Технология NFC.
Сегодня — бесконтактные платежи, завтра везде

Рис. 1. Технология NFC в системе банковских платежей

Беспроводные технологии снова готовят очередной «переворот» устоявшейся и консервативной сферы. На этот раз — системы банковских платежей. Смартфоны с технологиями Apple Pay и Samsung Pay успешно прокладывают путь к банковским счетам российских покупателей. По данным компании Apple, рост числа пользователей, использующих технологию Apple Pay, превысил 500%. О последствиях для банков, торговых сетей и обывателей будет сказано еще много. Но можно предположить два варианта развития ситуации, если тенденция продолжится. Во-первых, необходимость банковских карт, а заодно и «классических» банковских сервисов по переводу денег, окажется под большим вопросом. Во-вторых, практически каждый смартфон (рис. 1) будет поддерживать технологию Near Field Communication (NFC). А значит, самое время освежить свои познания и подумать о возможных сферах применения NFC, учитывая ее ожидаемую повсеместную доступность.

Основы NFC

В основе технологии NFC лежит беспроводное взаимодействие двух устройств на частоте 13,56 МГц (рис. 2). Технология рассчитана на использование в тех случаях, когда устройства находятся в непосредственной близости друг от друга (на расстоянии примерно до 10 см). Важное преимущество, обусловленное небольшим радиусом действия и взаимодействием только двух устройств, — бόльшая безопасность данных по сравнению с другими беспроводными протоколами.

Рис. 2. Режимы работы, форм-факторы и стандарты

Технология NFC предусматривает три модели взаимодействия: «чтение/запись», «точка–точка» и эмуляция карты (рис. 3).

Рис. 3. Модели взаимодействия NFC-устройств

В режиме «чтение/запись» NFC-устройство (или смартфон с NFC) взаимодействует с NFC-меткой, считывает или записывает информацию. Интересный практический реализованный пример: смартфоны автоматически загружают определенный сайт, зашитый в NFC-метке рекламного стенда.

В режиме «точка–точка» два NFC-устройства, например два смартфона, могут обмениваться информацией друг с другом. В этом случае при установлении соединения один из телефонов функционирует в качестве NFC-метки.

В режиме эмуляции карты NFC-устройство функционирует в качестве карты, совместимой со стандартом ISO/IEC 14443. Пример практического применения — использование смартфона в качестве пропуска, электронного билета и, собственно, для осуществления бесконтактных платежей.

Отличительные особенности протокола по сравнению с другими способами беспроводной передачи данных — защищенность, низкое энергопотребление, низкая стоимость устройств.

При встраивании NFC в различные устройства чаще всего используется режим «чтение/запись». В этом случае в устройстве располагается NFC-метка, а смартфон с NFC играет роль активного устройства. NFC-метка функционирует как элемент памяти с двумя портами. По одному из портов обращается смартфон через NFC-интерфейс. По другому порту происходит взаимодействие устройства с NFC-меткой по интерфейсной шине. Схема взаимодействия показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема взаимодействия «смартфон–метка» по технологии NFC

Примеры использования

Физический контроль доступа

Технология NFC позволяет использовать смартфон в качестве карты доступа. Количество используемых NFC-«ключей» сейчас уже увеличивается ежегодно более чем на 10%, но основной рост, судя по всему, еще впереди. Схема использования предельно проста: смартфон в качестве активного NFC-устройства + NFC-метка, например для дверного замка.

Обновление данных и прошивок

Еще один возможный сценарий — обновление прошивки и загрузка любых других данных. В этом случае мы можем существенно сэкономить на устройствах, ранее используемых для загрузки данных, вроде CD-приводов. В нашем случае NFC-метка выступает в роли своего рода модема, соединяющего устройство со смартфоном, с которого и будут загружаться все необходимые данные.

«Расширенный» интерфейс

На интерфейс управления любым устройством, начиная от холодильников и кондиционеров и заканчивая специализированными решениями, накладываются существенные ограничения по размеру, энергопотреблению, стоимости. Как насчет того, чтобы оснастить устройство сенсорной панелью практически без дополнительных затрат? Сенсорная панель в виде смартфона уже лежит в кармане пользователей, единственный вопрос — организовать сопряжение смартфона с проектируемым устройством (рис. 5). Поскольку большинство смартфонов вскоре обзаведутся функцией NFC, стоимость NFC-метки станет все более незначительной. То есть решение напрашивается само собой.

Рис. 5. Схема сопряжения различных устройств устройств со смартфоном

* * *

Мы рассмотрели лишь некоторые, наиболее распространенные сценарии использования NFC-устройств, которые, судя по всему, не сегодня завтра окажутся в руках каждого пользователя. А пока этого еще не произошло, есть время более подробно познакомиться с технологией и «пощупать» руками соответствующие элементы и «исследовательские наборы производителей», чтобы не оказаться в арьергарде забега на длительную дистанцию по названием «Интернет вещей».