Near Field Communication (NFC) is een draadloze communicatietechnologie die over korte afstanden werkt voor tweewegcommunicatie. Het gebruik van NFC-tags groeit in verschillende markten, waaronder de medische, consumenten -, retail -, industriële, automotive en smart grid-markten. NFC is een type Radiofrequentie-Identificatie (RFID) technologie.

wanneer twee NFC-apparaten zeer dicht bij elkaar staan, ongeveer 4 cm of minder, kunnen ze met elkaar communiceren met behulp van de radiogolven. Van de twee apparaten die communiceren met behulp van NFC, ten minste van hen moet een actief apparaat (aangedreven) zijn. In veel gevallen zou dit een smartphone, tablet, beveiligingspad of een betaalterminal zijn. Het andere apparaat kan actief of passief zijn (zonder powered). Met NFC kunnen twee apparaten in minder dan een tiende van een seconde worden ingesteld.

NFC ondersteunt drie communicatiemodi: peer-to-peer, lees-schrijfmodus en kaartemulatie.

Peer-to-Peer (P2P)-modus

In een actieve peer-to-peer (P2P) – modus creëren twee actieve apparaten een draadloos communicatiekanaal tussen hen. Het actieve apparaat, met een externe voeding, kan het passieve apparaat van stroom voorzien met het elektromagnetische veld afkomstig van het actieve apparaat. Passieve NFC-apparaten worden in veel toepassingen gebruikt omdat het passieve NFC-apparaat een eenvoudige tag kan zijn.

NFC-apparaten communiceren met elkaar via radiogolven. Het actieve NFC-apparaat moet eerst worden ingeschakeld (ingeschakeld). De radiogolven voor NFC worden gegenereerd met behulp van een antenne. NFC werkt door de eigenschappen van elektromagnetische velden te benutten, met behulp van de inductieve koppeling tussen NFC-apparaten. Het opereert op de 13.56 MHz-frequentie, een licentievrije sectie van HF op het RF-spectrum. (Ter vergelijking, Wi-Fi werkt meestal op 2,4 en 5 GHz).

als voorbeeld van actieve P2P-communicatie kan een smartphone een antenne hebben die zich op de batterij of behuizing bevindt. Mensen kunnen informatie delen met behulp van twee smartphones als actieve apparaten, waarbij de smartphones afwisselend radiogolven genereren. Terwijl het ene actieve NFC-apparaat signalen verstuurt, luistert het andere. In de actieve P2P-modus genereren beide apparaten de radiogolf afwisselend met een draaggolffrequentie van 13,56 MHz. Zo kunnen mensen bijvoorbeeld informatie en bestanden met elkaar delen via NFC versus Bluetooth.

er is ook een passieve P2P-modus. Passieve NFC-tags hebben geen voeding nodig omdat ze profiteren van de lichte stroom die door de inductieve koppeling wordt gegenereerd. NFC maakt gebruik van een compacte antenne patroon dat past op een retail tag, sticker, of kaart.

NFC-tags
figuur 1: passieve modus voor Near Field Communication gebruikt de inductieve koppeling van de apparaten om voldoende stroom in het passieve apparaat te genereren om te werken. (Afbeelding: st.com, TN216)

modus: Lezer / Schrijver

de tweede modus is de lezer / schrijver-modus.

een voorbeeld is wanneer u toegang krijgt tot gegevens van de NFC-tag met behulp van een ander NFC-apparaat (bijvoorbeeld een smartphone). In de modus reader / writer leest of schrijft een actief apparaat zoals een smartphone of tablet de gegevens op de NFC-tag. Een actief apparaat kan gegevens van een NFC-tag lezen door een radiogolf te genereren met behulp van de 13,56 MHz draaggolffrequentie.

de golven van het actieve apparaat interageren met de antenne van de passieve NFC-tag. De NFC-tag “oogst” de energie uit het tijdsafhankelijke elektromagnetische veld van het actieve apparaat. Dit creëert genoeg spanning voor de NFC-tag om het te corrigeren en de chip in de NFC-tag aan te zetten. De chip is klein en heeft een klok, gelijkrichter circuit, wat geheugen en een eenvoudige controller.

zodra de chip stroom heeft, kan de tag reageren op het actieve apparaat met behulp van een techniek genaamd load modulation, en gegevens worden verzonden naar het actieve apparaat.

Kaartemulatiemodus

Kaartemulatie is de derde modus, die erg lijkt op de reader/writer-modus. Een veel voorkomende use case is wanneer smartphones worden gebruikt om mobiele betalingen te doen. In dit geval fungeert een smartphone als een passieve smartcard ten behoeve van een betaalterminal. De smartphone genereert geen radiogolven, maar reageert wel terug op de betaalterminal met de gevraagde gegevens.

DIY NFC met behulp van uw smartphone

NFC-standaarden zijn afgeleid van bestaande radiocommunicatiestandaarden en staan bekend als NFC-A, NFC-B, NFC-F en NFC-V. U hoeft echter geen standaard te lezen om NFC te gebruiken, aangezien veel ervan al voor u is ingesteld in een smartphone. U kunt bijvoorbeeld experimenteren met de NFC-mogelijkheden van uw smartphone met behulp van een app genaamd NFC Tools. Met NFC Tools kunt u taken lezen, schrijven en programmeren op NFC-tags of anderszins RFID-compatibele chips.

met de NFC Tools-app voor smartphones kunt u taken op een NFC-tag programmeren om herhaalde acties te automatiseren. Volgens NFC Tools’ beschrijving op de Google Play Store, ” bijvoorbeeld, een eenvoudige beweging met je telefoon voor je NFC-tag voordat je gaat slapen en de WiFi zal uitschakelen, de telefoon zal overschakelen naar stilte en uw alarm zal worden ingesteld voor de volgende ochtend, alle op zichzelf.”NFC Tools’ beschrijving identificeert verschillende compatibele NFC-tags die u kunt kopen (gedifferentieerd door de chip op de tags), zoals NTAG 203, 210, 212, 213, 215, 216; Topaz 512 (BCM512), Ultralight en Ultralight C; Mifare Classic 1k en 4k; en FeliCa.

voor het gebruik van een MCU als een actief NFC-apparaat, kunt u Arduino NFC-shields als een kant-en-klare moduleoplossing krijgen van bedrijven als Adafruit, die het Adafruit PN532 NFC/RFID-controllerschild voor verschillende Arduino MCU ‘ s heeft. Seeed Studio ’s NFC shield en Grove RFID transponder tools zijn ook een optie voor NFC met Arduino MCU’ s.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.