С технологией NFC вы можете оставить наличные деньги и кредитные карты дома. Часть 1

Содержание

Антенна
В каких смартфонах есть nfc?
Вопросы безопасности и сервис apple pay
Как можно использовать nfc-чип?
Обновление по контроллера по nfc-каналу
Плюсы и минусы технологии
Плюсы
Минусы
С технологией nfc вы можете оставить наличные деньги и кредитные карты дома. часть 1
Считыватели nfc
Типы меток
Транспондеры серии trf796xa

Антенна

ISO/IEC 14443 определяет 6 классов антенн (показанных на рисунке 6), также упоминаемых в ISO/IEC 15693. Для каждого устройства NFC необходимо выбрать подходящую антенную конструкцию, чтобы обеспечить оптимальные параметры в заданной среде.

Большие антенны Класса 1 имеют форму и размеры смарт-карты. Они обеспечивают наилучшие показатели в отношении электромагнитного РЧ-поля. На другом конце стандартизованного ряда антенн находится Класс 6. Такая антенна является самой маленькой и обладает наилучшими возможностями для встраивания, с учетом потерь в качественных характеристиках.

«Форум NFC» предоставляет свои собственные конструкции PCD – Proximity coupling device (передатчики, называемые «опрашивателями» – poller) и PICC – Proximity coupling device (называемые «слушателями» – listener), описанные в NFC Forum-TS-Analog-1.0 (папка 2.2.1, таблица 16).

При подключении к соответствующему генератору и усилителю мощности эталонного PCD от «Форума NFC» он позволяет посылать команды к PICC. Реакция PICC затем может быть зафиксирована и проанализирована посредством связанного измерительного оборудования.

Эталонный PCD от «Форума NFC» с тремя различными конструкциями антенных катушек основан на стандартном PCD класса 0 и двух компенсированных версиях антенных катушек PICC-3 и PICC-6, стандартизированных ISO/IEC. Эти катушки, называемые Poller-0, Poller-3 и Poller-6, представлены в соответствующем порядке слева-направо на рисунке 7.

Образцы конструкций PICC от «Форума NFC» определены с тремя проектными геометрическими формами антенной катушки. Геометрия катушек Listener-1, Listener-3 и Listener-6, как показано на рисунке 8 в порядке слева направо, основана на размерах внешней оболочки PICC-1, PICC-3 и PICC-6, утвержденных ISO/IEC.

Конструкции катушек на печатной плате не обязательно должны быть идентичными. Эталонный PICC «Форума NFC» позволяет анализировать сигнал, отправленный PCD. Для анализа частоты и формы этих сигналов эталонный PICC «Форума NFC» оснащен встроенной измерительной катушкой.

Он может отправлять информацию обратно к PCD, используя различные уровни модуляции нагрузкой, управляемые с помощью подходящего источника сигнала. Также он может быть настроен на использование ряда постоянных резистивных нагрузок. Эти значения резистивной нагрузки можно использовать для представления как типичных, так и наихудших вариантов для PCD.

Эталонные конструкции «Форума NFC» следует использовать при тестировании и проверке устройства NFC в качестве эталона или ориентира, таким образом помогая разработчикам оптимизировать конструкции антенн.

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.

Вопросы безопасности и сервис apple pay

Вернёмся к вопросам безопасности. В то время как NFC всё активнее используется для считывания и обмена информацией, внедрение этой технологии для мобильных платежей происходит совсем не так быстро, как бы того хотелось разработчикам.

Проблема заключается в том, что сама по себе технология не имеет собственных механизмов безопасности, их создание полностью ложится на плечи разработчиков и производителей электронных устройств. И если ваш смартфон не защищён паролем, то, получив к нему доступ, злоумышленник может совершать какие угодно покупки, ведь использование NFC не требует ввода ПИН-кода при оплате. Именно это и тормозит массовое использование смартфонов с NFC в качестве замены кредитных карточек.

И на фоне этого изящным выглядит решение компании Apple. Новейшие смартфоны iPhone 6 и iPhone 6 Plus оснащены NFC-чипом и сканером отпечатков пальцев, встроенным прямо в кнопку Home. Речь идёт о Touch ID, который совмещает безопасность и удобство использования.

Начиная с 9-го сентября 2021 года сканер отпечатков Touch ID стал важной составляющей новой платёжной системы Apple Pay. Принцип тот же — для оплаты покупки просто поднесите верхнюю часть смартфона к терминалу. Оплата произойдёт только после того, как устройство считает ваш отпечаток.

Apple Pay уже работает с Amex, MasterCard и Visa. Её поддерживают шесть крупных банков США, оплачивать товары таким способом можно практически со всеми ритейлерами в стране.В 2021 году ожидается распространение поддержки Apple Pay в странах Европы и Азии.

Платёжную систему ждёт большое будущее благодаря высокой безопасности и максимальной простоте использования. Так, чтобы внести данные кредитной карты, достаточно просто сфотографировать её. Да и с самой оплатой всё очень просто. Тем более, что Apple Pay позволяет совершать онлайн-платежи.

Проблемы NFC: МФЦ в Тюмени: адреса, телефоны, сайт

Кстати, Apple длительное время не включала NFC-чипы в свои смартфоны. Ходили даже слухи, что компания будет в итоге разрабатывать собственный стандарт. Но этого так и не произошло. Впрочем, установленные в iPhone 6 и iPhone 6 Plus NFC-чипы можно применять только для Apple Pay.

Обсуждение. Приходилось ли вам в повседневной жизни пользоваться NFC-чипом? Предусмотрен ли он в вашем смартфоне или другой используемой технике? Верите ли вы в будущее этой технологии?

Как можно использовать nfc-чип?

Иногда можно услышать, что основное назначение модуля NFC в смартфоне — это превращение устройства в электронный кошелёк. То есть пользователь в магазине просто прикасается к специальному считывателю (платёжному терминалу) и оплачивает покупки.

Это позволяет сэкономить время и повышает безопасность платежа (впрочем, вопросы безопасности мы рассмотрим ниже, там всё несколько сложнее, чем кажется на первый взгляд). Но на самом деле только финансовыми вопросами всё не ограничивается, технология NFC может быть очень полезна в разных сферах.

Выделяют три основных режима использования NFC:

режим считывания;
режим передачи информации;
режим эмуляции банковской карты.

Например, зайдя в кафе, вы прикасаетесь смартфоном к NFC-метке (встроенной в столик или даже меню), после чего устройство получает доступ к сети Wi-Fi. Вам уже не нужно вручную вводить пароль сети. В этом примере используется режим считывания.

Конечно же, для этого может применяться и обычный QR-код. Вот только NFC несравненно удобнее. Во-первых, NFC-метка может нести больше полезной информации. А во-вторых, считать её можно даже при плохом освещении, когда камере смартфона будет остро не хватать света, а то и вовсе в полной темноте. Да и ткнуть («фликнуть») смартфоном в нужное место проще, чем фотографировать им.

NFC можно использовать и для передачи информации с устройства на устройство, к примеру с планшетного компьютера или ноутбука на портативную акустику. Вот только из-за невысокой скорости процесс передачи больших файлов потребует определённого времени и терпения. Но вот, к примеру, бизнесмены могут быстро обмениваться контактной информацией, прикоснувшись смартфонами.

Также при помощи режима передачи информации можно инициировать процесс соединения, то есть использовать NFC-чип для конфигурирования других беспроводных соединений. Например, пользователи касаются смартфонами, в результате чего происходит автоматическое налаживание связи посредством интерфейса Bluetooth, через который осуществляется передача файлов.

При желании NFC-чипы можно встраивать куда угодно. Современные инженеры и разработчики стремятся предложить пользователям всё более неожиданные решения. Например, в Лондоне постепенно набирают популярности памятники с NFC-метками. Вы просто подходите к постаменту, подносите смартфон к нужной метке, после чего раздаётся входящий звонок, по которому вам расскажут об истории самой статуи или о человеке, которого она изображает.

Стоимость одной NFC-метки очень мала, а значит, уже в ближайшее время их будут использовать в огромных количествах. При этом метки можно изготовлять разных форм, размеров и цветов. Это может быть простая бумажная или пластиковая наклейка, белого цвета или с нанесённым на логотипом, нетрудно сделать и так, чтобы она светилась в темноте.

Обновление по контроллера по nfc-каналу

Начальный загрузчик (bootstrap loader – BSL) позволяет осуществлять доступ к памяти MSP430 во время прототипирования, для обновления прошивки контроллера в готовом изделии и для сервисного обслуживания устройства. В то время как в младших сериях контроллеров семейства MSP430 BSL (рисунок 4) загрузчик располагается в ROM-памяти и доступен только для чтения, в сериях MSP430F5xx и MSP430F6xx загрузчик располагается в защищенной области FLASH-памяти [6]. Это не только обеспечивает ему защиту при стирании памяти, но и позволяет выполнять следующие задачи:

использовать различные протоколы и интерфейсы, такие как UART, USB, SPI, I2C, NFC, и sub-1GHz;
назначать различные события для запуска BSL, вплоть до нажатия кнопки;
добавлять проверку целостности загружаемых или загруженных данных и кода, например, путем вычисления контрольной суммы (CRC);
изменять скорость передачи данных.

Сам загрузчик состоит из трех основных частей:

С учетом ограничений на размер загрузчика в 2 кбайта, NCF BSL поддерживает только небольшую часть NFC-протокола, необходимую для простых операций передачи данных.

Целевое устройство изначально находится в режиме пассивного ожидания, предусмотренного в TRF7970A при активировании режима Single Device Detection (SDD), что позволяет снизить требования к объему занимаемой памяти. Скорость данных при установлении соединения – 106 кбит/с.

Пакет запроса атрибутов и ответ на него (Attribute Request – ATR_REQ и Attribute Response – ATR_RES соответственно) завершают процесс установления соединения. Передача пакетов данных идет посредством посылаемых инициатором обмена запросов протокола Data Exchange Protocol (Data Exchange Protocol Requests – DEP_REQ), на которые целевое устройство отвечает подтверждениями (Data Exchange Protocol Responses – DEP_RES).

Скорость прошивки вполне сопоставима со скоростями работы через COM-порт (рисунок 5). (В примере задействованы отладочные платы MSP-EXP430F5529 и MSP-EXP430F5438 с подключенными к ним NFC-платами TRF7970ATB).

Плюсы и минусы технологии

*{padding:0;margin:0;overflow:hidden}html,body{height:100%}img,svg{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto}svg{left:calc(50% — 34px)}

С технологией NFC вы можете оставить наличные деньги и кредитные карты дома. Часть 1

» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen>

Как мы убедились ранее, у технологии NFC имеется множество достоинств, но и недостатки также присутствуют.

Плюсы	Минусы
Экономия времени и места — кошелек, данные и ключи находятся в одном смартфоне, который всегда под рукой	Маленький радиус действия
Практически моментальное сопряжение устройств	Низкая скорость обмена данными
Высокая безопасность платежей	При краже устройства можно лишиться и средств в мобильном банке
Огромное количество сценариев использования меток
Низкое энергопотребление, а в случаях с метками — и вовсе отсутствие собственного питания

Технология NFC — яркий пример того, как современные идеи могут облегчить каждодневную рутину. Больше не нужно беспокоиться о том, что вы забыли дома кошелек с деньгами, пропуск, бонусную карту или проездной билет — они всегда под рукой и находятся в вашем смартфоне. А задав нужные команды, с помощью NFC можно автоматизировать бытовые и рабочие процессы.

Еще каких-то пару лет назад данная технология была уделом лишь флагманских смартфонов. Но количество устройств с поддержкой NFC неуклонно растет, и не за горами времена, когда на рынке не останется устройств без этой технологии, а мы уже не сможем представить себе жизнь без NFC.

С технологией nfc вы можете оставить наличные деньги и кредитные карты дома. часть 1

Lou Frenzel

Electronic Design

Вскоре большинство смартфонов будут поддерживать технологию Near-Field Communication (NFC, технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия) и смогут выполнять функции ключей или кредитных карт. Пользователю необходимо будет просто поднести свой телефон к NFC-считывателю, и устройства начнут обмен данными для выполнения транзакции. Функция автоматического сопряжения беспроводных устройств представляет собой еще одну сферу развивающихся приложений.

Технология NFC

Максимальная дальность связи по технологии NFC составляет около 20 см с эффективным типовым значением 4-5 см, что обеспечивает определенные преимущества в безопасности обмена данными. Используется ближняя зона, в отличие от привычных технологий с дальним радиусом действия.

Поле дальнего радиуса действия включает в себя ортогональные электрические и магнитные поля, которые простираются от антенны за пределы нескольких длин волн. Поведение волн описывается системой уравнений Максвелла, согласно которым магнитные и электрические поля обмениваются энергией и поддерживают друг друга на всем пути следования сигнала. Напряженность поля уменьшается с расстоянием (d) на коэффициент 1/d².

Проблемы NFC: Total Quartz 9000 Future NFC 5W-30 4 л – купить моторное масло, сравнение цен интернет-магазинов: фото, характеристики, описание | E-Katalog

Поле ближней зоны находится в пределах одной длины волны антенны или меньше. Оно также состоит из магнитного и электрического поля, однако магнитное поле доминирует. Затухание сигнала ближнего поля определяется коэффициентом 1/d⁶, что делает его гораздо менее применимым.

По существу, ближнее поле – это магнитное поле, формируемое передающей антенной. Передающая антенна может рассматриваться как первичная обмотка воздушного трансформатора, а приемная антенна – как вторичная обмотка этого трансформатора. Высокий коэффициент затухания делает общее эффективное расстояние беспроводной связи очень коротким.

Технология NFC подразумевает оперирование сигналами с глубиной (коэффициентом) ASK модуляции от 10% до 100% в нелицензированном диапазоне частот 13.56 МГц. При передаче двоичных данных, с целью повышения надежности, используется Манчестерский или модифицированный код Миллера.

Скорость передачи данных зависит от метода кодирования и коэффициента модуляции и может быть 106 Кбит/с, 212 Кбит/с или 424 Кбит/с. Некоторые NFC-устройства используют стандарт кодирования NRZ-L (уровень кодирования без возврата к нулю, non-return-to-zero level). Двоичная фазовая манипуляция (Binary phase shift keying, BPSK) является альтернативой при скорости передачи данных 106 Кбит/с. Типовая ширина полосы сигнала ссотавляет ±7 кГц, но может быть увеличена до ±1.8 МГц, в зависимости от метода кодирования и скорости передачи данных.

Следует отметить, что некоторые NFC-устройства поддерживают обмен данными на скорости до 848 Кбит/с, но такие параметры не утверждены принятыми стандартами. Вариант стандарта для более высоких скоростей обмена данными по технологии NFC находится в стадии рассмотрения, и ожидается, что он повысит верхний предел для некоторых приложений до 6.8 Мбит/с.

Устройства, протоколы и режимы работы

Существуют два режима работы NFC-устройств: активный и пассивный (Рисунок 1). В активном режиме аккумулятор или источник питания полностью обеспечивают питанием оба коммуникационных устройства. В пассивном режиме одно из устройств имеет источник питания, другое (метка, транспондер, брелок) является пассивным, и для питания используется электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом, передаваемым активным устройством.

Стоит отметить, что метки радиочастотной идентификации (RFID) работают таким же образом. Пассивное устройство, получив питание, передает данные активному устройству с использованием нагрузочной модуляции. Нагрузочная модуляция (или модуляция нагрузкой) является одной из форм амплитудной модуляции, определяется как разность между средним максимальным и средним минимальным значениями передаваемого сигнала на частоте 13.56 МГц и подразумевает модуляцию данных на поднесущей частоте 848 кГц, которая, в свою очередь, модулирует основную несущую частоту 13.56 МГц. В результате сформированный сигнал изменяет импеданс контура на приемном устройстве, которое переводит его в амплитудно-модулированный.

Оба устройства, активное и пассивное, используют сигнал с 10% ASK модуляцией и Манчестерским кодированием для скоростей обмена данными 212 Кбит/с и 424 Кбит/с. Активные устройства используют модифицированный код Миллера и ASK модуляцию со 100% глубиной для скорости передачи данных 106 Кбит/с с целью обеспечить надежную инициализацию. На Рисунке 2 изображен стандартный NRZ-L код и варианты NFC-кодирования.

Базовый режим работы является полудуплексным, когда в один момент времени одно устройство передает, а все остальные принимают данные. Одни устройства выступают инициаторами, «прослушивают» канал связи и передают данные, только если отсутствуют другие сигналы. Инициатор ведет опрос других устройств, находящихся рядом с ним. Другие устройства – целевые – «слушают» инициатора и отвечают на его запросы в соответствии с форматом протокола.

Технология NFC поддерживает и другие режимы: чтение/запись, точка-точка (связь между однотипными устройствами) и режим эмуляции карт. Операции записи/чтения поддерживаются как активными, так и пассивными устройствами и используются для передачи данных от одного устройства к другому. Инициатор или считывает, или записывает данные на пассивном устройстве. В режиме точка-точка два активных устройства обмениваются данными с целью установить канал связи для последующих транзакций. Режим эмуляции карт подразумевает считывание активным устройством пассивного, например, чтение кредитной карты или метки.

Множество NFC стандартов, в частности NFC-A, NFC-B и NFC-F, определяют несколько слегка отличающихся технологий передачи данных (Таблица 1). Каждый из них устанавливает различные скорости передачи данных, глубину модуляции, метод кодирования или режим работы. Устройство-инициатор опроса пытается определить специфические режимы работы отвечающих устройств и затем конфигурирует себя на соответствующую технологию для завершения сеанса обмена данными.

Таблица 1. Стандарты NFC, определяющие метод кодирования, модуляцию и скорость обмена данными.

Стандарт	Тип устройства	Кодирование	Модуляция	Скорость передачи данных, Кбит/с	Несущая частота, МГц
NFC-A	Инициатор	Код Миллера	ASK 100%	106	13.56
NFC-A	Целевое	Манчестер	Нагрузочная (ASK)	106	13.56 848 кГц поднесущая
NFC-B	Инициатор	NRZ-L	ASK 100%	106	13.56
NFC-B	Целевое	NRZ-L	Нагрузочная (BPSK)	106	13.56 848 кГц поднесущая
NFC-F	Инициатор	Манчестер	ASK 100%	212/424	13.56
NFC-F	Целевое	Манчестер	Нагрузочная (ASK)	212/424	13.56 (без поднесущей)

Кроме того, стандарты NFC определяют четыре основных вида пассивных меток: Тип 1 – Тип 4. Каждый тип имеет различный объем памяти и отвечает требованиям одного из популярных стандартов. Типы 1 и 2 имеют встроенную память 96 Кбайт и от 48 Байт до 2 Кбайт, соответственно, и передают данные на скорости 106 Кбит/с. Типы 3 и 4 работают на скорости 212 Кбит/с или 424 Кбит/с и имеют максимум либо 1 Мбайт, либо 32 Кбайт встроенной памяти.

Далее стандарты определяют формат пакета сообщения, называемый NFC Data Exchange Format (NDEF) для использования в ходе обычной работы. Каждая передача данных называется сообщением, и каждое сообщение включает в себя одну или несколько записей (Рисунок 3). Запись состоит из полезной нагрузки (Payload) и фиксированного заголовка, который имеет идентификатор (Identifier), длину (Length) и тип полей полезной нагрузки (Type). Полезная нагрузка, как правило, представляет собой URL или тип данных, определяемых стандартным файлом типов данных NFC Record Type Definition (RTD).

Стандарты NFC

Большинство базовых стандартов NFC происходит от стандартов, регламентирующих RFID технологию и смарт-карты. Они стали формальными стандартами Международной организации по стандартизации / Международной электротехнической комиссии (ISO/IEC), включая даже те стандарты, которые первоначально разработаны компаниями-участниками:

ISO/IEC 14443A (NXP, ранее Philips MIFARE);
ISO/IEC 14443B (Infineon);
JIS X6319-4 (Sony FeliCA).

Радиочастотная технология NFC регламентируется стандартом ECMA 340 (Европейская ассоциация стандартизации информационно-коммуникационных систем). Он определяет коммуникационный интерфейс и протокол NFCIP-1. ISO/IEC приняли и адаптировали этот стандарт как 18092. Существует также стандарт NFCIP-2, называемый еще ECMA 352, и стандарт ISO/IEC 23917.

NFC Форум, некоммерческая рекламная группа компаний, устанавливает и поддерживает широкий спектр спецификаций стандартов, связанных с NFC. Она также обеспечивает тестирование и сертификационные программы для повышения совместимости NFC устройств. Объединенная группа компаний Europay, MasterCard, American Express и Visa (EMVCo), управляют и поддерживают спецификации для смарт-карт, терминалов продажи и оплаты, банкоматов и связанных с ними устройств.

Безопасность NFC

Если технология NFC будет использоваться вместо платежей с помощью кредитных карт или для доступа к критически важным объектам, то передаваемые даны должны быть в безопасности. Один из уровней безопасности является неотъемлемой частью NFC просто ввиду того, что обмен данными ведется на очень коротком расстоянии. Но это не означает, что NFC система не может быть взломана. С помощью направленной антенны с высоким коэффициентом усиления и чувствительного приемника можно прослушать сигналы NFC на значительном удалении, при этом такая установка для взлома не может быть незаметна.

Проблемы NFC: Вы всегда можете отключить Apple Pay в России

Риски для безопасности также исходят из других форм взлома. Например, может иметь место повреждение данных, когда NFC считывателю или любому подобному устройству передаются ложные данные. Данные также могут быть изменены в процессе передачи. Во время такой атаки хакеры получают доступ к передаваемым данным и изменяют их перед пересылкой. Такой вид хакерской атаки маловероятен, но возможен. Лучшим способом защиты данных в таких случаях являются шифрование данных или иные методы защиты радиоканала. Практически во всех приемопередатчиках NFC используется шифрование.

«Хотя стандарты NFC уже определены и разработаны, дополнительный прогресс ожидается в инфраструктуре терминалов продажи и оплаты, чтобы полностью реализовать потенциал технологии», — говорит Рон Веттер, член IEEE Computer Society и основатель компании Mobile Education LLC. «Основной причиной тому является область «мобильных платежей, но и безопасное и конфиденциальное решение проблем клиентов также играет важную роль в том, как быстро будет принята эта технология».

Окончание: Часть 2

Считыватели nfc

Считыватель NFC может устанавливать и поддерживать коммуникации с меткой или контроллером во всех режимах NFC.

Продукция STMicroelectronics ориентирована для всех основных рыночных сегментов использования NFC:

физический доступ – поддержка всех типов меток и карт NFC с 1 по 5 и всех протоколов;
общественный транспорт – обработка ISO 14443A, открытые системы;
автомобильные системы, включая контроль доступа, запуск двигателя, возможности сопряжения;
потребительские устройства, соединяемые для коммуникаций с телефонами через Wi-Fi или Bluetooth;
промышленные устройства, инициирующие коммуникации P2P с мобильным телефоном, метки объектов и отслеживание;
игровая индустрия;
торговля – мост к Pure EMV (Europay Mastercard Visa), оплата, включая купоны P2P.

Режим равноправной связи (P2P) – это активный режим работы двух устройств NFC. Оба устройства также поддерживают модуляцию нагрузкой, которая требуется для начальной фазы настройки равноправной связи. Устройство, которое первым успешно выполняет процесс опроса, становится инициатором и сохраняет эту роль до конца транзакции P2P. Другое устройство выполняет роль целевого объекта.

Сразу после создания канала коммуникации равноправные устройства максимизируют использование прямой модуляции, поочередно генерируют РЧ-поле и передают данные, затем отключают РЧ-поле и принимают данные от другого равноправного устройства. Этот процесс напоминает живое человеческое обсуждение, поскольку обязательно происходит в одном сеансе.

Использование прямой модуляции поля обеспечивает повышенную скорость и эффективность коммуникации. Интерфейсная ИС с режимом коммуникации P2P должна поддерживать, помимо функциональных возможностей ИС динамической метки, генерацию собственного РЧ-поля, и предоставлять такие физические ресурсы как буфер ОЗУ.

Устройства (например, смартфоны), которые должны поддерживать режим P2P, используют этот вид интерфейсной ИС NFC, отвечающей требованиям для интерфейсных ИС динамических и статических меток.

На рисунке 23 показана типичная блок-схема ИС интерфейса P2P NFC. Выпускаемая STMicroelectronics микросхема ST95HF отвечает всем требованиям, предъявляемым к P2P-интерфейсу NFC. Опционально для пробуждения микроконтроллера доступен сигнал GPO/прерывания, чтобы оптимизировать энергопотребление системы.

ST25R39xx – это считыватели NFC, совместимые со стандартом EMV. Они отличаются высокой производительностью и повышенной выходной мощностью. Для ускоренной передачи данных применяется технология Very High Bit Rate (VHBR). Скорость передачи данных – до 6,8 Мбит/с.

Как показано на рисунке 24, они используют емкостное/индуктивное пробуждение, приводящее к очень малому току в ждущем режиме и низкому энергопотреблению, автонастройку антенны для очень чувствительного и точного обнаружения метки и коммуникацию P2P в режиме активного целевого объекта.

Типы меток

«Форумом NFC» изначально определены четыре типа меток NFC. Дополнительный, пятый тип относится к технологии NFC-V и сейчас также включен в спецификации Форума.

В таблице 3 представлен обзор типов NFC-меток. Скорость передачи данных выше 100 кбит/с, отображаемая в таблице 2, а также используемая в этом документе, округляется до ближайшего целого числа кбит/с.

Таблица 3. Типы NFC-меток

Особенности	Тип 1	Тип 2	Тип 3	Тип 4	Тип 5
Стандарт	ISO/ IEC 14443A	ISO/ IEC 14443A	ISO/ IEC 18092, JIS X 6319-4, FELICA	ISO/IEC 14443A ISO/IEC 14443A	ISO/ IEC 15693
Память, кбайт	0,96…2	48…2	2	32	64
Скорость передачи данных, кбит/с	106	106	212; 424	106; 212; 424	26,48
Возможности	Чтение; чтение/запись; только чтение	Чтение; чтение/запись; только чтение	Чтение; чтение/запись; только чтение	Чтение; чтение/запись; только чтение; заводская конфигурация	Чтение; чтение/запись; только чтение
Предотвращение конфликтов	Нет	Да	Да	Да	Да
Примечания	Простота, невысокая эффективность		Высокая цена, комплекс приложений		Удаленная зона (vicinity)

Метки типа 1 соответствуют требованиям ISO/IEC 14443A. Они способны работать в режиме чтения/записи и могут настраиваться пользователем для режима «только чтение». Размер памяти варьируется от 93 байт до 2 кбайт, а скорость коммуникации или передачи данных составляет 106 кбит/с. Метки типа 1 не поддерживают механизм предотвращения конфликтов.

Метки типа 2 соответствуют требованиям ISO/IEC 14443A. Они способны работать в режиме чтения/записи и могут настраиваться пользователем для режима «только чтение». Размер памяти варьируется от 48 байт до 2 кбайт, а скорость коммуникации или передачи данных составляет 106 кбит/с. Метки типа 2 поддерживают механизм предотвращения конфликтов.

Метки типа 3 соответствуют стандартам ISO/IEC 18092 и JIS X 6319-4 за исключением поддержки шифрования и аутентификации. Даже если имеется возможность чтения/записи, метка типа 3 может быть настроена на режим «только чтение». В процессе эксплуатации метки типа 3 может использоваться специальное сервисное оборудование для повторной записи данных.

Метки типа 4 соответствуют стандарту ISO/IEC 14443 версий A/B. Режим работы метки типа 4 «только для чтения» устанавливается на заводе-изготовителе, и для обновления данных метки требуется специальное сервисное оборудование. Размер памяти метки типа 4 — до 32 кбайт, а скорость передачи данных составляет 106 кбит/с, 212 кбит/с и 424 кбит/с. Метки типа 4 поддерживают механизм предотвращения конфликтов.

Метки типа 5 (NFC-V) недавно были добавлены в спецификацию «Форума NFC». Такая метка основана на стандарте ISO/IEC 15693, содержит более 64 кбайт памяти, поддерживает скорость передачи данных 26,48 кбит/с и механизм предотвращения конфликтов.

Транспондеры серии trf796xa

Микросхемы TRF796xA и TRF7970A [5] являются высокопроизводительными приемопередатчиками диапазона 13,56 МГц со встроенными устройствами формирования пакетов с поддержкой стандартов ISO/IEC 15693, ISO/IEC 18000-3, ISO/IEC 14443A и B (рисунок 3).

TRF7970A, как наиболее современный представитель семейства трансиверов TRF79xxA, поддерживает NFC-стандарты NFCIP-1 (ISO/IEC 18092) и NFCIP-2 (ISO/IEC 21481).

Встроенные блоки кодирования-декодирования данных, формирования пакетов, а также большой FIFO-буфер позволяют достаточно легко осуществлять взаимодействие по радиоканалу. Детектор наличия поля может активировать выход устройства из спящего режима, оптимизируя тем самым общее энергопотребление устройства.

Широкий диапазон допустимых напряжений питания 2,7…5,5 В допускает применение транспондера в устройствах с различными уровнями напряжений – и в устройствах с логическими уровнями 3 В, и с устройствами 5 В. Также возможна работа транспондера при сильно разряженной батарее питания.

Приемопередатчик TRF79xxA позволяет реализовывать различные протоколы обмена для диапазона 13,56 МГц, включая нестандартные.

Основные возможности:

поддержка стандартов ISO 14443A, ISO 14443B, ISO 15693, ISO/IEC 18000-3 (Mode 1);
диапазон напряжений питания 2,7…5,5 В;
встроенный стабилизатор питания (выходной ток до 20 мА);
потребление в режиме ожидания – 120 мкА, в режиме сна – менее 1 мкА;
параллельный или последовательный (SPI) интерфейс с хост-системой;
встроенные блоки формирования пакетов, проверки контрольной суммы, контроля четности;
скорость передачи данных – до 848 кбит/с;
тактовый выход для хост-контроллера;
программируемый антенный усилитель;
выходной усилитель с поддержкой OOK- или ASK-модуляции;
программируемая выходная мощность – 100 или 200 мВт;
прием и декодирование нескольких поднесущих.