Что такое технология NFC и как она появилась?
В марте 2004 года было создано непредпринимательское сообщество по унификации и совершенствованию технологии NFC. Этим методом коммуникации заинтересовались ведущие компании того времени: Sony, Nokia, Royal Philips Electronics. Первым телефоном со встроенным NFC-чипом стал Nokia 6131 в 2006 году. Еще через пять лет к NFC-форуму приобщилась компания Google. Сейчас это производство встречается практически во всех новеньких моделях сотовых телефонов и планшетов, работающих на операционных системах Android и iOS. С тех пор, когда была анонсирована технология NFC, она вошла в жизнь практически каждого жителя нашей страны. Возможности, которые стали доступны с помощью встроенного модуля NFC:
- проездные документы со встроенными чипами;
- бесконтактная оплата банковскими картами;
- передача файлов разного типа «от точки к точке» – музыка, фото и видео передаются достаточно быстро по сравнению с bluetooth;
- электронные ключи различной модификации;
- документ, удостоверяющий личность владельца;
- NFC-метки.
NFC Forum пополнили Apple, Samsung, Huawei и другие крупные компании-изготовители мобильных телефонов. Благодаря этому факту технология – аналог Bluetooth внедряется в современную жизнь с новой силой.
Кто придумал NFC?
В 1983 году Чарльз Вэлтон – создатель переносного радиочастотного излучателя оформил на него патентное свидетельство. Но интересным фактом является то, что предшественником RFID (Radio Frequency Identification или «радиочастотная идентификация»), можно считать подслушивающее устройство, созданное еще в 1945 году. Известным изобретателем Львом Тернером было произведено устройство, в котором использовались пассивные методы передачи сигнала. Такой аппарат был встроен в подарок послу США Ариваллу Гарриману, который приехал на празднование двадцатилетия лагеря «Артек». Специально для него было изготовлено панно с изображением Большой печати Штатов, куда встроили прослушку «Златоуст». Именно с ее помощью в течение восьми лет рабочий кабинет посла благополучно слушали представители советской власти.
NFC технология пришла на смену RFID. Основными отличиями нынешней технологии от своего предшественника можно назвать:
- Меньшее расстояние действия (коммуникация возможна при 10 сантиметрах максимум);
- Обязательное наличие активного и пассивного устройства для передачи файлов;
- Небольшие параметры устройства – передатчика и его низкая энергопотребляемость.
Что такое NFC метки?
В последнее время появилась возможность упрощать быт с помощью новых технологий, одной из которых является NFC. Если гаджет поддерживает данную технологию, целесообразно пользоваться ею максимально.
NFC-метки относительно недавно стали известны широким массам. Их можно приобрести во многих магазинах техники, а также интернет-магазинах. Они продаются поштучно и в упаковках от десяти и больше штук. Обычно это очень тонкий чип с небольшой антенной, который впечатан в бумагу или пластик. Наклеить такую метку можно на любую поверхность в месте, где будет наиболее удобно ею воспользоваться. А применить ее можно для разнообразных целей:
- эмуляция кредитных карточек, чтобы оплачивать товары в магазинах;
- переключение режимов смартфона, если прикрепить чип на удобную локацию в помещении;
- возможность удаленного открытия электронных блокнотов, включения будильника;
- создание беспроводной зарядки для гаджета путем подключения метки на зарядке автомобиля;
- автоматическое введение кода от домофона с помощью гаджета;
- возможность «раздавать» интернет;
- легкое управление техникой для дома через расстояние;
- оснащение пропускных систем nfc-метками;
- подключение музыки с телефона на колонку через приклеенную метку;
- создание электронной визитки.
Чтобы пользоваться тегами в быту, необходимо убедиться, что телефон оснащен модулем NFC. Затем установить с помощью Play Market подходящее приложение, чтобы запрограммировать метки. Разобравшись, что такое тип метки NFC, закодируйте ее надлежащим образом. Использование меток дает прекрасную возможность упростить многие обыденные процессы.
Бесконтактная коммуникация очень широко внедряется в жизнедеятельность человечества. Платежные операции, которые можно совершать, не применяя банковскую карту, позволяют покупателю быть намного мобильней. Также неплохой характеристикой данной технологии можно назвать и тот факт, что передаваемые данные невозможно вскрыть или украсть. Все файлы шифруются достаточно надежно, чтобы е волноваться о потере.
Для автоматизации производства технология NFC используется достаточно активно в наши дни. Заказать качественные NFC-метки предлагает компания IdCard, гарантируя отменное качество и доступные цены.
ТЕХНОЛОГИЯ NFC. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Свищёв А.В., Трофимова А.А.
В данной статье рассмотрена история технологии NFC . Актуальность данного исследования не вызывает сомнения, так данная технология может дать организации конкурентное преимущество на рынке. На основании данного исследования, выявлено что технология NFC очень популярна и удобна для бесконтактной оплаты. В течение ближайших 10 лет спектр применения электронных устройств с поддержкой технологии NFC , несомненно, существенно расширится.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Свищёв А.В., Трофимова А.А.
Технология nfc в современном мире
Технология nfc в смартфонах и ее практическое использование
Аутентификация пользователя информационной системы с использованием технологии NFC
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ NFC
Методика аутентификации пользователя в информационной системе с использованием технологии nfc
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
NFC TECHNOLOGY. HISTORY OF TECHNOLOGY DEVELOPMENT. BASIC PRINCIPLES OF OPERATION
This article discusses the history of NFC technology. The relevance of this study is beyond doubt, as this technology can give the organization a competitive advantage in the market. Based on this study, it was revealed that NFC technology is very popular and convenient for contactless payment. Over the next 10 years, the range of applications of electronic devices with support for NFC technology will undoubtedly expand significantly.
Текст научной работы на тему «ТЕХНОЛОГИЯ NFC. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ»
ТЕХНОЛОГИЯ NFC. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ
А.В. Свищёв, старший преподаватель А.А. Трофимова, студент
МИРЭА — Российский технологический университет (Россия, г. Москва)
Аннотация. В данной статье рассмотрена история технологии NFC. Актуальность данного исследования не вызывает сомнения, так данная технология может дать организации конкурентное преимущество на рынке. На основании данного исследования, выявлено что технология NFC очень популярна и удобна для бесконтактной оплаты. В течение ближайших 10 лет спектр применения электронных устройств с поддержкой технологии NFC, несомненно, существенно расширится.
Ключевые слова: NFC, RFID, связь ближнего поля.
Технологии NFC на сегодняшний день является приоритетно развивающейся беспроводной технологией, благодаря повышению потребности в быстром способе взаимодействия различных средств техники и связи.
Near Field Communication (NFC) — это удивительная технология, которая помогает вам взаимодействовать как с людьми, так и с вещами вокруг вас способами, ко-
торые вы не можете себе представить, пока не начнете использовать эту технологию.
При использовании NFC (физически при прикладывании своего устройства с поддержкой NFC к чему-то, что содержит метку NFC (рис. 1)) вы получаете преимущества в эффективности, которые экономят как время, так и деньги [1].
Рис. 1. Метка NFC
Каждый может использовать NFC — как разработчики, так и любители. Эта статья поможет вам получить представление о том, как появилась технология NFC и как она может дать вашей организации конкурентное преимущество на рынке.
Сначала мы рассмотрим историю развития технологии NFC, её долю на рынке, а после исследуем
История технологии NFC берет свое начало 17 мая 1983 года. Тогда электротехник Чарльз Уолтон получил первый патент на «портативный радиочастотный излучатель-идентификатор» (RFID) [1].
Однако впервые публично технология была представлена в марте 2004 года, когда Nokia, Philips и Sony объявили о создании NFC Forum — некоммерческой ассоци-
ации по стандартизации и продвижению технологии NFC с целью разработки и стандартизации интерфейса взаимодействия различных устройств, основанного на касании.
Впоследствии в 2006 году NFC Forum выпустил первые спецификации стандартов для NFC-устройств, появилась элементная база для них, а следом и первые устройства [5].
В 2011 году компания Google демонстрирует NFC как инструмент для обмена контактами, URL-адресами, приложениями или видео.
По итогам 2011 года во всём мире было продано 30 млн мобильных телефонов с поддержкой NFC, а произведено и выпущено в продажу около 40 NFC-моделей. IMS Research спрогнозировали, что к 2012 году в мире было продано 80 млн мобильных телефонов с поддержкой NFC и около 300 млн NFC-чипсетов, а к 2015 году эти показатели достигли 400 млн и 1200 млн, соответственно.
На мировой рынок в 2012 г. было поставлено 125 млн NFC-телефонов, и 147 млн элементов безопасности NFC (secure elements) по данным ABI Research.
2013 год считается прорывным в истории NFC из-за сделки с компанией Visa в сфере мобильных платежей. Тогда весь мир узнал о данной технологии.
Уже в 2015 году компания Apple создаёт свою систему быстрых платежей Apple Pay, а позже в том же году Google пред-
ставляет Android Pay в качестве конкурента первой.
По данным аналитиков «Евросеть» в 2014 году доля смартфонов с поддержкой NFC на российском рынке выросла до 18%, а их доля в выручке от продаж за год увеличилась с 30% до 35%. Такая большая разница объясняется тем, что смартфоны с поддержкой NFC вдвое дороже аппаратов без этой функции, а их средняя стоимость составляет порядка 17 000 рублей. Причем, если средняя цена телефонов без NFC за год уменьшилась на 7%, то стоимость смартфонов с использованием этой технологии осталась без изменений. На текущем этапе развития технологии по статистике каждый четвёртый человек в России использует NFC для оплаты покупок или передачи данных ежедневно. С учётом популярности и удобства бесконтактной оплаты в течение ближайших 10 лет спектр применения электронных устройств с поддержкой технологии NFC, несомненно, существенно расширится. Анализ вышеприведённых данных отражён на рисунке 2.
По этой теме неоднократно высказывался ведущий эксперт Дэвид деКозан, вице-президент компании Cubic Transportation Systems: Значительная доля оплаты проезда на общественном транспорте в будущем будет принадлежать решениям на базе мобильных телефонов (NFC) — сообщил Дэвид деКозан аналитикам компании IDtechex.
Рис. 2. Темпы развития производства устройств с поддержкой NFC с 2010 по 2021 гг.
По современным меркам технологию можно считать очень молодой, однако она
уже достаточно часто встречается в реальных продуктах и сервисах.
Весь функционал данной технологии заложен в её названии: Near Field Communication, что означает связь ближнего действия. Но это не обычная передача данных по радиоволне. В отличие от Wi-Fi и Bluetooth NFC сложнее устроен. В основе лежит электромагнитная индукция. Вспомним, что это за явление и что лежит в его основе.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле. Величина электродвижущей силы не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или
движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.
Электромагнитная индукция определяет существенное различие между NFC и Bluetooth/Wi-Fi. Первая технология может использоваться для питания электрическим током пассивных компонентов, а также просто для отправки данных. Из этого можно сделать вывод, что пассивные устройства не требуют собственного источника питания. Взамен они могут получать питание от электромагнитного поля, создаваемого активным NFC-устройством, когда оно входит в зону действия, что подробно изображено на рисунках 3 и 4.
Рис. 3. Схема процесса работы технологии NFC при прикладывании карты и специальному устройству считывания волн
Рис. 4. Подробная схема процесса связи двух устройств с поддержкой NFC
В физическом смысле NFC представля- сти, закреплённую внутри технического ет собой маленькую катушку индуктивно- устройства.
Как и в технологии бесконтактных карт, в NFC используется индуктивная связь между двумя расположенными рядом рамочными антеннами с сердечником эффективно образующими трансформатор. Поскольку расстояния крошечны по сравнению длиной электромагнитного излучения (радиоволн) этой частоты (около 22 метров), взаимодействие происходит в «ближнем поле».
Почему 22 метра? Рассмотрим этот вопрос с точки зрения физики.
NFC работает на частоте v = 13, 56 МГц в «ближнем поле». «Ближнее поле» — это область (радиус действия), расположенная на расстоянии сильно меньшем, чем X, это расстояние вычисляется по формуле:
Где c — скорость света в вакууме, с = 299 792 458 м/с. Подставив значения в формулу, получим X = 22,11 м.
Работа технологии NFC описана в стандарте ISO/IEC 14443.
ISO/IEC 14443 — стандарт, описывающий частотный диапазон, метод модуляции и протокол обмена бесконтактных пассивных карт (RFID) ближнего радиуса действия (до 10см) на магнитосвязанных индуктивностях.
В заключение хотелось бы отметить, что технология NFC по сей день далека от совершенства и не является единственным решением на рынке, но удобство и потенциал развития делают её наиболее востребованной среди конкурентов в сфере беспроводной передачи данных.
1. Near Field Communication Википедия. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Near_Field_Communication (Дата обращения 04.10.2022).
2. Robert R. Sabella «NFC for Dummies».
3. Vedat Coskun, Kerem Ok, Busra Ozdenizci «Near Field Communication (NFC): From Theory to Practice».
4. Near Field Communication // Wikipedia. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://wikipedia.org/wiki/Near-field_communication (Дата обращения 04.10.2022).
5. Связь ближнего поля. — [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Near-field_communication (Дата обращения 04.10.2022).
NFC TECHNOLOGY. HISTORY OF TECHNOLOGY DEVELOPMENT. BASIC PRINCIPLES OF OPERATION
A.V. Svishchev, Senior Lecturer
A.A. Trofimova, Student
MIREA — Russian Technological University
Abstract. This article discusses the history of NFC technology. The relevance of this study is beyond doubt, as this technology can give the organization a competitive advantage in the market. Based on this study, it was revealed that NFC technology is very popular and convenient for contactless payment. Over the next 10 years, the range of applications of electronic devices with support for NFC technology will undoubtedly expand significantly. Keywords: NFC, RFID, near field communication.
Технология NFC в мобильных устройствах
Встроенные беспроводные адаптеры Wi-Fi и Bluetooth уже стали привычными компонентами мобильных устройств. Однако прогресс не стоит на месте и не исключено, что уже в скором времени пользователям придется запоминать еще одну аббревиатуру — NFC.
Что такое NFC
Технология NFC (Near-Field Communication — связи в ближнем поле) обеспечивает возможность обмена данными между двумя устройствами, расположенными в непосредственной близости (на расстоянии не более 10 см). Передача данных осуществляется методом электромагнитной индукции на частоте 13,56 МГц.
Интерфейс NFC для мобильных устройств является эволюционным развитием технологии радиочастотных меток (Radio Frequency IDentification, RFID) и базируется на ряде соответствующих стандартов (в частности, ISO 14443/Mifare, FeliCa и ISO/IEC 18092). С целью развития технологии NFC и ее продвижения в сегменте мобильных устройств для потребительского рынка компании NXP Semiconductors, Sony и Nokia в марте 2004 года основали некоммерческую ассоциацию NFC Forum.
Одной из специфических особенностей приемопередающих модулей NFC, предназначенных для встраивания в мобильные устройства, является возможность работы в трех различных режимах: соединения по схеме «точка — точка» (peer-to-peer), RFID-сканера и эмуляции смарт-карты. Соединение «точка — точка» обеспечивает прямой двусторонний обмен данными между двумя аппаратами (например, для передачи файлов или трансляции медиапотока). В режиме RFID-сканера мобильное устройство способно считывать данные с пассивных радиочастотных меток. И наконец, режим эмуляции смарт-карты позволяет мобильному устройству выполнять функции банковской карты, электронного ключа, проездного билета и т.д.
Процедура подключения по NFC отличается максимальной простотой. Для установления связи достаточно поднести одно устройство к другому — так, чтобы их приемопередатчики оказались в пределах радиуса действия интерфейса. Установление соединения занимает лишь десятую долю секунды; при этом не требуется вручную запускать процесс поиска нового устройства и вводить PIN-код, как это происходит в случае использования Bluetooth.
В зависимости от конструктивных особенностей приемопередатчика и внешних условий пропускная способность NFC-соединения может варьироваться в пределах от 106 до 424 Кбит/с. Небольшой радиус действия интерфейса значительно затрудняет несанкционированное подключение и перехват передаваемых данных.
Устройства
Темпы внедрения приемопередатчиков NFC в серийно выпускаемых устройствах нельзя назвать стремительными. Первый мобильный телефон, оснащенный NFC (Nokia 6131), был выпущен еще в 2006 году. Затем на рынке появилось еще несколько моделей, однако ни одна из них так и не стала популярной.
Новая волна интереса к технологии NFC нахлынула лишь в 2010-2011 годах, когда представители нескольких крупнейших игроков рынка смартфонов стали всё чаще упоминать в своих презентациях о перспективах данного решения. В прошлом году линейки многих производителей смартфонов пополнили модели, оборудованные приемопередатчиком NFC. В их числе — HTC One X, LG Optimus L5, Nokia Lumia 820 и 920, Samsung Galaxy Note II, Sony Xperia S и многие другие. Всего же, согласно данным агентства Forrester Research, в минувшем году было продано порядка 100 млн мобильных устройств, оснащенных трансиверами NFC.
Sony Xperia S — одна из новых моделей смартфонов,
оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC
Наряду со смартфонами были выпущены и другие типы устройств, оборудованные встроенными приемопередатчиками NFC. Так, осенью прошлого года компания Harman представила портативную АС JBL PlayUp, которая была разработана при участии Nokia специально для линейки смартфонов Lumia. Беспроводное подключение мобильных устройств к JBL PlayUp обеспечивают встроенный адаптер Bluetooth 2.1+EDR с поддержкой профилей A2DP 1.2 и AVRCP 1.4, а также трансивер NFC. Это, в частности, позволяет воспроизводить музыку с аппаратов серии Nokia Lumia через динамики JBL PlayUp, просто прислонив смартфон к корпусу АС. Съемная литий-ионная батарея емкостью 1430 мА·ч обеспечивает работу системы JBL PlayUp в автономном режиме.
В ходе выставки CP+ 2013 компания Panasonic продемонстрировала специальную модификацию компактного цифрового фотоаппарата Lumix DMC-TZ40, оборудованную модулем приемопередатчика NFC. Такое решение позволяет без использования кабелей передавать фотографии на смартфон или другое устройство для оперативной публикации в социальных сетях или загрузки в «облачное» хранилище.
Портативная АС JBL PlayUp
способна воспроизводить звуковой поток,
транслируемый со смартфонов Nokia Lumia по NFC-соединению
На выставке CES 2013 корпорация Sony показала домашний сетевой накопитель Personal Content Station на базе жесткого диска емкостью 1 Тбайт. Одной из особенностей этой модели является встроенный трансивер NFC, благодаря которому процедура копирования медиафайлов с мобильных устройств на встроенный жесткий диск упрощена до предела: чтобы запустить процесс, достаточно положить аппарат на верхнюю панель корпуса Personal Content Station.
Сфера применения
Разумеется, пользователей в первую очередь интересуют новые возможности, которые появятся у владельцев мобильных устройств, оборудованных встроенным приемопередатчиком NFC.
Один из возможных вариантов — передача файлов и трансляция медиапотока с одного мобильного устройства на другое в режиме «точка — точка». Впрочем, в силу невысокой (по сравнению с тем же Bluetooth) скорости передачи данных и малого радиуса действия NFC является не самым удачным вариантом для выполнения подобных задач. Для передачи текста, изображений и звуковых записей, а также трансляции сильно сжатого потокового звука возможностей NFC хватит. Но, к примеру, для передачи видеопотока полосы пропускания будет уже явно недостаточно. Таким образом, в режиме «точка — точка» NFC интересен разве что для передачи небольших по объему файлов, а его преимущество перед Bluetooth заключается в более простой и быстрой процедуре установления соединения.
Возможно, в будущем радиочастотные метки
получат столь же широкое распространение, как и QR-коды
В режиме RFID-сканера встроенный приемопередатчик NFC позволяет считывать информацию с пассивных радиочастотных меток. В перспективе такими метками планируется снабжать рекламные объявления, афиши, схемы, указатели и т.д. Таким образом, пользователь сможет загрузить информацию о различных событиях (концерты, фестивали, спортивные соревнования и пр.), акциях и распродажах в торговых центрах и прочем, а также получить ссылку на онлайновые ресурсы, просто приложив свой смартфон к участку изображения, отмеченному соответствующим маркером. Нетрудно заметить, что этот способ напоминает получение информации путем считывания двумерных QR-кодов, которые в последние годы получили широкое распространение. Справедливости ради необходимо отметить, что снабдить плакат или объявление QR-кодом гораздо проще и дешевле, чем радиочастотной меткой. И это является фактором, тормозящим внедрение RFID-меток в рекламных и информационных материалах.
Не исключено, что в будущем RFID-метки получат широкое распространение в розничной торговле. Радиочастотные метки, прикрепленные к коробкам и этикеткам товаров, позволят покупателям самостоятельно получать те или иные сведения. Например, поднеся смартфон к упаковке, можно будет вывести на экран информацию о составе и сроке годности продуктов или лекарств.
Главные достоинства
технологии бесконтактных мобильных платежей —
максимальная простота и экономия времени
Но, пожалуй, наиболее перспективной сферой применения мобильных устройств со встроенными приемопередатчиками NFC являются бесконтактные платежные системы. Идея заключается в том, что оснащенный NFC мобильный телефон в режиме эмуляции смарт-карты может выполнять функции банковской карты. Для оплаты товара или услуги достаточно поднести аппарат к кассовому терминалу, оборудованному NFC.
По мнению специалистов, внедрение мобильных платежных систем на базе технологии NFC позволит сделать гораздо более удобными расчеты при совершении небольших платежей. Во-первых, пользователю не нужно будет искать в кармане мелочь, а во-вторых, для считывания зашифрованного идентификационного кода потребуется значительно меньше времени, чем для совершения наличного расчета. Важно отметить, что деньги списываются не со счета мобильного телефона (как при оплате путем отправки SMS), а с банковского счета, синхронизированного с используемым аппаратом через специальное приложение.
Первый масштабный проект по развертыванию системы бесконтактных платежей на базе технологии NFC был реализован в середине минувшего десятилетия в Японии силами ведущего национального оператора мобильной связи NTT DoCoMo. Вслед за ним к процессу внедрения перспективной технологии подключились крупнейшие мировые платежные системы. Так, в 2007 году MasterCard приступила к развертыванию системы мобильных платежей MasterCard PayPass, базирующуюся на технологии NFC. Вскоре собственный вариант подобной системы под названием VISA payWave представила VISA.
Сервис Google Wallet
позволяет реализовать функцию
бесконтактной оплаты в устройствах
на базе ОС Android
Нельзя сказать, что освоение новых технологий шло гладко. Специалистам различных профилей пришлось решать множество проблем, в том числе касающихся совместимости оборудования различных производителей. Например, единый протокол для обмена данными между чипом NFC и SIM-картой мобильного телефона был стандартизован лишь в 2009 году.
Несколько лет назад первые попытки внедрения бесконтактных мобильных платежей были предприняты и в нашей стране. Например, в феврале 2008 года в Москве был запущен пилотный проект по развертыванию системы оплаты проезда на наземном общественном транспорте посредством встроенного в мобильный телефон бесконтактного NFC-чипа. В 2010 году российские операторы МТС и «Мегафон» приступили к тестированию бесконтактных систем оплаты проезда на базе NFC соответственно в столичном и питерском метрополитене, а «Вымпелком» — в кассах «Аэроэкспресса».
К сожалению, точечное внедрение подобных решений не способствует популяризации новой технологии. Однако не исключено, что ситуация начнет меняться уже в нынешнем году. Сейчас в России идет активное развитие инфраструктуры бесконтактной платежной системы MasterCard PayPass. К настоящему времени терминалами, обеспечивающими прием бесконтактных платежей, оборудованы магазины, аптеки и предприятия общественного питания, расположенные во многих городах нашей страны. В мае 2012 года компания МТС запустила первый в России комплексный проект по созданию системы бесконтактной оплаты товаров и услуг на базе MasterCard PayPass (для осуществления расчетов необходимо оформить банковскую карту «МТС Деньги», с которой будут списываться средства). В декабре в продажу поступил смартфон МТС 965, оборудованный встроенным приемопередатчиком NFC и всеми необходимыми средствами для бесконтактной оплаты товаров и услуг через терминалы MasterCard PayPass. Кроме того, МТС предлагает комплект, позволяющий реализовать подобную возможность в большинстве мобильных телефонов и смартфонов. В него входит специальная SIM-карта и NFC-антенна, которая устанавливается внутри корпуса аппарата.
Что касается перспектив развития инфраструктуры мобильных платежей на базе технологии NFC в глобальном масштабе, то нельзя не отметить возрастающую активность компании Google. В 2010 году она поглотила небольшую канадскую компанию Zetawire, специализирующуюся на разработках технологий в области мобильных платежей. В марте 2011-го Google стала членом NFC Forum, а спустя пару месяцев представила фирменный сервис Google Wallet и одноименное приложение для ОС Android, обеспечивающее возможность использования мобильного устройства в качестве бесконтактной банковской карты для безналичной оплаты покупок и услуг.
В будущем смартфон с NFC-чипом может заменить ключи
Учитывая, что по итогам 2012 года ОС Android заняла три четверти рынка операционных систем для смартфонов, развитие сервиса Google Wallet вкупе с появлением большого количества новых моделей, оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC, позволит значительно ускорить темпы внедрения технологии бесконтактных мобильных платежей и привлечь к ней внимание многих пользователей.
Сейчас высказываются самые разные точки зрения относительно будущего технологии бесконтактных платежей на базе NFC. По мнению главы европейского отделения VISA Питера Айлифа (Peter Ayliffe), именно в нынешнем году данное решение станет по-настоящему массовым. На протяжении шести лет в европейских странах велась работа по развертыванию соответствующей инфраструктуры, а кроме того, в 2013-м ожидается значительное увеличение количества эмитентов банковских карт, предоставляющих возможность подключения к системе бесконтактных платежей.
Впрочем, далеко не все считают «блицкриг» бесконтактных платежных систем на базе NFC реальным. Например, сотрудники аналитического агентства Forrester Research дали довольно сдержанный прогноз, заявив, что данная технология сможет стать массовой лишь через 3-5 лет.
Есть и те, кто предрекает скорый закат бесконтактных платежных систем на базе NFC. Так, президент электронной платежной системы PayPal Дэвид Маркус (David Marcus) считает, что попытка вывести данную технологию на массовый рынок обречена на провал. По его мнению, для покупателя нет принципиальной разницы между оплатой покупок посредством пластиковой карты или же мобильного телефона с NFC, а значит нет и реального стимула переходить на новую технологию.
Впрочем, бесконтактные платежи — лишь один из вариантов применения мобильных устройств, оснащенных приемопередатчиками NFC. Есть и другие, не менее интересные возможности. Например, режим эмуляции смарт-карты в перспективе позволит превратить смартфон в универсальный электронный ключ. С его помощью можно будет открыть дверь в подъезд и в квартиру, пройти через электронную систему контроля доступа в офис и даже завести автомобиль. Не исключено, что когда-нибудь подобные мобильные устройства смогут выполнять функции универсального электронного удостоверения личности.
Масштабная демонстрация различных вариантов использования мобильных устройств с приемопередатчиками NFC была организована в рамках форума GSMA Mobile World Congress (MWC 2013), который прошел в конце февраля в Барселоне. Участники и посетители MWC 2013, имеющие при себе смартфоны с NFC, получили уникальную возможность на собственном опыте оценить достоинства и недостатки данной технологии.
К открытию MWC 2013 в ресторанах, барах, кафе и магазинах Барселоны было установлено более 20 тыс. терминалов, обеспечивающих прием бесконтактных мобильных платежей. В залах аэропорта Барселоны и павильонах выставочного центра Fira Gran Via были установлены информационные плакаты, снабженные радиочастотными метками.
Специальное приложение NFC Badge, доступное для устройств на базе ОС Android 4.х, Windows Phone 8 и BlackBerry 7.1, позволяло посетителям превратить свой смартфон в электронный пропуск для входа на территорию выставочного центра Fira Gran Via в дни проведения MWC 2013.
Конкурирующие решения
Поскольку NFC — не первый беспроводной интерфейс небольшого радиуса действия, внедренный в мобильных устройствах, интересно сравнить его с другими решениями. На первый взгляд может показаться, что NFC является прямым конкурентом Bluetooth. Однако при более внимательном сравнении нетрудно отыскать целый ряд принципиальных различий между этими интерфейсами. Во-первых, NFC позволяет установить связь лишь между двумя устройствами, находящимися в непосредственной близости. Радиус действия наиболее распространенных в технике потребительского сегмента приемопередатчиков Bluetooth Class 2 достигает 10 м, к тому же посредством этого интерфейса можно подключить одновременно несколько устройств. Во-вторых, NFC обеспечивает гораздо более быстрое и простое соединение за счет того, что пользователю не нужно запускать процедуру поиска новых устройств и вводить пин-код. И в-третьих, приемопередатчик NFC позволяет считывать данные с пассивных радиочастотных меток и работать в режиме эмуляции смарт-карты. Таким образом, как функциональные возможности, так и сфера применения беспроводных интерфейсов NFC и Bluetooth заметно различаются, и говорить о прямой конкуренции здесь вряд ли уместно.
Более близким конкурентом NFC является беспроводной интерфейс TransferJet, разработанный в корпорации Sony. Так же как и NFC, он предназначен для связи двух устройств, расположенных в непосредственной близости (на расстоянии нескольких сантиметров). Соединение осуществляется по схеме «точка — точка» и устанавливается автоматически, как только приемопередатчик одного устройства оказывается в зоне действия другого. Важным козырем TransferJet является значительно более высокая пропускная способность (эффективная скорость передачи данных достигает 375 Мбит/с), что делает его более привлекательным для трансляции медиапотока и передачи медиафайлов большого размера.
Правда, сфера применения TransferJet пока что ограничена обменом файлами между двумя устройствами, доступом к содержимому памяти мобильного устройства с ПК и бытовых устройств (в частности, Smart TV), а также печатью с мобильных устройств — то есть задачами, для выполнения которых NFC не совсем подходит. Таким образом, NFC и TransferJet являются не конкурирующими, а скорее взаимодополняющими решениями. Стоит также отметить, что количество серийных устройств, оборудованных приемопередатчиком TransferJet, пока невелико, к тому же многие из них поставляются только на японский рынок. В общем, технология NFC — это потенциально более универсальное решение по сравнению с TransferJet, и на данный момент обеспечена гораздо лучшей поддержкой со стороны производителей оборудования.
Перспективы
Очевидно, что наблюдаемое в течение двух последних лет форсирование темпов внедрения NFC в мобильных устройствах является, образно говоря, «инициативой сверху» — то есть не сиюминутной реакцией на требования рынка, а комплексом тщательно спланированных и хорошо скоординированных действий большинства ведущих производителей. Естественно, возникает вопрос: почему это происходит именно сейчас?
Ответ на него найти нетрудно, изучив новости. В последнее время в сегментах смартфонов и планшетов всё более отчетливо видны признаки застоя. Нынешний этап развития этих устройств можно охарактеризовать как плавную эволюцию, не выходящую за рамки роста количественных показателей. Вместо двухъядерных процессоров в устройствах нового поколения будут устанавливаться 4- и 8-ядерные (возможно, с немного более высокими тактовыми частотами); на смену 3,5- и 4-дюймовым экранам придут 5- и 6-дюймовые с разрешением Full HD. Но достаточно ли этого, чтобы сохранить столь же высокие темпы роста, наблюдавшиеся в течение нескольких предыдущих лет? Ведь емкость рынка небезгранична, и по мере его насыщения обостряется конкуренция.
Как показывает опыт последних лет, наиболее эффективным стимулом, побуждающим пользователя купить очередное устройство взамен приобретенному всего несколько месяцев тому назад, является внедрение качественно новых функций. Именно поэтому сейчас производителям как воздух необходимы новые идеи, которые позволят расширить функциональность мобильных устройств (причем желательно в кратчайшие сроки и с минимальными затратами) и тем самым привлечь внимание покупателей, уже изрядно утомленных бесконечной гонкой мегагерц, дюймов и мегапикселов. В конце концов, не все покупают планшеты для того, чтобы играть в ультрасовременные динамичные игры с изощренно детализированной трехмерной графикой (для остальных задач мощности нынешних платформ и так хватает с избытком).
Внедрение NFC позволит расширить функциональные возможности смартфонов (то есть обеспечить столь необходимый индустрии качественный рост) и таким образом привлечь интерес к новым моделям. С точки зрения производителей вариант весьма подходящий — учитывая то, что оснащение мобильных устройств приемопередатчиком NFC не требует больших затрат и внесения кардинальных изменений в конструкцию, а следовательно, не приведет к заметному увеличению цены.
Насколько успешной будет попытка внедрения NFC «сверху», и станет ли данное решение по-настоящему массовым, зависит от многих факторов. Ведь для популяризации тех же бесконтактных мобильных платежей (на которые делают сегодня основную ставку производители, продвигающие NFC) необходимо не только продать некую «критическую массу» устройств, оснащенных данной функцией, но и развернуть соответствующую инфраструктуру. Если с выполнением первой части этой задачи производители оборудования способны справиться самостоятельно, то для решения второй требуется тесное взаимодействие с банками, платежными системами, торговыми предприятиями и другими участниками процесса.
Кроме того, пока нельзя судить о том, какие именно сферы применения NFC в мобильных устройствах окажутся действительно востребованными. Здесь можно провести аналогию с процессом эволюции функций, базирующихся на получении данных со встроенных GPS-приемников. Изначально предполагалось, что сфера их применения будет ограничена главным образом навигационными приложениями и картографическими сервисами. Однако широкое распространение устройств со встроенными GPS-приемниками (наряду с совершенствованием средств мобильного доступа в Интернет) стимулировало развитие технологий обработки данных с учетом местоположения пользователя (location-aware technology), которые, в свою очередь, стали основой для создания соответствующих сервисов (location-based services), приложений (location-aware applications) и систем так называемой дополненной (или расширенной) реальности (augmented reality) в мобильных устройствах.
Скорее всего, нечто подобное в будущем произойдет и с NFC. Пока что многочисленные рассуждения о сферах применения и перспективах этого интерфейса — это не более чем теоретические выкладки. Подтвердить или опровергнуть их сможет только опыт реальной эксплуатации и реакция пользователей.
- ПК и комплектующие
- Настольные ПК и моноблоки
- Портативные ПК
- Серверы
- Материнские платы
- Корпуса
- Блоки питания
- Оперативная память
- Процессоры
- Графические адаптеры
- Жесткие диски и SSD
- Оптические приводы и носители
- Звуковые карты
- ТВ-тюнеры
- Контроллеры
- Системы охлаждения ПК
- Моддинг
- Аксессуары для ноутбуков
- Принтеры, сканеры, МФУ
- Мониторы и проекторы
- Устройства ввода
- Внешние накопители
- Акустические системы, гарнитуры, наушники
- ИБП
- Веб-камеры
- KVM-оборудование
- Сетевые медиаплееры
- HTPC и мини-компьютеры
- ТВ и системы домашнего кинотеатра
- Технология DLNA
- Средства управления домашней техникой
- Планшеты
- Смартфоны
- Портативные накопители
- Электронные ридеры
- Портативные медиаплееры
- GPS-навигаторы и трекеры
- Носимые гаджеты
- Автомобильные информационно-развлекательные системы
- Зарядные устройства
- Аксессуары для мобильных устройств
- Цифровые фотоаппараты и оптика
- Видеокамеры
- Фотоаксессуары
- Обработка фотографий
- Монтаж видео
- Операционные системы
- Средства разработки
- Офисные программы
- Средства тестирования, мониторинга и диагностики
- Полезные утилиты
- Графические редакторы
- Средства 3D-моделирования
- Веб-браузеры
- Поисковые системы
- Социальные сети
- «Облачные» сервисы
- Сервисы для обмена сообщениями и конференц-связи
- Разработка веб-сайтов
- Мобильный интернет
- Полезные инструменты
- Средства защиты от вредоносного ПО
- Средства управления доступом
- Защита данных
- Проводные сети
- Беспроводные сети
- Сетевая инфраструктура
- Сотовая связь
- IP-телефония
- NAS-накопители
- Средства управления сетями
- Средства удаленного доступа
- Системная интеграция
- Проекты в области образования
- Электронный документооборот
- «Облачные» сервисы для бизнеса
- Технологии виртуализации
NFC: настоящее и будущее технологии
О технологии NFC сейчас не говорит лишь ленивый. Тем более странным выглядит факт, что полной и интересной информации об этой заманчивой технологии на Хабре почти нет. Nokia стояла во главе ассоциации NFC Forum, созданной для продвижения использования NFC в мобильных устройствах и бытовой электронике, а значит, нам есть, что рассказать.
NFC (Near Field Communication, «Коммуникация ближнего поля» или «связь ближнего действия») — это технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, обеспечивающая обмен данными между устройствами на расстоянии нескольких сантиметров. Она объединяет интерфейс смарт-карты и считывателя в единое устройство. Иными словами, обычному пользователю NFC позволяет быстро перекинуть контакт или видеоролик с одного смартфона на другой простым прикосновением этих устройств, а также совершать бесконтактные платежи, заменив банковские карты. Как это будет выглядеть на примере смартфонов Nokia, можно посмотреть на следующем ролике:
На самом деле применений технологии NFC можно найти целую массу. С таким чипом (и с соответствующим программным обеспечением) смартфон уже сейчас может заменить банковские карты, транспортные билеты, скидочные карты и смарт-карты доступа, билеты в кино и парковочные карты. При распространении технологии NFC в ход пойдут и интерактивные рекламные доски (так называемые смарт-плакаты), при взаимодействии с которыми смартфоны смогут считывать с них информацию. В недалёком будущем инициализацию Bluetooth-соединения между устройствами можно будет ускорить именно благодаря NFC: десятая доли секунды (против шести секунд) — и устройства нашли друг друга. Поднеся к телевизору смартфон точно так же можно будет быстро установить соединение для стриминга видеозаписей или фотографий на большой экран. Забегая совсем вперёд (если вас не пугают футуристические взгляды) можно сказать, что с широким распространением NFC смартфоны смогут заменить вам ключи от дома и автомобиля. К слову, некоторые производители автомобилей (например, BMW) уже сейчас занимаются разработкой ключей по технологии NFC.
Из соображений безопасности многим вряд ли захочется возложить на смартфон функции банковской карты и ключа от дома, тем более одновременно. Но давайте сначала попробуем разобраться со спецификацией технологии и её историей, и уже после этого судить NFC.
- В бородатом 1983 году начинается история NFC. 17 мая того года Чарльз Вэлтон, электротехник по образованию, получает патент на «портативный радиочастотный излучатель-идентификатор». Так появляется само понятие RFID.
- 18 марта 2004 года компании Nokia, Royal Philips Electronics и Sony Corporation организуют NFC Forum — некоммерческую ассоциацию для продвижения и стандартизации технологии NFC для использования в бытовой электронике, компьютерах и мобильных устройствах.
- В 2006 году появляется первоначальная спецификация NFC-тегов и выходит первый коммерческий телефон с NFC-чипом — Nokia 6131.
- В мае 2009 года NFC Forum представляет режим peer-to-peer для передачи между устройствами с NFC-чипами различной информации: ссылок, контактов, данных для установления связи через Bluetooth.
- В марте 2011 года к NFC Forum присоединяется компания Google.
- В мае 2011 года Google анонсирует Google Wallet, мобильное приложение для привязки банковских карт к смартфонам с NFC-чипами. Вскоре пользователи смогут заменить кредитки своим смартфоном.
- В августе 2011 года Nokia объявляет о том, что все предстоящие Symbian-смартфоны будут комплектоваться чипами NFC.
Как видно, NFC Forum оказывает огромное влияние на ход развития технологии NFC, однако за её развитием стоят и другие участники. Так, глобальная торговая ассоциация операторов мобильной связи GSM Association (около 800 операторов, представленных в 219 странах мира) подала две значимые инициативы касательно NFC:
1) Mobile NFC Initiative. В рамках данной инициативы основные операторы, контролирующие почти половину глобального рынка, описали (pdf) своё видение технологии NFC.
2) Pay Buy Mobile Initiative. На этот раз операторы постарались определить (pdf) глобальный подход к использованию технологии связи ближнего действия в мобильных устройствах для взаимодействия с платёжными системами.Помимо GSMA в жизни NFC участвует европейский консорциум StoLPaN (Store Logistics and Payment with NFC), созданный для изучения возможностей интеграции NFC, беспроводных сетей обмена данными, и мобильного обмена информацией.
Технология NFC является логическим продолжением технологии RFID, и её основное отличие от последней — ограниченный радиус действия. В то время, как дистанция считывания активных RFID-меток может достигать нескольких сотен метров, метки NFC доступны лишь в пределах 5-10 сантиметров. Рабочая частота NFC-чипов находится в нелицензируемом радиочастотном диапазоне ISM band, использующимся для промышленных, медицинских и научных целей, и составляет 13,56 МГц, а скорость передачи информации может быть равна 106, 212 или 424 кбод/сек.
NFC поддерживает RFID стандарты ISO 14443/Mifare, FeliCa и ISO/IEC 18092. Карты, выполненные по стандарту ISO 14443, в народе называются БСК — бесконтактные смарт-карты, — именно они используются в нашем метро; для мобильных платежей и оплаты билетов в общественном транспорте Китая и Японии используется технология FeliCa. Как и в стандарте ISO 14443/Mifare в NFC связь поддерживается посредством взаимной индукции рамочных антенн. Как видите, технология полностью подходит под ранее сложившуюся инфраструктуру транспортных карт и мобильных платежей.

- Режим peer-to-peer. В данном случае два устройства связываются друг с другом для обмена информации между собой. С помощью p2p передаются контакты между смартфонами с NFC-чипами, происходит мгновенная передача настроек с WiFi-роутера на мобильное устройство (да-да, такое тоже возможно!). В этом режиме можно будет объединять смартфоны для создания мультиплеерных игр. Для Nokia есть NFC-версии хитов Angry Birds и Fruit Ninja, часть уровней в которых открываются только при соединении через NFC с другим смартфоном.
- Режим считывателя. В этом режиме ваш смартфон выступает в роли сканера современных аналогов штрих-кодам — NFC-меткам, содержащим различную дополнительную информацию. К слову, NFC-метки в последнее время всё чаще вытесняют штрих-коды: их можно встретить на продуктах питания в супермаркетах (чтобы быстро узнать срок годности и состав), а также рекламных щитах с целью быстро передать рекламную информацию.
- Режим эмуляции карт. Именно этот режим чаще всего ассоциируется с технологией NFC. Благодаря режиму эмуляции карт ваш смартфон может «прикинуться» вашей банковской картой или проездным билетом на метро, тем самым сузив толщину вашего кошелька (в прямом смысле, а не в переносном).
К слову, режим эмуляции карт — самый интересный, особенно с учётом позавчерашнего выхода Google Wallet.
Google Wallet — это первое массовое приложение для смартфонов для осуществления бесконтактных платежей в одно касание. Добиться такого, конечно, удалось благодаря использованию NFC-чипов в смартфонах. Несмотря на то, что приложение доступно лишь американским пользователям оператора Sprint со смартфоном Google Nexus S 4G, которые к тому же должны являться клиентами банка Citi с картами MasterCard, его потенциал огромен. В дальнейшем Google планирует добавить поддержку других платёжных сетей (Visa, Discover и American Express уже объявили о сотрудничестве с поисковиком) и целого ряда новых смартфонов с NFC-чипами. А их будет предостаточно: анонсированные недавно Nokia 600, Nokia 700 и Nokia 701 будут с NFC-чипами; уже вышедший Nokia C7 также получит поддержку NFC с выходом Symbian Belle; более того, все последующие Symbian-смартфоны будут оснащаться NFC-чипами.
На счёт безопасности при совершении покупок через Google Wallet не стоит беспокоиться. Во-первых, данные банковских карт хранятся не в памяти телефона, а на специальном чипе PN65. Данный чип используется в картах стандарта EMV; о его безопасности говорят следующие детали: чип шифрует все данные, имеет автономное питание, удаляет всю информацию при попытке физического взлома. Во-вторых, NFC-антенна не работает, если телефон выключен или заблокирован, а обмен данными с банком осуществляется при помощи технологии FirstData, обеспечивающей максимальную защищённость. В-третьих, пока пользователь не ввёл PIN-код, никакие данные с устройства считать невозможно в принципе.
В остальном мире технология NFC тоже набирает обороты.
Производители мобильных устройств всё чаще встраивают NFC. Nokia здесь безусловный лидер — все новые смартфоны компании на базе Symbian будут оснащены данными чипами. Впрочем, другие производители тоже стараются не отставать, не считая компании HTC и Apple, которые до сих пор игнорируют внедрение технологии в свои устройства.
NFC совсем скоро появятся в ноутбуках и нетбуках. На состоявшейся неделю назад конференции BUILD компания Microsoft заявила поддержку NFC в готовящейся к выходу операционной системе Windows 8. Розданные посетителям планшетные компьютеры с предустановленной Windows 8 уже имели NFC на борту.
В Японии и Южной Корее японскими KDDI, Softbank и корейской SK Telecom реализована в тестовом режиме поддержка NFC в банкоматах, магазинах, ресторанах, такси, на автомобильных заправках. О разработке международной системы бронирования билетов с поддержкой NFC сообщила компания DoCoMo в сотрудничестве с корейскими корпорациями KT и Samsung, хотя их технология несколько отличается от международного стандарта и не согласована с GSMA.
В конце 2010 года Telefónica, La Caixa и Visa запустили пилотный проект, охватывающий поддержкой NFC около 1500 европейских пользователей и 500 магазинов. В США в конце 2010 года AT&T Mobility, T-Mobile USA и Verizon Wireless объединились для создания ISIS, всеамериканской системы оплаты с использованием NFC. План внедрения системы рассчитан на 18 месяцев.
В России новая технология также нашла своё распространение.
- Пока МТС тестирует проход через турникеты в московском метрополитене с помощью мобильных телефонов, Мегафон и Билайн занимается тем же самым в Санкт-Петербурге. К слову, все эти решения от мобильных операторов реализованы на основе периферийных устройств, добавляющих поддержку NFC в телефоны без изначальной поддержки устройством соответствующей технологии. Эти периферийные устройства выполнены в формате MicroSD и UICC SIM-карт со встроенными беспроводными чипами, соответствующими стандарту бесконтактных карт ISO 14443/Mifare. Такие устройства бывают как со встроенной, так и без встроенной антенны. И, хотя из-за своего форм-фактора они подходят далеко не к каждому мобильному устройству, благодаря таким периферийным устройствам технологией NFC можно будет насладиться до массового появления телефонов со встроенной поддержкой технологии.
- Компания «АмбикТэк СПб» и ГУ «Организатор перевозок» внедряют в Северной столице проездные карты «Подорожник», позволяющие оплачивать ещё и проезд на наземном транспорте, а также работает над интеграцией в них магазинных дисконтных карт и бонусных систем.
- Мы с компанией «Технологии процессинга» в конце 2010 года начали тестовое внедрение NFC-системы оплаты проезда в авиаэкспрессе Москва – ”Шереметьево” и “Шереметьево” – Москва. В данном случае используются телефоны Nokia, поддержка NFC в которых существует изначально. Периферийные устройства для этого использовать не надо; всё, что требуется от пользователя — это установить специальное приложение на телефон Nokia для оплаты проезда.