Nfc driver что это

Обновлено: 14.10.2024

В этой статье: немного технических аспектов работы NFC, сценарии использования NFC и интересные решения, безопасность и интересная идея в конце статьи (на мой взгляд).

Надеюсь статья покажется Вам интересной и познавательной, ведь приятно осознавать, что кто-то чеу-то у тебя научился. А те, кто знают много больше моего, найдут для себя что-то интересное и полезное, но и поделятся своими знаниями в комментариях. Жду конструктивной критики и вопросов. Желаю приятного чтения. Всем добра.

За прошедшие 25 лет мир изменился существенным образом: освободился от проводов, уменьшил размер и вес, увеличил скорость и самое главное — создал комфорт. Сложно было представить телефонную трубку без провода, телефон без дискового номеронабирателя или без автоответчика. Конечно, в то время уже существовали спутниковые телефоны, но я не уверен, что многие видели его своими глазами. А ходить по квартире и разговаривать без привязки к месту — было мечтой многих, как минимум желанием. На замену обычным телефонам пришли радиотелефоны, а их заменили телефоны и смартфоны.

Но я хочу обсудить беспроводные технологии. 1998 год — год создания Wi-Fi и основания Bluetooth SIG. Спустя пару-тройку лет «синий зуб» изменит передачу информации, а через чуть более, чем десяток лет Wi-Fi станет популярной и необходимой технологией. Но не везде и не сразу. К слову, я не забыл об ИК-порте (IrDA), который значительно проигрывал BT уже в начале 00-ых. А в частности, я хочу рассказать об одной, с которой Вы сталкиваетесь каждый день и даже не догадываетесь об этом (скорее всего).

NFC — Near Field Communication — «коммуникация ближнего поля», «ближняя бесконтактная связь». Да, скажете Вы, есть такая технология в телефоне. Добавил банковскую карту в Google Pay и оплачиваю без карты. А если нет NFC в телефоне, то оплачиваю самой картой, там ведь такой же чип. Верно. Но, по сути, это не всё.

Вы часто пользуетесь похожей на NFC систему. Из RFID стандарта ISO/IEC 14443 появился NFC. Именно RFID и есть в ключе домофона, в смарт-картах, которые прикладываются к считывателю, чтобы пройти через турникет, в проездных и т.д. А если вернуться лет так на 15 назад, то можно вспомнить, как сидя дома предпринимали попытки оторвать какую-то наклейку от только что купленной коробки диска с игрой, чтобы прочитать описание или системные характеристики полностью.

Да, в домофонных ключах нет магнита. Никак не может размагнититься, а вот испортиться от дождя, влаги или падения — вполне.

По сути NFC это частный случай RFID (Radio Frequency Identification) — механизма радиочастотного обмена данными, хранящимися в так называемых транспондерах или метках. То есть из RFID ближней идентификации создали NFC.

NFC основан на стандартах ISO/IEC 18092 NFC IP-1, JIS X 6319-4 и ISO/IEC 14443 для бесконтактных смарт-карт. NFC устройство работает на частоте 13,56 МГц и состоит из считывателя (ридера) и антенны, или из метки и антенны. Ридер генерирует радиочастотное поле, которое может взаимодействовать с меткой или с другим ридером. Ридер - это устройство NFC, работающее в режиме активной коммуникации. Метка - это устройство NFC, которое работает в режиме пассивной коммуникации.

ISO/IEC 14443 — стандарт, описывающий частотный диапазон, метод модуляции и протокол обмена бесконтактных пассивных карт (RFID) ближнего радиуса действия (до 10 см) на магнитосвязанных индуктивностях. Стандарт предназначен для карт с малой дальностью чтения и большими скоростями обмена данными. В основном это рынок платежных средств и идентификации личности.NFC был одобрен как ISO/IEC стандарт 8 декабря 2003 года. До стандартов NFC существовали другие стандарты, которые позже были взяты в основу стандарта NFC, например, ISO 14443. Он описывает частотный диапазон, метод модуляции и протокол обмена бесконтактных пассивных карт (RFID) ближнего радиуса действия (до 10 см) на магнитосвязанных индуктивностях.Устройства, имеющие в NFC, могут взаимодействовать с существовайшей раннее инфраструктуро, например, в режиме эмуляции карты должно передать уникальный идентификационный номер существующему считывателю RFID

NFC — технология с открытой платформой, стандартизированная в ECMA-340 и ISO/IEC 18092. Эти стандарты определяют схемы модуляции, кодирование, скорости передачи и радиочастотную структуру интерфейса устройств NFC, а также схемы инициализации и условия, требуемые для контроля над конфликтными ситуациями во время инициализации — и для пассивных, и для активных режимов NFC. Кроме того, они также определяют протокол передачи, включая протокол активации и способ обмена данными. Радиоинтерфейс для NFC стандартизирован в:

/ ECMA-340: Near Field Communication Interface and Protocol-1 (NFCIP-1) Информационные технологии. Телекоммуникации и обмен информацией между системами. Коммуникация в ближнем поле. Интерфейс и протокол (NFCIP-1) / ECMA-352: Near Field Communication Interface and Protocol-2 (NFCIP-2)

Так, для продвижения идеи и её развития, в 2004 году собрались NXP Semiconductors, Sony и Nokia и организовали некоммерческую организацию NFC Forum, для совместной работы над продвижением технологии NFC. Что же они делают? Расскажу на примере WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance или другими словами Wi-Fi Alliance). Объединились пионеры и преуспевающие компанию в альянс, дабы зарегестрировать новую технологию и решить какие задачи перед ними стоят. Задачами этой организации является разработка, тестирование и сертифицирование, а также поддержка и продвижение форматов беспроводной связи Wi-Fi.

Цели форума NFC:

Разработка спецификаций и механизмов тестирования, обеспечивающих согласованную и надежную работу NFC во всех трех режимах;
Информационная поддержка среди поставщиков услуг и разработчиков о преимуществах технологии NFC для обеспечения роста внедрения и использования технологии NFC;
Продвижение NFC Forum и других брендов NFC.

В июне 2006 года, всего через 18 месяцев после своего основания, Форум официально обрисовал архитектуру технологии NFC. На сегодняшний день Форум выпустил 16 спецификаций. Спецификации предоставляют своего рода «дорожную карту», которая позволяет всем заинтересованным сторонам создавать новые продукты.

В дополнение к уже существующим стандартам NFC Forum собрали лучшее из этих стандартов в документы, описывающие работу устройств, которые используют технологию NFC и назвали их спецификациями.
В дополнение к уже существующим стандартам NFC Forum собрали лучшее из этих стандартов в документы, описывающие работу устройств, которые используют технологию NFC и назвали их спецификациями.

Например, в спецификации NFC Analog Technical Specification рассматриваются аналоговые радиочастотные характеристики устройства с поддержкой NFC. Эта спецификация включает в себя требования к мощности антенны, требования к передаче, требования к приемнику и формы сигналов (время /частота /характеристики модуляции).

Спецификация NFC Analog 2.0 ввела активный режим связи для обмена данными P2P и технологию NFC-V в режиме опроса. Версия 2.0 обеспечивает полную совместимость с устройствами, соответствующими ISO/IEC 14443 или ISO/IEC 18092.По этим спецификациям существует следующие способы связи для устройств NFC: NFC-A, NFC-B, NFC-F, и пять типов NFC-меток. Устройства NFC могут быть активной или пассивной коммуникации и поддерживать один (или несколько) из 3 режимов работы.

NFC-A
Тип связи NFC-A основан на стандарте ISO/IEC 14443A для бесконтактных карт. Типы связи отличаются используемыми режимами кодирования сигнала и модуляции. NFC-A использует код Миллера и амплитудную модуляцию. Двоичные данные передаются со скоростью около 106 Кбит/с, сигнал должен изменяться от 0% до 100%, чтобы различать двоичную 1 и двоичный 0.

NFC-B
Тип связи NFC-B основан на стандарте ISO/IEC 14443B для бесконтактных карт. NFC-B использует метод манчестерского кодирования. Двоичные данные также передаются со скоростью около 106 Кбит/с. Здесь вместо 100% используется 10% -ое изменение амплитуды для двоичного 0 (то есть низкого уровня) и 100% для двоичной 1 (то есть высокого). В манчестерском кодировании переход с низкого на высокий уровень представляет двоичный 0, а переход с высокого на низкий уровень представляет двоичную 1.

NFC-F
Тип связи NFC-F основан на стандарте FeliCA JIS X6319-4, также известный как просто FeliCa. Стандарт регулируется японской jicsap. Там эта технология, и наиболее популярна. Скорость передачи данных 212 / 424 Кбит/с, используется манчестерское кодирование и амплитудная модуляция.

Чип NFC состоит из катушки индуктивности, которая создаёт определённое радиочастотное поле и воздействует на другое такое же поле по заданному сценарию с различным уровнем кодирования. В таком процессе технология NFC имеет два режима работы: активный и пассивный.

С учетом двух режимов технология NFC может использоваться для следующего:

Режим считывания/записи. NFC-чип работает в активном режиме и считывает пассивную метку. Метка NFC — это пассивное устройство с данными внутри. Информацию можно считать, лишь поднеся к метке активное считывающее устройство.
Режим peer-to-peer — обмен данными между двумя активными устройствами. Это может быть как файл, передача контакта, приложения. Кроме этого возможна беспроводная зарядка.
Режим эмуляции карты. NFC-чип прикидывается картой (пассивным устройством), например пропуском или платежной картой.

Для чего вообще создаются подобные технологии? Для автоматизации, ускорения и упрощения работы, создания комфортного использования устройств. Подробнее об этом я расскажу ниже.

Пожалуй, стоит начать от самого сложного к интересному.

Эмуляция банковских карт не самое простой процесс, если быть честным. Потому начну с карт лояльности. Их разновидностей существует достаточное количество: и с магнитной лентой, с QR-кодом, и со штрих-кодом. Добавив карту лояльности в Google Pay, Вы упрощаете свою жизнь, уменьшая количество переносимого пластика. Но допольнительной функцией является реализация метода для передачи данных о карте лояльности в систему торговой точки (POS) продавца, то есть возможные скидки по карте лояльности будут учитываться прямо во время оплаты заказа, никаких вам «а теперь приложите бонусную карту». (Уточнение: карта лояльности должна содержать в себе NFC. Карты со штрихкодом или QR-кодом необходимо предоставить до оплаты для сканирования их с экрана телефона).

Карты лояльности сохраняются в платежном приложении вместе с привязанной банковской картой и используются в режиме эмуляции карты NFC. Эти данные хранятся в защищенном элементе (Security Element или SE) в телефоне. Вкратце, SE — это защищенная от взлома платформа, как правило, это чип с памятью, которая позволяет безопасно хранить конфиденциальные данные, защищенные криптографическими ключами. SE может быть интегрирован в SIM-карту, выпущенную мобильной сетью пользователя, или чипом, встроенным в телефон производителем устройства. Эта реализация хранит учетные карт лояльности в том же домене безопасности, что и данные платежной карты, привязанные к платежному приложению.И хотя данные карт лояльности, не то чтобы жизненно необходим безопасно хранить, но при хранении в SE они защищены от стирания или изменения другими приложениями.

В работе бесконтактной карты добавляется NFC модуль, который обеспечивает бесконтактное соединение со считывателем банковских карт.Что же происходит в случае эмулирования карты мобильным телефоном. Чтобы не записывать на чип SE в мобильном устройстве платежные приложения всех банковских карт, которыми пользуется владелец устройства, которые к тому же надо персонализировать, т.е. передать данные о выпущенных картах и хранить их в защищенном виде, была сформулирована роль TSM (Trusted Service Manager), который объединяет с одной стороны поставщиков услуг (Service Provider TSM), а с другой стороны чипы Secure Element (Secure Element Issuer TSM).TSM — Trusted Service Manager — уникальный посредник, который владеет ключами. Это аппаратно-программный комплекс, предоставляющий технологические отношения между операторами связи и поставщиками услуг.

TSM - доверенный поставщик услуг. Выполняет защищенную загрузку и менеджмент контента защищенного элемента (SE) для транспортных приложений, магазинов, мобильных операторов, банковских приложений, конфиденциальные данные держателя карты

Ключевые услуги доверенной третьей стороны включают защищенную загрузку и менеджмент контента элемента безопасности, выполняемый при взаимодействии с провайдерами мобильных сервисов. Это могут быть банки, транспортные компании, поставщики и агрегаторы услуг. Удаленное управление приложениями, обычно выполняемое с использованием технологий беспроводной сотовой связи (over-the-air, OTA), включает установку и персонализацию приложений в элементе безопасности мобильного телефона, а также дальнейшее обслуживание установленных приложений на всем протяжении их жизненного цикла, равно как и сервисную поддержку. Подробнее о TSM здесь.

Однако эта технология платежей все равно требовала присутствия физического защищенного элемента на мобильном устройстве. Что давало определенные ограничения, например, если производитель мобильного устройства не включил SE в свою платформу, в этом случае, требовалось менять SIM-карту на карту с поддержкой SE у мобильного оператора.

В 2012 году Дугом Йегером и Тедом Фифельски, основателями SimplyTapp, Inc. был придуман термин «эмуляция хост-карты» (Host Card Emulation) , который описывал возможность открытия канала связи между терминалом бесконтактных платежей и удаленным размещенным защищенным элементом, содержащим финансовые данные, данные платежной карты, позволяющие проводить финансовые операции в терминале торговой точки.

Они внедрили эту новую технологию в операционной системе Android, начиная с версии 4.4. HCE требует, чтобы протокол NFC направлялся в основную операционную систему мобильного устройства, а не в локальную микросхему защищенного аппаратного элемента (SE). Итак, начиная с версии Android 4.4 KitKat управление платежными операциями взял на себя не физический элемент, а API, точнее Google Pay API. Эмуляция карты неотделима от понятия «токенизация», потому что это следующая ступень защиты платежных данных в виртуальном мире после TSM, который выдавал ключи.

Токен — это ссылка (то есть идентификатор), которая сопоставляется с конфиденциальными данными через систему токенизации. Сопоставление исходных данных с токеном использует методы, которые делают невозможным обратное преобразование токенов в исходные данные вне системы токенизации, например, с использованием токенов, созданных при помощи случайных чисел. Т.е. вместо номера вашей карты API хранит токен, полученный от банка-эмитента, который бесполезен в том виде, в котором он хранится. Даже если его узнают третьи лица, воспользоваться им будет невозможно.

Когда вы вводите номер карты в мобильное приложение, обеспечивающее возможность мобльных платежей, например, номер карты 4111 1111 1111 1234, удаленный поставщик токенов (remote token service server) возвращает вместо номера карты токен вида 4281 **** **** 2819, который хранится в мобильном устройстве.

Токенизация при использовании Google Pay:
1. Когда пользователь добавляет в Google Pay свою кредитную или дебетовую карту, приложение запрашивает у банка-эмитента токен. Затем Google Pay шифрует токенизированную карту, и она становится доступна для оплаты.
2. При оплате клиент прикладывает свое мобильное устройство к терминалу или нажимает соответствующую кнопку в приложении. Google Pay отправляет токен и криптограмму, которая действует как одноразовый код. Платежная система проверяет криптограмму и соотносит токен с номером карты клиента.
3. Для завершения транзакции ваш банк-эквайер и банк-эмитент покупателя используют данные клиента и расшифрованную информацию о его платеже

Для начала немного истории, как появился этот формат бесконтактной передачи данных. Своё начало NFC берёт в 2004 году, когда три крупных гиганта на рынке мобильной электроники (Nokia, Philips и Sony) параллельно начали разработки по созданию специального чипа, который обеспечивал бы поддержку передачи данных на ближнем расстоянии. Целью работы явилось создание универсальной системы, которую можно было бы стандартизировать. Итогом совместных усилий, поскольку на определённом этапе разработок компании объединились, стали телефоны с NFC-модулем. Эта аббревиатура в оригинале звучит как Near Field Communication или ближняя бесконтактная связь (в удобном для понимания переводе).

Узнать о наличии поддержки формата NFC можно по яркому и запоминающемуся фирменному значку. Технические характеристики стандарта выражены в возможности переноса данных или осуществления сопряжения двух смартфонов при расстоянии между ними не более 10 см. К сведению! Для получения хорошего сигнала и уверенной передачи обычно требуется сближение двух устройств с поддержкой формата до расстояния 2-3 см. Формат NFC в телефоне некоторые считают ненужным, поскольку все устройства без исключения, имеющиеся на рынке, имеют модуль Bluetooth, который также применяется для обмена данными и имеет больший радиус активности. Но сравнивать эти два стандарта не совсем корректно, поскольку популярный ныне NFC обладает рядом особенностей:

компактность модуля, встраиваемого в тело смартфона;
формат позволяет реализовать коммуникацию между двумя гаджетами или иными пассивными объектами, наделёнными подобной функцией;
сниженное энергопотребление;
высокая скорость установления сопряжения, которая составляет не более 0,1-0,2 секунды;
доступность по стоимости, что позволяет найти даже китайские бюджетные телефоны с NFC.

Как работает NFC в телефоне

Базовый принцип, который положен в основу работы данной технологии, – это обмен радиосигналом. Аналогичный метод применяется во всех беспроводных модулях. Разница между NFC и остальными заключается в расстоянии, на котором действует сигнал - >=10 см. Изначально формат предполагался как способ расширения функционала бесконтактных карт, но благодаря широкому распространению и популярности, разработчики придумали несколько новых способов применения:

обычный режим по считывания информации;
эмуляция, применяемая при наделении модуля функциями платёжного инструмента или превращающая его в пропуск;
режим P2P, посредством которого осуществляется обмен данными между двумя телефонами.

Использование чипа, который вшит в сотовый телефон, позволяет бронировать билеты, служит способом оплаты проезда или парковочного места, даёт возможность осуществлять надзорный допуск на определённую закрытую территорию. Развитие технологических процессов привело к появлению пластиковых карт, внутри которых имеется чип беспроводной связи и интегрированная антенна, что делает пластик удобным платёжным инструментом.

Одной из часто используемых функций NFC является передача информации между двумя смартфонами. При нахождении двух девайсов в непосредственной близости происходит связывание устройств под воздействием индукции магнитного поля, когда два преобразователя рамочного типа формируют образователь. Для работы модуля NFC в телефоне применяется частота 13,5 МГц. При этом скорость, с которой осуществляется обмен данными, может достигать до 400 Кбит/с. Каждый модуль может работать в двух режимах:

Активный. В этом случае оба устройства, участвующие в сопряжении, обладают собственными источниками питания антенны, а обмен данными осуществляется в порядке очерёдности.
Пассивный. Этот вариант предполагает использование мощностей только одного устройства, которое имеет источник для питания модуля. Пассивные метки обладают малым запасом памяти и чаще всего применяются только для считывания информации (пропуск, электронный билет).

Сам по себе модуль представляет маленький чип, который в сборе напоминает катушку индуктивности

Как узнать, есть ли NFC в телефоне

Чтобы узнать, имеется ли в конкретном телефоне поддержка данной опции, можно пойти несколькими путями. Самым простым будет при решении купить телефон с функцией NFC просто проштудировать разделы «Характеристики» в описании конкретного устройства на сайте магазина или поискать обзоры выбранного смартфона в сети. Если же устройство уже приобретено, то выяснить, поддерживает ли гаджет NFC, можно следующими способами:

Ознакомиться с надписями на коробке. Там будет прописано наличие данной опции или изображён фирменный значок.
Если телефон имеет съёмную заднюю крышку, можно снять её и осмотреть аккумулятор, на котором также должна присутствовать оповещающую надпись. Также можно увидеть антенну, которая представляет собой плоскую катушку. Она может быть закреплена на задней крышке.
Зайти в настройки и перейти к пункту меню «Беспроводные сети». Если нажать на кнопку «Ещё» при наличии встроенного модуля, пользователю будут доступны действия, которые можно назначить для NFC.
Открыть шторку уведомлений, совершив свайп от верхнего края экрана. Среди значков доступных функций поискать три заветные буквы. Там же можно быстро активировать эту опцию.

Включение функции осуществляется через меню настроек путём активации ползунка или постановкой «галочки»

Как включить NFC в телефоне

Купить телефон с NFC-модулем является половиной дела. Далее следует знать, как можно активировать модуль для совершения необходимых операций. Активировать данную опцию очень просто. Это можно сделать двумя способами:

Зайти в настройки телефона. Перейти к пункту меню «Беспроводные сети». Далее выбрать подраздел «Ещё», где будет доступна функции NFC. Всё, что нужно сделать, - это просто активировать её.
Вторым вариантом включения NFC является использование шторки уведомлений. В ней требуется найти нужный значок и просто тапнуть по нему. Подтверждением активации станет изменение цвета.

При наличии в смартфоне NFC-чипа для включения функции совершения обменом данных или выполнения платёжных операции потребуется активировать специальное приложение – Android Beam. Его можно найти в настройках во вкладке «Дополнительно».

Также активировать NFC можно через шторку уведомлений

Как пользоваться NFC в телефоне для оплаты

Поскольку в большинстве случаев смартфон, имеющий «на борту» модуль NFC, используется в качестве платёжного инструмента, следует знать, как правильно пользоваться этой удобной функцией.

Оплата при помощи Android Pay

Чтобы выбрать телефон в качестве основного платёжного инструмента при наличии NFC, необходимо выполнить следующие шаги:

Посредством смартфона, оснащённого функцией NFC, можно оплачивать покупки в магазине. Можно настроить работу модуля в автоматическом режиме. Для этого необходимо выполнить следующее:

в настройках перейти к разделу «Оплата одним касанием» и выбрать Android Pay способом оплаты по умолчанию;
разрешить приложению автоматический запуск при загрузке системы.

Важным является наличие на терминале функции бесконтактных платежей. Также при совершении платежа есть ограничение по сумме. Если покупка по стоимости не превышает 900 рублей, то подтверждения в виде пин-кода карты не требуется. При превышении суммы от пользователя потребуется ввести PIN. Он дополнительно может быть затребован при совершении более 4 подряд оплат.

Использование NFC на iPhone

Компания из Купертино также имеет свой собственный сервис для совершения бесконтактных платежей, который называется Apple Pay. Общие принципы оплаты аналогичны способу, который реализован на Андроид смартфонах. Первым действием является привязка карты. Предварительно необходимо уточнить, поддерживает ли банк, выпустивший пластик, данную систему платежей.

Одно устройство поддерживает загрузку до 8 различных пластиковых карт, при этом совершенно неважно, дебетовый или кредитный пластик применяется для оплаты. Совершение платежей проводится путём касания терминала. Самое главное, чтобы последний имел поддержку системы PayPass. Подтверждением приёма оплаты посредством мобильного телефона является наличие соответствующего значка. Для активации встроенного кошелька на iPhone необходимо дважды нажать кнопку «Home». При осуществлении платежа палец необходимо поместить на TouchID, который будет дополнительным подтверждением оплаты со стороны пользователя.

Для Apple Pay также установлен лимит по сумме на совершение операции без ввода ПИН-кода карты. Он может различаться в зависимости от страны пребывания. На территории РФ допускается совершать оплату до 1 000 рублей без подтверждения через PIN.

Совершение платежей посредством смартфона совершенно безопасно, поскольку данные о карте не передаются третьим лицам

Несколько слов о безопасности

При оплате смартфоном вместо карты гарантируется полная безопасность транзакции. На терминале не отображаются данные карты. Любопытный увидит только последние 4 цифры и банк, выпустивший «пластик». Сам терминал не получает всех данных относительно платёжной карты. Для совершения транзакции генерируется случайный код, имеющий ограниченное время действия. Поэтому его перехват не позволит воспользоваться полученной информацией в дальнейшем.

Приобретение задней крышки с NFC-модулем является простым способом получить данную опцию при её отсутствии в телефоне

Можно ли установить NFC-чип самостоятельно при его отсутствии

Проблема самостоятельной установки становится актуальной при отсутствии подобной опции «из коробки». Существует несколько вариантов, как можно это осуществить. [table style="table-hover"]

Приклеивание купленного NFC-тега к задней крышке
Плюсы	Минусы
Простота управления тэгами.	При наличии толстого чехла это физически невозможно.
Отсутствие расхода заряда аккумулятора.	Невозможность системе подключаться в модуль NFC.
Купить SD-карты с функцией NFC для телефона
Плюсы	Минусы
Получение доступа к чипу со стороны системы.	Обязательное наличие в смартфоне слота для установки подобной карты.
Ограниченность производителей подобных девайсов.
Замена задней крышки
Плюсы	Минусы
Получение системой полного доступа к возможностям чипа.	Лишение гарантии.
Отсутствие необходимости установки дополнительных аксессуаров.	Невозможность реализации при несъёмной задней крышке.

Телефоны с функцией NFC: краткий список моделей с указанием цен

Чтобы упростить выбор модели, имеющей предустановленный модель беспроводного обмена информацией или бесконтактных платежей, можно ознакомиться со списком, в каких телефона есть NFC. Каждая компания выпускает модели как премиум-класса, так и бюджетного сегмента, имеющие встроенную функцию. Усреднённый список, какие телефоны поддерживают NFC, приведён в табличной форме для упрощения восприятия.

Производитель	Модель	Стоимость
Samsung	Galaxy A3 (2017)	13 700
	Galaxy A5 (2016)	17 990
	Galaxy A5 (2017)	18 770
	Galaxy J7 (2016)	11 590
	Galaxy J7 (2017)	15 700
	S8/S8+	26 900/30 900
	S9/S9+	29 000/32 000
Nokia	3	7 900
	5	11 000
	6	16 000
Sony	Xperia 5	41 000
Huawei	P10 Lite	12 250
	Honor 5C	8 950
	Honor 6X	11 650
	P20 Pro	30 000

Все крупные бренды и даже китайские производители реализуют поддержку модуля NFC в большинстве своих моделей, как способ идти в ногу со временем и завоевать покупателя. Более полный перечень смартфонов, которые можно найти на полках магазинов:

Alcatel Pop S7 7045Y
Alcatel U5 HD и A7
Huawei Honor 9
Huawei Honor 6X
Huawei Honor 5C
Huawei P10 Lite
Huawei Nova 2
iPhone SE
iPhone 8
iPhone X
LG G6
LG V30
LG Q6 и Q6+
LG X Venture
Lenovo P2
Samsung Galaxy Note 8
Sony Xperia L1
Sony Xperia E5
Sony Xperia XA1
Nokia 8
Asus ZenFone 4
Asus ZenFone 4 Pro.
Asus ZenFone 4 AR
Blackview BV6000S
Blackview BV8000 Pro
Wileyfox Swift 2X
HTC Desire 530
HTC U Ultra
HTC U11 и U11 Plus
Google Pixel 2/2XL.
OnePlus 5/5T.
ZTE Nubia Z17 и Z17 mini
Moto G5s
AGM X2
BlackBerry Motion и KEYone

Отдельно можно упомянуть китайских производителей, чья продукция с каждым годом приобретает всё большее распространение и набирает популярность. Один из животрепещущих вопросов – в каких телефонах Xiaomi есть NFC:

Xiaomi Mi4 32/64Gb. Стоимость – 11 500-13 500 руб.;
Xiaomi Mi3 64Gb. Стоимость - около 15 000 руб.;
Xiaomi Mi5s 4/32Gb. Стоимость - около 21 000 руб.;
Xiaomi Mi Mix 4/128Gb. Стоимость - около 29 500-35 000 руб.;
Xiaomi Mi Mix 6/256Gb. Стоимость - около 33 000-37 000 руб.;
Xiaomi Mi Mix 2 6/256Gb Стоимость - около 36 500 руб.

Передача файлов и информации с помощью NFC

Одной из функций, которые предлагает пользователю данный модуль, является совершение информационного обмена. Посредством программы Android Beam удаётся копировать на другой смартфон не только файлы, но также делиться ссылками, картами или контактами. Чтобы осуществить передачу, требуется первым делом активировать опцию, далее необходимо разблокировать экран и выбрать соответствующего агента для сопряжения:

Chrome или иной браузер для передачи ссылки;
приложение Maps - для того, чтобы поделиться маршрутом;
Play - для отправки приложения, игры или книги;
YouTube - чтобы передать ссылку на видео;
контакты для отправки карточки абонента из адресной книги;
галерея для передачи изображений и фото.

«Сплетение» телефонов с NFC позволяет передавать файлы, ссылки, маршруты или контакты. Сам процесс сопряжения заключается в максимально близком расположении двух устройств относительно друг друга, удержании нажатия на экран для начала процесса передачи и ожидании успешного завершения. Ещё раз узнать, насколько важна функция NFC в телефоне, можно из представленного ролика.

Концепция NFC-PWM от Infineon предполагает использование для управления драйверами светодиодов NFC-микросхем с ШИМ-выходом, таких как NLM0010 и NLM0011. С помощью этих ИС можно обойтись без дополнительного микроконтроллера при NFC-программировании драйвера и при автоматическом поддержании постоянного светового потока в процессе старения светодиода.

Производители светодиодных источников питания все чаще предлагают своим потребителям две новых функции: NFC-программирования и поддержания постоянного светового потока (Constant Lumen Output, CLO). Функция NFC-программирования позволяет отказаться от использования токозадающих резисторов и тем самым снизить трудозатраты на монтаж и настройку светодиодных осветительных приборов. Устройства с поддержкой функции CLO могут компенсировать вызванное старением снижение светового потока светодиодного модуля за счет подстройки тока светодиода в течение всего срока службы. Эта функция не только позволяет повысить качество освещения, но и помогает снизить уровень потребления за счет работы с оптимальным током.

Возникает вопрос: возможно ли создание светодиодных драйверов среднего и бюджетного ценовых диапазонов с функцией NFC-программирования? Рассмотрим новую концепцию NFC-PWM от Infineon, которая предполагает использование NFC-микросхем с ШИМ-выходом, обеспечивающих максимальную гибкость эксплуатации светодиодных осветительных приборов.

Перспективы использования NFC-технологии в освещении

В сегменте светодиодных осветительных приборов NFC-программирование является относительно новой функцией. Термин NFC (ближняя бесконтактная связь) относится к набору протоколов, которые обеспечивают беспроводную связь между близко расположенными устройствами. В освещении эта технология используется для беспроводной настройки рабочих характеристик светодиодных источников света. Параметры, передаваемые в ходе беспроводного обмена, определяются требованиями конкретного приложения. NFC-программирование быстрее и проще, чем традиционные способы подстройки яркости освещения. Поддержка NFC-программирования расширяет функционал светодиодных драйверов, делая их более гибкими.

В типовом случае беспроводной обмен данными производится между NFC-считывателем (NFC reader) и NFC-меткой (NFC tag), встроенной в драйвер светодиода. NFC-метка отвечает за хранение данных. NFC- считыватель подключается к управляющему ПК. ПК и специализированное программное обеспечение передают команды управления на NFC-метку через NFC-считыватель по беспроводному каналу. Передаваемые параметры предварительно конфигурируются в прикладном программном обеспечении с учетом характеристик конкретного осветительного прибора (рисунок 1).

Рис. 1. NFC-программирование драйверов: обзор системы

Что делает NFC самой привлекательной беспроводной технологией для светодиодных драйверов? Ответ прост – его уникальные характеристики:

Ближняя бесконтактная связь подразумевает возможность обмена информацией и программирования только в том случае, если устройства правильно ориентированы в пространстве друг относительно друга. Эта особенность имеет большое значение в промышленном окружении и значительно упрощает процесс идентификации и аутентификации.
При использовании NFC-считывателя NFC-метка может работать без внешнего источника питания. В таких случаях для питания NFC-метки будет достаточно энергии радиочастотного поля, формируемого NFC-считывателем. В результате программирование NFC-метки в процессе производства можно выполнить без физического подключения к источнику питания и программатору. Это огромное преимущество, которое существенно повышает производительность производства.
Работа в нелицензируемом ISM-диапазоне (Industrial, Scientific, Medical) с центральной частотой 13,56 МГц и соблюдение стандартов позволяют использовать данную технологию повсеместно.
Малая скорость передачи данных (106…424 кбит/с) и низкая рабочая частота (13,56 МГц) уменьшают сложность аппаратной части беспроводного устройства. В большинстве случаев для реализации NFC-устройства будет достаточно простой и недорогой печатной антенны. По сравнению с другими технологиями беспроводной связи, такими как BLE, стоимость реализации NFC-канала невысока.

Помимо технических преимуществ у NFC есть и ряд других достоинств, позволяющих снизить стоимость осветительных систем. Например, производитель светодиодных драйверов может автоматически задавать уровень тока в процессе производства, чтобы сэкономить на рабочей силе, и даже выполнять настройку параметров перед отправкой продукции, что обеспечивает гибкость поставок и позволяет сэкономить на логистике.

Беспроводная настройка упрощает процесс калибровки осветительных приборов. Более того, конечный продукт дает больше свободы и обеспечивает большую гибкость при эксплуатации. Производители могут легко запрограммировать драйвер светодиода в соответствии с параметрами светодиодного модуля. Это в свою очередь облегчает смену светодиодных модулей. При NFC-программировании управление световым потоком осветительного прибора оказывается более точным в отличие от использования токозадающих резисторов, при котором изменение светового потока происходит ступенчато. Логистика продукции существенно упрощается, так как с помощью NFC-программирования можно сконфигурировать устройство в соответствии со стандартами страны импортера.

Не последним по значимости преимуществом NFC-программирования становится возможность настройки параметров на этапе монтажа системы освещения. Любую индивидуальную конфигурацию освещения, идеально соответствующую требованиям конкретного пользователя, можно легко задать на завершающем этапе монтажа (и даже после).

Рассмотрим, каким образом функция NFC реализуется в традиционных системах освещения.

Традиционная концепция: микроконтроллерные NFC-устройства

Традиционное NFC-устройство состоит из микроконтроллера и динамической NFC-метки (рисунок 2). Главным преимуществом такой архитектуры становится возможность реализации широкого функционала. Однако стоимость микроконтроллерных NFC-устройств оказывается достаточно высокой сразу по нескольким причинам:

перечень компонентов, используемых в таком NFC-устройстве, оказывается внушительным из-за использования микроконтроллера и сопутствующих пассивных компонентов;
необходимо использовать многослойную печатную плату (если в драйвере светодиода применяется однослойная или двухслойная печатная плата, то необходима отдельная дочерняя плата);
наличие микроконтроллера предполагает написание и прошивку встроенной программы. Это становится дополнительной проблемой, особенно для тех производителей, которым не хватает опыта и знаний в области написания встраиваемого программного обеспечения для микроконтроллеров.

Рис. 2. Традиционная структура микроконтроллерного NFC-устройства

Существует ли более компактное и эффективное решение с меньшим числом компонентов и более привлекательной стоимостью? Как раз для таких случаев компания Infineon предлагает свой вариант в виде NFC-драйверов с ШИМ-управлением.

Новая концепция: использование NFC-микросхем с ШИМ-выходом (NFC-PWM)

Решение, предлагаемое Infineon, подразумевает реализацию функций NFC-программирования и CLO с помощью интегральных NFC-микросхем с ШИМ-выходом (рисунок 3). Выходной ШИМ-сигнал используется для непосредственного управления аналоговым светодиодным драйвером. Таким образом, необходимость в микроконтроллере отпадает.

Рис. 3. Новая концепция NFC-PWM от Infineon: NFC-устройства с ШИМ-управлением

Устройства, построенные по предлагаемой схеме, состоят из четырех основных компонентов: антенны, NFC-микросхемы с ШИМ-выходом, RC-фильтра и микросхемы драйвера светодиодов.

Принцип работы прост: на выходе NFC-микросхемы генерируется ШИМ-сигнал. Настройка параметров этого сигнала осуществляется с помощью беспроводного NFC-канала. ШИМ-сигнал, проходя через RC-фильтр, преобразуется в сигнал постоянного напряжения, который подается на вход управления драйвера (рисунок 4). В результате, изменяя коэффициент заполнения ШИМ, можно регулировать управляющее напряжение и выходной ток драйвера.

Рис. 4. Схема NFC-устройства с ШИМ-управлением

Решение, предлагаемое компанией Infineon, строится на базе интегральных NFC-микросхем NLM0010 и NLM0011 с ШИМ-выходом, которые предназначены для светодиодных приложений. В дополнение к NFC-программированию, эти микросхемы имеют расширенный функционал, например, поддерживают CLO, выполняют подсчет времени работы и числа включений/выключений. При этом от разработчиков драйвера не потребуется каких-либо дополнительных усилий, связанных с написанием программы для микроконтроллера или доработки аппаратной части устройства.

ШИМ-сигнал определяется тремя рабочими параметрами: амплитудой, коэффициентом заполнения и частотой. Коэффициент заполнения характеризует отношение времени, в течение которого сигнал находится в состоянии с высоким напряжением, к периоду сигнала. Частота определяет скорость следования ШИМ-импульсов. Для преобразования ШИМ-сигнала в сигнал постоянного напряжения можно использовать пассивный RC-фильтр. Напряжение этого стабилизированного сигнала определяется коэффициентом заполнения исходного ШИМ. Таким образом, изменяя коэффициент заполнения ШИМ, можно регулировать напряжение выходного сигнала управления (формула 1):

DC – коэффициент заполнения ШИМ;
V_oh – высокое напряжение на выходе ШИМ;
V_ol – низкое напряжение на выходе ШИМ.

Стабильность ШИМ-сигнала напрямую определяет стабильность поддержания выходного тока светодиодного драйвера. По этой причине крайне важно оценить требования к допускам и возможности NFC-микросхем на ранней стадии проектирования. Критическими параметрами для NFC-микросхем являются коэффициент заполнения и абсолютный размах ШИМ-сигнала (V_oh – V_ol).

Микросхемы NFC-PWM генерируют ШИМ-сигнал с фиксированной амплитудой 2,8 В. Благодаря встроенному стабилизатору напряжения (LDO) уровень и стабильность напряжения внешнего источника питания не влияет на амплитуду ШИМ. Коэффициент заполнения ШИМ может быть настроен в диапазоне 0…100% с погрешностью менее 0,1%. Разрешение ШИМ зависит от выбранной частоты: 15 бит при 1 кГц или 10 бит при 30 кГц. Таким образом, благодаря новым микросхемам серии NFC-PWM производства Infineon можно обеспечить высокую точность поддержания выходного тока драйвера без каких-либо значительных усилий. Малой погрешности можно достичь на этапе производства за счет внедрения дополнительного этапа калибровки.

Реализация CLO-функции

CLO – это функция, которая позволяет осветительному прибору выполнять саморегулировку и тем самым бороться с естественным ухудшением эффективности светодиодов в процессе их старения. CLO-функция поддерживает постоянный световой поток за счет регулирования тока светодиодов.

Благодаря совместимости с существующими аналоговыми драйверами светодиодов и спецификацией NFC-программирования Module-Driver Interface Special Interest Group (MD-SIG), новая концепция NFC-устройств с ШИМ-управлением идеально подходит для бюджетных приложений.

Что такое NFC

Это слово расшифровывается как Near Field Communication (в перевод ближняя бесконтактная связь). Это технология беспроводной передачи данных на расстоянии до 10 см. Контакт происходит между 2 устройствами, оборудованными чипами и находящимися в непосредственной близости друг от друга (например, между смартфоном и платежным терминалом).

Где используется стандарт

Наибольшую популярность технология обрела при проведении бесконтактных платежей. Для оплаты чека в магазине достаточно приложить смартфон к считывающему устройству в магазине, и деньги мгновенно спишутся.

Однако есть еще 2 направления, в которых используются НФС-модули: обмен данными и считывание меток.

Обмен данными

Стандарт НФС позволяет передавать следующий тип информации:

ссылки на страницы в интернете;
контакты из телефонной книги;
ссылки на программы из Play Market.

Теоретически по НФС можно передавать аудио, фото и видео. Однако скорость передачи данных окажется очень низкой (в десятки раз меньше, чем в сравнении с Wi-Fi и Bluetooth), поэтому NFC чаще используется для обмена ссылками, нежели самой информацией.

У пользователей мог возникнуть логичный вопрос: зачем нужен НФС, если передача по Bluetooth выполняется намного быстрее? Преимущество первого варианта в том, что связь между устройствами осуществляется мгновенно. Т.е. вам не нужно тратить время на поиск нужного гаджета, а также выполнять подключение и ждать, пока второй пользователь подтвердит передачу. В случае с НФС все намного проще: выбираете файлы, которые нужно передать, и подносите устройства друг к другу.

Считывание меток

NFC используется не только для оплаты покупок или передачи данных – с его помощью можно облегчить выполнение повседневных задач. НФС-метка – это маленькая наклейка, внутри которой заключен микрочип. Их интегрируют в платежные терминалы, турникеты метро, брелоки и даже браслеты.

Более того, пользователь может сам запрограммировать метку на выполнение той или иной задачи. Принцип работы метки достаточно прост: пользователь подносит к ней смартфон с НФС-модулем, и метка выполняет действие, на которое она запрограммирована.

Выделим несколько способов их применения:

1. Включение Wi-Fi или GPS. Установите метку в салоне автомобиля и запрограммируйте ее таким образом, чтобы при контакте с телефоном она активировала Wi-Fi, Bluetooth, GPS или любую другую опцию, используемую в дороге.

2. Ночной режим. Прикрепите наклейку на спинку кровати, тумбу или будильник и запрограммируйте ее на активацию бесшумного режима. Звук на телефоне будет выключаться автоматически, поэтому ничто не помешает качеству сна.

3. Предоставление доступа. Если на входной двери стоит электронный замок, то в него можно интегрировать метку. Чтобы открыть дверь в дом, просто поднесите гаджет к замку.

4. Музыка . Приклейте метку на вашу блютуз-колонку или динамики. Каждый раз, когда вы будете подносить смартфон к колонке, музыка будет автоматически включаться.

Метки продаются в любом магазине техники и даже на Алиэкспресс (стоимость одной наклейки составляет около 15-25 рублей). Преимущество меток заключается в том, что их можно использовать неоднократно. Например, если ранее она активировала Wi-Fi, то вы сможете легко ее перепрограммировать на включение кондиционера или открытие двери в квартиру.

Для того чтобы запрограммировать метку, сделайте следующее:

1. Скачайте утилиту для программирования, например, NFC Task Launcher и т.д. Как правило, такие софты отличаются друг от друга только дизайном меню.

2. Войдите в скачанное приложение и нажмите на «+» на главном экране. Выберите необходимое действие и тапните «Далее».

3. Выполняйте рекомендации на экране, чтобы указать имя и параметры метки. В завершении нажмите «Готово».

4. Поднесите гаджет к метке и дождитесь уведомления о том, что метка запрограммирована.

Теперь наклейка будет автоматически активироваться, как только вы поднесете к ней смартфон на расстояние менее 10 см.

Как проверить, есть ли модуль в смартфоне

К сожалению, далеко не в каждый телефон поддерживает этот стандарт. Чтобы проверить, есть ли в смартфоне НФС:

1. В настройках откройте «Еще».

2. На экране появится список с перечнем функций. Найдите в нем нужную иконку.

Если по какой-либо причине вы не нашли НФС, рекомендуем снять заднюю крышку аппарата и осмотреть аккумулятор – на нем должно быть написано Near Field Communication. Если соответствующей надписи нет и на аккумуляторе, то, скорей всего, смартфон не оснащен чипом. Чтобы точно в этом убедиться, рекомендуем перейти на сайт производителя, вбить в поиске название вашей модели и просмотреть список характеристик.

Как включить чип

Технология не будет работать, если модуль на смартфоне отключен. Чтобы его включить:

1. Перейдите в настройки и выберите «Беспроводные сети».

2. Далее нажмите «Еще», нажмите обозначение NFC и поставьте напротив него галочку.

Читайте также: