Как использовать NFC метки — несколько советов

Виды меток для оплаты

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

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.

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.

Зарядка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.
4. Произвести полноценную установку на устройство.
5. Открыть программу и создать необходимую задачу для заранее зафиксированного чипа-стикера.
6. Поднести смартфон к стикеру, проверить отклик.

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 использовать nfc метки

NFC используется для выполнения множества операций. Наиболее распространены следующие:

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

Как пользоваться

Настройка микрочипов, как и их использование, применяется в разных сферах жизни, все зависит от фантазии пользователей. Продвинутая молодежь устанавливает стикеры по всему дому, что однозначно упрощает жизнь. Несколько лайфхаков где грамотно зафиксировать микротэги, с примерами использования:

1. Раздача интернета. Запрограммировать микрочип на раздачу мобильной сети через WI-FI. Затем зафиксировать его на персональном компе или ноутбуке. Допустим такую ситуацию, пропадает проводная сеть, пользователь подносит смартфон к стикеру и запускает раздачу сети через WI-FI. Очень быстро и просто.
2. Ночной режим. Микротэг программируется на запуск смены режима работы смартфона. Чип фиксируется в удобном месте в спальне, после прикосновения к чипу, мобильное устройство автоматически снижает звук, понижает уровень яркости или переходит в бесшумный режим. По желанию можно запрограммировать отдельную метку для активации будильника.
3. В автомобиле. Очень эффективная штучка для активных водителей, которые используют технологию Bluetooth для общения. В случае входящего звонка, не нужно переключать гаджет вручную, стоит просто поднести мобильник к заранее запрограммированному чипу и подключится беспроводная гарнитура. В одно касание можно включить любимую радиостанцию, плеер или GPS.
4. Быстрый запуск. У вас есть любимые приложения, которыми пользуетесь в одном и том же месте? Микростикеры, запрограммированные на быстрый запуск, откроют любимое приложение, страницу соцсети, электронную почту в одно касание.
5. Оплата покупок. Если зафиксировать одну запрограммированную метку на ПК или ноутбуке, больше не нужно будет вручную искать вкладку онлайн-банкинга, вводить пароль для входа в личный кабинет. Приблизив смартфон к установленному микротэгу, пользователь мгновенно попадет в свой кабинет и сможет произвести быструю и безопасную оплату товара.

Обмен информацией между устройствами

За исключением Android Beam описанные выше сценарии предполагают работу одного телефона с меткой или специализированным терминалом. Если же говорить про прямую связь аппаратов между собой, то основной вопрос здесь — совместимость. Конечно, в случае продуктов одного производителя, особенно крупного, у того есть возможность просто установить в прошивку соответствующую программу.

Учитывая, что собственная скорость NFC очень мала, для быстрой передачи файлов обычно используется Bluetooth или Wi-Fi, а NFC работает только на этапе согласования параметров подключения и установления связи. Для проверки этого сценария мы попробовали на наших устройствах несколько программ для передачи файлов с заявленной поддержкой NFC.

Send! File Transfer (NFC) в бесплатной версии позволяет обмениваться файлами фотографий, музыки и видео. Для установления связи можно использовать NFC или QR-коды. Передача осуществляется через Bluetooth или Wi-Fi (в случае, если оба устройства имеют поддержку Wi-Fi Direct, которой в использовавшемся телефоне Sony не оказалось). В итоге нам удалось увидеть скорость на уровне 65 КБ/с, что, конечно, слишком мало даже для фотографий.

Обмен данными в Send! File Transfer

Blue NFC, как понятно из названия, также упрощает обмен файлами по Bluetooth, заменяя этапы включения, поиска и сопряжения на касание с обменом информацией по NFC. Скорость работы не очень велика — на уровне упомянутой выше программы.

File Expert HD также использует Bluetooth, но скорость составляет уже 100-200 КБ/с. Правда, справедливости ради стоит заметить, что в этой программе есть и много других режимов обмена файлами.

Еще более высокую скорость показала утилита SuperBeam WiFi Direct Share. Она менее универсальна, чем File Expert HD, однако способна обеспечить соединение по Wi-Fi, даже если у устройств нет поддержки Wi-Fi Direct. А скорость передачи составила в наших тестах около 2 МБ/с, что уже очень неплохо.

Таким образом даже видеоролики в несколько десятков мегабайт можно будет перенести за разумное время. Как и ранее, NFC используется здесь только для начальной настройки соединения устройств. Поддерживается передача любых типов файлов. Утилита встраивается в стандартное меню приложений «поделиться».

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.

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