Santrumpa:

NFC

Žodis lietuviškai:

Artimojo lauko komunikacijos technologija

Apibrėžimas:

Kas tai yra NFC?

Trumpinys NFC yra angliško termino „Near Field Communication“ atitikmuo, apibūdinantis nedideliame nuotolyje veikiantį bevielio ryšio standartą, kuris užtikrina kokybišką, patikimą ir saugų ryšį tarp dviejų elektroninių įrenginių. Vis dėlto, reikėtų nenustebti sutikus ir tokius pavadinimus kaip ryšys mažame lauke arba artimojo lauko komunikacijos technologija, kadangi tai yra tos pačios NFC technologijos lietuviški atitikmenys. Priešingai nei kitos bevielio ryšio technologijos, šiuo atveju komunikaciją tarp dviejų elektroninių įrenginių užtikrinama elektromagnetiniu lauku, o ne tipišku radijo signalu, kuris, pavyzdžiui, yra būdingas ir naudojamas Bluetooth technologijoje. Bene didžiausias NFC technologijos išskirtinumas lyginant ją su kitomis bevielio ryšio technologijomis yra tai, kad norint ją naudoti nereikia atlikti jokių papildomų konfigūracijų, kas yra būdinga, pavyzdžiui, WiFi ryšio atveju. Ryšio mažame lauke atveju komunikacija tarp dviejų įrenginių ir apsikeitimas skaitmeniniu turiniu yra realizuojamas prietaisams esant nedideliu atstumu vienas nuo kito arba tiesiog juos suglaudžiant vieną su kitu. Siekiant užtikrinti visų rinkoje esančių NFC technologijos pagrindu veikiančių prietaisų tarpusavio sąveiką bei suderinamumą, 2004 metais buvo suformuota „NFC Forum“ organizacija. Ši organizacija yra vienas svarbiausių organų sprendžiant visus su artimojo lauko komunikacijos technologija susijusius klausimus. „NFC Forum“ šiuo metu jau sudaro daugiau nei 160 narių, tarp kurių rasime ir programinės įrangos kūrėjų, ir įvairių gamintojų ar finansinių paslaugų institucijų, kurios visos kartu turi vieną bendrą tikslą – populiarinti NFC bei užtikrinti platų šios technologijos naudojimą telefonuose, kompiuteriuose ir kituose elektroniniuose įrenginiuose.

Radijo dažnio identifikavimo technologija RFID

Prieš pradedant detaliau kalbėti apie NFC technologijos ypatumus, visų pirma tiesiog būtina susipažinti su radijo dažnio identifikavimo technologija RFID (angl. Radio Frequency Identificationt). RFID terminas yra naudojamas apibūdinant daugybę įvairių elektroninių technologijų, kurių veikimas pagrįstas radijo bangų sklidimo erdve. Kitaip sakant šios technologijos esmė yra panaudojant tam tikro diapazono radijo dažnį atlikti tam tikrus specializuotus veiksmus arba tiesiog identifikuoti žmones, gyvūnus, prietaisus ar kitus objektus. Naudojantis RFID technologija yra kuriamos taip vadinamosios RFID žymos (angl. RFID tags), kurios turi be galo plačias pritaikymo galimybes ir ateityje iš rinkos gali išstumti tokias visiems gerai žinomas žymėjimo technologijas kaip barkodai. Nors šios žymos gali būti skirstomos pagal jų naudojimo paskirtį, aukščiausias lygmuo, pagal kurį galima suskirstyti RFID, tai yra aktyvinės ir pasyvinės žymos. Nepriklausomai ar žyma yra aktyvi, ar pasyvi, visos jos turi anteną ir lustą, kuriame saugoma tam tikra informacija apie fizinį objektą prie kurio ji tvirtinama. Žinoma, visoms žymoms taip pat būdingas ir kietas pagrindas, kuriame sutalpinama minėti komponentai. Be jau minėtų detalių, aktyvios žymos dar turi ir nuosavą energijos šaltinį, kuris gali būti integruotas pačioje žymoje. Žinoma, galimi ir kiti energijos teikimo variantai. Aktyvios žymos pasižymi tuo, kad jos turėdamos nuosavą energijos šaltinį, gali spinduliuoti tam tikrą radijo dažnį bei taip perduoti žymoje saugomą informaciją į kitus elektroninius įrenginius. Tuo tarpu pasyvių žymų atveju norint nuskaityti joje saugomą informaciją reikia turėti aktyvų RFID skaitytuvą, kuris generuoja reikiamo dažnio bangas. Būtent šiuo principu yra sukuriamas elektromagnetinis laukas, kurio pagalba yra sužadinama pasyvioji žyma ir tuomet vykdomas joje saugomos informacijos perdavimas į RFID skaitytuvą. Nors aktyvios žymos teikia didesnes galimybes, dažniausiai naudojamos pasyvios RFID žymos. Bene svarbiausios priežastys yra žymiai mažesnė jų kaina (2011 metais pigiausia pasyvinė žyma kainavo ~0,05 JAV dolerio). Be to, naudojant vieną aktyvų skaitytuvą galima surinkti skaitmeninę informaciją iš daugybės pasyvių žymų, todėl akivaizdu, kad aktyvių žymų naudojimas reikalingas tik labai išskirtiniais atvejais. Vis dėlto, svarbiausia yra tai, kad kartu naudojant aktyvines ir pasyvines RFID žymas galima įgyvendinti sudėtingus projektus, o atskiros RFID technologijos modifikacijos taip pat leidžia sukurti greitesnių atsiskaitymų ar prietaisų tarpusavio komunikacijos sistemas.

NFC technologijos ypatybės

Kaip jau tikriausiai visi supratote, pati NFC technologija yra ne kas kita, o tik modifikuota radijo dažnio identifikavimo RFID technologijos versija, kuri veikia žymiai mažesniame atstume bei yra adaptuota ir skirta atlikti tik tam tikriems specializuotiems veiksmams. Kaip pavyzdį būtų galima paminėti įvairius išmaniuosius plakatus ar vizitines korteles, kurios turi integruotas pasyvines NFC žymas. Būtent panaudojant šią sąlyginai naują technologiją net ir senus bei visiems įprastus daiktus galima papildyti naujomis funkcijomis, tačiau apie tai plačiau bus pakalbėta šiek tiek vėliau. Artimojo lauko komunikacijos technologija NFC veikia 13,56 MHz dažniu ISM bangų ruože. Šis dažnių ruožas yra nereglamentuotas ir laisvai prieinamas visame pasaulyje. Dėl šios priežasties, norint atlikti tam tikras operacijas šiuo dažniu nėra reikalingos jokios papildomos licencijos, kurios, pavyzdžiui, yra būtinos kalbant apie mobiliojo ryšio tinklus.
. NFC technologija gali užtikrinti 106, 212 arba 424 kbit/s perdavimo spartas priklausomai nuo ryšio terpės sąlygų. Taip pat galima pasiekti ir 848 kbit/s spartą, tačiau toks perdavimo greitis nėra suderinta su ankščiau minėtomis ISO/IEC 18092 standarte nurodomomis spartomis. Galbūt gali pasirodyti, kad tokios perdavimo spartos yra sąlyginai mažos, tačiau NFC žymos maksimali talpa siekia tik 32 kilobaitus, o tai yra vos 0,03 megabaito. Be to, sparta yra parenkama priklausomai nuo žymos tipo. Pavyzdžiui, pirmojo tipo (angl. Tag 1 Type) žymų talpa siekia tik 96 baitus, todėl čia maksimali galima perdavimo sparta yra 106 kbit/s. Kadangi kiekvienas žymos tipas detaliai analizuojamas nebus, galima pasakyti tik tiek, kad vienos nuo kitų jos skiriasi gamintoju, perdavimo sparta, talpa bei programavimo galimybėmis ir yra pasirenkamos priklausomai nuo projekto sudėtingumo. Kaip jau buvo minėta, NFC technologijos veikimo nuotolis yra mažiausias iš visų bevielio ryšio technologijų. Nors teoriškai nurodoma, kad NFC perdavimo atstumas gali būti šiek tiek didesnis nei 10 centimetrų, tačiau praktiškai jis beveik niekada neviršija 4 centimetrų ir būna dar mažesnis. Būtent dėl šios priežasties duomenis perduoti NFC technologija yra gana saugu, kadangi trečiojo asmenis įsikišimas dėl nedidelio atstumo praktiškai yra neįmanomas. Be to, tam tikri sprendimai leidžia greitai nutraukti ryšio komunikacija tarp prietaisų, jeigu iškyla bent menkiausia grėsmė perduodamų skaitmeninių duomenų saugumui. Šios savybės leidžia NFC naudoti netgi bekontakčiams atsikaitymams ir tai yra viena iš svarbiausių šios technologijos vystymo krypčių šiuo metu. Artimojo lauko komunikacijos NFC technologija yra naudojama pakaitinis dvipusis ryšys (angl. half – duplex), kai tas pats ryšio kanalas yra naudojamas duomenis perduoti ir priimti, tačiau ne tuo pačiu metu. Siekiant užtikrinti tokį duomenų perdavimą yra naudojamas LBT protokolas (angl. Listen Before Talk), kuris reikalauja komunikuojančius prietaisus prieš siunčiant informaciją kanalu visų pirma patikrinti ar jis yra neužimtas kito komunikuojančio prietaiso.
NFC įrenginių tipai bei galimi ryšio režimai
Bevielis duomenų perdavimo standartas NFC apibrėžia du skirtingus NFC įrenginių tipus. Vienas iš jų yra vadinamas iniciatoriumi (angl. Initiator), o kitas adresatu arba tiesiog taikiniu (angl. Target). Kaip jau tampa aišku iš pavadinimo, iniciatorius NFC technologijoje yra atsakingas už ryšio užmezgimą ir duomenų mainus tarp komunikuojančių įrenginių. Tuo tarpu kitas prietaisas, kuris vadinamas taikiniu, turi atsakyti į iniciatoriaus užklausą, kadangi kitu atveju nepavyktų vykdyti duomenų mainų. Remiantis šiais dviem komunikuojančių NFC įrenginių tipais yra išskiriami aktyvinis ir pasyvinis ryšio režimai tarp iniciatoriaus ir taikinio.

. Aktyvaus ryšio atveju tiek iniciatorius, tiek taikinys generuoja jam būdingo radijo dažnio elektromagnetinį lauką. Žinoma, už ryšio pradžią yra atsakingas iniciatorius, o tuo tarpu kitas įrenginys yra budėjimo režime ir tik „laukia“ užklausos iš iniciatoriaus. Kitaip sakant aktyvaus ryšio atveju komunikuojantys įrenginiai elektromagnetinį lauką generuoja pakaitomis ir tai yra susiję su ankščiau minėtu LBT protokolu bei pakaitinio dvipusio ryšio galimybėmis. Čia reikėtų paminėti ir tai, kad iniciatorius taip pat pasako adresatui kokiu greičiu vyks komunikacija, todėl taikinys į užklausą atsako naudodamas tą pačią perdavimo spartą.

Pasyvaus ryšio režimo atveju, tam tikro dažnio elektromagnetinį lauką generuoja tik už komunikacijos pradžią atsakingas įrenginys dar kitaip žinomas kaip iniciatorius. Šiuo atveju elektromagnetinis laukas pasiekęs taikinį jį sužadina ir informacija, kuri saugoma pasyviame įrenginyje yra perduodama ryšio iniciatoriui. Vis dėlto, būtina pabrėžti tai, kad ryšys tarp dviejų pasyvių įrenginių nėra galimas, kadangi tuomet nėra sukuriamas reikalingas elektromagnetinis laukas.

NFC darbo režimai

Tęsiant pažintį su NFC technologija, būtina pakalbėti ir apie galimus darbo režimus. Kitaip sakant NFC įrenginiai tuo ir unikalūs, kad jie gali keisti savo darbo režimą priklausomai nuo situacijos. Iš viso išskiriami trys NFC darbo režimai: „Peer To Peer“ (P2P), „Skaitymo – Rašymo“ ir „Intelektualiųjų kortelių“ (Smart Card). Būtent naudojant šiuos tris darbo režimus yra realizuojami įvairiausi NFC projektai, pradedant paprastų žymų nuskaitymu ir baigiant sudėtingomis atsiskaitymo sistemomis. „Peer To Peer“ darbo režimas, kitaip dar žinomas kaip P2P, pasižymi tuo, kad gali užtikrinti pilnavertį duomenų apsikeitimą tarp dviejų komunikuojančių NFC elektroninių įrenginių. Naudojant šį NFC darbo režimą gali būti atliekamos tokios užduotys kaip įrenginių sujungimas per Bluetooth ar WiFi. Kitaip sakant šiuo atveju NFC technologija tampa tarsi pagalbininku kitoms bevielio ryšio technologijoms, siekiant įgyvendinti žymiai greitesnį ir paprastesnį duomenų apsikeitimą.

Įrenginiai, kurie veikia „Skaitymo – Rašymo“ režime gali būti naudojami tada, kai reikia atlikti tam tikros informacijos nuskaitymą nuo NFC žymų. Be to, tas pats elektroninis prietaisas gali pasitarnauti ir kaip duomenų įrašymo įrenginys į NFC žymą. Kaip jau buvo minėta šiek tiek ankščiau, šios žymos yra palyginti nedidelės talpos, todėl jose gali būti saugomas tik nedidelis informacijos kiekis. Pavyzdžiui, tokia žyma integruota plakate gali nukreipti telefono savininką į tam tikrą tinklapį, kuriame bus galima rasti daugiau informacijos apie dominantį produktą ar paslaugą. Paskutinysis „Intelektualiųjų kortelių“ režimas pasižymi tuo, kad šiuo atveju tokie įrenginiai kaip išmanieji telefonai gali atstoti puikiai visiems žinomas bekontaktes atsiskaitymo korteles. Tai turbūt pats perspektyviausias ir didžiausią susidomėjimą visiems keliantis NFC technologijos darbo režimas. Panaudojant šį darbo režimą išmanųjį telefoną galime paversti įrenginiu, kuriame saugoma informacija apie daugybę įvairių mokėjimo kortelių, o patį atsiskaitymo už paslaugas procesą padaryti kaip niekada paprastą. Būtent dėl šio priežasties tikimasi, kad jau netolimoje ateityje mobilieji mokėjimai dėl savo universalumo ir paprastumo pradės iš rinkos stumti įprastus atsiskaitymo būdus.

Informacija paimta: http://www.fwd.lt/2012/apzvalgos/nfc-technologijos-ypatumai-ir-galimybes

Kitos nuorodos: http://www.siongboon.com/projects/2012-03-03_rfid/index.html

CategoryŽodis