De term NFC ben je waarschijnlijk al wel eens tegen gekomen als het gaat over telefoons en contactloze betalingen. Maar wat betekent het nou eigenlijk? Hoe werkt het? En is het ongeveer hetzelfde als Bluetooth?
In dit artikel gaan we dieper in op de betekenis van NFC, hoe het werkt, de eigenschappen, de functionaliteit en de praktische toepassing van een technologie die in korte tijd onmisbaar is geworden.
Wat betekent NFC?
NFC is een Engelse afkorting en staat voor Near-Field Communication (vertaalt ongeveer naar Nauwe-Omgevings Communicatie).
De naam duidt al op de belangrijkste eigenschap van de technologie, namelijk de mogelijkheid draadloos informatie te delen tussen twee apparaten op korte afstand.
Om deze reden behoort deze technologie ook tot de categorie contactloze technologieën. NFC gebruikt radiogolven om gegevens te versturen en te ontvangen. Radiogolven zijn een soort signalen die ontstaan bij de uitstraling van elektrische ladingen. Deze golven creëeren een elektromagnetisch veld als het in contact komt met andere ladingen.
Het signaal wordt door een antenne verzonden:
De ringvormige antenne wordt door ringen geleidend materiaal gevormd, en is verbonden met een computerchip.
In moderne apparaten zoals smartphones en smartwatches worden ringvormige antennes gebruikt om het verspreidingsbereik en de efficiëntie van gegevensoverdracht te verbeteren. In de geleidende ringen wordt namelijk een elektromagnetisch veld van hoge intensiteit gecreëerd.
In sommige apparaten wordt de contactloze antenne bedekt door een laag materiaal met hoge magnetische capaciteit. Hierdoor kan de aanwezigheid van een metaal oppervlak – vaak gebruikt in apparaten van hoge kwaliteit – een negatief effect hebben op het elektrisch veld.
Communicatie tussen twee NFC apparaten
Voor NFC gegevensoverdracht heb je twee apparaten met antennes nodig. Het eerste apparaat, de initiator, genereert een radiogolf. Het tweede apparaat, de transponder, ontvangt de radiogolf en stuurt een antwoord terug naar het eerste apparaat.
De initiator/lezer genereert genoeg energie om de verzonden gegevens van het passieve apparaat te lezen (de transponder zonder stroom). De lezer kan ook passief worden bij communicatie met een actief apparaat.
Toepassingen van NFC
NFC maakt uitwisseling van gegevens mogelijk met elektromagnetische golven op korte afstand. Dat is allemaal leuk en aardig, maar waar kan het voor gebruik worden?
Deze technologie wordt onder andere gebruikt voor:
1. Het lezen van gegevens van een passief apparaat zoals een:
- Bankpas
- Vervoerspas (zoals OV chipkaart)
- Smartphone die als pas functioneert (denk aan betalen met telefoon)
2. Gegevens uitwisselen met een ander actief apparaat, bijvoorbeeld twee telefoons:
Het bereik van NFC is maximaal 10 centimeter. Voor grotere afstanden heb je RFID(Radiofrequentie Identificatie) of Bluetooth nodig.
RFID gebruikt extra frequenties en is niet beperkt to 13.56 MHz zoals NFC. Hierdoor heeft het een veel groter bereik, namelijk tusen 10 centimeter en 200 meter. NFC is afgeleid van RFID.
In de betalingssector wordt NFC gebruikt om informatie te lezen dat opgeslagen is op plastic betaalkaarten of telefoon-portefeuilles.
Omdat NFC beperkt is tot korte afstanden is het perfect voor toepassingen als contactloze betalingen. Het beperkte bereik is niet alleen voldoende, maar zelfs een groot voordeel om veiligheidsoverwegingen.
In dit geval is de initiator/lezer (met de dubbele functionaliteit van het uitzenden van een signaal en het lezen van de teruggestuurde gegevens) de pinautomaat, terwijl de transponder de bankpas of smarphone met NFC betaling is. Deze laatste configuratie wordt gebruikt door applicaties zoals Apple Pay.
De positionering van de twee apparaten is erg belangrijk om communicatie tot stand te brengen.
Dit is waarom veel pinautomaten een contactloos logo hebben: dit is niet alleen om aan te geven dat het apparaat contactloze betalingen accepteert (vrijwel ieder modern apparaat doet dat wel), maar vooral om de klant duidelijk te maken waar ze hun kaart of telefoon moeten houden.
Bij smartphones zit de antenne vaak bovenin het apparaat, waardoor betalen vrij intuïtief is zonder de telefoon te hoeven draaien.
Geschiedenis van deze technologie
De geschiedenis van NFC begint in de jaren 80, wanneer Charles Walton RFID-technologie patenteert, waarop NFC-technologie is gebaseerd.
Betaalkaarten voor de transport worden in 1997 in Hong Kong gelancheerd, maar gebruikten toen RFID-technologie naar een design van Sony.
In 2002 vroegen Franz Atmann en Philippe Maugars, namens Philips, de patenten die de basis legden voor NFC.
Vier jaar later, in 2006, stelde het NFC Forum (bestaande uit Nokia, Philips en Sony) de specificaties voor deze standaard voor gegevensuitwisseling op.
Datzelfde jaar nog was het Finse bedrijf Nokia de eerste om NFC in een mobiele telefoon te verwerken, dit was het Nokia 6131 model.
Het duurde tot 2011 totdat NFC voor het eerst gebruikt werd voor financiële transacties, dankzij een samenwerking tussen Mastercard en BlackBerry.
Het volgende jaar begon ook Visa bepaalde apparaten te certificeren voor NFC, waaronder bepaalde apparaten die op Android draaiden.
Verschil tussen NFC en Bluetooth
Near-field communicatie en Bluetooth (BLE) zijn beide methoden voor contactloze gegevensoverdracht. Deze technologieën zijn in vrijwel iedere moderne smartphone ingebouwd, maar hebben een ander bereik en andere toepassingen.
We hebben de voordelen van gegevensoverdracht op korte afstand al opgenoemd voor financiële transacties. Laten we nu de verschillen tussen de twee contactloze technologieën bekijken.
| NFC | Bluetooth | |
|---|---|---|
| Bereik | <10 cm | 10 m |
| Frequentie | 13,56 MHz | 2,4 – 2,5 GHz |
| Snelheid | 424 kbps | 1 – 3 Mbps |
| Verbindt meer dan 2 apparaten | Nee | Ja |
| Automatische verbinding | Ja | Nee |
Het grootste verschil tussen NFC en Bluetooth is het maximale bereik voor gegevensoverdracht.
Om foto’s en video’s tussen twee smartphones uit te wisselen, of om een apparaat te koppelen (denk aan een koptelefoon of speaker), is Bluetooth interessanter.
Met zoveel mogelijke verbindingen is er een hoog risico dat signalen elkaar verstoren. Dit probleem wordt opgelost door handmatig een Bluetooth verbinding tussen twee apparaten te openen (pairen). Vanaf dat moment weten de apparaten met elkaar te communiceren, terwijl ze andere signalen negeren.
Zo’n handmatig pair-proces is natuurlijk ongeschikt voor contactloze betalingen, omdat dit te lang duurt. Daarnaast is Bluetooth’s bereik van 10 meter ongeschikt voor een veilig betaalproces.
Deze problemen worden opgelost door communicatie met NFC. Het bereik van maximaal 10 centimeter (optimaal binnen 4 cm) zorgt ervoor dat betalingen haast nooit onbewust verlopen. Het lage bereik zorgt er ook voor dat signalen elkaar haast nooit verstoren, waardoor het pair-proces niet nodig is.
Een extra beveiligingslaag kan worden toegevoegd door de betalings-software. Denk hierbij aan een pincode, vingerafdruk of gezichtsherkenning.
Een andere relevante factor is de snelheid van gegevensoverdracht. NFC is in dat opzicht wat langzaam (424 kbps), maar dit is zeker snel genoeg voor de paar kilobytes die nodig zijn voor een betaling. Deze lage snelheid is zeker niet geschikt voor grote hoeveelheden gegevens zoals het streamen van geluid.
Tenslotte is er nog het verschil van een- en tweerichtingscommunicatie. Een mobiel apparaat die Bluetooth gebruikt kan zowel informatie sturen als ontvangen. Bij NFC wordt er alleen informatie gelezen.
Bronnen
- History of NFC (Wikipedia)
- Conception d’une antenne NFC (Elettronica Open Source, Italiaans)
