работает NFC?

Вы наверняка знаете, что NFC расшифровывается как Near Field Communication или по-русски — связь ближнего действия.

Но это не обычная передача данных по радиоволне. В отличие от Wi-Fi и Bluetooth NFC устроен хитрее. В основе лежит электромагнитная индукция. Это очень крутая штука из школьной программы, напомню.

Идея в том, что вы берете один проводник, в котором нет электричества. И кладете рядом с ним второй проводник, в котором есть электричество. И знаете, что? В первом проводнике, где электричества не было, начинает течь ток!

Когда мы впервые про нее узнали, подумали, что такое невозможно! Серьезно? Вы гоните! Пошли играть в Counter Strike, пацаны.

Ну так вот, когда вы подносите смартфон к какой-нибудь NFC метке без питания, этого крошечного электромагнитного поля от смартфона достаточно, чтобы внутри метки побежали электроны, и заработали микросхемы внутри неё.

Ах да. В каждой метке есть крошечная микросхема. Например, в банковских картах микрочип запускает даже простенькую версию Java. Каково?

Может быть вы ещё слышали аббревиатуру RFID. Её разработали лет на 30 раньше. Она расшифровывается как радиочастотная идентификация. И по сути только для идентификации и подходит. Во многих офисных центрах пропуска до сих пор с RFID.

Так вот NFC является продвинутой веткой стандарта RFID и читает часть таких меток. Но главное отличие в том, что NFC умеет еще и передавать данные, в том числе зашифрованные.

NFC работает на частоте 13,56 МГц, что позволяет развить неплохую скорость от 106 до 424 Кбит/с. Так что mp3-файл скачается за пару минут, но только на расстоянии до 10 см.

Физически NFC — это маленькая катушка. Например в Pixel 4 прикреплена к крышке и выглядит вот так.

А так в Xiaomi Mi 10 Pro:

И тут как раз пора поговрить о том, что умеет делать NFC?

Работа этой технологии и смежных, вроде RFID, описаны в стандарте ISO 14443.  Там еще много чего свалено в кучу: например, итальянский протокол Mifare и VME — это в банковских картах.

NFC — это своего рода USB Type-C в мире беспроводных технологий, если вы понимаете, о чем я.

Но главное вот что. N FC может работать в трех режимах:

Зачем NFC, если есть Bluetooth и Wi-Fi, ведь у них и скорость, и радиус действия больше.

Бонусы NFC вот в чем:

Есть правда еще Bluetooth Low Energy, но это отдельная история.

Зачем? Что нам это даёт?

Помимо уже очевидных сценариев: пропуска, оплата и проездные — есть приложения, которые умеют класть деньги на карту «Тройка» и другие транспортные карты.

Есть приложение — Считыватель банковских карт. Оно например может показать последние транзакции по карте. Не уверен, что это очень этично, но приложение лежит в Play Market.

Кстати, многих интересует, почему Google и Apple Pay не работают с картами Мир? Дело не в технических особенностях. Просто платежная система не договорилась с сервисами. Платить можно через свое приложение под Android — Мир Pay. Правда оно глючное, а под iPhone его вовсе нет!

Кстати, лайфхак. Если у вашего Android нет NFC, но платить очень хочется, что делать? Можно положить карточку под чехол. Обращайтесь. Правда толстые чехлы могут не пропускать волны даже встроенного NFC — так что проверяйте.

Мы уже поговорили про устройства, но есть вторая важная часть — это NFC метки. Они бывают двух видов.

Тут можно хранить кучу всего, например:

Такую метку прочитает любой телефон с NFC.

Что делать, если у вас нет NFC меток? Их можно заказать, стоят копейки.

Но можно взять обычную банковскую карту или транспортную, вроде «Тройки». Это закрытые для записи метки. Типичный пример — ваша банковская карта. На них нельзя ничего записать.

Но ваш смартфон можно запрограммировать на любые действия, когда к нему приложат такую штуку.

Если у вас Android, можно поставить приложение например MacroDroid или NFC ReTag. В них можно назначать примерно такие же действия на NFC-теги. Включать/выключать Wi-Fi и звонок, запускать приложения, включать ночной режим. Например, можно сделать так, что когда вы кладете телефон на карту «Тройка», у вас автоматом открывается канал Droider. Рекомендую!

Кстати вот так выглядит содержимое «Тройки».

А еще можете почитать на Habr.com про чувака, который вживил NFC-метку себе в руку.

Для чего еще может использоваться NFC?

Одна из перспективных штук — электронные билеты. В кино или на концерты. Сейчас это делают через QR-код и это не так круто, на мой взгляд. Хотя миллионы китайцев со мной не согласятся.

Про Apple

Что делать, если у вас iPhone? Все думают, что доступ к NFC закрыт на iPhone, но это не так. Начиная с iOS 11, то есть с 2017 года Apple открыла доступ для разработчиков. И уже есть множество приложух таких же как на Android. Например, NFC Tools.

Правда там остаются ограничения: транспортные и банковские карты, например, не сканируются. Нужны специальные метки, о которых мы уже говорили.

Что делать? В iOS 13 появилась Функция Команды (Siri). И вот она как раз имеет доступ к любым NFC-меткам. Так что тут можно настроить запуск музыки по карте «Тройка». Или включить умную лампочку. Или еще кучу всего. Команды — реально бомбическая штука. Не понимаю, почему в Android такого до сих пор нет.

Зарядка

Если к этому моменты вы решили, что все знаете об NFC и устали от этих унылых применений. То вот вам кое-что бомбическое.

Есть такая организация NFC Forum, которая сертифицирует NFC. Вообще у каждой технологии есть такая организация, и хорошо если она одна.

И вот на днях они выложили очередной апдейт стандарта. И знаете что? Теперь NFC поддерживает беспроводную зарядку. Да, по сути, это четвёртый режим работы.

Как спросите вы? Электромагнитная индукция, помните? При помощи нее.

К слову Qi-зарядка работает точно по такому же принципу. Только там катушка побольше.

Но есть одна проблема. Катушка у NFC маленькая, а значит и мощность зарядки маленькая — всего 1 Ватт.

Можно ли зарядить смартфон с такой скоростью? Не стоит даже пробовать. Впрочем, функцию для этого и не придумывали.

Основное назначение ровно противоположное — зарядка смартфоном других устройств. Это вроде реверсивной зарядки в Galaxy и других смартфонах. Например, можно подпитать сами беспроводные наушники, а не кейс от них. По сути, перед нами очень дешевая беспроводная зарядка, которая есть в любом смартфоне и которую легко вставить в любое умное устройство.

Кстати 1 Ватт это не то чтобы слишком мало. Для сравнения со всеми iPhone кроме 11 Pro, кладут 5-ваттную зарядку. А мощность обратной беспроводной зарядки в современных флагманах колеблется на отметке 5 или 7 Вт.

Но есть одно но — на текущих моделях эта фича не заработает. Смартфоны с с такой фишкой скорее всего начнут появляться через год-полтора. Так что ждите рекламу этой штуки от Samsung.

Бонус для тех, кто дочитал

Android NFC могут пользоваться владельцы разных смартфонов. Эта функция позволяет делать покупки онлайн и в реальной жизни с помощью бесконтактной оплаты. Чтобы NFC в телефоне работало исправно, необходимо провести его базовую настройку.

NFC (с англ. Near Field Communication) — технология передачи данных между устройствами на близком расстоянии. Работа функции основывается на встроенном специальном чипе в обоих устройствах, позволяющем принять сигнал с данными. К примеру, пользователь может отправлять мультимедийные файлы со смартфона на умные часы, или с фотоаппарата на смартфон.

Технология NFC также объединяет приложения и способы оплаты, сохраненные на каждом устройстве. Для совершения покупок при помощи смартфона достаточно выполнить базовые действия:

Данная опция очень удобна в семейном кругу, где все члены семьи используют одну карту для оплаты. Также пользователю больше не нужно беспокоиться о том, что он может забыть кошелек дома. Платежные средства всегда будут у него под рукой.

Приложения для бесконтактной оплаты имеют определенные системные требования. На ОС Андроид наиболее популярным является Google Pay. Он подходит для телефонов от разных производителей. Для его активации необходимы такие параметры смартфона:

Если NFC можно подключить извне, то программы для Android не будут работать на кастомной прошивке или нелицензированном смартфоне. Любителям расширенных настроек также придется от них отказаться в пользу бесконтактных платежей.

Можно ли установить модуль NFC на телефон?

Последние модели смартфонов чаще всего оснащены встроенным модулем NFC. Однако что делать тем, у кого старые версии телефонов?

В интернет-магазинах и салонах мобильной связи можно купить NFC модуль для смартфона в нескольких видах:

Внешние модули подходят для смартфонов, фотоаппаратов и умных часов. Они работают наравне со стандартным встроенным чипом и также могут передавать данные между устройствами.

Как встроить чип в устройство? Все очень просто: сим-карта или метка вставляются в обычный слот для SIM и карт памяти. Антенна NFC аккуратно прикрепляется к действующей сим-карте и остается вместе с ней внутри корпуса.

NFC антенну нельзя подключить смартфонам с боковым отверстием для сим-карт или несъемной задней крышкой.

Самый простой способ — обратиться к оператору сотовой связи и попросить замену обычной симки на карту со встроенным чипом. Однако следует учесть пару нюансов:

После установки сим-карты NFC пользователь может совершать платежи с помощью смартфона. Сумма покупки будет списываться с банковского счета, прикрепленного к симке. После каждой транзакции на телефон будет приходить смс-уведомление от банка с указанным платежом.

Ещё один способ — приклеивание стикера со встроенным чипом NFC на корпус устройства. Каждый стикер имеет уникальный идентификационный номер и сертификацию.

Чтобы воспользоваться модулем, достаточно открыть заднюю крышку смартфона и прикрепить стикер к устройству. Далее на телефон нужно установить приложение NFC Tools, позволяющее настроить внешний модуль и осуществлять оплату.

Как включить NFC на Андроид?

Настроить NFC на Андроиде с готовым встроенным чипом гораздо проще. На всех смартфонах данной операционной системы настройка проходит одинаково.

Для активации NFC нужно открыть стандартные настройки телефона и перейти в раздел «Ещё». Его можно найти сразу в основном меню или вкладке «Беспроводные соединения».

В этом разделе находится опция бесконтактной оплаты. Напротив нее следует поставить галочку для активации или подвинуть флажок вправо (в зависимости от модели смартфона).

Также стоит обратить внимание на функцию Android Beam. Она тоже должна быть активной для отправки данных на другое устройство.

Во вкладке «Бесконтактная оплата» следует выбрать приложение, через которое по умолчанию будет проводиться платеж.

Если у пользователя нет подобных настроек в смартфоне, его модель не поддерживает передачу данных через NFC.

Как подключить платежное средство?

После успешной активации службы NFC следует загрузить приложение для бесконтактной оплаты. На Андроид чаще всего устанавливают Google Pay, так как к нему можно присоединить несколько карт от разных банков для оплаты. Некоторые пользователи любят приложения от конкретных банков, такие как Яндекс. Деньги. Владельцы Самсунг предпочитают Samsung Pay, поскольку данное приложение оптимизировано под их смартфоны.

Чтобы узнать, как платить через NFC с телефона Android, достаточно выполнить пару действий:

Рассмотрим действия подробно на примере Google Pay.

Как загрузить Android Pay на телефон? Для этого следует открыть Плэй Маркет и ввести название программы в поиске. Среди предложенных вариантов выбрать нужный и нажать кнопку «Установить».

Приложение загрузится в течение пары минут. После этого следует нажать кнопку «Открыть».

Программа запросит доступ к местоположению и данные от аккаунта Google. Затем попросит добавить банковскую карту в качестве основного платежного средства. Система принимает карты Visa, Mastercard или Maestro. Пользователю нужно внести:

Далее следует указать номер телефона для подтверждения данных. На него придет смс с одноразовым паролем, который нужно указать в приложении.

После этого нужно активировать пользовательскую блокировку экрана. Поскольку приложение содержит конфиденциальные данные, оно требует дополнительную защиту от злоумышленников.

Для активации пароля следует открыть настройки смартфона и перейти в раздел «Экран блокировки». Здесь пользователь может выбрать графический ключ, отпечаток пальца, пин-код или Face ID для разблокировки.

После установки блокировки следует вновь открыть Google Pay. На экране появится основная страница с добавленной картой.

Если у владельца смартфона по каким-то причинам нет пластиковой карты, он может использовать виртуальную для бесконтактных платежей. Её можно открыть в любом приложении банка онлайн.

Эмуляция карты имеет те же данные, что и обычная пластиковая карта. Ее единственное отличие в том, что расплачиваться ею можно только через интернет-приложения.

Яндекс. Деньги, к примеру, изначально предлагает всем новым пользователям бесплатно открыть бесконтактную карту. Делается это за считанные минуты, после чего сразу можно совершать покупки с ее помощью.

Чтобы узнать, как добавить виртуальную карту, достаточно перейти в раздел «Оплата» и нажать на вкладку «Способ оплаты». Данные карты необходимо будет ввести вручную.

В Google Pay также есть раздел «Карты», куда можно добавить проездные билеты, карты лояльности и подарочные сертификаты. Этот раздел особенно полезен тем, кто осуществляет оплату метро телефоном NFC.

Практически у каждого жителя Москвы и Московской области есть персональный проездной. Карта Тройка на NFC Android легко прикрепляется через раздел «Карты» в Google Pay. После чего ее можно автоматически пополнять через приложение и использовать в любом общественном транспорте при помощи смартфона.

Как отключить карту от системы?

Чтобы деактивировать карту в Google Pay или любом другом приложении, достаточно открыть раздел «Оплата» и выбрать нужную карту. В правом верхнем углу будет значок, при нажатии на который появится опция «Отключить бесконтактную оплату». Через опцию также можно полностью удалить карту из системы.

Приложение или NFC не работает — что делать?

Если в работе NFC Android произошел сбой, либо приложение перестало реагировать на бесконтактную оплату, рекомендуется обратиться в службу поддержки.

На официальном сайте Google Pay есть раздел «Справка и поддержка», где находятся стандартные вопросы пользователей:

В поле «Опишите проблему» следует ввести подходящий запрос и найти вариант ответа. Либо заполнить форму обращения на сайте с подробным описанием проблемы.

NFC на Андроид позволяет обмениваться данными между устройствами и проводить бесконтактную оплату. На многих смартфонах есть встроенный чип NFC. На гаджет можно установить внешний модуль, который будет работать наравне со стандартным чипом. Чтобы оплачивать покупки с помощью смартфона, достаточно иметь активный модуль NFС и приложение для бесконтактной оплаты с привязанной банковской картой.

Метки NFC

Это еще один распространенный способ применения NFC в смартфоне. Метки NFC получили большую популярность в торговых и рекламных зонах: их встраивают в афиши, рекламные щиты, помещают на товары в магазинах. Обычно это небольшие стикеры, стоимость которых не превышает 50 рублей. Затраты минимальные, зато какой эффект! От получения более подробной информации о концерте или товаре до ссылки на трейлер нового фильма.

Вы можете создавать собственные NFC-метки, модернизировать их и затем использовать в повседневной жизни. Как правило, для этого используется сторонний софт вроде NFC TagWriter. Приложение довольно простое и позволяет записать на метку множество типов данных — от контакта и телефонного номера до закладки веб-браузера. Можно даже записать на метку свои контактные данные, а потом наклеить ее на визитку — чем не оригинальное решение? Сэкономите на бумаге, правда если у собеседника смартфон без NFC, может получиться неловко.

На самом деле NFC-метки — настоящий подарок, когда речь заходит об автоматизации. Например, можно наклеить метку на ноутбук и при помощи приложения Trigger настроить включение точки доступа, выбрав в качестве действия «Беспроводные и локальные сети». Решение попроще — записать пароль от Wi-Fi на метку, наклеить ее на роутер, и потом всякий раз, когда гости спросят пароль, отправлять их к NFC-метке. Или еще: установить метку около кровати и сделать так, чтобы при прикосновении на смартфоне включался авиарежим (опять же с помощью Trigger).

Полезно будет и автомобилистам — записали на метку алгоритм запуска навигатора, наклеили ее на держатель для смартфона, и всякий раз, когда вы будете устанавливать устройство на это место, навигатор будет запускаться автоматически.

И таких примеров применения NFC-меток еще очень и очень много. Зачастую появление новых кейсов ограничивается вовсе не технологией, а фантазией пользователя.

Сравнение с Bluetooth

Итак, чем отличается NFC от других беспроводных технологий? Вы подумаете, что NFC несильно-то и нужен, учитывая, что Bluetooth сильнее распространён и удерживает лидерство на протяжении многих лет (и, к слову, превалирует в упомянутых выше системах умного дома и умного производства). Тем не менее, есть несколько важных технических различий между ними, которые дают NFC некоторые существенные преимущества в определенных обстоятельствах. Основной аргумент в пользу NFC заключается в том, что он требует гораздо меньшего энергопотребления, чем Bluetooth. Это делает NFC идеальным для пассивных устройств, таких как упомянутые ранее интерактивные метки, поскольку они работают без основного источника питания.

Однако это энергосбережение имеет ряд существенных недостатков. В частности, дальность передачи значительно меньше, чем у Bluetooth. В то время как NFC имеет рабочий диапазон в 10 см, всего несколько дюймов, Bluetooth передаёт данные на расстоянии чуть более 10 метров от источника. Еще одним недостатком является то, что NFC немного медленнее, чем Bluetooth. Он передает данные с максимальной скоростью всего 424 кбит/с по сравнению с 2,1 Мбит/с для Bluetooth 2.1 или около 1 Мбит/с для Bluetooth Low Energy.

Но у NFC есть одно главное преимущество: более быстрое подключение. Из-за использования индуктивной связи и отсутствия ручного сопряжения соединение между двумя устройствами занимает менее одной десятой секунды. В то время как современный Bluetooth соединяется довольно быстро, NFC все еще очень удобен для определенных сценариев. И пока мобильные платежи — его неоспоримая сфера применения.

Samsung Pay, Android Pay и Apple Pay используют технологию NFC — хотя Samsung Pay работает по другому принципу, в отличие от других. Пока Bluetooth работает лучше для соединения устройств для передачи/обменом файлов, подключения к колонкам и т.д., мы надеемся, что NFC всегда будет иметь место в этом мире благодаря быстроразвивающимся технологиям мобильных платежей.

Кстати, вопрос к Хабру — а вы используете NFC-токены в своих проектах? Каким образом?

Теперь мы знаем, что такое NFC, но как это работает? Как и Bluetooth, Wi-Fi и другие беспроводные сигналы, NFC работает по принципу передачи информации по радиоволнам. Коммуникация ближнего поля — один из стандартов для беспроводной передачи данных. Это означает, что устройства должны соответствовать определенным спецификациям, чтобы правильно взаимодействовать друг с другом. Технология, используемая в NFC, основана на старых идеях RFID (радиочастотная идентификация), в которых для передачи информации использовалась электромагнитная индукция.

Это отмечает одно существенное различие между NFC и Bluetooth/WiFi. Первый может быть использован для индукции электричества в пассивные компоненты (в пассивный NFC), а также просто для отправки данных. Это означает, что пассивные устройства не требуют собственного источника питания. Вместо этого они получают питание от электромагнитного поля, создаваемого активным NFC, когда оно входит в зону действия. К сожалению, технология NFC не обеспечивает достаточной индуктивности для зарядки наших смартфонов, но беспроводная зарядка QI основана примерно на том же принципе.

Частота передачи данных по NFC составляет 13,56 мегагерц. Вы можете отправлять данные со скоростью 106, 212 или 424 кбит/с. Это достаточно быстро для диапазона передачи данных — от контактных данных до обмена изображениями и музыкой.

Чтобы определить, какой тип информации будет доступен для обмена между устройствами, стандарт NFC в настоящее время имеет три различных режима работы. Возможно, наиболее распространенное использование (NFC) в смартфонах — это режим одноранговой связи. Это позволяет двум устройствам с поддержкой NFC обмениваться различной информацией друг с другом. В этом режиме оба устройства переключаются между активным при отправке данных и пассивным при получении.

Режим чтения/записи является односторонней передачей данных. Активное устройство, возможно ваш смартфон, связывается с другим устройством для считывания информации с него. Рекламные теги NFC тоже используют этот режим.

Последний режим работы — эмуляция карты. Устройство NFC функционирует как интеллектуальная или бесконтактная кредитная карта для того чтобы производить платежи или подключаться к системам оплаты общественного транспорта.

Открываем все двери

Кто-то реализовывает подобное и в домашних условиях, но в основном использование NFC для идентификации и контроля пользователя характерно для предприятий и организаций. Турникеты и замки настраиваются таким образом, что при помощи метки, которая является пропуском, решают, стоит давать ее обладателю разрешение на вход или нет.

С NFC в смартфоне действительно открываются все двери — если не в буквальном смысле, то в переносном точно. Фактически пользователь получает универсальный инструмент, который, несмотря на скоростные ограничения, находит себе применение в самых разных ситуациях. Здесь мы сталкиваемся с другой проблемой — степенью распространенности технологии среди поставщиков услуг. Единственное, что в данном случае может сделать обычный пользователь — как можно чаще задействовать NFC, чтобы показать ее востребованность.

Смартфон как способ оплаты

NFC совместима со стандартом ISO 14443 и объединяет множество бесконтактных карт, в том числе банковские карты, поддерживающее MasterCard PayPass или VISA PayWave. Пластиковая карта содержит микропроцессор с ОС и платежным приложением для взаимодействия с данными конкретного клиента. Как только карту вставляют в терминал или проводят по нему, она получает энергию для запуска операционной системы. В случае с бесконтактными картами питание, как мы уже говорили, получается при помощи электромагнитного поля считывателя.

С появлением бесконтактных карт платежным инструментом по сути может выступать не обязательно карта, а смартфон, часы, брелок и так далее — важна не форма, а наличие необходимого набора функций. Ведь в смартфонах с поддержкой NFC так же, как и в пластиковых картах, есть микропроцессор. Начиная с Android 4.4 платежные приложения можно использовать без Secure Element (с Host Card Emulation). Записывать платежные карты можно удаленно, и это действительно удобно.

Чтобы управлять бесконтактными приложениями удаленно, производители смартфонов и поставщики услуг подключаются к TSM — службе, которая обеспечивает доступ к защищенным данным на терминалах с поддержкой NFC. Она удаленно управляет чипами Secure Element в смартфонах, сам смартфон при этом является своего рода модемом, работающим через безопасный канал связи. Пользователю достаточно подключить возможность оплаты по NFC у своего оператора, а затем при помощи мобильных приложений (как правило, банковских) оплачивать покупки в магазинах.

При совершении покупок свыше 1000 рублей вас могут попросить ввести PIN-код или поставить подпись на чеке — здесь уже все зависит от банка.

Для чего оно нужно?

Еще в Android версии 4.0 появилась технология Beam, с помощью которой устройства могут обмениваться файлами и папками: сам обмен происходит при помощи Bluetooth или Wi-Fi Direct, однако для идентификации смартфонов используется именно NFC. Это позволяет сократить время, затрачиваемое на подключение устройств.

Кейсов применения NFC великое множество. Среди пользователей метро большой популярностью пользуется возможность считывания информации с билета при помощи смартфона. Установив специальные приложения, можно не только узнавать количество оставшихся поездок и срок годности билета, но и даже пополнять карту «Тройка» без использования терминалов в метрополитене.

Примечательно, что для этих целей можно использовать практически любой смартфон с NFC — от Xiaomi Mi5s Plus до Lenovo X3 Lite.

Вместо заключения

Пожалуй, самое приятное в NFC — то, что эта технология доступна широкому кругу пользователей. Все больше производителей не оставляют свои смартфоны без NFC, поэтому она есть как в устройствах типа Xiaomi Mi5 (за $321.99 по коду Mi5SGBS до 31.12) и Nubia Z7 MAX, так и во флагманах вроде Xiaomi Mi Note 2. Радует также разнообразие аксессуаров с поддержкой NFC.

Что с Apple и ее iPhone 7, спросите вы? Увы, но компания-производитель ограничивает работу чипа NFC в своем смартфоне, и его можно использовать только для платежной системы Apple Pay. Осенью, впрочем, она запустилась в России, так что хоть какой-то плюс.

А как вы используете NFC в повседневной жизни? Поделитесь с нами своим опытом в комментариях.