Что такое NFC-метка, как она работает и как правильно ею пользоваться

Что это такое и зачем нужно

NFC метка — что это? Она представляют собой микрочипы или пассивные устройства, способные программироваться и перепрограммироваться. Меткам характерен незначительный размер (диаметр — 25-35 мм, толщина — 1 мм). Такие параметры позволяют разместить чип, где угодно — в брелке, телефоне и т.д. Аббревиатура NFC расшифровывается, как Near Field Communication (связь ближнего поля). Применяется для бесконтактной передачи данных.

Конструкция и предназначение меток

Преимущество технологии NFC в том, что она может быть заключена как в активном чипе, так и в пассивной метке. Для работы последней не требуется энергия, о регулярной подзарядке можно забыть. При этом NFC-метки имеют минимальные размеры, что позволяет им находиться даже в каком-нибудь брелке. По сути каждая такая метка представляет собой маленькую антенну толщиной с бумажный лист. Её диаметр сравним с 5-рублевой монетой. Обмен данными занимает 0,1 с. Для этого к метке нужно приложить смартфон так, чтобы воздушный промежуток не превышал 5 см. Точнее говоря, расстояние измеряется между чипом и меткой — первый обычно находится где-то в области аккумулятора устройства.

Использование NFC-меток может быть в самых разных целях. Чаще всего их можно встретить в банковских картах. В таком случае метка применяется для бесконтактной оплаты — нужно лишь убедиться, что это поддерживает терминал. Это существенно ускоряет процесс оплаты, ведь в большинстве случаев от вас не потребуют ввода пин-кода.

Также NFC-метки продаются в виде отдельных аксессуаров. Они могут класться на стол, либо подвешиваться к связке ключей. Такие метки используются для управления «умным домом». А ещё с их помощью можно заставить смартфон автоматически переходить в определенный режим работы. Например, метка может находиться на торпеде автомобиля. В таком случае прикосновение к ней смартфона включит Bluetooth, после чего водитель будет общаться со звонящими посредством беспроводной гарнитуры. И не обязательно должно быть запрограммировано лишь одно действие. Помимо Bluetooth, может включиться любимая радиостанция, а также запуститься GPS-навигатор. Словом, всё зависит от фантазии пользователя!

Особенности и преимущества

• Срок хранения наклеек – до 10 лет.
• NFC-чипы способны пережить даже попадание в воду (при надлежащей конструкции).
• Не потерять ценные качества при температурах от -25 до +85 градусов.
• Рабочая частота – 13,56 МГц.
• Объем памяти – зависит от конкретного производителя, но обычно приближается к 888 байтам.
• Скорость чтения – 106 Кбит/c.
• Часто путают с Wi-Fi, но данный модуль пассивный.

В сравнении с ближайшим аналогом, беспроводной технологией Bluetooth, NFC заметно проигрывает в скорости, но зато не предлагает беспокоиться о предварительной настройке соединения. Процедура считывания происходит молниеносно, стоит лишь поднести мобильную технику к подходящему чипу.

Сценарии применения NFC-меток

Беспроводная и бесконтактная связь изначальна применялась для эмуляции карт, используемых на производстве в качестве пропуска, и способных разграничивать права доступа конкретных работников и специалистов. Чуть позже появилась возможность поддержка мобильных покупок и платежей, а сейчас технологией управляют NFC-метки, специальные чипы, программируемые вручную и способные передать важную информацию или запустить сгенерированный алгоритм действий. Сторонние примеры использования:

• Передача доступа к интернету. Если на компьютере или ноутбуке часто заканчивается трафик, то пользоваться NFC наклейкой полезно для быстрой организации режима «модема» на смартфоне или планшете. Уже через секунду с ПК появится шанс подключиться к подготовленной на основе мобильного трафика Wi-Fi сети.
• Активация специальных режимов работы. Способы применения NFC-меток в повседневной жизни за пределами стандартной оплаты, во многом зависит от фантазии. Прикрепленная наклейка на спинке кровати может стать сигналом для активации ночного режима, бесшумного или же – расслабляющего (фоновая музыка, любимая книга). А еще схожим образом может включаться будильник и полностью отключаться push-уведомления.
• Таймеры, секундомеры и часы. Спортивные тренировки, кулинарные эксперименты, ежедневные гигиенические процедуры – следить за временем в некоторых ситуациях особенно важно. Программирование NFC-меток на кухне, в ванной комнате или в импровизированном домашнем спортивном зале поможет автоматизировать процессы наблюдения за потраченными часами и минутами.
• Запуск медиаплееров. Беспроводные колонки, музыкальные плееры, Bluetooth-наушники – заранее расставленные метки помогают быстрее разбираться с сопряжением мобильной техники и выбранной акустики, а заодно – еще и включать подходящую радиостанцию или альбом для воспроизведения.
• Визитки с полезной информацией. Поделиться контактом через NFC Tag проще, чем через тот же QR-код. Номера телефонов, имена и прочая статистика сразу заносится в адресную книгу и «распаковывается» для последующего использования.

Примеры использования

Как используется НФС метки? Они устанавливаются в различных местах с целью передачи определенной информации.

Метки НФС могут использоваться для:

1. Проведения платежных операций. В данном случае НФС-чип должен стоять на карте, в телефоне или другом гаджете и в терминале.
   
2. Включение магнитофона, навигатора, вай-фая, блютуза и др. Особенно актуальным является программирование nfc меток в машинах.
3. Открывания и закрывания окон, дверей, замков в домах.
   
4. Распространения телефонных номеров или других контактных данных, важной информации. Можно сделать запись, которая будет передаваться другим. Многие создают голосовые сообщения, которые воспроизводятся после контакта с НФС-меткой.
5. Управления техникой в квартире (стиральной машинкой, телевизором и др.).
   
6. Включения и отключения режима полета, будильника, уведомлений.
7. Синхронизации данных.
8. Отслеживания груза.
9. Пропуска в учебные заведения, кинотеатры, клубы и пр.

Это не все примеры использования NFC меток. Список можно продолжать и дальше. Зная суть их работы и выполнив правильную настройку, будет несложно запрограммировать собственный телефон, бытовую технику или авто.

Принцип работы NFC

Как работает NFC метка? Сигнал улавливается за счет двух антенн, которые располагаются в определенном радиусе. После считывания информации выполняется то или иное действие.

Если нужно запрограммировать устройство, то целесообразно знать, что такое приложение nfc tools, как пользоваться им. Оно служит для создания и считывания задач. Подсказки разработчиков не дадут запутаться во время программирования.

Внимание! NFC Tools будет функционировать только при имеющемся и включенном НФС-чипе в устройстве. Настроить можно несколько команд.

Виды меток NFC

С самой технологией всё более менее понятно. Тогда зачем столько видов меток предлагается производителями? Почему одни стоят дешевле, а другие в 2-3 раза дороже? Давайте разберемся!

Стандартом ISO 14443A описывается 4 вида меток, ещё одна описывается стандартом ISO 18092:

1. Тип 1 – ранняя разработка, слабо распространен из-за отсутствия защиты от коллизий.

Для справки: коллизии возникают при одновременной передаче данных двумя источниками.

2. Тип 2 – уже поинтереснее, но всё еще не имеет шифрования.
3. Тип 3 – интересен тем, что поддерживает шифрование данных, но сильно дороже.
4. Тип 4 – имеет увеличенное количество памяти, что позволяет сохранить больше данных.

Наиболее распространенным является тип 5 – Mifare Classic tag, компании NXP Semiconductors.

Он наиболее выгоден по балансу цена-качество.

Кроме отличий в технологии исполнения, метки имеют разные форму и размеры. Чаще всего они продаются в форме простых наклеек с тематическим рисунком.

Если же вариантов рисунков недостаточно, то в продаже можно найти чистые, полностью белые наклейки. Их можно раскрасить под себя или же использовать технологию фотопечати, для нанесения нужной картинки.

В форме наклеек метку можно приклеить в любое удобное место:

• книгу;
• журнал;
• крышку ноутбука;
• wifi роутер;
• торпеду авто;
• мебель.

Метки в таком формате имеют защиту от влаги, а для улицы есть термостойкие метки с режимами -10oС +60oС.

Альтернативный формат – брелок в пластиковом корпусе. Этот вариант позволяет носить метку в кармане, не беспокоясь за ее целостность.

Как программировать и пользоваться стикерами?

Для начала определим список необходимых условий, без которых вы не сможете настроить работу НФС:

• смартфон или планшет с установленным производителем модулем беспроводной связи;
• необходимо установленное приложение на телефоне;
• дополнительная точка, которая установлена в нужном вам месте.

Инструкция по программированию

Всю настройку вы можете произвести прямо с телефона.

Сначала стоит отметить, что одна и та же точка может выполнять разные функции при взаимодействии с отличными друг от друга смартфонами. У каждой точки имеется свой уникальный номер, который считывается телефоном. После этого мобильное устройство определяет тип метки НФС и выполняет заранее заданное хозяином действие.

Для начала следует установить на свой смартфон любое приложение для управления NFC стиками.
Среди популярных можно выделить:

• NFC Tools + NFC Tasks (возволяет выполнять задачи установленные NFC Tools)

• NFC ReTag Free

На самом деле подобных программ очень много и их функционал примерно одинаков, отличия лишь в удобстве использования.

Итак, разберем программирование стикера с использованием программы NFC Tools, в связке с NFC Tasks.

• Активируем функцию в Вашем смартфоне;
• Запускаем приложение для управления «тегом»;
• Просто приложив устройство к стикеру мы видим всю информацию о типе, технологи, серийном номере и прочем;
• Особое внимание здесь следует уделить о размере и возможности перезаписи;
• В приложении нам доступно 2 типа действий Записи и Задачи;
• Записи — позволяют активировать какое либо приложение или ссылку на файл, url или что-то другое;
• Задача позволяет настроить изменение параметров телефона и выполнение каких либо действий при контакте с меткой;

Возьмем к примеру простую ситуацию, Вы пришли на работу, хотите подключиться к рабочей WiFi сети и отключить звук, чтобы ничего не отвлекало Вас от любимого дела.

• Заходим в раздел задачи и выбираем пункт добавить задачу;
• Далее переходим во вкладку «Сети» — «WiFi» и выбираем включить;

• После этого переходим во вкладку «Конфигурация»;
• Выбираем раздел «Профиль звука» и выбираем нужный профиль;

• На главном экране задач появилась запись «Писать / 75 байт» это количество информации, которое будет записано на метку;

• Прикладываем телефон к стику и пишем;
• Все, теперь при наведении будут активироваться установленные функции.

Как использовать?

Пора применить полученные знания на практике! Ниже вы найдете несколько идей, как можно применить эту современную технологию.

1. Поделится своими контактами – например так: прикрепить метку на лобовое стекло, теперь, если машина мешает выезду, можно отправить смс или позвонить.
2. Цифровая визитка своими руками – к обычной визитке клеим нашу метку, теперь наши деловые партнеры могут перенести наш контакт в записную книжку телефона одним касанием.
3. Пароль от домашнего Wi-Fi. Клеим метку на роутер и записываем в него пароль с помощью приложения InstaWifi. Теперь ваши гости смогут подключится к вашему Wifi роутеру просто прикоснувшись к метке.
4. Запуск синхронизации смартфона с домашним компьютером. Метку можно приклеить на ноутбук или системный блок и прописать в него запуск приложения для синхронизации данных.
5. Передать адрес встречи в Гугл Картах – нет нужды записывать, переносить текст в смс, просто создаем место в Гугл Картах у себя на телефоне и записываем на специальную метку в офисе. Каждый сотрудник считывает ее в удобное для себя время.
6. Включение точки доступа. Клеим рядом с ноутбуком метку, далее устанавливаем приложение Trigger. Добавим новое задание, в качестве триггера выбираем NFC, выбор ограничений оставляем по умолчанию, в качестве действия выбираем “Беспроводные и локальные сети -> Wifi-зона”,а на последнем экране подносим к NFC-метке. В результате, если вы выходите с ноутбуком за пределы работы вашего Wifi роутера, то прикоснитесь к метке и ваш смартфон переключится в режим точки доступа, а ноутбук продолжит получать доступ к интернету.
7. Включение ночного режима. TagWriter настраиваем на включение бесшумного режима. Теперь, как только вы поднесёте смартфон к этой метке, звуки уведомлений отключатся и ничто не потревожит ваш сон. А ещё одну метку сделайте для отключения бесшумного режима, чтобы утром ваш смартфон вернулся в исходное состояние.
8. Автоматизируйте свой авто. Используйте метку в автомобиле для включения Bluetooth, 3G, запуска плеера или GPS навигатора. Теперь вы
9. На рынке постепенно появляются устройства, поддерживающие NFC, — стереосистемы, телевизоры, которые позволяют создавать пару с телефоном или планшетом для удалённого управления.
10. В сфере управления материально-техническими ресурсами можно использовать NDEF записи для хранения информации о месте отправления товаров, об их прохождении различных промежуточных пунктов и тому подобном.
11. Управление освещением. Производитель чипов NXP объединился со специалистами по созданию умного дома EnOcean. На выставке CES 2014 они показали продукт, который использует NFC для настройки и добавления элементов освещения в домашнюю сеть.
12. Замки, использующие NFC-карты вместо ключа, довольно часто встречаются на Западе, но если в вашем офисе есть электронные пропуска, то можно записать информацию с них в Google Pay и пользоваться смартфоном. Цена таких замков в магазинах не превышает 200 долларов, а комбинированные замки и того дешевле. Метки можно записывать в телефон, в специальное NFC-кольцо, в брелок – в общем, тиражировать для кого надо.
13. В домашней библиотеке. Создать подробное описание каждой книги, а на корешок прикрепить аккуратную метку NFC. Теперь можно получить информацию о книге не вынимая ее из полки и не листая описание.

Как записать NFC-метку?

Многие пользователи считают, что запись NFC-меток — это удел профессионалов. А без соответствующих команд такие изделия являются бесполезными — прикосновение к ним не будет вызывать никаких действий. Как же запрограммировать ту или иную команду, используя смартфон на базе Android? Неужто это действительно сложно? Спешим вас порадовать, всё намного легче, чем вы думаете.

Записать то или иное действие, которое будет совершаться смартфоном после прикосновения к NFC-метке, помогает специальная программа. Подобные приложения легко находятся в Google Play. Мы рекомендуем установить на свой девайс NFC Tools и NFC Tasks. Их интерфейс выполнен на английском языке. Но для работы с этими программами вполне хватает даже базовых знаний языка. В крайнем случае, можно воспользоваться онлайн-переводчиком.

Работать, например, с NFC Tools очень просто. Достаточно перейти во вкладку «Tasks», после чего остается лишь выбрать задачу, которую будет выполнять смартфон при его поднесении к конкретной NFC-метке. И не забудьте затем прикоснуться к стикеру или брелку.

Само собой, NFC-связь должна быть активирована в настройках устройства. Подробнее об использовании технологии NFC читайте в отдельной статье.

Аналогичным образом устроены практически все программы, служащие для связи с NFC-метками. Какие-то предлагают на выбор простые команды. Другие — более сложные и составные. Не забывайте, что не все они являются бесплатными. Однако и дорогими такие приложения не бывают.

Дистанция чтения НФС метки

Обычно ближняя бесконтактная связь работает на расстоянии 10 см. Но дистанция зависит и от различных факторов, к примеру:

• типа НФС считывателя;
• формы и размера метки;
• окружения (металлические предметы становятся препятствием для бесконтактной связи);
• модели (браслеты и кольца работают на большей дистанции, нежели наклейки).

Можно ли перезаписывать информацию на NFC метке

Если метка не заблокирована для перезаписи, то информацию можно сколько угодно стирать и записывать вновь. Блокировка приведет к тому, что данные НФС метки сохранятся навсегда, доступно будет лишь их чтение.

Можно ли зашифровать данные на NFC чипе

Разработчики не предусмотрели функцию шифрования Rfid меток. Сделать это можно лишь путем создания записей Mime-типов. В данном случае информация будет зашифрована, а ключ будет только в считывающей программе.

Сценарии использования NFC-меток

Я и мои близкие выделили несколько сценариев использования этих триггеров, что существенно упростило повседневные действия.

NFC-метка вместо пароля от Wi-Fi

Наиболее очевидным и простым сценарием использования NFC-меток мне сразу показалось подключением к Wi-Fi. Дело в том, что у меня в руках часто оказываются новые смартфоны, и вводить на каждом из них длинный пароль попросту неудобно. Теперь я просто прислоняю устройство к роутеру, и оно магическим образом подключается к домашней сети Wi-Fi. Такой вариант использования NFC-меток также подойдет кафе, салонам красоты и другим представителям сферы услуг. Не стоит забывать и о любителях устраивать людные вечеринки. В общем, вещь действительно полезная.

Метка для быстрой активации будильника и ночного режима

Еще один сценарий, которым я пользуюсь каждый день, — наклейка на изголовье кровати. Я настроил на эту метку автоматические включение ночного режима, отключение уведомлений и установку будильника на 7 утра. Теперь важно по привычке не прислонить смартфон к метке в субботу вечером. Для большего удобства можно наклеить метку на тумбочку и просто класть туда смартфон.

Автоматический запуск навигатора в автомобиле

 Эта опция пригодилась моему отцу, который наклеил NFC-метку на держатель для смартфона в своей машине. Теперь, чтобы открыть навигатор и подключиться к Bluetooth-системе машины, ему достаточно установить смартфон в держатель. Конечно, это, как и описанные выше действия, можно выполнить вручную, однако не в том ли заключается технологический процесс, чтобы упрощать и ускорять выполнение повседневных задач?

Как настроить NFC-метку на Android

NFC-метки довольно просты в настройке — особенно на Android-устройствах. Существует множество приложений, которые можно использовать для этого, я же остановился на двух: NFC TagWriter by NXP и Trigger. Если первое отлично подходит для простых действий: подключение к Wi-Fi, запуск приложения, звонок, то второе умеет выполнять уже более продвинутые задачи — именно там я ставил будильник, регулировал яркость и отключал уведомления. Чтобы запрограммировать NFC-метку при помощи TagWriter, достаточно нажать на «Write tags», создать новый набор данных «New dataset», кликнуть на желаемую задачу и прислонить метку к смартфону. Trigger работает немного иначе. Здесь вам придется сначала выбрать «триггер», которым в нашем случае является NFC, а потом добавлять задачи, которые будут выполняться при касании к нему. Так можно присвоить одной метке сразу несколько действий.

Как настроить NFC-метку на iPhone

Ситуация с iOS-девайсами немного сложнее. Во-первых, полноценно пользоваться NFC-метками без вмешательства пользователя могут лишь владельцы iPhone XS, XR, 11, 11 Pro и SE (2020). Тем, у кого на руках iPhone 7, 8 и X, придется вручную открывать сканер. Владельцам iPhone 6, 6S и SE (2016) повезло меньше всего — несмотря на наличие NFC-чипа, смартфоны не умеют считывать метки. Опять же, для взаимодействия с NFC-метками есть множество приложений. Наиболее удобным для себя я нашел NFC Tools — программа позволяет и читать, и программировать NFC-метки. В принципе, порядок действий тот же: нажать «Писать», затем «Добавить запись», выбрать необходимое действие, приложить метку к смартфону. Отличие лишь в том, что для последующего считывания наклеек на iPhone 7, 8 и X придется открывать само приложение NFC Tools и нажимать «Чтение».

Настроить метку можно и через стандартные «Команды» в iOS, но, как мне показалось, это немного запутаннее, и куда проще воспользоваться NFC Tools. Небольшой лайфхак — прикладывайте iPhone к метке верхней гранью, а не задней крышкой, иначе метка может не найтись.

Подведение итогов

Можно смело заявить, что NFC-метки являются очень полезными. Они могут автоматизировать действия смартфона. Также такие метки можно похвалить за универсальность — какие именно команды будет выполнять девайс, зависит только от вас. Словом, NFC-метки делают использование телефона более удобным