NFC (Near Field Communication) je tehnologija brezkontaktne komunikacije kratkega dosega, ki je nastala s kombinacijo tehnologij RFID in medomrežnega povezovanja. NFC naprave delujejo frekvenčnem pasu 13,56MHz s hitrostjo prenosa podatkov od 106 kbit/s do 424 kbit/s. Komunikacijska razdalja med dvema napravama NFC je učinkovita na razdalji 10 cm (v aktivnem načinu komuniciranja), kar pripomore k zagotavljanju potrebne ravni varnosti pri transakcijah in komunikaciji
Standardi in glavne NFC aplikacije
Dosedanji standardi za NFC vsebujejo tudi standarda ISO / IEC 18092 in ECMA-340, ki sta skladna z obstoječimi standardi za brezkontaktne pametne kartice (Philips-ov MIFARE ™ in SONY-jev FeliCa ™). ISO / IEC 18092 in ECMA-340 standarda opredeljujeta dva načina komuniciranja: aktivno in pasivno. V aktivnem načinu komunikacije, pobudnik in cilj ustvarjata vsak svoje lastno RF polje, medtem ko je v pasivnem načinu komuniciranja RF polje zagotavlja le pobudnik (kot je prikazano na sliki 1).
Ta dva načina uporabljata različne sheme modulacije, sheme kodiranja, hitrosti prenosa in oblike okvirjev, kot tudi procese inicializacije in zahteve glede prekrivanja kontrolnih podatkov med inicializacijo. To je prikazano v tabeli 1. V skladu s standardi lahko NFC tehnologijo uporabljamo na tri načine:
Bralno - pisalni način
V tem načinu, NFC naprave berejo informacije iz elektronske kartice, kot so informacijske točke za branje časopisov ali plakatov.
Peer-to-peer način
V tem načinu lahko dve NFC napravi izmenjavata podatke, kot so sinhronizacija naslov knjig in izmenjavo slik med seboj.
Način emulacije kartice
V tem načinu NFC naprave (npr. mobilni telefoni), delajo kot tradicionalne brezkontaktne pametne kartice. To jim omogoča, da postane brezkontaktna plačilna naprava ali vozovnica. Ta način je trenutno najbolj priljubljen, saj naj bi NFC mobilno plačevanje postalo eden od glavnih vlog v NFC.
Struktura NFC mobilnega plačevanja
V tem primeru ima v bistvu NFC naprava, ki se uporablja za mobilno plačevanje AFE (Analog Front End), NFC krmilnik in element varnosti.
AFE je sestavljen iz antene in oddajnika, ki se uporablja za odkrivanje RF signalov, pa tudi modulacijo in demodulacijo signalov. Številni komunikacijski vmesniki, kot so I2C, SPI in UART se uporabljajo za komunikacijo trasiverja z gostiteljskim krmilnikom. Na splošno je NFC krmilnik sistem-on-chip (SOC), ki združuje NFC oddajnik in mikrokontroler, poleg tega pa še HCI (Host Controller Interface) in vmesnik za povezovanje varnih elementov. Poleg ISO / IEC 18092 in ECMA-340 NFC protokolov, lahko NFC krmilnik vključuje tudi druge brezkontaktne komunikacijske protokole kratkega dosega, da je zagotovljena združljivost v različnih aplikacijah. Varnostni element je pametna čip kartica, ki lahko shrani več aplikacijskih programov. Programi, ki so povezani z aplikacijami mobilnega plačevanja so shranjeni v čipu. Čip pametne kartice navadno vsebuje tudi blok za upravljanje kartice, blok s področja varnosti (varnostna domena vsebuje varnostni domeni proizvajalca kartice in ponudnika njene varne uporabe) in blok za izvajanje programa aplikacije.
Rešitve NFC mobilnega plačevanja
Arhitektura strojne opreme v izdelkih, ki podpirajo NFC se razlikujejo glede na različne zahteve uporabe. Glavne razlike so v postavitvi elementov varnosti. Ena od njih je, da so SIM kartice ločene od elementov varnosti. Druga rešitev je povezovanje elementov varnosti v SIM kartice. Trenutno je najpogostejša rešitev na trgu ta, da vključitev elementov varnosti ni potrebno vključevati na SIM kartice (kot je prikazano na sliki 2). Z drugimi besedami, možna je široka uporaba, dokler so proizvajalci polprevodnikov in podjetja mobilnih telefonov pripravljeni podpirati NFC tehnologijo, tudi brez sodelovanja mobilnih operaterjev. Ker pa elementi varnosti niso sposobni neposredno komunicirati z SIM karticami, informacij, zbranih v NFC aplikacijah ni mogoče poslati do oddaljenih naprav, kot so strežniki v bankah. Če je potrebna komunikacija na daljavo, je potreben namenski vmesnik za povezavo med NFC elementi varnosti in procesorjem, kar izredno poveča zapletenost zasnove strojne opreme in programov za posodabljanje elementov varnosti. Povezovanje elementov varnosti in podatkov ključa v SIM kartici je rešitev, ki je pri mobilnih operaterjih bolj priljubljena (kot je prikazano na sliki 3). NFC krmilniki komunicirajo s SIM karticami z SWP (Single Wire Protocol). SWP je eno-žični protokol z zmožnostjo full-duplex komunikacije, ki temelji na načelu napetosti in modulacije z obremenitvijo. Aplikacijski programi, ki so shranjeni v varnih elementih lahko prenesete in posodobite tudi z brezžičnimi vmesniki. Ko to pišemo, so NXP in ST začeli s proizvodnjo izdelkov, ki so optimizirani za mobilno plačevanje, TI in Renesas pa sta napovedala, da se bosta pridružila temu trgu. Primerki čipov so navedeni v spodnji tabeli.
Ker vedno več dobaviteljev polprevodnikov in operaterjev mobilnih telefonov izraža svojo zavezanost k podpori NFC tehnologije, bo njena popularizacija prinašala ljudem po vsem svetu izjemno prednosti na mnogih področjih njihovega življenja.
Podobni članki
NFC tehnologija v aplikacijah mobilnega plačevanja
2011_SE191_5
Avtor: Wendy Du
