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Contato próximo: o que seu smartphone é capaz com NFC

Oi Geektimes! Embora a tecnologia esteja caminhando ativamente para as massas, muitas vezes você ainda pode ver os olhos arregalados do vendedor no caixa se decidir pagar por sua compra com um smartphone ou um colega intrigado que viu você reabastecer sua passagem para o metrô sem usar um terminal especial. O nome desse objeto de surpresa é NFC, e hoje vamos descobrir como essa tecnologia funciona e se ela é necessária no seu smartphone. Convidamos todos, de acordo com a tradição, ao gato.





O que é NFC?


Como muitos provavelmente sabem, a NFC é uma tecnologia sem fio de alta frequência com um alcance pequeno (alguns centímetros, mas não mais que 10 cm). A comunicação de campo próximo é baseada na identificação por radiofrequência (RFID) - os dados armazenados nos transponders são lidos e gravados usando sinais de rádio. Objetos ativos e passivos, por sua vez, são identificados automaticamente.

Mas a definição padrão claramente não é suficiente. A história da NFC é bastante interessante: a tecnologia se origina há mais de 12 anos - foi então que três gigantes tecnológicos (Nokia, Sony e NXP Semiconductor) decidiram criar um fórum NFC para desenvolver uma interface para interação tangencial entre dispositivos. Apesar do fato de que a interface em si estava longe de ser rápida (e permanece até hoje), a idéia de transferir pequenos dados com baixo consumo de energia ainda cobrou seu preço. O RFID ganhou uma nova maneira e ganhou amplo reconhecimento. Como resultado, muitos fabricantes de smartphones, acessórios e outros dispositivos não privam a NFC de nenhum de seus novos produtos.

A frequência de operação para NFC é 13,56 MHz, a taxa máxima de transferência de dados mal excede 400 Kbps. Entretanto, nesse caso, o tempo de estabelecimento da conexão desempenha um papel importante: para conectar dois dispositivos usando essa tecnologia, levará menos de um décimo de segundo.

O princípio de operação da NFC é baseado na indução eletromagnética. A conclusão é que, com a ajuda de uma antena, o transmissor do leitor emite constantemente um sinal na forma de um senoide na pureza acima mencionada.


O sensor (ou dispositivo de escuta) também está equipado com uma antena de loop. Quando o sensor e o leitor (dispositivo de polling) estão a uma distância suficiente para a NFC funcionar, as duas bobinas formam um transformador de ar. O campo magnético é gerado pela corrente alternada na bobina do leitor, após a qual a corrente é criada na segunda bobina - o sensor. Essa energia é suficiente para que o último funcione, então a NFC é capaz de trabalhar com dispositivos passivos.

Neste momento, a antena é desviada por um dos transistores do dispositivo transmissor, de onde ocorre a modulação do sinal de alta frequência. Este sinal "pega" o leitor. A codificação Manchester (com um fator de modulação de amplitude de 10%) é usada principalmente para NFC. Um código Miller modificado também é usado, embora neste caso a velocidade dificilmente exceda 100 Kbps.


No modo passivo, o leitor cria um campo eletromagnético, um tag NFC o modula e gera uma resposta. Em outras palavras, a etiqueta não precisa estar conectada a uma fonte de energia ou ter uma bateria embutida; portanto, seu tamanho pode ser reduzido ao mínimo. Se temos dois dispositivos com dois sinais ativos, tudo é mais simples aqui - eles funcionam, grosso modo, "por sua vez".

Uma etiqueta NFC passiva é mais ou menos assim:

em smartphones, a antena NFC geralmente é montada sob a contracapa para um sinal mais estável.




Depois disso, seu smartphone está pronto para agir de várias maneiras. Pode se tornar não apenas um meio de pagamento e uma chave, mas também um meio de identificar o proprietário, um bilhete ou apenas um cartão de bônus. Aqui estão os principais modos do smartphone com NFC a bordo.


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Mesmo na versão Android 4.0, a tecnologia Beam apareceu, com a ajuda de quais dispositivos podem trocar arquivos e pastas: a troca ocorre usando Bluetooth ou Wi-Fi Direct, mas a NFC é usada para identificar smartphones. Isso reduz o tempo gasto na conexão de dispositivos.



Existem muitos casos de aplicação NFC. Entre os usuários do metrô, a capacidade de ler informações sobre ingressos usando um smartphone é muito popular. Ao instalar aplicativos especiais, você pode descobrir não apenas o número de viagens restantes e a data de vencimento de um bilhete, mas também reabastecer o cartão Troika sem usar terminais no metrô.



Vale ressaltar que, para esses fins, você pode usar quase qualquer smartphone com NFC - do Xiaomi Mi5s Plus aLenovo X3 Lite .

Smartphone como forma de pagamento


A NFC é compatível com a ISO 14443 e integra muitos cartões sem contato, incluindo cartões bancários, suportando MasterCard PayPass ou VISA PayWave. Um cartão de plástico contém um microprocessador com um sistema operacional e um aplicativo de pagamento para interagir com os dados de um cliente específico. Assim que o cartão é inserido no terminal ou transportado, ele recebe energia para iniciar o sistema operacional. No caso de cartões sem contato, a energia, como já dissemos, é obtida usando o campo eletromagnético do leitor.


Com o advento dos cartões sem contato, uma ferramenta de pagamento pode não ser essencialmente um cartão, mas um smartphone, um relógio, um chaveiro etc. - não o formulário é importante, mas a disponibilidade do conjunto de funções necessário. De fato, em smartphones com suporte a NFC, bem como em cartões plásticos, existe um microprocessador. A partir do Android 4.4, os aplicativos de pagamento podem ser usados ​​sem o Elemento Seguro (com Emulação de Cartão Host). Você pode gravar cartões de pagamento remotamente, e é realmente conveniente.

Para gerenciar aplicativos sem contato remotamente, fabricantes de smartphones e provedores de serviços se conectam ao TSM, um serviço que fornece acesso a dados seguros em terminais habilitados para NFC. Ele controla remotamente os chips do Elemento Seguro nos smartphones, enquanto o próprio smartphone é um tipo de modem que trabalha através de um canal de comunicação seguro. É suficiente para o usuário conectar a possibilidade de pagamento por NFC de sua operadora e, em seguida, usar aplicativos móveis (geralmente bancários) para pagar compras nas lojas.



Ao fazer compras acima de 1.000 rublos, você pode ser solicitado a inserir um código PIN ou assinar o cheque - aqui tudo depende do banco.

Tags NFC


Essa é outra maneira comum de usar NFC em um smartphone. As etiquetas NFC ganharam grande popularidade nas áreas de compras e publicidade: elas estão embutidas em pôsteres, outdoors e colocados em mercadorias nas lojas. Normalmente, estes são pequenos adesivos, cujo custo não excede 50 rublos. Os custos são mínimos, mas que efeito! De obter mais informações sobre um concerto ou produto, um link para um trailer de um novo filme.

Você pode criar suas próprias tags NFC, atualizá-las e usá-las na vida cotidiana. Como regra, software de terceiros como o NFC TagWriter é usado para isso. O aplicativo é bastante simples e permite que você escreva para o rótulo vários tipos de dados - do contato e número de telefone aos favoritos de um navegador da web. Você pode até anotar suas informações de contato na etiqueta e colá-las em um cartão de visita - qual não é a solução original? Economize em papel, no entanto, se a pessoa com quem você estiver falando tiver um smartphone sem NFC, pode ser embaraçoso.


De fato, as etiquetas NFC são um presente real quando se trata de automação. Por exemplo, você pode colocar uma etiqueta em um laptop e usar o aplicativo Trigger para configurar o ponto de acesso a ser ativado, selecionando “Wireless and LAN” como uma ação. A solução mais simples é escrever a senha do Wi-Fi na etiqueta, colá-la no roteador e, sempre que os hóspedes solicitarem a senha, enviá-las para a etiqueta NFC. Ou então: coloque uma marca perto da cama e verifique se, ao tocar no smartphone, o modo avião está ativado (novamente usando o gatilho).



Também será útil para os motoristas - eles escreveram o algoritmo para iniciar o navegador na etiqueta, colaram-no no suporte do smartphone e, toda vez que você instala o dispositivo neste local, o navegador inicia automaticamente.


E ainda existem muitos exemplos do uso de tags NFC. Freqüentemente, o surgimento de novos casos não se limita à tecnologia, mas à imaginação do usuário.

Abra todas as portas


Alguém implementa isso em casa, mas principalmente o uso de NFC para identificação e controle de usuários é típico para empresas e organizações. Torniquetes e fechaduras são configurados de tal maneira que, com a ajuda de uma etiqueta, que é um passe, eles decidem se dão ou não permissão ao proprietário para entrar.



Com a NFC em um smartphone, todas as portas se abrem realmente - se não literalmente, então, figurativamente, com certeza. De fato, o usuário obtém uma ferramenta universal que, apesar dos limites de velocidade, encontra aplicação em várias situações. Aqui estamos diante de outro problema - o grau de prevalência da tecnologia entre os provedores de serviços. A única coisa que um usuário comum pode fazer nesse caso é usar a NFC o mais rápido possível para mostrar sua relevância.

Em vez de uma conclusão


Talvez a melhor parte da NFC seja que essa tecnologia esteja disponível para uma ampla gama de usuários. Cada vez mais fabricantes não deixam seus smartphones sem NFC, por isso está disponível em dispositivos como Xiaomi Mi5 (por US $ 321,99 usando o código Mi5SGBS até 31.12) e Nubia Z7 MAX , e em flagships como Xiaomi Mi Note 2 . Também agradável é a variedade de acessórios com suporte a NFC .

E a Apple e seu iPhone 7, você pergunta? Infelizmente, a empresa de fabricação limita a operação do chip NFC em seu smartphone e só pode ser usada para o sistema de pagamento Apple Pay. No outono, no entanto, foi lançado na Rússia, pelo menos um pouco mais.

Como você usa a NFC na vida cotidiana? Compartilhe sua experiência conosco nos comentários.

Source: https://habr.com/ru/post/pt399695/

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