Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru

Что для этого нужно?

Оформить в офисе мобильного оператора карту МТС-Банка, либо бесплатно установить на смартфон приложение МТС Деньги и выпустить виртуальную. Приложение напоминает Google Pay и работает по тому же принципу.

Кроме того, нужно приобрести в салоне МТС комплект для бесконтактной оплаты: SIM-карту с NFC-чипом и антенной NFC. Выглядит она вот так:

Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ruваш телефон должен иметь съемный аккумулятор. Современные телефоны с несъемной батареей и лотком для SIM-карт так не проапгрейдишь (впрочем, в них, как правило, NFC уже и так поддерживается). Вот так это выглядит в собранном виде:

Антенну можно аккуратно приклеить к задней крышке, чтобы она не болталась. Все — можно пополнять счет виртуальной карты МТС, запускать приложение и платить с его помощью в магазинах и столичном метро.

Алгоритм работы nfc

В основе лежит принцип электромагнитной индукции. NFC-метки представляют собой электромагнитные катушки, не обладающие собственным источником энергии. Для возникновения тока они должны попасть в зону действия активного устройства с модулем, способным произвести считывание информации. Объемы данных невелики. Чаще это записанный алгоритм, позволяющий запустить определённую функцию на смартфоне. Например:

  1. Включение или выключение модуля Wi-Fi.
  2. Запуск протокола Bluetooth.
  3. Переход по ссылке в браузере.
  4. Регулировка громкости динамиков.
  5. Изменение уровня яркости экрана телефона.
  6. Передача данных владельца.
  7. Передача кода, выполняющего роль пропуска или ключа.
  8. Банковские карты с NFC используются для оплаты в терминалах.

У NFC, как и у RFID, при обмене есть инициатор и цель, но новая технология позволяет куда больше, чем простой обмен идентификатором и чтение или запись информации цели. Наиболее значимым различием между этими двумя технологиями является то, что у NFC целями часто являются программируемые устройства, такие как смартфоны. Это означает, что можно обмениваться не только статичными данными, но и каждый раз генерировать ответ на запрашиваемую инициатором информацию.

У NFC устройств есть два режима взаимодействия. Если инициатор излучает радиочастотные волны, а цель за счёт инициатора получает питание, то такой режим взаимодействия называют пассивным. При активном режиме у инициатора и цели свои собственные источники питания, и они независимы друг от друга. Данные режимы совпадают с режимами RFID.

NFC устройства также имеют три способа работы. Они могут работать в режиме чтения информации с цели или записи на неё. Они могут эмулировать карты, ведя себя как RFID-метки, когда они в поле другого NFC или RFID устройства. Или они могут работать в режиме peer-to-peer (P2P), в котором они обмениваются данными сразу в обоих направлениях.

Первым главным отличием NFC от RFID является способ взаимодействия peer-to-peer, который реализован с помощью ГОСТ Р ИСО/МЭК 18092. Обмен данными P2P реализуется двумя протоколами — протоколом подуровня управления логической связью (LLCP — logical link control protocol) и простым протоколом обмена данными NDEF (SNEP — simple NDEF exchange format).

Архитектура nfc

В архитектуре NFC есть несколько уровней. Самый низкий из них — физический, который реализован ЦПУ и другим аппаратным комплексом, через который происходит взаимодействие. В середине находятся данные о пакетах и транспортный уровень, затем формат данных уровней, и в конце программное обеспечение.

На физическом уровне NFC работает по алгоритму, описанному в ГОСТ для RFID (ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443-2-2021), где говорится о маломощных радиосигналах частотой 13,56 МГц. Затем идёт уровень, который описывает разбивку потока данных на фреймы (ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443-3-2021).

Они взаимодействуют с главным процессором посредством одного или нескольких стандартных последовательных протоколов между устройствами: универсальный асинхронный приёмопередатчик (UART), последовательный периферийный интерфейс (SPI), последовательная шина данных для связи интегральных схем (I2C) или универсальная последовательная шина (USB).

Над этим находится несколько протоколов команд RFID, базирующихся на двух спецификациях. NFC чтение и запись меток базируется на оригинальном RFID ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A. Протоколы Philips/NXP Semiconductors Mifare Classic и Mifare Ultralight и NXP DESFire совместимы с ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A. Обмен данными P2P NFC базируется на ГОСТ Р ИСО/МЭК 18092.

Они изображены на рисунке выше на уровне с другими управляющими протоколами, так как они используют одинаковый стандарт.

Виды меток nfc

С самой технологией всё более менее понятно. Тогда зачем столько видов меток предлагается производителями? Почему одни стоят дешевле, а другие в 2-3 раза дороже? Давайте разберемся!

Стандартом ISO 14443A описывается 4 вида меток, ещё одна описывается стандартом ISO 18092:

ТипСтандартПамятьСкорость обменаЗаписьчтениеЗащита от коллизий
1ISO14443A96б-2кб106кб/сданет
2ISO14443A96б-2кб106кб/сдада
3ISO1809296б-2кб212кб/сдада
4ISO14443A2/4/8кбдо 424кб/сдада
5ISO14443Aдо 4кб106кб/сдада
  1. Тип 1 – ранняя разработка, слабо распространен из-за отсутствия защиты от коллизий.

Для справки: коллизии возникают при одновременной передаче данных двумя источниками.

  1. Тип 2 – уже поинтереснее, но всё еще не имеет шифрования.
  2. Тип 3 – интересен тем, что поддерживает шифрование данных, но сильно дороже.
  3. Тип 4 – имеет увеличенное количество памяти, что позволяет сохранить больше данных.

Фото 3Наиболее распространенным является тип 5 – Mifare Classic tag, компании NXP Semiconductors.

Он наиболее выгоден по балансу цена-качество.

Кроме отличий в технологии исполнения, метки имеют разные форму и размеры. Чаще всего они продаются в форме простых наклеек с тематическим рисунком.

Если же вариантов рисунков недостаточно, то в продаже можно найти чистые, полностью белые наклейки. Их можно раскрасить под себя или же использовать технологию фотопечати, для нанесения нужной картинки.

В форме наклеек метку можно приклеить в любое удобное место:

  • книгу;
  • журнал;
  • крышку ноутбука;
  • wifi роутер;
  • торпеду авто;
  • мебель.

Метки в таком формате имеют защиту от влаги, а для улицы есть термостойкие метки с режимами -10oС 60oС.

Альтернативный формат – брелок в пластиковом корпусе. Этот вариант позволяет носить метку в кармане, не беспокоясь за ее целостность.

Виды меток для оплаты

На сегодняшний день производители предлагают на выбор 4 категории микротэгов. Они подразделяются по объему памяти и скорости передачи информации:

Категория1234
Объем памяти48 Байт2 Кб20 Кб32 Кб
Скорость передачи данных106 Кб106 Кб212 Кб424 Кб

Важно! Стоит обратить внимание, что 1 и 2 категория микрочипов относятся к перезаписываемым моделям, в среднем рассчитаны на 100 000 циклов перезаписи, а 3 и 4 категории от перепрограммирования имеют защиту.

На первый взгляд, скорость передачи данных даже у самой мощной метки из 4 категории покажется очень несущественной. Однако микрочипы прекрасно справляются со своей задачей и ни разу не подводили пользователей. Они обеспечивают скорость, надежность и высокую безопасность сохранения всех запрограммированных данных.

Перед приобретением микрочипов, в первую очередь следует учитывать один небольшой нюанс – совместимость с мобильным гаджетом. NFC-метки подразделяются на два типа: универсальная и ограниченная совместимость. Универсальная модель чипов подходит ко всем мобильным гаджетам без исключения, независимо от установленной операционной системы.

Универсальные меткиМетки с ограниченной совместимостью
Ntag 203Classic Mifare (ОС Android выборочно)
Ntag 212-216UltraLight (Android, BlackBerry, Windows Phone)

В любом случае, информация о полноценной совместимости мобильного устройства с разным типом NFC-меток располагается на официальной странице производителя.

Для чего создана nfc

Что такое NFC-метка простыми словами – небольшая круглая антенна в виде стикера, немного толще обычного бумажного листа. Имеет гибкую основу и небольшой диаметр около 25 мм, что позволяет ее удобно зафиксировать практически в любом месте. Микрочип представляет собой пассивную наклейку для бесконтактной коммуникации, которой не требуется подзарядка или энергия для производительной работы, так как она не способна передавать информацию.

Для использования меток и программирования на них необходимой информации, с последующим считыванием необходимо мобильное устройство (смартфон, айфон) с предустановленным NFC-чипом. Для того чтоб запрограммировать наклейку-микрочип необходимо установить на гаджет специальную программу.

Действие микрочипа очень простое. Пользователь подносит смартфон к метке на расстоянии до 5 см, синхронизация между устройствами происходит около 0,1 сек., и действие, на которое был запрограммирован чип, мгновенно запускается. Например, запрограммировать мобильный гаджет на быстрый отклик для изменения режима работы в зависимости от места положения пользователя, что позволит значительно экономить заряд батареи.

Комфортней всего пользоваться метками в виде стикеров, стоят они дешево, но для того чтоб их приобрести придется обратиться к торговой онлайн площадке AliExpress. Именно на этом сервисе предлагается большой выбор разных самоклеящихся чипов. Продаются они целыми комплектами из 6 или 10 штук, с разным рисунком. Ценовая категория начинается от суммы 220 рублей.

Для чего создана технология?

Поскольку точка активируется при непосредственной близости смартфона/планшета с модулем, данная технология со временем займет свою нишу в следующих областях:

  • считывание личной информации при получении доступа к аккаунтам, счетам, банковским картам и так далее;
  • бесконтактная оплата;
  • программирование девайса на определенные действия при прикосновении к NFC.

Если первые два варианта использования полностью зависят от развития данной технологии в вашем регионе (появление меток НФС в магазинах и так далее), то последний способ применения технологии весьма любопытен, и вы можете самостоятельно запрограммировать и использовать НФС метки по своему усмотрению.Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru

Зачем нужны nfc метки ?

Когда в 2004 году Philips, Sony и Nokia создали свой NFC forum, данная технология была известна разве что в среде увлеченных технарей. Три кита электронной индустрии ставили своей целью исследование, продвижение, ну и конечно, коммерческую прибыль от внедрения новой технологии бесконтактной передачи данных. Но большого прогресса они не достигли – все их достижения казались не более, чем игрушкой.

Читайте ещё про NFC:  Как восстановить Киви кошелек: если потерял сим карту, забыл пароль, нет доступа к почте или номер заблокирован - восстановление по номеру телефона

Для справки: NFC (от англ. Near Field Communication) – технология передачи данных на очень близком расстоянии, порядка 5-10 см. Является разновидностью технологии RFID – радиочастотной идентификации.

В 2021 к ним присоединяется Google и вот тогда начинается настоящий расцвет технологии, ведь NFC чипы стали поставляться с большинством смартфонов под Android. Пользователи сразу же оценили удобство и безопасность Google Pay – не нужно вводить всем надоевшие пароли; считывание карт происходило быстро и без ошибок.

Но это было только начало, ведь новая технология позволяет обмениваться генерируемыми на лету данными, в отличие от RFID, где данные прошиваются один раз и навсегда.

“NFC – это просто приветственное рукопожатие”, – говорит Рэй Хартьен из компании Sony – “Потоковая передача данных идет уже через Bluetooth”. А NFC технологии позволяют обойтись без необходимой проверки безопасности соединения.

Сама технология полностью безопасна для человека, так как использует безопасную частоту 13.56 МГц. А из-за небольшой дальности действия, уровень магнитного излучения очень мал.

Как запрограммировать nfc метки

Пользователям, заинтересовавшимся уникальной технологией, рекомендуется ознакомиться с курсом самостоятельного программирования NFC-меток. Не стоит думать, что это сложно и идти к профессионалам, все довольно просто. В этом поможет установка специальной программы, своеобразного менеджера задач для работы с NFC-чипами. Лучше всего для этого подойдет смартфон на базе ОС Android.

Программирование чипа и его настройка происходит по следующему принципу:

  1. Зафиксировать микро-стикер к основному месту использования.
  2. Открыть Google Market Play, авторизоваться в системе.
  3. Выбрать подходящее приложение: TagWriter, Trigger, NFC Tools, NFC Tasks. Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru
  4. Произвести полноценную установку на устройство. Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru
  5. Открыть программу и создать необходимую задачу для заранее зафиксированного чипа-стикера. Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru
  6. Поднести смартфон к стикеру, проверить отклик. Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.Ru

Важно! Перед запуском и программированием «умных» стикеров убедитесь, что на телефоне активирован NFC-модуль. Запустить его работу можно через меню настроек.

Метки для телефона однозначно имеют превосходное преимущество по сравнению с другими беспроводными Hi-tech разработками. Преимуществом выступает небольшая ценовая категория продукта, а также широкий спектр применения в быстром выполнении повседневных задач.

NFC метки представляют собой небольшие электросхемы, способные выполнять одну функцию, заданную пользователем. Они весьма удобны благодаря малому размеру и используются в качестве различных электронных проводников.

Как запрограммировать nfc-метки

Считывать информацию с беспроводных носителей и лично упаковывать текст, теги, URL-ссылки или контактные данные в метки NFC помогут специальные софтверные инструменты, представленные для операционных систем iOS и Android в цифровых магазинах App Store и Google Play соответственно. После загрузки софта останется разобраться в деталях:

  • Режим «Чтения». Современные смартфоны хотя и не нуждаются в помощниках для считывания NFC меток и автоматически распознают вложенные данные и запрограммированные задачи- все же порой страдают от недопонимания и нуждаются в дополнительной поддержке. Тот же набор «NFC Tools для Android» записывает историю считываний и помогает перенести обнаруженный текст в подходящее место для сохранения содержимого.

С iOS схожая ситуация: «Simply NFC» (и аналоги) – упрощают использование NFC меток и добавляют прозрачности каждому действию.

В момент чтения инструменты способны: распознавать текст, ссылки, записи vCard (своеобразные контактные листы), содержимое SMS и E-mail, конфигурацию Wi-Fi сетей, а еще – конкретные тематические действия. В среде iOS популярны автоматически воспроизводимые команды для HomeKit (включить музыку, сменить свет, проверить погоду). Для Android – настройка звуковых профилей, запуск таймеров, подготовка текста через синтезатор речи.

Как использовать?

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 -> 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 2021 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.

Как настроить nfc-профиль

С помощью NFC-стикера вы можете настроить различные профили для удобства работы с мобильным устройством в зависимости от вашего местоположения.

Активация NFC. Если на панели уведомлений вашего смартфона отсутствует иконка активного NFC-модуля, то вы можете включить его с помощью пунктов меню «На­стройки — Беспроводные сети — Включить NFC» или воспользуйтесь специальным виджетом.

Затем установите бесплатное приложение Trigger из магазина Play Market. Отличительными особенностями утилиты Trigger является интуитивно понятный интерфейс и большое количество возможностей для автоматизации работы мобильного устройства. После установки Trigger, откройте приложение и перейдите в пункт меню «Мои задания».

Режим работы. В открывшемся окне необходимо нажать на значок « ». Перейдите в меню «Настроить задание — — NFC» для создания заданий. Отмечу, что в приложении Trigger пункты, выделенные желтым цветом, будут доступны только после покупки PRO-версии утилиты стоимостью ≈100 рублей.

Создание задачи. В пункте меню «Настроить задание» нажмите « » и в списке заданий активируйте необходимые задачи. Для профиля «На работе» выберите «Беспроводные и локальные сети — Wi-Fi Вкл/выкл», «Беспроводные и локальные сети — Вкл/выкл мобильные данные», а также «Звуки и громкость — Звуковой профиль».

Для подтверждения нажмите «Далее» и выберите в меню «Включить» или «Выключить» данные функции (пункты меню будут отображаться с левой стороны каждой строки). Затем необходимо включить Wi-Fi, выключить мобильные данные, а в строке «Звуковой профиль» выбрать пункт «Вибрация» и нажать кнопку «Добавить в задание».

После этого дайте имя данному заданию — например, «На работе» — и нажмите «Далее». В пункте меню «Настроить переключатель» вы можете настроить последовательность задач, которую приложение Trigger будет поочередно выполнять после подключения смартфона к NFC-метке.

Для завершения работы в профиле «На работе» снова выберите те же функции, только в этот раз выключите Wi-Fi, включите мобильные данные и деактиви­руйте «Звуковой профиль», либо задайте настройки по своему усмотрению. Нажмите «Добавить в задание» и задайте имя, например, «Домой». Теперь осталось нажать кнопку «Готово».

Сохранение профиля и настройка стикера. Сохраните профиль на NFC-стикере, приложив к нему ваш смартфон тыльной стороной либо же просто положите на него ваше мобильное устройство. Для обмена данными расстояние между смартфоном и меткой должно составлять несколько миллиметров, поэтому рекомендую заранее продумать место размещения NFC метки.

Читайте ещё про NFC:  Используем NFC модуль в телефоне, чтобы расплатиться в метрополитене

После удачной синхронизации с NFC-меткой смартфон завибрирует и появится сообщение «Тег успешно установлен». После этого нажмите кнопку «Готово» — вы окажетесь в главном меню приложения. Теперь NFC-стикер готов к использованию и может поочередно включать и выключать профили.

Защита от записи. После всех вышеупомянутых действий вы можете открыть меню настройки, которое находится в верхней части экрана, чтобы активировать защиту от другой записи на NFC-метке, но в этом случае информацию на стикере невозможно будет перезаписать.

Проблемы с записью информации на NFC-метку могут также возникнуть и при условии, если приложение Trigger должно включать профиль, который уже заранее был запрограммирован на стикере. В этом случае вам понадобится Tool Tag Reuse Plugin — бесплатное приложение из Play Market, которое не нуждается в дополнительной настройке.

time_recorderУправление временем работы. Если с помощью профиля «На работе» вы хотите контролировать время вашей работы, в этом поможет бесплатное приложение Time recording (учет времени) из Play Market. Настроек в нем не требуется: с помощью кнопок «Проверить сейчас» («Check it now») и «Выключить проверку» («Check out now») можно вручную ввести данные, а с помощью «Изменить задание» («Switch task») переключаться с одного задания на другое, например, «Мои задания — [Название вашего задания]». В пункте меню «Настроить задание» выберите « — Приложения и ярлыки — Открыть приложение» и подтвердите настройки, нажав «Далее». В появившемся окне меню среди приложений выберите пункт «Учет времени» (Time recording — Timesheet), а в следующем меню выберите «соm.dynamicg.timerecording.PublicServices$Checkln». Добавьте задачу и измените «Установить выключатель». Выберите дополнительно в пункте меню «com.dynamicg.timerecording.PublicServicesS Checkout». Запишите информацию на NFC-метку, чтобы добавить в ваш профиль «На работу» программу учета времени работы.

Особенности и преимущества

  • Срок хранения наклеек – до 10 лет.
  • NFC-чипы способны пережить даже попадание в воду (при надлежащей конструкции).
  • Не потерять ценные качества при температурах от -25 до 85 градусов.
  • Рабочая частота – 13,56 МГц.
  • Объем памяти – зависит от конкретного производителя, но обычно приближается к 888 байтам.
  • Скорость чтения – 106 Кбит/c.
  • Часто путают с Wi-Fi, но данный модуль пассивный.

В сравнении с ближайшим аналогом, беспроводной технологией Bluetooth, NFC заметно проигрывает в скорости, но зато не предлагает беспокоиться о предварительной настройке соединения. Процедура считывания происходит молниеносно, стоит лишь поднести мобильную технику к подходящему чипу.

Но путать Bluetooth и Wi-Fi с NFC нельзя, так как это совсем разные технологии. Более подробно по Wi-Fi и Bluetooth читаем отдельные статьи.

Плохая новость: вы не можете использовать nfc в полном объеме

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.

Технология NFC и ее повседневное применение посредством NFC-стикеров (меток) – MediaPure.RuПочему? 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.

Структура ndef

NDEF используется для форматирования данных обмена между устройствами и метками. Данный формат типизирует все сообщения, которые используются в NFC, причём не важно для карты это или для устройства. Каждое NDEF-сообщение содержит одну или несколько NDEF-записей. Каждая из них содержит уникальный тип записи, идентификатор, длину и поле для информации, которую нужно сообщить.

Есть несколько распространённых типов NDEF-записей:

  1. Обычные текстовые записи. В них можно отправить любую строку, они не содержат инструкций для цели, но содержат метаданные об языке текста и кодировке.
  2. URI. Такие записи содержат данные об интернет-ссылках. Цель, получившая такую запись, откроет её в том приложении, которое сможет её отобразить. Например, веб-браузере.
  3. Умная запись. Содержит не только веб-ссылки, но и текстовое описание к ним, чтобы было понятно, что находится по этой ссылке. В зависимости от данных записи телефон может открыть информацию в нужном приложении, будь то SMS или e-mail, либо сменить настройки телефона (громкость звука, яркость экрана и т.д.).
  4. Подпись. Она позволяет доказать, что информация, которая была передана или передаётся, достоверна.

Можно использовать несколько видов записей в одном NDEF-сообщении.

Можно представить сообщение как параграф, а записи — как предложения. Параграф — определённая единица информации, которая содержит одно или несколько предложений. Тогда как предложение — меньшая единица информации, которая содержит всего одну идею. Например, можно в виде абзаца сделать приглашения на день рождения и написать в отдельных предложениях данные о дате, времени и месте проведения, а с помощью NDEF-сообщений передать друзьям напоминание об этом событии, где будет текстовое сообщение с описанием события, умную запись с местом и веб-ссылку с тем, как добраться до этого места.

Второе главное различие между NFC и RFID — формат обмена данными NFC (NDEF — NFC data exchange format). NDEF определяет формат данных в сообщениях, которые в свою очередь состоят из NDEF записей. Есть несколько видов записей, о которых будет рассказано более подробно чуть ниже.

NDEF содержит информацию о байтовом представлении сообщений, которые могут содержать несколько записей. У каждой записи есть заголовок, в котором находятся метаданные (тип, длина и т.д.), и информацию для отправки. Если вернуться к аналогии с параграфом, то параграф формируется из предложений, относящихся к одной теме, так и в NDEF-сообщениях — хорошо, когда все записи относятся к одной тематике.

NDEF-сообщения в основном короткие, каждый обмен состоит из одного сообщения, каждая метка также содержит одно сообщение. Так как обмен NFC данными происходит при касании одного устройства другим или меткой, то будет неудобно передавать в одном сообщении текст целой книги, поэтому длина NDEF-сообщения сопоставима с длиной абзаца, но не целой книги.

NDEF-запись содержит информацию для пересылки и метаданные, как эту информацию интерпретировать. Каждая запись может быть разного типа, о чем объявляется в заголовке этой записи. Также в заголовке описывается какое место занимает запись в сообщении, после заголовка следует информация. На рисунке ниже представлена полная информация о расположении бит и байт информации в NDEF-записи.

Место на информацию в NDEF-записи ограниченно по размерам 2^32-1 байтами, однако можно делать цепочки записей внутри сообщения, чтобы переслать информацию большего размера. В теории нет ограничений на NDEF-сообщения, но на практике размер сообщения ограничивается возможностями устройств или меток, участвующих в обмене информацией.

Если в обмене участвуют только устройства, то длина сообщения будет ограничена вычислительной мощностью самого слабого из устройств, но стоит учесть, что устройства придётся долго держать рядом для пересылки всех данных. При взаимодействии смартфона и карты длина сообщения будет ограничена размером памяти карты.

В общем, обмен данными через NFC достаточно быстрый. Человек подносит мобильное устройство к метке, происходит краткий обмен информацией, и человек идёт дальше. Данная технология не была спроектирована для длительных обменов информацией, потому что устройства в буквальном смысле должны находится в паре сантиметров друг от друга.

Для того чтобы передать большой объем информации, устройства придётся держать друг рядом с другом длительное время, это может быть неудобным. Если нужно длительное взаимодействие между устройствами, то можно воспользоваться NFC для быстрого обмена данными о возможностях устройств и последующего включения одного из более подходящих способов передачи данных (Bluetooth, Wi-Fi и т.д.).

Когда телефон на Android считывает NFC-метку, он сначала её обрабатывает и распознает, а затем передаёт данные о ней в соответствующее приложение для последующего создания intent. Если с NFC может работать больше одного приложения, то появится меню выбора приложения. Система распознавания определяется тремя intent, которые перечислены в порядке важности от самой высокой до низкой:

  1. ACTION_NDEF_DISCOVERED: Этот intent используется для запуска аctivity, если в метке содержится NDEF-сообщение. Он имеет самый высокий приоритет, и система будет запускать его в первую очередь.
  2. ACTION_TECH_DISCOVERED: Если никаких activity для intent ACTION_NDEF_DISCOVERED не зарегистрировано, то система распознавания попробует запустить приложение с этим intent. Также этот intent будет сразу запущен, если найденное NDEF-сообщение не подходит под MIME-тип или URI, или метка совсем не содержит сообщения.
  3. ACTION_TAG_DISCOVERED: Этот intent будет запущен, если два предыдущих intent не сработали.

В общем случае система распознавания работает, как представлено на рисунке ниже.

Когда это возможно, запускается intent ACTION_NDEF_DISCOVERED, потому что он наиболее специфичный из трёх. Более того, с его помощью можно будет запустить ваше приложение.

Читайте ещё про NFC:  Samsung Pay - на каких устройствах поддерживается технология

Если activity запускается из-за NFC intent, то можно получить информацию с отсканированной NFC-метки из этого intent. Intent может содержать следующие дополнительные поля (зависит от типа отсканированной метки):

  • EXTRA_TAG (обязательное): объект Tag, описывающий отсканированную метку.
  • EXTRA_NDEF_MESSAGES (опциональное): Массив NDEF-сообщений, просчитанный с метки. Это дополнительное поле присуще только intent ACTION_NDEF_DISCOVERED.
  • EXTRA_ID (опциональное): Низкоуровневый идентификатор метки.

Ниже представлен пример, проверяющий intent ACTION_NDEF_DISCOVERED и получающий NDEF-сообщения из дополнительного поля.

Kotlin

override fun onNewIntent(intent: Intent) {
    super.onNewIntent(intent)
    ...
    if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED == intent.action) {
        intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES)?.also { rawMessages ->
            val messages: List = rawMessages.map { it as NdefMessage }
            // Обработка массива сообщений.
            ...
        }
    }
}
@Override
protected void onNewIntent(Intent intent) {
    super.onNewIntent(intent);
    ...
    if (NfcAdapter.ACTION_NDEF_DISCOVERED.equals(intent.getAction())) {
        Parcelable[] rawMessages =
            intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
        if (rawMessages != null) {
            NdefMessage[] messages = new NdefMessage[rawMessages.length];
            for (int i = 0; i < rawMessages.length; i  ) {
                messages[i] = (NdefMessage) rawMessages[i];
            }
            // Обработка массива сообщений.
            ...
        }
    }
}

Kotlin

val tag: Tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG)

Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);

Существует несколько методов для создания NDEF-записи: createUri(), createExternal() и createMime(). Лучше использовать один из них во избежание ошибок, которые могут возникнуть при создании записи вручную. Все примеры, представленные ниже, следует отправлять первым сообщением при записи метки, либо сопряжением с другим устройством.

Kotlin

Сценарии применения nfc-меток

Беспроводная и бесконтактная связь изначальна применялась для эмуляции карт, используемых на производстве в качестве пропуска, и способных разграничивать права доступа конкретных работников и специалистов. Чуть позже появилась возможность поддержка мобильных покупок и платежей, а сейчас технологией управляют NFC-метки, специальные чипы, программируемые вручную и способные передать важную информацию или запустить сгенерированный алгоритм действий. Сторонние примеры использования:

  • Передача доступа к интернету. Если на компьютере или ноутбуке часто заканчивается трафик, то пользоваться NFC наклейкой полезно для быстрой организации режима «модема» на смартфоне или планшете. Уже через секунду с ПК появится шанс подключиться к подготовленной на основе мобильного трафика Wi-Fi сети.
  • Активация специальных режимов работы. Способы применения NFC-меток в повседневной жизни за пределами стандартной оплаты, во многом зависит от фантазии. Прикрепленная наклейка на спинке кровати может стать сигналом для активации ночного режима, бесшумного или же – расслабляющего (фоновая музыка, любимая книга). А еще схожим образом может включаться будильник и полностью отключаться push-уведомления.
  • Таймеры, секундомеры и часы. Спортивные тренировки, кулинарные эксперименты, ежедневные гигиенические процедуры – следить за временем в некоторых ситуациях особенно важно. Программирование NFC-меток на кухне, в ванной комнате или в импровизированном домашнем спортивном зале поможет автоматизировать процессы наблюдения за потраченными часами и минутами.
  • Запуск медиаплееров. Беспроводные колонки, музыкальные плееры, Bluetooth-наушники – заранее расставленные метки помогают быстрее разбираться с сопряжением мобильной техники и выбранной акустики, а заодно – еще и включать подходящую радиостанцию или альбом для воспроизведения.
  • Визитки с полезной информацией. Поделиться контактом через NFC Tag проще, чем через тот же QR-код. Номера телефонов, имена и прочая статистика сразу заносится в адресную книгу и «распаковывается» для последующего использования.

Типы nfc-меток

Существует четыре типа меток, описанных NFC-форумом, все они базируются на RFID-протоколах. Это делает NFC метки частично совместимыми со многими уже существующими RFID системами (например, Mifare и FeliCa). Хотя эти более старые системы не поддерживают NDEF, они, однако, могут опознавать NFC метки, которые совместимы с ними.

Например, считыватель RFID, который предназначен для работы с метками Mifare Ultralight, может считать идентификационный номер метки NFC 2 типа, хоть и не может прочитать закодированную NDEF информацию. Есть также пятый тип, который совместим с технологией, но при этом не является частью NFC-спецификации.

Типы 1, 2 и 4 основаны на ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A (состоит из четырёх частей: 1, 2, 3, 4), тип 3 — на ГОСТ Р ИСО/МЭК 18092. Более подробно про каждый из типов можно прочитать под спойлером.

Тип 1:

  • Основан на ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A;
  • Может быть как только для чтения, так и для чтения/записи;
  • Содержит от 96 байт до 2 кбайт памяти;
  • Нет защиты данных от коллизий (прим. — коллизии могут возникнуть; когда два активных источника передают данные одновременно);
  • Примеры: Innovision Topaz, Broadcom BCM20203.

Тип 2:

  • Аналогично типу 1 основан на NXP/PhilipsMifareUltralight метках (ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A);
  • Может быть как только для чтения, так и для чтения/записи;
  • Содержит от 96 байт до 2 кбайт памяти;
  • Скорость взаимодействия 106 кбит/с;
  • Поддержка анти-коллизий;
  • Пример: NXP Mifare Ultralight.

Тип 3:

  • Основан на метках SonyFeliCa (ГОСТ Р ИСО/МЭК 18092 и JIS-X-6319-4) без поддержки шифрования и аутентификации, которая предоставлена спецификацией FeliCa;
  • Может быть либо только для чтения, либо для чтения/записи;
  • Скорость взаимодействия 212 или 424 кбит/с;
  • Поддержка анти-коллизий;
  • Пример: Sony FeliCa.

Тип 4:

  • Аналогично типу 1, тип 4 основан на ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A;
  • Может быть либо только для чтения, либо для чтения/записи;
  • 2, 4 или 8 кбайт памяти;
  • Скорость взаимодействия 106, 212 или 424 кбит/с;
  • Поддержка анти-коллизий;
  • Пример: NXP DESFire, SmartMX-JCOP.

Пятый тип является собственностью NXPSemiconductors и, вероятно, самым распространённым на сегодняшний день MifareClassictag (ГОСТ Р ИСО/МЭК 14443A):

  • Память: 192, 768 или 3584 байта;
  • Скорость взаимодействия 106 кбит/с;
  • Поддержка анти-коллизий;
  • Пример: NXP Mifare Classic 1K, Mifare Classic 4K, Mifare Classic Mini.

Установка и настройка pin кода

Благодаря NFC-метке вы сможете устанавливать PIN-код на ваш смартфон с помощью приложения Tasker.

Установка приложений Tasker и Secure Settings. Чтобы управлять включением/выключением запроса PIN-кода на смартфоне необходимо дополнительно установить программы Tasker и плагин для него Secure Settings. Приложение имеет кучу полезных возможностей: от уведомления о полном заряде аккумулятора до выключения звука при перевороте устройства.

Обе утилиты вы сможете найти на Play Market воспользовавшись поиском, либо загрузите приложение по ссылкам выше в формате *.apk на свой смартфон и установите ее с помощью проводника. Рекомендую устанавливать Tasker до программы Trigger для избежания конфликтов, так как Trigger не будет иметь доступа к задачам Tasker.

Создание и настройка задач. Запустите Tasker и перейдите в меню настроек. В общих параметрах поставьте галочку напротив «Разрешить внешний доступ», чтобы Trigger имел доступ к задачам программы Tasker. С помощью кнопки возврата вернитесь в главное меню, перейдите на вкладку «Задачи» («Task») и нажмите « », чтобы создать задачу.

Создайте имя, к примеру «Вкл/ выкл PIN-код» и установите галочку, выберите в меню пункт «Изменение задачи» и снова нажмите « ». В появившемся окне «Категории действий» (Select Action Category) выберите «Плагин — Параметры безопасности» («Plugin-Secure Settings»).

Переключение PIN-кода. В программном меню «Редактирование действий» («Action Edit»), которое находится справа вверху, нажмите на значок карандаша возле строки «Конфигурация», чтобы установить функцию «Secure Settings». В меню «Все действия» («АН Actions») выберите «Блокировка клавиатуры» («Keyguard») и кликните по пункту «Переключатель» («Toggle»).

Сохраните настройки, кликнув по символу дискеты, и вы снова попадете в программу Tasker. Нажмите кнопку возврата, чтобы вернуться в главное меню приложения. Важно правильно выйти из меню установки, иначе утилита не активирует задачу.Интеграция задачи NFC в Trigger.

Откройте программу Trigger. Если вы уже создали профиль, войдите в него с помощью пунктов меню «Мои задания — [Имя профиля]», в противном случае просто создайте новое задание, нажав на кнопку« ».

В меню «Настроить задания» включите функцию «Tasker», нажав « — Tasker — Задачи Tasker — Далее». В появившемся окне «Настройка приложений» нажмите на значок увеличительного стекла, выберите «Задачи» и кликните «Добавить в задачи».

В таком же порядке в меню «Настроить переключатель» снова добавьте задачи Tasker, чтобы они были корректно установлены в программе Trigger и она могла их выполнять. Теперь вам осталось только записать информацию на стикер, и вы сможете без особых трудностей включать и выключать PIN-код с помощью NFC-метки.

Проблемы с Galaxy Note 3. Смартфоны Google, НТС, LG и Sony без проблем переключают PIN-код, но возникают трудности с устройством Galaxy Note 3. В случае с этим гаджетом мы рекомендую сделать следующее: создайте не одну, а две задачи Tasker.

Первую «Вкл PIN-код», а вторую — «Выкл PIN-код». Тогда в Secure Settings Plug-in  выберите пункт «Пароль/PIN» («Password/PIN») в конце списка. Для задачи «Выкл PIN-код» оставьте функцию «Выключить», а для второй задачи «Вкл PIN-код» активируйте функцию «Включить» и создайте пароль.

Поставьте галочку напротив строки «Разрешить редактирование администратором». Приложение выдаст запрос на расширенные права для Secure Settings — нажмите «Активировать» (стоит отметить, что данные настройки не затрагивают основных прав).

Если вы захотите удалить Secure Settings, прежде всего необходимо будет отменить права администратора в программе, выбрав пункты меню «Безопасность — Администратор — Secure Settings». Таким образом можно сделать нужные установки для активации и деактивации запроса PIN-кода для телефонов Samsung, используя технологию NFC.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector