Что такое NFC и зачем он нужен в смартфоне

8 декабря 2003 года технология NFC была утверждена как ISO/IEC стандарт, а уже в следующем году компаниями Sony, NXP Semiconductors и Nokia был запущен форум NFC, задачей которого является выработка стандартов и дальнейшее продвижение NFC для использования в бытовой и мобильной технике.

Что означает NFC

"Near Field Communication", сокращенно NFC, в буквальном переводе звучит как "коммуникация ближнего поля" или "ближняя бесконтактная связь". Иными словами:

NFC - это бесконтактная технология передачи данных между устройствами на малых расстояниях. Такой способ беспроводной высокочастотной радиосвязи позволяет устройствам с его поддержкой обмениваться данными на расстоянии менее 10 см.

По факту, это дальнейшее наращивание возможностей бесконтактных карт стандарта ISO 14443 (обычных банковских карт с RFID технологией, которые мы используем при оплате товаров, когда подносим их к терминалу), связывающих интерфейсы карты и считывателя в одно целое. Предназначена она главным образом для мобильных устройств и в первую очередь для смартфонов, где ее используют не только для оплаты товаров, но и для передачи данных и других возможностей, о которых мы подробнее остановимся ниже. Работает все это в системе c установленным Android (не ниже 4 версии) через приложение Android Beam.

Для чего создана NFC

Еще до появления данного интерфейса существовал целый ряд беспроводных способов обмена данными, например Bluetooth и Wi-Fi, которые обеспечивали выполнение практически всех распространенных задач и требований. Казалось бы, зачем изобретать еще что–то. Что дает функция NFC дополнительно ко всему тому, что уже есть и неплохо работает?

Если мы внимательно проанализируем сегодняшние тренды в развитии цифровых технологий, то заметим среди них несколько направлений, которым уделяется особое внимание: это увеличение скорости взаимодействия интерфейсов и постоянное укрепление защиты пользовательских данных. Именно таким требованиям в первую очередь отвечает технология NFC, что можно подтвердить на двух простых примерах:

• Высокая скорость установки соединения меду устройствами - не смотря на то, что скорость передачи данных у Bluetooth и Wi-Fi намного выше, чем у датчика NFC, установка соединения у них происходит в разы медленнее, поэтому NFC используют для быстрого подключения, а последующая передача данных зависит от их размера - если это видео или объемный документ, то используется Bluetooth или Wi-Fi, если же это контакты, заметки, ссылки или координаты на карте, то будет достаточно NFC.
• Минимальное расстояние, требуемое для безопасного обмена информацией - у NFC оно значительно меньше, до 10-20 сантиметров, что, соответственно, увеличивает запас прочности по защите данных от несанкционированного вмешательства.

Как работает NFC

Как уже упоминалось выше, технология NFC основана на стандарте ISO 14443, что позволяет новому чипу работать со старыми устройствами.

Физически модуль NFC представляет собой датчик, который встраивается в мобильное устройство благодаря своим небольшим размерам. Он и обеспечивает весь рабочий процесс.

Связь между двумя устройствами происходит посредством индукции магнитного поля друг друга. Все это позволяет осуществлять мгновенное подключение устройств, вплоть до 0,1 секунды, и последующую передачу данных на минимальной дистанции: начиная от простого "касания" девайсами и до 10-20 сантиметров. При этом чипы NFC могут функционировать в двух режимах связи, активном и пассивном:

• Активный режим - когда оба гаджета создают собственные магнитные поля по очереди, временно переводя их в пассивное состояние в момент ожидания передачи. В этом режиме обязательно электропитание для всех датчиков NFC, участвующих в работе. В таком режиме работают смартфоны при обмене данными.
• Пассивный режим- при котором ведущее устройство индуцирует свое магнитное поле, а ведомое использует его как собственный источник питания. Такие пассивные контроллеры обычно называются "метками". В качестве примера можно привести проездные карточки, которые мы используем в общественном транспорте и поддерживающие NFC, но об этом ниже.

Теперь, когда мы имеем общее представление о принципах работы технологии, самое время рассмотреть области ее применения в нашей повседневной жизни с практической точки зрения.

Как можно использовать NFC в смартфонах

Сфера применения функции NFC достаточно разнообразна. Так сложилось, что наиболее удобным девайсом для ее внедрения и использования оказался обычный смартфон. Но не все модели телефонов оснащены чипом NFC. Узнать о том, поддерживает ли ваш гаджет эту технологию, можно несколькими способами:

1. Изучите технические характеристики вашего устройства в инструкции или на сайте производителя.

2. Через панель быстрого доступа, так называемую "шторку", в верхней части дисплея. Просто потяните ее пальцем вниз - если модуль установлен, то вы увидите соответствующий значок:

3. Через настройки вашего телефона: например, на смартфонах Xiaomi они находятся в разделе "Подключение и общий доступ":

Всего можно выделить четыре направления, где NFC наиболее востребована:

Использование меток

В NFC технологии важную роль играют так называемые "метки", представляющие собой гибкие ультратонкие чипы, которые можно программировать на совершение определенных действий или получение различной информации. Их можно встретить не только в магазинах и общественных местах, но и установить самостоятельно, например в своей квартире или автомобиле. Они приобретаются отдельно и крепятся с помощью стикера.

Прислонив смартфон к метке, модуль NFC считывает с нее данные, и в зависимости от их содержания выполняет определенные операции. Это позволяет, например, автоматизировать на устройстве множество рутинных задач:

• найти Wi–Fi;
• включить будильник;
• установить беззвучный режим;
• запустить или отключить Bluetooth, GPS, плеер, диктофон, другое приложение.

С помощью NFC-меток вы также можете получить дополнительные данные о товаре, каком-либо объекте, мероприятии или событии. Все эти действия можно запрограммировать с помощью специальных утилит, таких как NFC ReTag, NFC Task Launcher, NFC Tools и других.

Передача ссылок, контактов и небольших файлов*

Для передачи данных этим способом обязательным условием является поддержка NFC на другом устройстве. Это позволяет обмениваться между ними небольшими файлами:

• ссылки на веб-страницы и приложения;
• контакты;
• заметки;
• координаты на карте.

К примеру, если вы хотите поделиться ссылкой, то достаточно в браузере, в том же Chrome, нажать "Поделиться", выбрать способ отправки Android Beam и система уже готова к пересылке файлов. Осталось только приблизить или приложить ваш смартфон к другому аппарату, как тут же пойдет передача.

Единственный нюанс – не стоит перекидывать большие объемы. Как мы уже говорили ранее, скорость у NFC невысока и такая операция может занять много времени. Но для небольших файлов, таких как ссылки, контакты, заметки или координаты на карте, технология NFC подойдет идеально.

*К сожалению, Google убрал функцию Android Beam начиная с версии Android 10. Таким образом, возможность отправки мелких файлов через NFC на этой версии операционной системы отсутствует.

Работа с транспортными, банковскими и другими картами

NFC-метки, которые устанавливаются в платежные терминалы, турникеты и другие считывающие устройства, позволяют использовать смартфоны с модулем NFC в качестве различных смарт-карт:

• электронных пропусков и ключей;
• транспортных карт и проездных;
• банковских карт для совершения бесконтактных платежей.

Последнее, пожалуй, является наиболее популярным способом их применения. Для этого необходимо привязать свою банковскую карту к одной из платежных систем: Google Pay, Samsung Pay или Apple Pay. Теперь, чтобы совершить оплату при помощи модуля NFC, достаточно будет приложить смартфон к платежному терминалу, точно так, как если бы вы использовали обычную пластиковую карту. При этом данные карты хранятся непосредственно на сервере платежной системы, а на терминал передается зашифрованный код, так называемый токен, который автоматически формируется при активации карты в платежном приложении.

Подробней о том, как совершать платежи через NFC и настроить платежное приложение, мы расскажем в одной из наших следующих статей.

Плюсы, минусы и безопасность NFC

Безусловно, в рамках своей области применения технология NFC обладает рядом неоспоримых преимуществ:

1. Скорость установки соединения - почти мгновенное подключение к другому устройству;
2. Более высокая безопасность передачи данных - благодаря малому радиусу действия технологии возможность перехвата информации сводится к минимуму, так как "прослушка" или кража данных существенно затруднена из-за плотного контакта между устройствами в режиме считывания или обмена;
3. Удобство в повседневном использовании - возможность работы в режиме "100 в 1", благодаря созданию меток и множеству назначаемых им действий, использование в качестве различных смарт-карт и банковских карт, обмен небольшими файлами.

Минусом же можно считать невысокую скорость передачи информации, поэтому в случаях отправки больших объемов данных лучше использовать Bluetooth, Wi-Fi или другие современные способы передачи.

Что касается безопасности использования смартфона в качестве банковской карты, то преимущества такого способа очевидны: данные карты передаются через зашифрованный токен, к тому же для совершения платежа сперва необходимо разблокировать смартфон, активировать платежное приложение и затем уже окончательно подтвердить платеж через ввод пароля, сканирование отпечатка пальца или идентификацию лица, в зависимости от технических возможностей устройства. В случае же утери или кражи смартфона, данные карты можно просто удалить из платежной системы, а гаджет заблокировать.

Наличие NFC в смартфонах, в первую очередь, дает возможность их использования для бесконтактных платежей, экономит время, облегчая выполнение многих рутинных действий, делает жизнь более мобильной и комфортной.