NFC: прошлое в настоящем, настоящее в будущем. — iStore Блог

Что такое nfc?

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

Но стандартного определения здесь явно недостаточно. История NFC довольно интересная: технология берет свое начало более 12 лет назад — именно тогда три технологических гиганта (Nokia, Sony и NXP Semiconductor) решили создать форум NFC для развития интерфейса касательного взаимодействия между устройствами.

Несмотря на то, что сам интерфейс был далеко не быстрым (и остается таким по сей день), идея передачи небольших данных с низким энергопотреблением все же взяла свое. RFID заработала по-новому и получила массовое признание. В результате многие производители смартфонов, аксессуаров и других устройств сейчас не обделяют NFC ни один свой новый продукт.

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

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

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

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

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

Пассивная NFC-метка выглядит примерно так:

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

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

• Пиринг — два активных устройства связываются между собой и обмениваются данными. Это могут быть как два смартфона, так и смартфон и сторонний аксессуар. Например, можно быстро установить соединение между телефоном и внешней колонкой или наушниками. Главное, чтобы у девайса была заявлена поддержка NFC: среди таких устройств KR — 8100, Dacom Athlete, Bluedio R Legend и другие.
• Чтение и запись — смартфон как считывает коды с NFC-метки, так и записывает информацию в ее память.
• Эмуляция карты — смартфон становится полноценной банковской картой. Достаточно поднести его к терминалу, чтобы совершить оплату, причем в качестве карты могут также выступать, например, умные часы.

Nfc в новом свете

Nfc-технология сегодня

Всё активнее встраивая NFC-чипы, производители электроники нередко просто забывают рассказать пользователям, что даёт эта технология. Не говоря уже о том, что не обеспечивается достаточная простота использования, далеко не все могут с первого раза понять, как пользоваться встроенным в смартфон NFC-чипом.

Всё большую популярность набирают «умные» телевизоры с NFC, к примеру, модель из этой категории. Технология значительно упрощает подключение мобильного устройства. Хотите просмотреть новые фотографии со смартфона на большом экране?

NFC-модулями оборудованы современные карманные принтеры, осуществить печать на которых пользователь может действительно всего-лишь касанием пальца. Имеет их телефонная гарнитура, умные часы и браслеты, для подключения которых всего лишь и нужно, что просто поднести устройство к телефону.

Безопасно ли это?

В начале 2000-х годов NFC-модули считались неуязвимыми для хакеров. Но уже в 2006-м программисты и инженеры описали ряд теоретических атак, которые могут использоваться для кражи информации и заражения смартфона вирусом. Кроме того, они предупредили производителей о легкости подмены сигнала и «клонирования» девайса при онлайн-оплатах или авторизации.

В 2021 году была выявлена критическая уязвимость NFC. Компания MWR Labs продемонстрировала публике процесс передачи вируса, заражения устройства и получения полного контроля над смартфоном за пять минут. Для этого пользователю достаточно было поднести девайс к пассивной метке, содержащей вредоносный код.

Дальше — больше. В середине 2021-х были созданы устройства, способные отслеживать обмен данными между двумя NFC-антеннами и даже вносить корректировки в сигнал на расстоянии до 5 метров. Это вызвало резонанс в IT-сфере: пользователи и разработчики приложений потребовали от производителей принять меры для устранения критических уязвимостей.

Сегодня сигналы NFC маскируются криптографическими алгоритмами, которые шифруют передаваемые данные и сбивают с толку устройства слежения. Такое решение повысило уровень безопасности до 99% — вероятность кражи файлов и копирования паролей при попытке атаки теперь меньше 1%.

Однако специалисты рекомендуют пользоваться технологией NFC осторожно. Чтобы не стать жертвой хакеров, вам нужно соблюдать следующие рекомендации:

Безопасность

В каких смартфонах есть nfc?

Перечисление всех устройств с поддержкой коммуникаций ближнего поля займет несколько страниц. Поэтому мы ограничимся кратким описанием самых интересных моделей, и начнем с продукции Apple.

Впервые NFC-антенны появились в iPhone 6. Одновременно с презентацией устройства была представлена и бесконтактная платежная система Apple Pay. Поддержка технологии есть во всех последующих смартфонах американского бренда, включая доступные SE. В большинстве моделей она предназначается исключительно для соединения с банковскими терминалами.

Разумный выбор — iPhone 11 Pro. Смартфон удобно ложится в руку и помещается в кармане. В любой момент вы сможете использовать его в качестве электронного кошелька. OLED-экран подстраивается под окружающее освещение, меняя яркость и цветовую температуру, поэтому изображение всегда остается четким и приятным для глаз.

Если говорить об Android-устройствах, выбор будет намного шире. Модуль NFC есть во всех классах — от ультрабюджетного до флагманского.

Самый доступный смартфон с поддержкой коммуникаций ближнего поля — Vertex Impress Click. Модель совместима со всеми функциям NFC-антенны, включая обмен файлами, авторизацию и бесконтактные платежи. Она полностью соответствует требованиям разработчиков — ее мощности достаточно для запуска Google Pay и мобильных приложений банков.

Куда интереснее другой бюджетный смартфон — ZTE Blade V9. В его активе широкоформатный экран с разрешением Full HD и процессор Qualcomm Snapdragon 450, позволяющий запускать большинство современных игр с минимальными или средними настройками графики.

Устройство также радует объемом памяти — 4 ГБ оперативной и 64 ГБ физической в базовой комплектации. Двойная камера смартфона с матрицей 16 Мп умеет снимать с эффектом боке. Владельцу доступно два способа разблокировки — с помощью отпечатков пальцев и функции распознавания лиц.

В среднем классе стоит отметить смартфон Xiaomi Redmi Note 8T, который оснащен актуальными технологиями по доступной цене. Его гордость — модная квадрокамера с разрешением 48 Мп, способная делать четкие фотографии днем и ночью. Процессор Qualcomm Snapdragon 665 поддерживает стабильный FPS в играх при средних или высоких настройках графики.

Оболочка операционной системы MIUI оптимизирует энергопотребление , поэтому батарея емкостью 4 000 мА*ч обеспечивает до 2 дней автономной работы. В устройстве также есть инфракрасный порт для дистанционного управления кондиционерами, телевизорами и другой бытовой техникой.

В категории «доступных флагманов» наиболее интересен Huawei P40 lite. Смартфон собран на базе процессора Kirin 810 со встроенной нейросетью. Искусственный интеллект ускоряет запуск приложений, сглаживает анимацию при высоких нагрузках, предотвращает падение FPS и снижает температуру внутренних компонентов в играх.

В премиум-классе нельзя пройти мимо бескомпромиссного Samsung Galaxy S20 Ultra. Его счетверенная камера с перископным объективом делает снимки с десятикратным зумом без потери качества. И даже при 100-кратном зуме вы различите детали изображения: искусственный интеллект сглаживает контуры и «дорисовывает» текстуры.

Процессор Exynos 990 гарантирует исключительно плавную работу в любых сценариях — от неспешного пролистывания соцсетей до построения виртуальной реальности. Технология DeX позволяет превратить смартфон в стационарный компьютер, подключив к нему мышку, клавиатуру и монитор при помощи компактного адаптера.

Для чего оно нужно?

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

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

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

История создания

В далеком 1983 году начинается история NFC. 17 мая Чарльз Вэлтон (электротехник по образованию) получает патент на “портативный радиочастотный излучатель-идентификатор”. Так появляется само понять RFID (радиочастотная идентификация, то есть метод автоматической идентификации через радиосигнал)

18 марта 2005 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.

18 марта 2005 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

Открываем все двери

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

С NFC в смартфоне действительно открываются все двери — если не в буквальном смысле, то в переносном точно. Фактически пользователь получает универсальный инструмент, который, несмотря на скоростные ограничения, находит себе применение в самых разных ситуациях.

Принципы работы nfc

Принцип работы NFC построен на индукции магнитного поля: в аппаратах имеются две компактные антенны, размещающиеся в пределах ближнего радиуса действия относительно друг друга. Соответственно, при сближении устройств формируется трансформатор с воздушным сердечником

Главные плюсы технологии NFC:

• быстрота установки связи между объектами (процесс занимает доли секунды);
• малый размер устройства;
• низкий уровень энергопотребления.

Благодаря этим особенностям NFC-датчики можно интегрировать в небольшие по размеру гаджеты

Вместо заключения

Пожалуй, самое приятное в NFC — то, что эта технология доступна широкому кругу пользователей. Все больше производителей не оставляют свои смартфоны без NFC, поэтому она есть как в устройствах типа

(за $321.99 по коду Mi5SGBS до 31.12) и

, так и во флагманах вроде

. Радует также разнообразие

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

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

Заключение

Итак, модуль NFC в телефоне: что это, и как им пользоваться? Технология коммуникаций ближнего поля позволяет вам рассчитываться за покупки, открывать двери с электромагнитными замками и оплачивать проезд в общественном транспорте с помощью смартфона.

Кроме того, она ускоряет подключение беспроводных наушников, умных часов и других гаджетов. В ближайшем времени функционал NFC расширится, и вы получите такие же возможности, как и у героев фантастических фильмов. Пользоваться технологией несложно. Вам достаточно поставить соответствующую галочку в настройках и поднести смартфон к специальной метке.

Вывод

NFC — технология, истоки которой идут из далекого прошлого и переходят в бурный поток настоящего времени. Можно быть уверенными, что в дальнейшем мы увидим еще что-то стоящее на основе этой технологии. Ждем с нетерпением и наслаждаемся уже доступными фишками!