Čo všetko ste o NFC nevedeli a báli sa spýtať

Technológii NFC (Near Field Communication) sme predpovedali nástup v roku 2012. Reálne to však bude až v roku 2013. Na trhu sú už teraz desiatky druhov príslušenstva, NFC podporuje takmer každý vyspelejší novo predstavený smartfón. O čo teda ide? Je NFC synonymom mobilnej platby? Rozhodne nie.

Ide o technológiu bezdrôtového bezkontaktného vysokofrekvenčného prenosu dát na krátku vzdialenosť. Jednoduchšie povedané, NFC slúži na výmenu údajov, prípadne párovanie zariadení ich priblížením k sebe. Áno, v kombinácii so SIM kartou a podporou operátorov a bánk sa bude dať masovo využiť aj v podobe virtuálnej platobnej karty. No priblížením zariadení môžete urobiť mnoho iných vecí - automaticky spárovať zariadenia cez Bluetooth, Wi-Fi, vymeniť dáta, spustiť vopred nastavený proces cez SmartTagy. Ak sa chcete dozvedieť o NFC viac, poďte na to spolu s nami.

NFC nemá prakticky ani 10 rokov

Prvýkrát sa o technológii NFC začalo hovoriť v roku 2002, o dva roky neskôr vzniklo NFC Forum, ktoré založili firmy ako Nokia, Philips či Sony. Dnes sú súčasťou konzorcia všetci významní hráči.

História NFC v skratke:

• 1983 - prvý patent asociovaný so spojením RFID (NFC je kompatibilné s pasívnou verziou RFID)
• 2004 - vzniká NFC Forum, organizácia zastrešujúca rozšírenie tejto technológie (www.nfc-forum.org)
• 2006 - prvým telefónom s NFC na svete je Nokia 6131 NFC (dnes má NFC každý vyspelejší smartfón)
• 2009 - bol vytvorený protokol P2P slúžiaci na iniciovanie spojenia
• 2010 - prvým androidovým telefónom na svete je Samsung Nexus S
• 2013 - Sony oznámilo, že v tomto roku ponúkne najväčšie portfólio príslušenstva NFC

Štandardy, princípy a technológia

NFC je technológia podobná RFID (Radio Frequency Identification). Vychádza dokonca z rozšírených základov jej štandardu - normy ISO 14443. Kombinuje rozhranie čipových (smart) kariet a komunikačného modulu a zjednocuje protokoly starších technológií. NFC síce prichádza pod vlastným štandardom ISO 13157, ale táto technológia je spätne kompatibilná s pasívnou verziou RFID. Výhodné sú teda pomerne nízke náklady na pasívny čip. Základná výhoda NFC však spočíva vo fakte, že jej základné vrstvy sú postavené na otvorených štandardoch. Knižnica NFC je dostupná pod licenciou GNU. Jej implementácia je pre vývojárov aplikácií aj tvorcov hardvéru jednoduchá.

ASUS ukryl v PadFone Infinity čip NFC do loga PadFone v zadnej časti. NFC dnes typicky v smartfónoch ponúka Sony, Samsung, LG, HTC, ale aj ostatní.

NFC je bezdrôtová technológia prenosu dát, ktorá pracuje na frekvencii 13,56 MHz, čo je globálne nelicencované pásmo ISM, čím sa garantuje medzinárodná interoperabilita. Pracuje štandardne so šírkou kanála 14 kHz, ktorý sa môže v niektorých prípadoch zväčšiť až na 1,8 MHz. Max. teoretická prenosová rýchlosť je 424 kbit/s, ale rýchlosť prenosu dát v prípade tejto technológie nehrá úlohu, keďže je to iba iniciátor spojenia. Prenosová vzdialenosť pri režime P2P je rádovo v centimetroch, max. zhruba do 10 cm. Vzdialenosť však nehrá úlohu, pretože pri bezkontaktnom prenose sa očakáva priblíženie zariadení do tesnej blízkosti (menej ako 1 cm).

NFC dokáže vytvoriť spojenie (set-up time) v rýchlosti do 0,1 s, čo je prakticky okamžite. To je zásadný argument v prospech tejto technológie. Pracuje v dvoch režimoch podobne ako RFID - v pasívnom a aktívnom móde. V pasívnom móde je spotreba nulová, v aktívnom sú nároky na spotrebu asi 15 mA. Princíp fungovania NFC je takmer identický ako v prípade RFID, teda aspoň v základe. Vysielač (čítačka, aktívny prvok) vyšle elektromagnetický signál, ktorý indukuje v anténe prijímača (môže byť pasívny prvok) napätie a poskytne mu energiu na spätné odoslanie väzby (induktívna väzba). To vyžaduje vzájomnú blízkosť zariadení, nemusia sa však dotýkať - minimálna vzdialenosť zároveň znižuje bezpečnostné riziká. Komunikácia medzi dvoma zariadeniami s NFC je v režime half-duplex, to znamená, že jedno v danej chvíli iba prijíma, druhé iba vysiela a opačne, čím sa šetrí energia. V pasívnom režime je jedna strana napájaná elektromagnetickým poľom vysielača (pomerne lacné na výrobu), v aktívnom režime je navyše v čipe anténa schopná iniciovať prenos. Rádiový prenos signálu nie je šifrovaný, bezpečnosť prenosu sa prenecháva na aplikačnú, prípadne inú vyššiu vrstvu.

NFC treba v mobilnom telefóne (operačný systém Android) najskôr povoliť. V letovom režime sa vypína automaticky, aj z výroby prichádza NFC vypnuté. Energetické nároky sú minimálne a prakticky neovplyvňujú výdrž batérie.

Možnosti využitia NFC

Základná možnosť využitia z hľadiska marketingu je mobilná platba. Psychologicky sa peniaze rýchlejšie míňajú a to láka každého, kto si na tomto trhu môže odhryznúť z koláča. Na Slovensku je zatiaľ vyše 8000 platobných terminálov, z ktorých viac ako 30 % podporuje bezkontaktnú platbu. Spoločnosť VISA predpokladá, že do roku 2020 bude polovica platobných transakcií realizovaná mobilnou bezkontaktnou metódou, teda vďaka technológii NFC. Pri mobilných platbách je dôležité najmä prepojenie na SIM kartu (bezpečnostný aspekt), pretože pri krádeži či strate by mal „nálezca" ihneď k dispozícii úplný prístup k údajom NFC, čo môžu byť najmä údaje o platobnej karte. Pri strate sa dá SIM karta jednoducho zablokovať spolu so službami NFC. No NFC, to rozhodne nie sú iba mobilné platby. Kde všade sa dá NFC využiť okrem mobilnej peňaženky? Nasadenie tejto technológie je možné v našom každodennom živote:

Bezdrôtové bluetoothové slúchadlá Sony MDR-1RBT - telefón stačí priložiť k pravému slúchadlu asi na štvrť sekundy, spustiť hudbu a hotovo

• Identifikácia namiesto najrôznejších preukazov (v práci, v hoteli)
• Využitie ako lístka na hromadnú dopravu, vstupenky na koncert, športové podujatie, alternatívy letenky či ľubovoľného preukazu na výstavy, koncerty a iné udalosti
• Bezkontaktné skenovanie a posielanie údajov
• Prenos obrázkov, vizitiek, pesničiek, aplikácií či odkazov jednoduchým priblížením dvoch zariadení, napr. telefónov
• Okamžité párovanie Bluetoothu - presmerovanie zvukového výstupu na reproduktor či hands-free
• Okamžité párovanie Wi-Fi - pripojenie k smerovaču Wi-Fi priblížením zariadenia
• Porovnávanie cien v obchodoch priblížením sa k cenovke
• Zdravotníctvo - ako karta pacienta, ktorú máte kedykoľvek so sebou
• Spriatelenie sa na Facebooku priblížením telefónov
• Digitálne postery, ktoré nahradia QR kódy (city-lighty, strany v magazíne, akýkoľvek 3D objekt)
• Hry, ktoré sa budú „dotýkať" reálneho sveta
• Programovateľné tagy NFC (Sony má vo svojej ponuke už dlhšie SmartTagy, Samsung zase tzv. TecTiles) smarttag

Aké je však najpravdepodobnejšie využitie NFC? To je jednoduché - máte telefón s NFC, stačí ho priložiť k slúchadlám a hudba sa „presunie" do nich. Rovnako môžete telefón priložiť k domácej Hi-Fi súprave, domácemu kinu či reproduktorom. Stačí zariadenia k sebe priložiť, tie sa už automaticky spárujú (či už cez Bluetooth, alebo Wi-Fi) a postarajú sa aj o všetky ostatné zariadenia. Žiadne zapínanie či vypínanie funkcií, iba priložiť a hotovo. Za zaujímavú možnosť využitia v blízkej budúcnosti pokladáme funkciu, ktorú prezentovalo nedávno práve Sony. Na mobile (tablete) budete mať svoje filmy, stačí ich otvoriť, priložiť k diaľkovému ovládaču televízora a film sa automaticky spustí na TV (tzv. mirroring). Pri celom procese priblíženia dvoch zariadení je dôležitý iba tzv. touchpoint, teda miesto, kde sa na zariadeniach naozaj NFC nachádza. Keďže ide o integrovaný čip, jeho styčná plocha predstavuje typicky iba niekoľko štvorcových centimetrov. Preto je dôležité nájsť na objektoch (slúchadlá, reproduktory, postery s NFC, telefóny) logo N-Mark, ktoré symbolizuje práve miesto, kde sa čip NFC fyzicky nachádza.

N-Mark - toto logo hľadajte na zariadeniach a objektoch, ktoré pracujú s NFC. Bude to zároveň miesto, kam treba priložiť napr. mobil, aby zariadenia medzi sebou začali komunikovať.

Bezpečnostný aspekt

Keďže rádiový prenos dát medzi dvoma zariadeniami s NFC nie je šifrovaný, môže byť zachytený dostatočne silnými anténami na vzdialenosť niekoľkých desiatok centimetrov až metrov. Odpočúvanie rádiového signálu (tzv. eavesdropping) prenášaného na frekvencii 13,56 MHz je možný rovnako ako odpočúvanie každého iného rádiového signálu. Otázna je bezpečnosť na vyššej vrstve, ktorá je ponechaná na aplikáciu. Preto sa napríklad aplikácie pri mobilných platbách nechávajú certifikovať kartovými spoločnosťami, ako napr. VISA. Modifikácia vysielania je síce možná prakticky na úrovni bitov, dôležité však je, že pozmenenie vysielania nie je také jednoduché z dôvodu použitia dobrého kódovania tohto signálu. Keby však chcel zlomyseľník narobiť zariadeniam NFC ťažkosti, najjednoduchší spôsob je RFID/NFC jammer, ktorý vytvorí komunikačný šum na zvolenej frekvencii. Keďže ide o rádiový prenos, nie je to problém, veď existujú aj rušičky signálov GSM/3G. V princípe ide o útok typu Denial-of-Service (DoS). Azda najväčšie bezpečnostné riziko je však zatiaľ v prípade NFC fyzická strata, preto je dôležité napojenie NFC napr. na služby SIM karty, najmä v prípade mobilnej platby. Zaujímavá bezpečnostná otázka vzniká pri verejných bodoch NFC, ako sú napr. postery. Tie môžu byť prepísané či jednoducho „prelepené", tu treba overiť integritu obsahu podpisom NDEF Signature Record Type Definition (RTD).

Vyhodnotenie

Keby sme mali NFC zhodnotiť niekoľkými slovami, povedali by sme, že ide o značne zlepšené QR kódy. NFC však ukrýva obrovské možnosti uplatnenia, najmä pre okamžitú reakciu zariadení, nízke až žiadne energetické nároky a možnosti kreatívneho využitia tejto technológie v závislosti od nápadov výrobcov aplikácií a hardvéru. Aktuálne vidíme najväčšiu príležitosť pre príslušenstvoNFC pri párovaní zariadení, najmä pri prehrávaní hudby. NFC si už „adoptovali" takmer všetci dôležití hráči a známe značky. Jediný, kto tak trochu „vzdoruje", je Apple. Neoficiálne informácie hovoria, že spoločnosť plánuje vlastné „NFC" s vlastným príslušenstvom. Finančné prostriedky na to má a už viackrát sa táto firma vydala vlastnou cestou. Či by to bol správny krok aj tentoraz, je otázne.