Технология NFC – это беспроводная передача данных на близкое расстояние. Название технологии произошло от англ. Near Fild Communication, что в переводе значит – ближняя бесконтактная связь. Сегодня NFC модулями оборудуется все больше количество смартфонов и планшетов. В данном материале рассмотрим, на каких принципах работает NFC, области, где она применяется, а также что такое NFC на смартфоне.
Принцип работы NFC технологии
Беспроводная связь NFC работает по известному принципу передачи и приема данных с помощью радиоволн высокой частоты на небольшое расстояние (до 10см). Небольшое расстояние связи обеспечивает дополнительную защиту от перехвата данных, ведь для того, чтобы принять или передать информацию, устройства с NFC модулями должны располагаться рядом друг с другом.
Области применения технологии NFC
NFC связь на сегодня имеет большой спектр применения, который все время расширяется, ввиду своего удобства и интуитивности использования. NFC технология все больше приникает в такие области как: контроль доступа в помещения в виде бесконтактных пропусков и ключей, мобильные платежи и переводы, данные о скидках на дисконтных картах, оплата проезда на транспорте, быстрый обмен контентом.
Мобильное устройство с NFC модулем может служить электронным кошельком, проездным билетом, пропуском, считывать информацию с так называемых NFC меток, куда занесена определенная информация. Например, в магазинах, где используют NFC метки, покупатель может поднести смартфон к нужному товару и увидеть всю информацию о нем на экране своего гаджета.
Как использовать NFC в смартфоне
В первую очередь необходимо убедиться есть ли в вашем смартфоне NFC модуль. Некоторые производители указывают наличие NFC на корпусе устройства или аккумуляторе. Если сомневаетесь, то удобней всего проверить в меню настроек смартфона в разделе «Беспроводные сети » или «Беспроводная связь ». О наличии NFC в смартфоне будет указывать соответствующий пункт меню, который нужно активировать, поставив галочку.
Включить «Android Beam», если он не включен, нажатием по одноименному пункту и подтвердив тапом по кнопке «Да ». При отключенном «Android Beam» функциональность NFC связи будет ограничена.
Как передать контент в смартфоне с NFC
Для передачи контента нужно чтобы на передающем и принимающем смартфоне был активирован модуль NFC с включенной функцией «Android Beam». Гаджеты не должны находиться в спящем режиме и быть с заблокированным экраном.
Чтобы передать контент, например фотографию, то откройте ее, разместите смартфоны тыльными частями друг к другу на расстоянии не более 7 см. Дождитесь подтверждения о сопряжении устройств с появлением разрешения на передачу в виде надписи «Нажмите, чтобы передать данные ». Тапните по экрану, чтобы отправить фото на другой смартфон. В начале и конце передачи контента прозвучит сигнал о старте процесса и его завершении.
С помощью NFC не получится передать приложения, страницы сайтов и видел с YouTube. При попытке передать эти данные, принимающий смартфон лишь откроет Google Play с соответствующей программой и предложением ее установить. Вместо видео с Youtube в виде файла, получатель откроет это же самое видео на своем смартфоне на сайте Youtube, тоже самое произойдет при попытке отправить вэб-страницу.
Как считывать NFC метки смартфоном
Для считывания меток или по-другому – NFC стикеров, модуль NFC в смартфоне должен быть активирован, как описано выше. Кроме того должно быть установлено приложение, позволяющее читать метки и выводить информацию с них на экран гаджета или выполнять другое действие, запрограммированное в стикере.
Сочетание «NFC» (Near field communication — коммуникации ближнего поля) все чаще встречается в спецификациях современных смартфонов и планшетов. В этой статье мы постараемся рассмотреть этот интерфейс с точки зрения практического использования, так что читатели смогут самостоятельно сделать вывод о необходимости его наличия в своем телефоне.
В тестировании мы использовали две модели смартфонов, которые уже были подробно рассмотрены на нашем ресурсе: Acer CloudMobile S500 и Sony Xperia acro S . Также хотим обратить внимание, что большинство информации, включая описанные программы и сценарии использования, будет относиться только к смартфонам на базе Android. Именно эта операционная система сегодня наиболее «дружелюбна», когда дело касается работы с NFC.
Введение
На первый взгляд может показаться, что многочисленные беспроводные интерфейсы сегодня уже покрывают все возможные популярные задачи и сценарии, так что еще один вариант просто не нужен. Однако если посмотреть на развитие современных технологий, то можно заметить, что все больше внимания уделяется вопросам энергопотребления, особенно если речь идет о мобильных устройствах. В частности версия 4.0 известного семейства протоколов Bluetooth как раз ориентирована на снижение затрат заряда батареи. Второй момент, который стоит упомянуть, состоит в том, что не для каждой задачи требуется большая дальность работы. Бывает даже наоборот — хочется явно ограничить расстояние между взаимодействующими устройствами. Кроме очевидного снижения потребления, это также влияет и на безопасность. Да и про объемы передаваемых данных тоже можно сделать аналогичное замечание. Так что идея небыстрого беспроводного интерфейса, работающего на небольших расстояниях и отличающегося низким энергопотреблением вполне имеет право на существование.
За начальную точку отсчета в истории развития NFC можно принять 2004 год, когда Nokia, Philips и Sony объявили о создании с целью разработки и стандартизации интерфейса взаимодействия различных устройств, основанного на касании. Впрочем, первые версии спецификаций были созданы немного ранее. Пожалуй, по современным меркам технологию можно считать очень молодой (если не учитывать историю RFID), однако она уже достаточно часто встречается в реальных продуктах и сервисах. В частности, на прошедшем в конце февраля Mobile World Congress 2013 этой теме были посвящены многие стенды и демонстрации.
Такой знак можно встретить на устройствах с технологией NFC
Формальные характеристики интерфейса следующие: работа на расстоянии нескольких сантиметров, максимальная скорость обмена информацией около 400 Кбит/с, поддерживается полнодуплексный обмен данными, рабочая частота 13,56 МГц, время установления соединения не превышает 0,1 с, режим работы — точка-точка. Видно, что эти параметры кардинально отличают NFC от других популярных беспроводных интерфейсов.
Если говорить про устройства, то кроме активных контроллеров в NFC существуют и пассивные варианты (они обычно называются метками), которые получают питание беспроводным способом от активного контроллера. Одним из примеров являются современные карты для проезда на городском транспорте. Метки представляют собой просто хранилище данных, объем которого обычно не превышает 4 КБ. Чаще всего для них обеспечивается только режим чтения, но есть варианты и с поддержкой записи.
Один из простейших вариантов пассивной NFC-метки
Компактный размер контроллера и его низкое потребление позволяет реализовать NFC даже в таких небольших конструкциях, как SIM-карты или карты памяти microSD. Однако для полноценной работы необходимо использование специальной антенны. В телефонах она обычно находится на обратной стороне крышки батарейного отсека или же встроена в заднюю панель, если аппарат не предполагает съемной батареи.
Антенну NFC часто размещают на задней крышке смартфона
Небольшой радиус действия может негативно сказаться при использовании планшетов — найти нужное место для «прикладывания» может быть не так просто, как хотелось бы. Для решения этой проблемы некоторые производители помечают местонахождение антенны специальным знаком. Что касается дальности, то в нашем случае связь работала на расстоянии не более четырех сантиметров — как между телефонами, так и с пассивной меткой.
С точки зрения безопасности, разработчики не стали реализовывать элементы защиты от перехвата и атаки ретрансляции. Это конечно затрудняет реализацию безопасных решений, поскольку требует от самих приложений защиты на более высоком уровне. Отметим, что на самом деле аналогично ведет себя и такой известный протокол, как TCP/IP. Так что с практической точки зрения, более опасным представляется потеря телефона без дополнительной защиты с настроенными программами платежных систем, чем перехват коммуникаций.
Пожалуй, самое главное, что нужно сегодня знать о NFC, это то, что сам по себе интерфейс не дает никаких реальных практических сценариев использования или решений. В отличие, например, от Bluetooth, профили которого четко описывают, как передать файл, как подключить гарнитуру или обеспечить сетевой доступ, NFC является только базой, а непосредственные сценарии работы обеспечиваются дополнительным программным обеспечением, которое работает через него. С одной стороны, это открывает широкие возможности для разработчиков, а с другой — является для них же проблемой при обеспечении взаимодействия разных приложений и устройств.
Интересно, что любые установленные на смартфон или планшет программы могут зарегистрироваться в операционной системе как обработчики событий, связанных с NFC, и тогда при внешнем «вызове» вы увидите стандартное меню «чем вы хотите осуществить это действие?». Поскольку некоторые сценарии использования NFC подразумевают удобную автоматизацию действий, желательно не перегружать устройство такими утилитами.
Форум NFC старается помочь с этой неопределенностью, предлагая стандартизировать протоколы для определенных сценариев (в частности NDEF для хранения коротких сообщений на метках и SNEP (Simple NDEF Exchange Protocol) для обмена информацией между устройствами), однако практическое определение совместимости конкретных устройств обычно затруднено отсутствием детальной информации от производителя и средств диагностики. Еще одним помощником выступает здесь компания Google, которая предложила в последних версиях Android собственную разработку Android Beam. Она позволяет обмениваться некоторыми типами информации между совместимыми устройствами.
Android Beam
Для начала нужно убедиться, что оба устройства имеют включенный NFC, активный Android Beam, а их экраны разблокированы. На тех моделях, что мы тестировали, NFC работает только в том случае, если включен экран и устройство полностью разблокировано. Но возможно, в других аппаратах будет использован и другой алгоритм. В любом случае, активный интерфейс требует для работы совсем немного энергии батареи, и пока описанный подход выглядит вполне разумно. Один из вариантов упрощения работы — отключение экрана блокировки. В этом случае для опознавания метки будет достаточно просто включить смартфон. Другим неудобством является необходимость подтверждения операции касанием экрана после того, как устройства найдут друг друга. Это не всегда просто сделать без нарушения связи, тем более когда оба устройства находятся на весу в руках у двух разных людей.
Следующим шагом надо выбрать одно из приложений на аппарате, с которого планируется передача. В частности это могут быть:
- Google Chrome — передача текущей открытой ссылки;
- Клиент YouTube — передача видеоклипа (в виде ссылки);
- Google Maps — передача места или маршрута;
- Контакты — передача карточки контакта;
- Google Play — передача приложения;
- Галерея — передача фотографий.
Далее приближаете устройства друг к другу. При обнаружении партнера вы услышите сигнал на устройстве-отправителе, и изображение на рабочем столе уменьшится. В этот момент нужно коснуться экранной картинки и держать палец, пока не услышите второй сигнал — об успешной передаче.
Мы попробовали указанные в списке варианты, и практически все они действительно работают. Даже то, что наши устройства были выпущены разными производителями, не помешало им найти общий язык. Но несколько комментариев все-таки стоит сделать. С маршрутами в Google Maps проблем нет, а вариант с местом не очень интересен, т. к. передается только текущее отображение карты. Точка же, отмеченная на экране исходного телефона, к получателю не попадает. Ситуация исправляется использованием приложения «Адреса», которое передает данные корректно. При отправке контактов теряется фотография, поскольку с технической точки зрения формат передачи соответствует текстовым файлам vcf. Если говорить про приложения, то отправить можно не только установленные на телефоне, но и просто открытые карточки в Google Play. Аналогично поддерживаются книги и другой контент из магазина. Естественно, речь идет о передаче ссылок, а не самих загруженных или тем более купленных элементов. С отправкой фотографий обнаружилась проблема: аппарат Sony оказался неспособен работать с данными такого типа. Официальная формулировка звучит как «Устройство получателя не поддерживает передачу больших объемов данных через Android Beam». Вот вам и первый признак молодости интерфейса или же недостаточной детализации технических спецификаций устройств. Формально мы имеем в двух аппаратах и NFC, и Android Beam, а на практике их реальные возможности существенно отличаются, и узнать об этом можно только в результате проверки. Что уж говорить про менее именитых производителей — их вариант реализации данной технологии может быть совсем непредсказуемым.
Кстати, что касается самой работы Android Beam. В описании технологии указывается, что для передачи данных используется установление связи по Bluetooth после первоначального согласования настроек по NFC. Учитывая, что все работающие форматы предполагали действительно небольшой объем передаваемых данных, для них вполне хватало и скорости NFC, а вот для фотографий его было бы явно мало. Так что можно предположить, что в Sony как раз и не реализовано переключение на более скоростной интерфейс. Понять, является ли эта проблема программной (напомним, что на этом устройстве установлен Android 4.0.4) или аппаратной, не представляется возможным.
Мы попытались также отправить собственную музыку и видео аналогичным образом из соответствующих приложений, но на приемнике ничего не появлялось.
Чтение и запись меток
Описанный Android Beam использует возможность передачи и обработки коротких информационных сообщений. Однако в реальности их можно не только передавать с телефона, но и считывать с пассивных меток. В некотором смысле эта технология аналогична известным QR-кодам, которые считываются фотокамерой телефона. При этом полезная информация (например, ссылка на страницу сайта) занимает буквально несколько десятков байт. Метки могут использоваться компаниями, например, для продвижения своих товаров или услуг. Учитывая компактный размер пассивной метки (точнее, сравнимую с листом бумаги толщину — из-за антенны площадь будет все-таки значительной, не менее пятирублевой монеты), она может быть размещена практически в любом месте: на коробке с товаром, в журнале, на информационной стойке и других местах.
Пассивные метки NFC могут быть изготовлены в виде брелков
Если же говорить про собственноручное изготовление меток, то и это вполне осуществимый сценарий. Для этого нужно приобрести чистые заготовки и с использованием специальной программы для телефона записать на них требуемую информацию. Для примера мы купили несколько разных вариантов: наклейку минимальной толщины, защищенный кружочек из пластика и брелки. Все они имели совсем небольшой объем памяти — всего 144 байта (на рынке присутствуют варианты и на 4 КБ). Число циклов перезаписи указано не было, но для большинства сценариев применения этот параметр не критичен. Для работы с метками можно рекомендовать программы NXP Semiconductors — TagInfo и TagWriter.
Первая позволит вам считать данные с метки и расшифровать информацию по стандарту NDEF, а вторая поможет создать собственные метки. При этом поддерживаются несколько подвариантов NDEF: контакт, ссылка, текст, SMS, почтовое сообщение, телефонный номер, соединение по Bluetooth, географическое расположение, ссылка на локальный файл, запуск приложения, URI. Обратите внимание, что при создании записи нужно учитывать объем хранимых данных. Например, фотография контакта может занимать несколько килобайт, сообщения или текст также легко могут выйти за 144 байта. Кстати, программа NFC TagInfo компании NFC Research Lab со специальным плагином может прочитать и показать вам цветную фотографию из биометрического паспорта. При объеме данных в полтора десятка килобайт их чтение по NFC занимает около 20 секунд. Дополнительный уровень защиты в данном случае обеспечивается необходимостью указания некоторых реквизитов паспорта для чтения данных из чипа.
Отметим, что автоматическая обработка считанных меток зависит от контента. В частности, иногда требуются дополнительные подтверждение для осуществления самого действия. Например, в случае SMS открывается заполненная форма сообщения, но собственно отправку должен подтвердить пользователь. А вот записанная web-ссылка может сразу открываться в браузере. Любая автоматизация связана с потерей контроля, так что и описанные возможности стоит применять осторожно, поскольку простой заменой или перепрограммированием меток злоумышленники могут перенаправить вас на подставной сайт вместо оригинального. Штатных настроек ОС для ограничения подобного автозапуска мы не обнаружили (если только не отключить сам NFC).
Еще один важный момент при использовании меток в публичных местах — защита от перезаписи. При записи метки вы можете поставить флаг защиты, который будет блокировать все попытки изменения информации, но снять его будет уже невозможно. Так что метка будет в дальнейшем использоваться в режиме «только для чтения». Для домашнего применения это в большинстве случаев не очень критично.
Упомянем еще несколько программ для записи меток:
Использование готовых меток для управления устройством
Одним из активных участников процесса внедрения NFC является компания Sony. В ее аппаратах предустановленна программа Smart Connect, поддерживающая работу с оригинальными метками Sony. При желании с использованием утилиты SmartTag Maker вы можете создать их самостоятельно из чистых заготовок. Для работы системы используется формат NDEF URI с кодированием номера/цвета метки в текстовой ссылке. Всего система предусматривает до восьми меток, которые обозначены как «дом», «офис», «машина», «спальня», «слушать», «играть», «активности», «смотреть».
Вариант оригинальных меток Sony SmartTags
Сама программа Smart Connect работает не только с NFC-метками, но и с другими подключаемыми к телефону устройствами, включая гарнитуры, блок питания, устройства Bluetooth. Достаточно удобно, что штатные настройки уже неплохо соответствуют указанным выше сценариям. При этом пользователь может перепрограммировать все схемы; в каждой из них указывается набор из условия и действий.
В качестве условия можно использовать опознание метки или подключение устройства, дополнительно можно ограничить время работы схемы. Набор действий достаточно широкий, в него входят запуск приложения, открытие ссылки в браузере, запуск музыки, регулировка громкости и режима, подключение аудиоустройства Bluetooth, отправка SMS, звонок, управление беспроводными интерфейсами, регулировка яркости и другие действия. Причем их же можно назначить и на выход из данного режима, который осуществляется по повторному опознаванию метки, по новому событию/метке или по истечению указанного временно́го интервала.
Но на самом деле не обязательно использовать фирменные метки Sony — можно найти применение и готовым меткам, не допускающим перезаписи информации. Например, это могут быть использованные транспортные карты. Дело в том, что каждая из них имеет собственный уникальный идентификатор, который можно привязать к определенным действиям специальными программами. В качестве возможной реакции могут выступать такие операции, как изменение профиля, включение/выключение интерфейсов и множество других.
В магазине Play Store есть несколько утилит для этого сценария, упомянем пару из них:
Напомним, что не стоит устанавливать сразу несколько подобных программ. Удобства от такого режима не добавится, поскольку при обнаружении метки на экране телефона будет возникать диалоговое окно с выбором программы для ее обработки.
Во время поиска программ для работы с метками мы также встретились с еще одним классом утилит, которые могут быть интересны в случае наличия записываемых меток. Эти программы используют собственный оригинальный формат записей, работать с которым могут только они сами. При этом набор возможных действий почти не отличается от описанных выше:
Напомним, что в настоящий момент чтение метки осуществляется только при разблокированном аппарате. Так что сценарий «пришел домой, положил телефон на тумбочку — автоматически переключил профиль, отключил звонок и Bluetooth, настроил будильник» потребует от пользователя некоторых действий. Такое поведение все-таки немного ограничивает возможности программ.
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. Но если аппараты выпущены разными производителями, придется всем использовать одинаковые утилиты. И совсем не факт, что у вашего партнера будет установлена такая же программа, как у вас.
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.
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.
Заключение
По состоянию на весну 2013 года можно сказать, что технология NFC уже уверенно занимает место в современных смартфонах топового и среднего уровня. Косвенно интерес к ней можно оценить по количеству программ в Play Store: одних только бесплатных проектов есть уже несколько сотен. Учитывая доминирование на рынке (особенно по числу моделей) платформы Android, именно она является сегодня наиболее популярной для NFC-устройств. В iOS штатных средств для NFC не предусмотрено, а Windows Phone 8 имеет существенно ограниченные возможности работы с NFC для сторонних приложений.
Сама по себе технология NFC имеет несколько особенностей, позволяющих ей занять уникальное положение:
- бесконтактная передача данных;
- работа только на небольших расстояниях;
- возможность обмена информацией с другими устройствами или пассивными метками;
- низкая стоимость решения;
- низкое энергопотребление;
- низкая скорость передачи данных.
В настоящий момент для смартфонов и планшетов можно отметить три наиболее актуальных варианта использования NFC: обмен данными между устройствами (контакты, приложения, ссылки, фотографии и другие файлы), чтение меток со специальной информацией и изменение режимов/настроек/профилей устройства, быстрое сопряжение с периферийными устройствами (например, гарнитурами). В первом случае можно попробовать работать со стандартной программой Android Beam или установить альтернативные варианты. Они могут быть полезны при необходимости высокой скорости обмена (по Wi-Fi), но требуют наличия одинаковой программы на каждом устройстве.
Пассивные метки могут использоваться практически везде — от плакатов до журналов и бирок на товарах. В них можно записать информацию о продукте, ссылку на сайт, настройки Wi-Fi, контактные данные, географические координаты или другой небольшой объем данных. Распространение такого способа обмена информацией напрямую зависит от числа совместимых устройств у пользователей. Этот сценарий можно сравнить с распространенными кодами QR, которые сегодня, пожалуй, все-таки проще с точки зрения реализации и более популярны.
Для изменения системных настроек можно использовать с некоторыми программами даже метки без возможности записи, так что попробовать в деле такой сценарий смогут многие пользователи. Правда, надо отметить, что в таком случае набор опций будет записан в конкретном устройстве, и с переносом его на другой аппарат могут быть сложности. Большинство утилит подобного назначения все-таки требуют собственных записанных меток, что позволяет им хранить всю требуемую информацию в закодированном виде непосредственно в метке (или облаке), так что для использования данных настроек на другом аппарате достаточно будет иметь на нем такую же программу.
Мы не рассматривали в этой статье такие сценарии использования NFC, как платежные системы, электронные кошельки и микроплатежи, билеты и купоны, транспортные карты и пропуска. Эти темы, особенно первая, заслуживают отдельного рассмотрения. Мы постараемся вернуться к ним при наличии читательского интереса и распространении подобных решений.
Технология NFC позволяет осуществлять высокочастотную беспроводную связь на небольших дистанциях. NFC-модулями оснащается большое количество современных устройств - прежде всего технология ориентирована на планшеты и смартфоны. В этой статье мы рассмотрим, что такое NFC в смартфоне, как работает технология NFC, какие она имеет преимущества и каков спектр ее применения.
Аббревиатура NFC расшифровывается как Near Fild Communication - ближняя бесконтактная связь. В основе технологии лежит принцип обмена радиосигналами между двумя устройствами - этим технология похожа на всем известный Bluetooth. Однако существует одно важное отличие - в отличие от Bluetooth, ориентированного на передачу данных на расстоянии до сотни метров, NFC предназначена для обмена данными на расстоянии около 10см и ближе.
Технология была анонсирована в 2004 году в качестве расширения для бесконтактных карт. После этого технология обрела достаточно большую популярность и сейчас может использоваться во многих областях.
Как это работает?
Попробуем разобраться, как работает NFC в смартфоне. Два устройства налаживают связь друг с другом при их соприкосновении - так, для сопряжения двух смартфонов необходимо просто приложить их друг к другу.
Если углубиться в технические подробности технологии - можно сказать следующее.
Связь через NFC основана на индукции магнитного поля - рамочные антенны расположены в пределах ближнего поля и формируют трансформатор. Для работы NFC выделены частоты в диапазоне 13,56МГц. Поддерживаемая скорость передачи данных может достигать 400кб/с.
Режимы работы NFC
NFS в смартфоне может работать в двух режимах:
- Активный режим - оба устройства поочередно передают информацию, при этом оба устройства должны обладать источником питания.
- Пассивный режим - инициатор сеанса передачи данных за счет модулирования своего поля обеспечивает несущее поле и ответ второго устройства - оно использует мощность поля первого устройства для передачи данных.
Пассивный режим позволяет создавать устройства, которым не нужен свой аккумулятор - так, небольшая метка размером с копеечную монету или даже меньше может эффективно взаимодействовать с другим устройством на небольших расстояниях - достаточно сблизить их и процесс передачи данных запустится самостоятельно.
Преимущества технологии NFC
Преимуществами NFC можно назвать интуитивность (чтобы инициировать передачу данных, достаточно одного касания), универсальность (NFC имеет самый широкий спектр использования), открытость технологии и ее соответствие промышленным стандартам, а также повышенный уровень безопасности благодаря низкой мощности передатчиков и низкому радиусу действия.
С помощью NFC можно настраивать другие беспроводные технологии - так, для сопряжения двух устройств посредством NFC достаточно около 100мс, тогда как подключение их друг к другу через Wifi или Bluetooth занимает существенно больше времени, при этом его можно провести через NFC.
NFC облегчает обмен информацией - передать файл с одного смартфона на другой возможно, просто коснувшись его своим смартфоном. При этом дело не ограничивается - можно перевести собеседнику платеж, добавить его в «друзья» или начать сеанс совместной многопользовательской игры.
Перспективы NFC
NFC как технология связи имеет обширный спектр применения, который может постоянно расширяться. Так, посредством NFC можно реализовать такие бесконтактные технологии, как контроль доступа в помещение, платежи с помощью мобильного телефона - в том числе в общественном транспорте и магазинах, различные решения в области потребительской электроники, здравоохранения, программ обмена информацией и так далее.
Отличные возможности открываются в области электронной коммерции - устройство с NFC может выступать в роли кошелька, проездного билета, посадочного талона, скидочного купона и так далее. NFC-метки в магазинах позволяют мгновенно получить дополнительную информацию о продукте и других магазинах с таким товаром. NFC-метку можно установить в музее, галерее или выставочном зале - при считывании метки вы получите информацию об объекте.
Знакомясь со спецификациями смартфона, можно наткнуться на упоминание об NFC. Давайте выяснять, что это такое?
Каждый современный смартфон обладает несколькими средствами беспроводной связи. Например, LTE используется для передачи данных посредством сотовых сетей. Bluetooth помогает подключить беспроводную гарнитуру. А для чего применяется NFC? Ответ на этот вопрос содержится в данной статье.
NFC - это способ передачи данных на очень коротком расстоянии. То есть, радиус действия такой связи не превышает 10 см. В этом главное отличие технологии NFC от Bluetooth, бьющего на расстояние от 1 до 10 м. Именно поэтому данную функцию нельзя использовать для подключения беспроводных наушников и прочих подобных целей. NFC-модуль заточен под другие действия.
Технология базируется на RFID - радиочастотной идентификации. Получается, что в первую очередь NFC служит для того, чтобы электронное устройство поняло, какой гаджет к нему приложили. Но реализация технологии такова, что не обязательно активными должны быть оба объекта. Таким обязан быть только девайс, с помощью которого считывается информация. Поэтому сейчас большое распространение получили банковские карты с так называемой - она является именно пассивной, тогда как терминал оснащен уже активным NFC-чипом (иначе он просто не смог бы считать информацию).
Изначально данная технология создавалась для быстрого сопряжения двух электронных устройств. Дело в том, что идентификация посредством NFC происходит заметно быстрее, чем по Bluetooth - счет идет на десятые доли секунды. Каждый смартфон содержит в себе NFC-чип с уникальной идентификационной информацией. Когда вы прикладываете его, например, к экшн-камере, то та понимает, что это именно ваш гаджет. В результате процесс настройки приложения для удаленного управления заметно ускоряется.
Модуль функционирует на частоте 13,56 МГц. Большие объемы данных через него не передать, так как скорость варьируется от 106 Кбит/с до 848 Кбит/с.
В каких устройствах есть поддержка NFC?
Постепенно NFC-чип получает всё большее количество электронных гаджетов. Однако где-то его использование может быть ограничено программно. Например, в iPhone модуль присутствует, но используется он только для бесконтактных платежей через . Для решения других задач он применяться не может. Именно поэтому подключение беспроводных аксессуаров к технике Apple осуществляется по старинке. По крайней мере, так было на момент написания статьи. Не исключено, что в будущем «яблочный» гигант пересмотрит своё отношение к NFC.
Активные NFC-чипы встречаются в следующих устройствах:
Что касается пассивного NFC, то им могут оснащаться:
- Банковские карты;
- NFC-метки и брелоки;
- Проездные;
- Аксессуары для смартфонов.
Конечно, это не полный список, так как эксперименты с технологией продолжаются.
Для чего NFC используется чаще всего?
Мы уже рассказали об одном достаточно популярном методе применения NFC - быстрой синхронизации двух устройств между собой. И если раньше чаще всего пользователи соединяли смартфон и камеру, то сейчас в большинстве случае NFC требуется для быстрого определения наушников, умных часов, фитнес-браслетов и прочих полезных для телефона аксессуаров.
Также именно при помощи NFC реализован бесконтактный метод оплаты. Соответствующей меткой обладают некоторые банковские карты. Более того, оплачивать товар можно и смартфоном, если пользователь зарегистрирован в . Исключением из правила является Samsung Pay - эта технология использует вместо NFC специальное магнитное поле (MST).
Другая сфера применения относительно новой беспроводной технологии - это метки. Они могут поставляться вместе со смартфоном, вкладываться в комплект с устройствами из серии «умный дом», либо продаваться отдельно. Например, NFC-меткой может быть оснащен умный замок - для его открытия достаточно приложить смартфон или специальный брелок. Также NFC-метка может лежать где-нибудь на столе. В таком случае характер её использования программируется самим пользователем при помощи особого приложения. Например, смартфон рядом с этой меткой может быть настроен на включение музыкального плеера или какие-то другие действия.
Как пользоваться NFC?
В использовании любой беспроводной технологии нет ничего сложного. NFC не является исключением из правила. Вам достаточно активировать данный чип в настройках. В случае с современными версиями Android делается это следующим образом:
- Шаг 1. Зайдите в «Настройки ».
- Шаг 2. Перейдите в раздел «Подключения ».
- Шаг 3. Посетите подраздел «NFC и оплата ».
- Шаг 4. Активируйте соответствующий переключатель. Заодно, скорее всего, придется включить функцию Android Beam .
Вот и всё! Если вы хотите оплачивать покупки своим смартфоном, то готовьтесь посетить соответствующий подраздел. Также вам придется включить разблокировку по пин-коду или сканированию отпечатка пальца - в целях безопасности вам не предоставят иного выбора.
В дальнейшем же от пользователя не требуются какие-то особые действия. Захотели совершить покупку? Разблокировали смартфон и приложили его к терминалу. Пожелали настроить связь с экшн-камерой? Запустили соответствующее приложение и приложили к камере свой смартфон. Словом, все действия просты и интуитивно понятны.
Подведение итогов
Теперь вам известно, что такое NFC. Впервые эта технология появилась ещё в Nokia 6131 , выпущенном в 2006 году. Но тогда ей не удалось стать популярной, ведь соответствующей инфраструктуры попросту не было. Теперь же функция NFC присутствует в терминалах, «умных домах» и всяческой электронной технике. Если в вашем смартфоне имеется соответствующий чип, то нужно порадоваться. Но огорчаться из-за его отсутствия не стоит - многие люди вообще никогда не использовали NFC, не испытывая от этого никаких неудобств. Впрочем, себестоимость чипа в последнее время становится всё меньше. В связи с этим на свет появляется большое количество недорогих смартфонов с NFC-модулем .
А вы уже пробовали NFC в работе? Или в ваших руках пока не было устройств с таким модулем? Поделитесь своими мыслями в комментариях.
У меня есть карта «Билайн» - обычная дебетовая MasterCard, которую можно получить бесплатно в любом салоне «Билайн». Ежегодная абонентская плата за обслуживание моей карты не взимается. Карта работает как обычный MC по всему миру, только при совершении покупок возвращается от 1,5% потраченной суммы на счет в виде бонусов. Накопленные бонусы могут быть использованы при оплате услуг мобильной связи, моего проводного интернета, разных товаров в партнёрских магазинах.
Эмуляция карты на смартфоне
По сути, технология HCE дает возможность эмулировать в телефоне бесконтактные smart-карты. В нашем случае виртуальная карта является дополнительной функцией физического носителя – пластиковой карты «Билайн». Владелец такой карты, являющийся одновременно владельцем смартфона на ОС Android KitKat, оснащенного NFC-модулем, устанавливает на него мобильное приложение карты «Билайн». При входе в мобильное приложение для активации функции бесконтактных платежей достаточно ввести ЕАN карты и свой пароль. Приложение проверяет наличие/доступность HCE на устройстве, и если все в порядке, пользователю предлагается подключить функционал.
Если пользователь подтверждает свое согласие на подключение сервиса, ответив на полученную sms вводом одноразового пароля, то производится эмиссия виртуальной карты – в мобильное приложение из процессингового центра загружаются данные, необходимые для совершения NFC-платежей. Собственно, на этом всё – телефон стал инструментом бесконтактной оплаты.
HCE (Host-based Card Emulation) – это технология, которая дает возможность писать софт, не требующий для исполнения выделенного криптопроцессора, чтобы обеспечить сеанс связи с платежным терминалом. Приложение исполняется на основном процессоре мобильного устройства, в окружении операционной системы телефона.
Что нужно для использования сервиса в России
Для того чтобы пользоваться сервисом бесконтактной оплаты, необходимо в любом офисе «Билайн» бесплатно получить предоплаченную карту «Билайн». Далее – скачать на Google Play мобильное приложение карты «Билайн» и активировать функцию бесконтактной оплаты. Аппаратные и программные ограничения: операционная система Android, версия не ниже 4.4, наличие в телефоне NFC-модуля.
Какие еще есть особенности?
Например, если у пользователя не один, а несколько телефонов на Android 4.4, то сервис бесконтактной оплаты, привязанный к его основной карте, может быть установлен на все устройства владельца этой карты. Это удобно, например, для использования сервиса семьей. При этом на одном телефоне может существовать только одна виртуальная карточка.
При оплате, когда телефон подносится к терминалу, на экране отображается сумма покупки и информация об успешности проведения платежа.
Оплата производится только при разблокированном экране, поэтому важно, чтобы телефон был защищен паролем. При этом само приложение может быть закрытым. При удалении приложения с телефона виртуальная карта блокируется. При восстановлении приложения происходит повторная эмуляция карты, поэтому придется проходить процесс настройки бесконтактной оплаты с нуля. Повторная активация услуги потребуется также, если в приложении отключить сервис бесконтактной оплаты. Однако удалять приложение или отключать сервис вовсе не обязательно – для временной блокировки можно использовать функцию «Приостановить бесконтактную оплату».
В чем профит?
Итак, что нам дает сервис бесконтактной оплаты с помощью мобильного телефона? Можно забыть дома кошелек, оставить в квартире паспорт или даже водительское удостоверение, но почти со 100% вероятностью смартфон будет при вас. А если на этом телефоне установлено приложение для бесконтактной оплаты, значит, вы всегда с «баблом».
NFC-транзакция – это мгновенная оплата. Даже для того чтобы расплатиться пластиковой картой, её для начала нужно извлечь из бумажника, а перед этим – бумажник из кармана или сумки. При расчете наличными добавляется момент пересчета, передачи денег, получения и проверки сдачи и т.д. Транзакции до 1000 рублей, совершенные при помощи NFC и HCE, даже не требуют ввода ПИН-кода, и расчет без всякого преувеличения происходит в один момент и в одно касание.
После совершения транзакции на телефон приходит sms-сообщение о прошедшей операции и об остатке на счете, т.е. вы всегда в курсе состояния своего электронного кошелька.
Кстати, интересная деталь – в приложении карты «Билайн» реализована технология единого ПИНа для нескольких карт, в данном случае – для основной карты «Билайн» и карты, эмулированной мобильным приложением. То есть и при расчете по пластиковой картой, и используя сервис бесконтактных платежей, вы вводите один и тот же пароль.
Сервис бесплатный, никаких комиссий за NFC-транзакции не взимаются.
Где можно платить?
Конечно, развитость инфраструктуры приема бесконтактных платежей зависит от конкретного региона, однако сегодня уже порядка 5% платежных терминалов уже оснащены функцией NFC. В масштабах всей России это, по экспертным оценкам, около 30 тысяч устройств. Лидеры рынка производства POS-терминалов – VenFone и Ingenico – уже не первый год оснащают свои устройства поддержкой NFC в качестве базовой стандартной функции.
При оплате следует ориентироваться на наличие на POS-терминале значка, обозначающего, что аппарат оснащен бесконтактным функционалом.
Если говорить о конкретных точках, то это сети, крупные магазины, фаст-фуды, заправки. McDonald’s, Starbucks, Subway, гипермаркеты «Ашан», О’КЕЙ, «Магнит», «Аэроэкспресс», крупные сети сотового ритиейла, магазины глобальных производителей косметики и парфюмерии, модные места проведения досуга.
Безопасность
Наиболее очевидное на сегодняшний день тонкое место технологии HCE – безопасность. Данные, необходимые и достаточные для осуществления NFC-платежей, хранятся непосредственно в памяти смартфона. Однако для мобильного приложения карты «Билайн» используется комплекс мер, которые сводят к минимуму вероятность взлома. Мы делали внутренний конкурс на взлом системы, с очень хорошим вознаграждением, анализ кода.
Разберем некоторые аспекты информационной безопасности технологии HCE, реализованные для мобильного приложения карты «Билайн».
Операции по заблокированному телефону невозможны. В этом смысле HCE-решение защищено лучше, чем обычная пластиковая карта с бесконтактным интерфейсом – чтобы совершить платежную операцию злоумышленник должен разблокировать телефон. В случае обычной карты – достаточно получить саму карту. При использовании мобильного приложения карты «Билайн» невозможен, например, сценарий, когда в метро в плотном потоке людей с виртуальной карты незаметно списывают деньги, прикладывая к карману ридер.
Продукт защищен от взлома и клонирования как на уровне самого приложения, так и на уровне процессинга. Все данные шифрованы, приложение само отслеживает попытки взлома и при обнаружении такой попытки зачищает все критичные данные. При этом приложение периодически сообщает процессингу свое состояние, при всех операциях хост проверяет ожидаемое состояние и сравнивает с фактически полученным. При несовпадении, что может быть вызвано попыткой клонирования, карта блокируется. Кроме того, в процессинговом центре настроены специальные правила эмитентского фрод-мониторинга, которые контролируют количество беспиновых операций и блокируют карту при обнаружении подозрительной активности.
Операции на сумму свыше 1000 рублей защищены онлайн пин-кодом, который вводится в пинпад терминала. Перехват пин-кода через взлом приложения невозможен – просто потому, что пин-код на телефоне никогда не вводится.
При утере телефона порядок действий практически ничем не отличается от стандартных мероприятий, выполняемых при утере обычной банковской карты: звонок в контакт-центр, блокировка карты «Билайн» по EAN, получение в салоне связи новой карты. На новую карту будут перенесены все остатки денежных средств, бонусы и так далее. При этом, естественно, номер карты поменяется, а у злоумышленника будет на руках телефон, в котором будет эмулирована старая карта, операции по которой совершить уже невозможно, поскольку она заблокирована.
Кстати, следует обратить еще на один нюанс, связанный с безопасностью технологии NFC в целом. Существует представление, что уязвимым является сам сеанс передачи данных от смартфона к POS-терминалу. На самом деле каждая транзакция защищена уникальной криптограммой, без которой авторизация невозможна. Из тех данных, которые передаются по радиоканалу, практически невозможно извлечь никакой информации, которая помогла бы злоумышленникам похитить средства со счета, подписав другие транзакции.
Будет ли работать этот сервис на платформе iOS?
Apple пошли по пути phone-based и используют встроенный Secure Element, куда никто, кроме Apple, карточные ключи загрузить не может. Поэтому единственный реалистичный в настоящее время вариант – это интеграция с новой технологией Visa Token Service (генерация временных ключей для оплаты), на основе которой Apple Pay, собственно, и работает.
Прогнозы
Можно прогнозировать, что рынок NFC-платежей в России переходит из стадии становления в фазу активного роста. Растет число телефонов, поддерживающих технологию NFC, появляются интеграционные проекты, реализуемые совместно вендорами, платежными системами и ритейлерами.
В I полугодии 2014 г. в России было реализовано 1,2 млн. смартфонов, поддерживающих технологию NFC. Это на 21% больше, чем за аналогичный период прошлого года. NFC-смартфоны составили 14% от всех продаж смартфонов в стране. Понятно, что бурный рост может быть обусловлен только удобством применения бесконтактных технологий, а массовость сервису может придать мощный драйвер. Такой, например, как бесконтактная оплата проезда в общественном транспорте, прежде всего в метрополитене.
Если же говорить о емкости рынка NFC-платежей в России, то эксперты называют цифру порядка 15 млрд. рублей (оценка агентства J’son & Partners).
