NFC метки: что это, как пользоваться, программировать, как работать, как записать, для чего нужны, как скопировать, как сделать своими руками

Принцип работы

Да. На данный момент это решение — единственный для России работающий способ добавить NFC в телефон без NFC.

Но, конечно, его минусы очевидны. Оно подходит не для всех смартфонов, требует оформления договора с МТС, внешнюю антенну легко повредить, а также нарушается герметичность корпуса телефона, так как антенна выводится наружу через шов. Кроме того, это все-таки не полноценный NFC-чип. Им нельзя, к примеру, читать и программировать NFC-метки.

https://www.youtube.com/watch?v=85oWPy-vsz4

Если кратко, то, как и в пассивных RFID-чипах, NFC использует:

• антенну;
• блок безопасности.

Антенна передает информацию между меткой и считывающим устройством.

Также при помощи антенны происходит питание микрочипов внутри NFC-метки.

Блок безопасности состоит из набора микросхем, часть из которых хранит пользовательские данные, а другая занимается расшифровкой сигнала, считыванием и записью информации.

Блок безопасности может быть, как физическим устройством – конкретными чипами на NFC-метке, так и эмулироваться программными средствами, как в случае с PDA – смартфонами, КПК, смарт часами и другими портативными устройствами.

В целом устройство напоминает микрокомпьютер – тут даже есть свой процессор и оперативная память.

Благодаря своей конструкции NFC-метка не требует питания, стоит дешево и позволяет перепрограммировать себя под разные задачи. Но есть и ограничение – для организации обмена данными нужен хотя бы один активный контроллер NFC.

Можно программировать не одно событие, а целую цепочку. Экспериментируйте!

Вместо введения

Технология NFC делает очередной шаг перехода к умному дому.

Окружив себя множеством меток, мы сильно упростим рутинные, ежедневные операции, такие как поставить будильник или перевести смартфон в беззвучный режим на совещании.

Экспериментируйте и ищите свои способы использования меток.

NFC расшифровывается как Near Field Communication или «ближняя бесконтактная связь», если по-русски. По своей сути это небольшой чип, который может быть встроен в смартфон с целью передачи данных на очень короткие расстояния с весьма мизерной скоростью. NFC очень близка к технологии RFID, которая уже давным-давно используется для пометки продуктов в супермаркетах, но базируется на ее более позднем стандарте ISO/IEC 14443 (смарт-карты) и спроектирована для использования в переносной электронике (читай: смартфонах) и выполнения безопасных транзакций (читай: оплаты покупок).

Как и в случае со стандартом ISO/IEC 14443, дальность действия NFC всего 5–10 см, но разница в том, что чип NFC способен выполнять функцию тега и считывателя одновременно. Другими словами, оснащенный NFC смартфон может быть как смарт-картой (картой метро, например), которую достаточно поднести к считывателю, чтобы расплатиться, так и самим считывателем, что можно использовать, например, для перевода средств между картами-смартфонами и превращения реальных карт с поддержкой стандарта ISO/IEC 14443 в виртуальные.

Но это только «одно из» и наиболее очевидное применение NFC. Благодаря тому, что чип NFC способен передавать данные в обе стороны и не требует аутентификации устройств, его можно использовать как простую и более удобную замену Bluetooth. С помощью NFC, например, можно делиться ссылками, паролями, контактными и другими данными между смартфонами, просто поднеся их друг к другу.

Появившаяся в Android 4.0 технология Beam еще больше расширяет границы применения NFC, позволяя быстро переносить между устройствами целые файлы и папки, что достигается с помощью предварительной аутентификации Bluetooth-устройств по NFC и последующей установки Bluetooth-соединения и отправки файлов.

Еще одна возможность — использование пассивных NFC-тегов. Такие теги в виде небольших наклеек можно приобрести за полдоллара за штуку и перепрограммировать с помощью смартфона. Каждый из них может вмещать в себя 137 байт информации (в случае самого распространенного и дешевого тега Mifire Ultralight C), для считывания которой опять же достаточно просто поднести смартфон.

В тег можно записать пароль от домашнего Wi-Fi и приклеить на роутер. Или кодовое слово, на которое будет реагировать смартфон. Можно организовать автоматический запуск навигатора при установке смартфона в держатель в автомобиле или включение бесшумного и энергосберегающего режимов, когда телефон находится на прикроватной тумбочке. Небольшой список покупок в 137 байт тоже вполне вместится.

В этой статье мы поговорим обо всех возможных применениях NFC на практике, но так как в нашей стране оплата покупок с его помощью внедрена примерно нигде, то речь пойдет преимущественно об автоматизации на основе меток.

Программирование NFC-меток

Теперь когда мы обзавелись метками и расклеили их по дому, пора добавить немного магии – запрограммировать NFC метки на какие-либо действия. Для этого нам не понадобится специальный программатор или тестовый стенд.

Начнем:

1. Установите из Play Market программу TagWriter – официальное приложение от компании-производителя NXP. Она полностью бесплатна.
2. Выбираем пункт: Create, write and store.
3. Дальше пункт: New.
4. Теперь выбираем тип записи. Это может быть простой текст, телефонный номер, ссылка в интернет, запуск приложения или данные для Bluetooth-соединения. Есть и другие, но перечисленные выше самые употребляемые. Для пробы нам подойдет просто текст.
5. Набираем любой текст.
6. Нажимаем Next.
7. Теперь мы попали на экран дополнительных опций. Тут можно выбрать приложение, для запуска после прочтения этой метки; установить защиту на перезапись этой метки другим устройством. Также здесь будет информация о моделях чипа, которые смогут вместить наше сообщение.
8. Нажимаем Next.
9. Теперь поднесем смартфон к метке.
10. Поздравления! Вы только, что прошили свою первую NFC-метку.

Как использовать NFC метки

Пора применить полученные знания на практике! Ниже вы найдете несколько идей, как можно применить эту современную технологию.

1. Поделится своими контактами – например так: прикрепить метку на лобовое стекло, теперь, если машина мешает выезду, можно отправить смс или позвонить.
2. Цифровая визитка своими руками – к обычной визитке клеим нашу метку, теперь наши деловые партнеры могут перенести наш контакт в записную книжку телефона одним касанием.
3. Пароль от домашнего Wi-Fi. Клеим метку на роутер и записываем в него пароль с помощью приложения InstaWifi. Теперь ваши гости смогут подключится к вашему Wifi роутеру просто прикоснувшись к метке.
4. Запуск синхронизации смартфона с домашним компьютером. Метку можно приклеить на ноутбук или системный блок и прописать в него запуск приложения для синхронизации данных.
5. Передать адрес встречи в Гугл Картах – нет нужды записывать, переносить текст в смс, просто создаем место в Гугл Картах у себя на телефоне и записываем на специальную метку в офисе. Каждый сотрудник считывает ее в удобное для себя время.
6. Включение точки доступа. Клеим рядом с ноутбуком метку, далее устанавливаем приложение Trigger. Добавим новое задание, в качестве триггера выбираем NFC, выбор ограничений оставляем по умолчанию, в качестве действия выбираем “Беспроводные и локальные сети -{amp}gt; Wifi-зона”,а на последнем экране подносим к NFC-метке. В результате, если вы выходите с ноутбуком за пределы работы вашего Wifi роутера, то прикоснитесь к метке и ваш смартфон переключится в режим точки доступа, а ноутбук продолжит получать доступ к интернету.
7. Включение ночного режима. TagWriter настраиваем на включение бесшумного режима. Теперь, как только вы поднесёте смартфон к этой метке, звуки уведомлений отключатся и ничто не потревожит ваш сон. А ещё одну метку сделайте для отключения бесшумного режима, чтобы утром ваш смартфон вернулся в исходное состояние.
8. Автоматизируйте свой авто. Используйте метку в автомобиле для включения Bluetooth, 3G, запуска плеера или GPS навигатора. Теперь вы
9. На рынке постепенно появляются устройства, поддерживающие NFC, — стереосистемы, телевизоры, которые позволяют создавать пару с телефоном или планшетом для удалённого управления.
10. В сфере управления материально-техническими ресурсами можно использовать NDEF записи для хранения информации о месте отправления товаров, об их прохождении различных промежуточных пунктов и тому подобном.
11. Управление освещением. Производитель чипов NXP объединился со специалистами по созданию умного дома EnOcean. На выставке CES 2014 они показали продукт, который использует NFC для настройки и добавления элементов освещения в домашнюю сеть.
12. Замки, использующие NFC-карты вместо ключа, довольно часто встречаются на Западе, но если в вашем офисе есть электронные пропуска, то можно записать информацию с них в Google Pay и пользоваться смартфоном. Цена таких замков в магазинах не превышает 200 долларов, а комбинированные замки и того дешевле. Метки можно записывать в телефон, в специальное NFC-кольцо, в брелок – в общем, тиражировать для кого надо.
13. В домашней библиотеке. Создать подробное описание каждой книги, а на корешок прикрепить аккуратную метку NFC. Теперь можно получить информацию о книге не вынимая ее из полки и не листая описание.

NFC используется для выполнения множества операций. Наиболее распространены следующие:

1. Передача контактной информации: прикрепив метку к стеклу машины, пользователь может получить уведомление, если он перегородил выезд. И также сделать визитку, распространяя свой номер телефона через NFC.
2. В метку записывается пароль от Wi-Fi и прикрепить её к роутеру для быстрого доступа. Это особенно полезно с динамическим паролем.
3. Синхронизация телефона с ПК, для чего нужно вписать соответствующий код в метку.
4. Записать координаты карты, чтобы указать точное место встречи. И также распространяются точки выезда, в которые должны отправляться сотрудники.
5. Активация точки доступа на смартфоне при выходе за пределы Wi-Fi. Может использоваться по работе, если доступен безлимитный мобильный интернет. Для этого в настройках метки достаточно указать активацию соответствующей функции смартфона.
6. Включение полёта или отключение уведомлений. Эта метка может использоваться перед сном, чтобы сторонний звук не беспокоил ночью. При этом для обратного действия потребуется отдельная метка.
7. Для автоматизации автомобиля — быстрого включения плеера, радио и навигатора.
8. Удалённое управление домашней техникой.
9. Запись и передача информации в логистических фирмах. Позволяет отслеживать груз, указывая текущую локацию.
10. Автоматизация строений, создание умных домов. Подойдёт для электронного управления окнами, освещением, дверью гаража, замками.
11. Электронные пропуска в различные заведения.
12. Клубные и бонусные карты.
13. Быстрое получение информации о книге. Для этого в метку записывается краткое описание или ссылка на статью.

Увы, это грустная правда. Если поддержка NFC не встроена в ваш смартфон производителем, то никакие бытовые ухищрения не помогут вам оснастить его всеми возможностями этого модуля.

Почему? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, что скрывается за словами «поддержка NFC». Во-первых, в системную плату смартфона должен быть впаян специальный чип. Во-вторых, в корпусе смартфона должна находиться NFC-антенна, которая будет передавать сигналы от чипа во внешний мир. А в-третьих, операционная система вашего телефона должна быть способна принимать и передавать данные по NFC-протоколу.

Согласитесь, если вы не специалист по радиоэлектронике и по совместительству программист-системщик, добавить NFC в телефон без NFC своими руками довольно-таки проблематично. Поэтому единственный полноценный выход — купить смартфон с поддержкой NFC. К примеру, из нашей подборки бюджетных моделей.

Пишем данные

Для записи данных будем использовать NFC TagWriter. Пользоваться приложением довольно просто. Запускаем, тапаем по пункту Create, write and store, выбираем New, далее выбираем тип записываемых данных. Наиболее полезные типы: контакт, простой текст, телефонный номер, данные для Bluetooth-соединения, URI и приложение. В списке есть даже закладка веб-браузера и email-сообщение, но для чего они нужны, не совсем понятно.

Далее заполняем необходимые поля (например, адрес веб-сайта в случае с URI), нажимаем Next и попадаем на экран опций (скриншот «NFC TagWriter: опции сообщения»). Здесь можно указать приложение, которое будет запущено после прочтения метки (Add launch application) и установить защиту на перезапись сторонним устройством (Apply Soft Protection).

Вновь нажимаем Next и подносим смартфон к тегу. Вуаля, наши данные в нем. Теперь их можно прочитать любым смартфоном с поддержкой NFC. Но что это в конечном итоге дает?

Как сделать метку НФС своими руками

Большинство пользователей не хотят самостоятельно настраивать метки, опасаясь повредить её. При этом отсутствие программы делает устройство бесполезным, поскольку оно не будет передавать сигнал. На самом деле NFC метки довольно легко настраиваются при помощи смартфона.

Для этого необходимо использовать специальные приложения. Настроить устройство можно при помощи NFCTools или NFCTasks. Обе программы имеют встроенный английский интерфейс. Но разобраться в них может почти любой пользователь, владеющий базовыми знаниями. К тому же в интернете всегда найдётся переводчик.

Как запрограммировать NFC метку

В качестве примера рассмотрим NFC Tools:

1. Установите и запустите приложение.
2. Перейдите в задания, нажав слово Tasks.
3. Выберите из предложенного списка, какая задача должна выполняться меткой. Для этого необходимо поднести последнюю к смартфону.

NFC Tools работает только, если в телефоне установлен соответствующий чип, а НФС включен в настройках. Таким образом настраивается множество команд, доступных в приложении. Если пользователю нужно что-то особенное, придётся воспользоваться средой разработки и написать программу вручную.

Как настроить NFC метку

Чтобы вручную написать код для метки, можно воспользоваться специальным софтом. В качестве примера рассмотрим Tag Writer от NXP. Программа распространяется бесплатно. Процесс настройки выглядит следующим образом:

1. Откройте приложение и перейдите к созданию, записи и хранению. На английском пункт называется create, write, store.
2. Создайте новую запись, нажав new.
3. Выберите тип информации среди предложенных вариантов: текст, номер, ссылка, приложение, блютуз, другое.
4. В качестве примера выберем plain text, нажав соответствующую клавишу, и перейдём к следующему пункту.
5. В открывшемся окне выберите, что должна делать метка и установите на неё защиту от других смартфонов.
6. Поднесите телефон к ненастроенной метке, чтобы передать ей написанную функцию.

Виды внешних NFC-модулей и их функционал

Различают несколько видов внешних нфс модулей – они отличаются друг от друга размером, расположением относительно смартфона (внутри или на корпусе) и лёгкостью установки. Разумеется, самый простой вариант – это приобрести смартфон с уже встроенным nfc чипом.

Однако, некоторые модели телефонов всё же лишены его по разным причинам. Как раз для таких случаев предусмотрены внешние модули, выполняющие те же функции, что и встроенный на заводе нфс чип. Производители, чьи устройства поддерживают nfc, часто делают особую отметку на корпусе.

Также можно проверить наличие такой функции в настройках:

1. Главное меню.
2. Настройки.
3. Беспроводные сети.
4. NFC (поставить галочку напротив пункта, если её нет).

Однако, если смартфон не новый и встроенного чипа в нём нет – то такую ситуацию поможет разрешить присоединяемый nfc модуль, который можно купить в магазине и использовать практически для любого смартфона.

Если делить внешние модули на две большие категории, то получается, что бывают активные и пассивные NFC-модули.

• Активные. Пользуются каналом связи через Bluetooth или Wi-Fi. В первую очередь, этот фактор предполагает высокое энергопотребление.
• Пассивные. Являются односторонними и не дают возможности совершать полноценный обмен данными между устройствами, а также записывать и сохранять данные.

В зависимости от модели смартфона, его конструкции, можно установить несколько видов дополнительных NFC-устройств:

• SIM-карту (выглядит как обычная карточка, может быть мини- и микроформата);
• метки (круглые плоские «пятачки» с клеящейся основой, могут клеиться на любые поверхности);
• дополнительные NFC-антенны (состоят из внутреннего чип-модуля и антенны, крепятся под крышкой телефона).

Установка модулей NFC

Можно ли установить nfc модуль в телефон самостоятельно? Ответ – да, можно. Процесс установки не сложный и не требует специальных навыков и знаний. Владелец устройства может сделать это в домашних условиях за несколько минут.

Владелец смартфона может установить внешний чип самостоятельно.