La communication en champ proche (NFC) est une technologie de communication sans fil qui agit sur de courtes distances pour une communication bidirectionnelle. L’utilisation des étiquettes NFC se développe sur plusieurs marchés, notamment les marchés du médical, de la consommation, de la vente au détail, de l’industrie, de l’automobile et des réseaux intelligents. NFC est un type de technologie d’identification par radiofréquence (RFID).

Lorsque deux appareils compatibles NFC sont très proches l’un de l’autre, environ 4 cm ou moins, ils peuvent communiquer entre eux à l’aide des ondes radio. Parmi les deux appareils communiquant par NFC, au moins d’entre eux doit être un appareil actif (alimenté). Dans de nombreux cas, il s’agirait d’un smartphone, d’une tablette, d’un pad de sécurité ou d’un terminal de paiement. L’autre appareil peut être actif ou passif (non alimenté). Grâce à la technologie NFC, deux appareils peuvent être configurés en moins d’un dixième de seconde.

NFC prend en charge trois modes de communication: peer-to-peer, mode lecture / écriture et émulation de carte.

Mode Peer-to-Peer (P2P)

En mode peer-to-peer (P2P) actif, deux périphériques actifs créent un canal de communication sans fil entre eux. Le dispositif actif, avec une alimentation externe, peut alimenter le dispositif passif avec le champ électromagnétique provenant du dispositif actif. Les périphériques passifs NFC sont utilisés dans de nombreuses applications car le périphérique NFC passif peut être une simple étiquette.

Les appareils NFC communiquent entre eux par ondes radio. Le périphérique NFC actif doit d’abord être activé (activé). Les ondes radio pour NFC sont générées à l’aide d’une antenne. NFC fonctionne en exploitant les propriétés des champs électromagnétiques, en utilisant le couplage inductif entre les appareils NFC. Il fonctionne au 13.Fréquence de 56 MHz, qui est une section de HF sans licence sur le spectre RF. (À titre de comparaison, le Wi-Fi fonctionne généralement à 2,4 et 5 GHz).

À titre d’exemple de communication P2P active, un smartphone peut avoir une antenne située sur la batterie ou le boîtier. Les gens peuvent partager des informations en utilisant deux smartphones en tant qu’appareils actifs, les smartphones générant alternativement des ondes radio. Pendant qu’un périphérique NFC actif envoie des signaux, l’autre écoute. En mode P2P actif, les deux appareils génèrent alternativement l’onde radio à une fréquence porteuse de 13,56 MHz. C’est ainsi que les gens peuvent partager des informations et des fichiers entre eux via NFC et Bluetooth, par exemple.

Il existe également un mode P2P passif. Les tags NFC passifs n’ont pas besoin d’alimentation car ils profitent du léger courant généré par le couplage inductif. NFC utilise un motif d’antenne compact qui s’adapte sur une étiquette, un autocollant ou une carte de vente au détail.

 Tags NFC
Figure 1: Le mode de fonctionnement passif de communication en champ proche exploite le couplage inductif des dispositifs pour générer suffisamment de courant dans le dispositif passif pour fonctionner. (Image: st.au, TN216)

Mode: Lecteur/graveur

Le deuxième mode est le mode lecteur/ graveur.

Un exemple est lorsque vous accédez aux données de la balise NFC à l’aide d’un autre appareil NFC (par exemple, un smartphone). En mode lecteur/graveur, un appareil actif comme un smartphone ou une tablette lit ou écrit les données sur la balise NFC. Un dispositif actif peut lire les données d’une étiquette NFC en générant une onde radio en utilisant la fréquence porteuse de 13,56 MHz.

Les ondes du dispositif actif interagissent avec l’antenne de la balise NFC passive. La balise NFC « récolte » l’énergie du champ électromagnétique variable dans le temps créé par l’appareil actif. Cela crée une tension suffisante pour que l’étiquette NFC la rectifie et alimente la puce à l’intérieur de l’étiquette NFC. La puce est minuscule et dispose d’une horloge, d’un circuit redresseur, d’une mémoire et d’un simple contrôleur.

Une fois que la puce est alimentée, l’étiquette peut répondre au périphérique actif à l’aide d’une technique appelée modulation de charge, et les données sont envoyées au périphérique actif.

Mode d’émulation de carte

L’émulation de carte est le troisième mode, qui ressemble beaucoup au mode lecteur / graveur. Un cas d’utilisation courant est lorsque les smartphones sont utilisés pour effectuer des paiements mobiles. Dans ce cas, un smartphone agit comme une carte à puce passive au profit d’un terminal de paiement. Le smartphone ne génère pas d’ondes radio mais répond au terminal de paiement avec les données demandées.

BRICOLAGE NFC à l’aide de votre smartphone

Les normes NFC sont dérivées des normes de communication radio existantes et sont connues sous les noms de NFC-A, NFC-B, NFC-F et NFC-V. Cependant, vous n’avez pas besoin de lire une norme pour commencer à utiliser NFC, car une grande partie est déjà configurée pour vous dans un smartphone. Par exemple, vous pouvez expérimenter les capacités NFC de votre smartphone à l’aide d’une application appelée Outils NFC. NFC Tools vous permet de lire, d’écrire et de programmer des tâches sur des étiquettes NFC ou des puces compatibles RFID.

L’application NFC Tools pour smartphones vous permet de programmer des tâches sur une balise NFC pour automatiser les actions répétitives. Selon la description de NFC Tools sur le Google Play Store, « Par exemple, un simple mouvement avec votre téléphone devant votre balise NFC avant d’aller dormir et le WiFi s’éteindra, le téléphone passera en silence et votre alarme sera réglée pour le lendemain matin, tout seul. »La description de NFC Tools identifie plusieurs tags NFC compatibles que vous pouvez acheter (différenciés par la puce sur les tags) tels que NTAG 203, 210, 212, 213, 215, 216; Topaze 512 (BCM512), Ultraléger et Ultraléger C; MIFARE Classic 1k et 4k; et FeliCa.

En ce qui concerne l’utilisation d’un MCU en tant que périphérique NFC actif, vous pouvez obtenir des boucliers NFC Arduino en tant que solution de module prête à l’emploi de sociétés comme Adafruit, qui dispose du bouclier de contrôleur NFC / RFID Adafruit PN532 pour divers MCU Arduino. Les outils de transpondeur NFC Shield et Grove RFID de Seeed Studio sont également une option pour NFC avec les microcontrôleurs Arduino.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée.