Az NFC (Near Field Communications) rövid hatótávolságú, érintkezésmentes kommunikációs technológia, amelyet az RFID és további összeköttetési technológiák kombinációjával fejlesztettek ki. Az NFC-eszközök a 13,56 MHz frekvenciájú sávban kommunikálnak, adatátviteli sebességük 106 és 424 Kibit/s között lehet. Az NFC-ben a kommunikáló eszközök egymáshoz mért távolsága 10 centiméteren belül lehet aktív kommunikációs üzemmódban, amely elõsegíti a kommunikáció és tranzakciók biztonságos, szándékolt lefolytatását

Az NFC szabványai és fõbb alkalmazásai
Jelen pillanatban az NFC szabványai között az ISO/IEC 18092 és az ECMA-340 szabványokat találhatjuk meg, amelyek kompatibilisek már kifejlesztett, érintkezésmentes, intelligenskártya-alapú szabványokkal, például a Philips-féle MIFARE-rel és a Sony-féle FeliCa-val. Az ISO/IEC 18092 és az ECMA-340 kétféle kommunikációs üzemmódot definiál, amelyek aktív és passzív névre hallgatnak. Aktív kommunikációs módban a kezdeményezõ (iniciátor) és a fogadó (target) egyaránt generál saját rádiófrekvenciás teret, passzív módban azonban csak a kezdeményezõrõl mondható el ugyanez (lásd 1. és 2. ábra.).

A kétféle üzemmód különbözõ modulációs és kódolási sémára épül, különféle adatátviteli sebességeket támogat, eltér továbbá a keretformátumban, az inicializációs folyamatban, valamint az inicializáció alatti adatütközés elleni vezérlésre vonatkozó követelményekben. Ezek tömör összefoglalását az 1. táblázat mutatja.

A jelenlegi szabványok szerint az NFC-technológia három alkalmazási módban használható:

• olvasó/író mód: ebben az üzemmódban az NFC-eszközök elektronikus címkékrõl olvasnak be információkat, amelyek például intelligens napilapkiadó automatákhoz tartoznak,
• végpontok közötti közvetlen (peer-to-peer) kommunikációs mód: ebben az üzemmódban az NFC-eszközök adatcserére képesek, amely jelentheti például névjegyzékek, képek stb. átvitelét,
• kártyaemulációs üzemmód: ebben az üzemmódban az NFC-eszközök hagyományos, érintkezésmentes intelligenskártyaként mûködnek, amely lehetõvé teszi például az érintkezésmentes fizetést, vagy beléptetést is. Jelenleg ez a legnépszerûbb üzemmód, és várhatóan a jövõben is az NFC-s mobilfizetés lesz a szabvány egyik legelterjedtebben használt alkalmazása.

A z NFC-mobilfizetésre alkalmas eszközök felépítése
A mobilfizetésben használt NFC-eszközök alapvetõen egy analóg frontendet, egy NFC vezérlõt és egy biztonsági egységet tartalmaznak. Az analóg frontend (AFE) egy antennából és egy adó-vevõ áramkörbõl áll, amely képes rádiófrekvenciás jelek detektálására, valamint a jelek modulálására és demodulálására. A rendszer gazdavezérlõjével folytatott kommunikáció I2C, SPI és UART interfészeken keresztül történhet, amelyek szintén az adóvevõben kerülnek integrálásra.
Általánosságban elmondható, hogy az NFC-vezérlõ egy system-on-chip (SoC) áramkör, amely az NFC-adó-vevõ, a mikrokontroller, a gazdavezérlõ interfész és a biztonsági egysége(ke)t csatlakoztató interfészek integrációját valósítja meg. Az ISO/IEC 18092 és ECMA-340 NFC-protokollokon felül az NFC-vezérlõben egyéb, kis hatótávolságú, érintkezésmentes protokollok is integrálhatók, amelyekkel kiterjeszthetõ a támogatott végfelhasználói alkalmazások köre.
A biztonsági egység egy intelligenskártya-chip, amely több alkalmazási program tárolására is képes, és a mobilfizetésre vonatkozó alkalmazásokat is tárolja. Maga a chip általában egy kártyavezérlõ blokkból, egy biztonságitartomány-blokkból (amelyet a kártya és az alkalmazás kiadója együttesen definiálhat), valamint egy alkalmazásiprogram-kezelõ blokkból épül fel.

NFC-s mobilfizetési megoldások
Az NFC-s termékek hardveres felépítése az alkalmazások igényeinek függvényében eltér, a legfõbb különbség a biztonsági egységek, elemek elhelyezésében keresendõ. Egy lehetséges megoldás az, amikor a SIM-kártya és a biztonsági elemek egymástól külön vannak, de arra is lehet példa, hogy a biztonsági elemek magában a SIM-kártyában kapnak helyet. Jelenleg az elõbbi megoldás számít az elterjedtebbnek (lásd 3. ábra), a biztonsági elemek SIM-kártyába építésére egyelõre nem mutatkozik igény. Ennek az a pozitív hozadéka, hogy az NFC-rendszer széles körben implementálható a félvezetõgyártók és mobilos hardvergyártók szabad akaratának függvényében, mert ebben a megközelítésben nincs szükség a mobilszolgáltatók közremûködésére. Mivel azonban a biztonsági elemek nem képesek ebben a felállásban a SIM-kártyával közvetlenül kommunikálni, az NFC-alkalmazások által összegyûjtött információ nem küldhetõ át távoli kommunikációs partnerek, például banki szerverek felé. Ha ilyen, távoli kommunikációra van szükség, elengedhetetlen dedikált interfész megléte az NFC biztonsági elemek és az alapsávi processzor között, amely rendkívül bonyolult hardverkörnyezetet és a biztonsági elemek alkalmazási programjainak frissítését jelenti.
Ezen okból kifolyólag érthetõ, hogy a mobilszolgáltatók inkább a kulcsadatok és biztonsági egységek SIM-kártyába integrálása mellett teszik le a voksukat (lásd 4. ábra). Az NFC-vezérlõk ebben a konfigurációban SWP-n (Single Wire Protocol - egyvezetékes protokoll) keresztül kommunikálnak a SIM-kártyával. Az egyvezetékes SWP-protokoll full-duplex kommunikációra képes feszültség- és terhelésmoduláció útján. A biztonsági elemekben tárolt alkalmazási programok rádiós interfészen keresztül is letölthetõk és frissíthetõk. A cikk írásának pillanatában az NXP és az ST már bemutatta mobilfizetésre alkalmas megoldásait, a TI és a Renesas pedig bejelentette, hogy hamarosan õk is belépnek a piacra.

Néhány példaáramkört adóvevõre és vezérlõre a 2. táblázat tartalmaz.

Bármelyik felállás is legyen preferált az ismertetettek közül, elmondhatjuk, hogy minél több félvezetõgyártó és mobilhardver-gyártó kötelezi el magát az NFC-technológia implementálása mellett, annál többek élvezhetik világszerte az NFC által nyújtott kényelmet.

A Farnell honlapja