نگاهی اجمالی به فناوري nfc

[isfahan-sp]

به‌طور حتم تا به حال از كارت‌هاي اعتباري مترو يا اتوبوس‌هاي BRT استفاده كرده‌ايد. اين كارت‌ها مي‌توانند ميزان مشخصي از اطلاعات را در خود ذخيره كنند كه شامل اعتبار مصرف‌كننده و ايستگاه‌هاي ورودي و خروجي است. در بعضي از باشگاه‌هاي ورزشي و تفريحي يا در اداره‌ها نیز اعضا و كارمندان از كارت‌هاي الكترونيكي براي ثبت ورود و خروج استفاده مي‌كنند. تمامي اين كارت‌هاي الكترومغناطيسي، نسل اول سيستمRFID یا Radio Frequency Identification يا شناسایي با امواج راديويي است كه حالا طي سال‌هاي متمادي و با پیشرفت‌های صورت‌گرفته، به فناوري NFC منتهي شده‌است.

NFC چيست؟
NFC یا Near Field Communication يا سيستم ارتباطي حوزه نزديك نوعي سامانه ارتباطي است كه نسل بعدي و پيشرفته‌تر RFID به شمار می‌آید. مبناي كار هر دوی اين فناوري‌ها ريشه در علوم الكترومغناطيس دارد. شايد بارها از خود پرسيده باشيد، اين كارت‌ها كه منبع تأمين انرژي دائم در خود ندارند، چگونه مي‌توانند اطلاعات را در خود نگهداري کرده و هنگام استفاده كاربر، اين تغيير اعتبار و اطلاعات را درون خود بازنويسي كنند. جواب اين سؤال در القای الکترومغناطیسی خلاصه مي‌شود. در فيزيك مي‌خوانيم، اگر سيمي به صورت متناوب خطوط ميدان مغناطيسي را قطع كند، درون سيم جريان برق به وجود مي‌آيد. بر اين اساس، ما مي‌توانيم در نيروگاه‌هاي برق با استفاده از توربين و ژنراتورهاي‌هاي عظيم، برق موردنياز خود را توليد كنيم، با اين تفاوت كه در توربين سيم‌پيچ‌ها ثابت بوده و آهنربا مي‌چرخد. يك كارت الكترومغناطيسي شامل سيم‌پيچ، آنتن و حافظه ذخيره‌سازي اطلاعات است و هنگامي كه آن را جلوي دستگاه كارت‌خوان قرار مي‌دهيم، ميدان مغناطيسي متناوب اين دستگاه باعث مي‌شود، جريان الكتريكي در مدار كارت به وجود آمده و انرژي موردنياز آن تأمين شود. سپس اطلاعات خوانده شده و در صورت نياز بازنويسي خواهدشد. شارژرهاي بی‌سیم مختص وسایل همراه که چند سالی است معرفی شده‌اند نیز از فناوری مشابهی بهره مي‌برند.

با اين روش شما مي‌توانيد سیستم‌های ارزان و كوچك فراواني تهيه كرده و آن‌ها را در هر محصولي كه مي‌خواهيد، قرار دهيد. به‌طور مثال، مي‌توان در پوستر يا اِستند تبليغاتي يك محصول، يك چيپ‌ست NFC (يا به اصطلاح NFC Tag) قرار داد و اگر كسي نظرش جلب شود، تلفن هوشمند خود را از جيب درآورده و آن را جلوي مكان مشخص‌شده چيپ‌ست NFC مي‌گيرد تا از طريق اينترنت اطلاعات بيشتري برايش فرستاده شود که در صورت تمايل مي‌تواند آن محصول را سريع و بدون هيچ دردسري خريداري كند.

 

[isfahan-sp]

استانداردهای NFC
سامانه NFC برپايه استاندارد جهاني ISO/IEC 18000-3 در فاصله چهار سانتي‌متري و با فركانس 13/56 مگاهرتز كار مي‌كند و مي‌تواند سرعت تبادل اطلاعاتي بين 106 تا 424 كيلوبيت بر ثانيه داشته‌باشد. اين فناوري از دو بخش تشكيل شده که شامل بخش فعال (Active) يا شروع‌كننده (Initiator) و بخش غيرفعال (Passive) يا هدف (Target) می‌شود. بخش فعال، دستگاهي است كه داراي منبع برق دائمي بوده و همواره در حال توليد فركانس راديويي است تا اگر دستگاه غيرفعالي (مانند Tag يا كارت الكترومغناطيسي) در ميدان آن قرار گرفت، سريع آن را خوانده و جواب دهد. پس تلفن همراهي كه با استفاده از آن مبلغي پرداخت مي‌شود، نقش يك دستگاه غيرفعال را بازي مي‌كند اما هنگامي كه اطلاعات يك Tag را مي‌خواند، در واقع نقش يك دستگاه فعال را داشته و برق موردنياز براي توليد ميدان مغناطيسي از باتري دروني آن تأمين مي‌شود. همچنين دستگاه‌هاي فعال توانايي تغيير و بازنويسي در اطلاعات دستگاه‌هاي ديگر را دارند. به همين دليل پس از خريد اين دستگاه به صورت خودكار مبلغ را از اعتبار شما كم کرده و اعتبار جديد را بازنويسي مي‌كند.Tag هاي NFC كه همگي آن‌ها Passive هستند، براساس نوع به چهار دسته اصلي تقسيم مي‌شوند. نوع اول و دوم، سرعتي معادل 106 كيلوبيت بر ثانيه دارند و به ترتيب حافظه ذخيره‌سازي آن‌ها 96 و 48 بايت است. نوع سوم، با سرعتي معادل دو برابر مدل‌هاي قبلي و حافظه بيشتر خود را يك سر و گردن بالاتر مي‌آورد و نوع چهارم، با بيشترين سرعت يعني 424 كيلوبيت بر ثانيه و حافظه چشمگير 32 كيلوبايت تمامي رقباي خود را از ميدان به در مي‌كند. در تمامي مدل‌هاي نامبرده مي‌توان آن‌ها را به صورتي توليد كرد كه در صورت نياز حافظه آن‌ها داراي قابليت بازنويسي باشد يا فقط پس از يك‌بار ذخيره‌سازي در حافظه، نتوان محتويات آن را تغيير داد. همچنين در صورت نياز به حافظه بيشتر بايد اندازه Tag نيز بزرگ‌تر شود كه اين خود سبب افزايش هزينه مي‌شود. از لحاظ امنیتی، NFC به دليل استفاده از رمزنگاري خاص هنگام برقراري ارتباط، دارای امنیت بالایی بوده و می‌توان کاملاً به آن اعتماد کرد.


موارد استفاده NFC
مهم‌ترين مورد استفاده NFC كه روي آن تبليغات فراواني شده، پرداخت سريع و بي‌دردسر با کمک تلفن‌هاي هوشمند است که ممکن است در دو سناریوی مختلف اتفاق بیفتد.

 

[isfahan-sp]

در حالت اول، چیپ‌ست NFC به‌طور پیش‌فرض در مدار تلفن کار گذاشته شده‌است و حالت دوم، مربوط به گوشی‌های هوشمندی می‌شود که فاقد چیپ‌ست داخلی بوده و بايد از سيم‌كارت‌هاي مخصوصی استفاده كرد كه چيپ‌ست NFC درون آن‌ها قرار داده شده‌است. همان‌طور كه در بالا توضيح داده شد، اين سیستم نياز به منبع برق دائم ندارد و در صورت اتمام باتري تلفن همچنان مي‌توان از آن بهره برد. قبل از آن‌که بتوانید با تلفن همراه خود پرداخت کنید، باید اطلاعات کارت اعتباری را در تلفن هوشمند خود وارد کنید. پس از انجام این‌کار، برای پرداخت می‌توان از دو روش استفاده کرد. روش اول اين است كه، هنگام پرداخت اطلاعات حساب شما، تلفن هوشمند و چيپ‌ست NFC به يكديگر متصل شده و به صورت آنلاين از حساب شما كسر مي‌شود.

در اين روش، براي انجام هر تراكنش مالي بايد پين‌كد حساب خود را وارد كنيد. البته مي‌توان گوشي را به صورتي تنظيم كرد كه اين پين‌كد را ذخيره كرده و در دفعات بعدي نيازي به وارد كردن آن نباشد كه اين روش به دلایل امنیتی به هيچ‌عنوان توصيه نمي‌شود. در روش دوم، شخص مي‌تواند مقدار مشخصي از اعتبار را به گوشي خود منتقل كند (هنگام انتقال اعتبار، به پين‌كد نياز است) و اين اعتبار از حساب بانكي شما كسر و به تلفن همراه شما منتقل خواهدشد و در پرداخت‌هاي بعدي حساب بانكي شما درگير نبوده و فقط از اعتبار گوشي شما كم مي‌شود. تنها نكته منفي در اين روش اين است كه، اگر باتري تلفن شما به اتمام برسد و گوشي تلفن خاموش شود، تنها مي‌توانيد از اعتباري كه از قبل مانده، استفاده كنيد و تا روشن شدن دوباره گوشي نمي‌توان اعتبار جديدي به گوشي اضافه كرد. همچنين كاربر بايد از نظر امنيتي گوشي خود را به کلمه عبور مجهز كند تا در صورت مفقود شدن تلفن همراه از آن سوءاستفاده نشود. زيرا هنگام قفل بودن گوشي، چيپ‌ست NFC فعال نيست و نمي‌توان از هيچ‌كدام از دو روش بالا براي پرداخت استفاده کرد.
يكي ديگر از كاربردهاي اين سامانه، امكان تبادل اطلاعات به روشي بسيار سريع است. در نظر بگيريد، در یک مکالمه رو در رو تمايل داريد شماره تلفن، ايميل و ده‌ها مورد ديگر از اطلاعات خود را به شخص موردنظر ارائه دهيد. در صورتي كه تلفن همراه هر دوي شما به NFC مجهز باشد، مي‌توانيد در كسري از ثانيه و تنها با كنار هم قرار دادن تلفن‌هاي خود اين اطلاعات را رد و بدل كنيد. در واقع، اين سامانه تبديل به راهي سريع براي انتقال كارت ويزيت ديجيتالي شما مي‌شود.

كاربرد سوم كه تا حدودي هيجان‌انگيز است، در رابطه با جفت‌كردن (Pair) سريع دو دستگاه است. حتماً تا به حال صدها بار از بلوتوث براي انتقال اطلاعات يا جفت‌كردن هدفون و هندفري بي‌سيم با تلفن همراه استفاده كرده‌ايد و از آماده‌سازي طولاني اين فناوري براي شناختن، رمز عبور و متصل شدن به يكديگر گله‌مند هستید. با استفاده از NFC مي‌توانيد در 0/1 ثانيه دو دستگاه مختلف را با هم جفت كرده و پس از آن به صورت خودکار انتقال اطلاعات از طريق بلوتوث يا Wi-Fi صورت مي‌گيرد.