Кіріспе

Қашықтыққа жақын байланыс (NFC) – екі электрондық құрылғыны жақынға келтіру арқылы байланыс орнатуға мүмкіндік беретін байланыс протоколдары жиынтығы. NFC төмен жылдамдықты қосылымды қарапайым орнату арқылы ұсынады, оны мүмкіндігі бар сымсыз байланыстарды бастау үшін пайдалануға болады. Кредиттік карталарда қолданылатындай шифрлау алгоритмдерін қолдану арқылы қауіпсіз байланыс қамтамасыз етіледі, егер олар жеке аумақ желісі ретінде қарастырылатын талаптарға сай келсе.

NFC стандарттары

NFC стандарттары байланыс протоколдары мен дерек алмасу форматтарын қамтиды және ISO/IEC 14443 және FeliCa сияқты қолданыстағы радиожиілік идентификациясы (RFID) стандарттарына негізделген. Стандарттарға ISO/IEC 18092 және NFC Форумымен анықталған стандарттар кіреді. NFC Форумынан өзге, GSMA тобы ұялы телефондарда GSMA NFC стандарттарын енгізу үшін платформаны анықтады. GSMA-ның жұмысына Сенімді қызметтер менеджері, Бір сымды протокол, сынақ/сертификация және қауіпсіз элемент кіреді. NFC мүмкіндігі бар портативті құрылғылар, мысалы, NFC-ге сәйкес келетін жүйеге қосылғанда электрондық таңбаларды оқу немесе төлем жасау үшін қосымша бағдарламалық жасақтамамен жабдықталуы мүмкін. Бұлар NFC протоколдары бойынша стандартталған, бұрынғы жүйелерде қолданылған меншік технологияларды алмастырады. France Brevets, 2011 жылы құрылған патенттік қор, NFC үшін патенттік лицензиялау бағдарламасын жүзеге асырып жатыр. Бұл бағдарлама Dolby Laboratories-тің тәуелсіз еншілес компаниясы Via Licensing Corporation әзірлеген, және 2012 жылдың мамырында тоқтатылды. Платформаға тәуелсіз, тегін және ашық кодты NFC кітапханасы GNU Lesser General Public License бойынша қолжетімді. Қазіргі және күтілетін қолданыстарға байланыссыз транзакциялар, дерек алмасу және Wi-Fi сияқты күрделі байланыстарды жеңілдету кіреді. Сонымен қатар, егер қосылған құрылғылардың бірі Интернетке қосылған болса, екіншісі онлайн қызметтермен дерек алмаса алады.

Қауіпсіздік

NFC-нің қашықтығы бірнеше сантиметрге дейін шектелгенімен, стандартты қарапайым NFC тыңшылыққа осал және деректерді өзгертуге ұшырауы мүмкін. Қолданбалар қауіпсіз байланыс арнасын орнату үшін жоғары деңгейдегі криптографиялық протоколдарды қолдана алады. Сымсыз деректерді жіберуге арналған радиосигналды антенналар арқылы қабылдауға болады. Шабуылшының радиосигналды тыңшылыққа алу қашықтығы бірнеше параметрлерге байланысты, бірақ әдетте 10 метрден аспайды. Тыңшылық байланыс режиміне де өте сезімді. Өзіндік радиожиілік өрісін жаратпайтын пассивті құрылғыны, белсенді құрылғыға қарағанда тыңдау қиынырақ. Шабуылшы әдетте белсенді құрылғыдан 10 метрлік, ал пассивті құрылғыдан 1 метрлік қашықтықта тыңшылық жасай алады. NFC құрылғылары көбінесе ISO/IEC 14443 протоколдарын қолдайтындықтан, релелік шабуылдарға мүмкіндік бар. Бұл шабуылда, қарсылас оқырманның сұранысын құрбанға жібереді және оның жауабын оқырманға нақты уақытта қайтарады, құрбанның смарт-картасының иесі болып көрінеді. Бұл ортадағы адамға жасалған шабуылға ұқсас.

СТОЛПАН

StoLPaN (Store Logistics and Payment with NFC) – Еуропалық Комиссияның Ақпараттық қоғам технологиялары бағдарламасы қолдаған жалпыеуропалық консорциум. StoLPaN NFC технологиясының жергілікті сымсыз ұялы байланыстағы мүмкіндіктерін зерттейді.

Қолданбалар

NFC бір және екі жақты байланысты қамтамасыз етеді, бұл көптеген қолданбалар үшін ыңғайлы. NFC құрылғылары электрондық жеке куәліктер мен кілттер ретінде жұмыс істей алады.

Сауда

NFC құрылғыларын кредиттік карталар мен электрондық билеттердегі смарт-карталарда қолданылатын сияқты, байланыссыз төлем жүйелерінде пайдалануға болады, сондай-ақ осы жүйелерді алмастыруға/толықтыруға мүмкіндік беретін мобильді төлемдерді жүзеге асыруға болады. Android 4.4 нұсқасында Google хост картасын эмуляциялау (HCE) арқылы қауіпсіз NFC негізделген транзакцияларға, төлемдерге, адалдық бағдарламаларына, картаға қол жеткізуге, жол билеттеріне және басқа да жекелеген қызметтерге қолдау көрсетті. HCE кез келген Android 4.4 қолданбасына NFC смарт-картасын эмуляциялауға мүмкіндік береді, бұл пайдаланушыларға өз құрылғылары арқылы транзакцияларды бастауға мүмкіндік береді. Қолданбалар HCE карталары және басқа да NFC негізделген транзакциялар үшін оқырман ретінде жұмыс істеу үшін жаңа Reader Mode режимін пайдалана алады. 2014 жылдың 9 қыркүйегінде Apple Apple Pay құрамында NFC-мен қамтамасыз етілген транзакцияларды қолдауды жариялады. iOS 11 енгізілгеннен кейін Apple құрылғылары үшінші тарап әзірлеушілеріне NFC таңбаларынан деректерді оқуға мүмкіндік береді. 2022 жылғы деректер бойынша Ұлыбританияда бес негізгі NFC қолданбасы бар: Apple Pay, Google Pay, Samsung Pay, Barclays Contactless Mobile және Fitbit Pay. UK Finance компаниясының 2021 жылғы UK Payment Markets Summary шолуында Apple Pay, Google Pay және Samsung Pay қарастырылып, Ұлыбританияда 17,3 миллион ересек адам мобильді төлемге тіркелгені анықталды (алдыңғы жылмен салыстырғанда 75%-ға өсім) және олардың 84%-ы мобильді төлем жасаған.

Басқа қосылымдарды жүктеу

NFC қарапайым орнатумен төмен жылдамдықты қосылымды ұсынады, оны мүмкіндіктері жоғары сымсыз қосылымдарды іске қосу үшін пайдалануға болады. Мысалы, Android Beam бағдарламалық құралы файлдарды жіберу кезінде жұптастыруды және Bluetooth қосылымын орнату үшін NFC-ді пайдаланады, содан кейін екі құрылғыда да Bluetooth-ты өшіреді. Nokia, Samsung, BlackBerry және Sony компаниялары NFC технологиясын қолданып, Bluetooth гарнитураларын, медиаплеерлер мен динамиктерді бір түрту арқылы жұптастырады. Осы принцип Wi-Fi желілерін конфигурациялау үшін де қолданылуы мүмкін. Samsung Galaxy құрылғыларында S Beam деп аталатын мүмкіндік бар – бұл Android Beam-нің кеңейтілген нұсқасы, ол NFC-ні (MAC мекенжайы мен IP мекенжайларын алмасу үшін) пайдаланады, содан кейін файлдар мен құжаттарды бөлісу үшін Wi-Fi Direct қолданады. Wi-Fi Direct-ті Bluetooth-қа қарағанда пайдаланудың артықшылығы – ол 300 Мбит/с жылдамдыққа дейін жоғары жылдамдықта деректерді тасымалдауға мүмкіндік береді.

Жеке сәйкестік және кіру белгілері

NFC мүмкіндігі бар құрылғылар паспорттар мен жеке куәліктердегідей электрондық жеке куәліктер ретінде, сондай-ақ жол төлемі, қоғамдық көлік билеттері, кіру карталары, автомобиль кілттері және кіру таңбалары үшін қолданылатын кілт карталары ретінде жұмыс істей алады. NFC Форумы 2015 жылы NFC таңбаларының тұтастығы мен нақтылығын арттыру мақсатында қолтаңба жазу түрінің сипаттамасын (RTD) 2.0 жариялады. Бұл ереже NFC құрылғысына таңба деректерін тексеруге және таңба авторын анықтауға мүмкіндік береді.

Ойын

NFC технологиясы Skylanders: Spyro's Adventure ойынынан бастап бейне ойындарда қолданыла бастады. Бұл – жекешелендірілетін фигуркалар, әр фигуркада жеке мәліметтер болады, сондықтан екі бірдей фигурка жоқ. Nintendo Wii U GamePad – NFC технологиясын қосып шығарылған алғашқы консоль. Кейіннен ол Nintendo 3DS отбасысына (New Nintendo 3DS/XL құрамына енгізілді, сондай-ақ ескі 3DS консольдерімен инфрақызыл арқылы байланыс жасайтын жеке сатылатын оқырманға енгізілді) және Nintendo Switch отбасына (оң Joy-Con контроллеріне және тікелей Nintendo Switch Lite құрамына енгізілді) қосылды. Amiibo аксессуарлары мүмкіндіктерді ашу үшін NFC технологиясын пайдаланады.

Спорт

Adidas Telstar 18 – ішінде NFC чипі орналасқан футбол добы. Бұл чип пайдаланушыларға смартфон арқылы доппен байланысуға мүмкіндік береді.

Bluetooth салыстыруы

Aspect NFC Bluetooth Bluetooth Low Energy Tag қуатты қажет етеді Жоқ Иә Тегтің құны US$0.10 US$5.00 RFID үйлесімді ISO/IEC 18000 3Active Стандарттау органы ISO/IEC Bluetooth SIG Желілік стандарт ISO/IEC 13157 және т.б. IEEE 802.15.1 болды; қазір SIG ерекшеліктері Топология нүктеден нүктеге Сымсыз жеке аймақтық желі (WPAN) Криптография RFID-мен жоқ Жетістік < 20 см ≈100 м (класс 1) ≈50 м Жиілігі 13.56 МГц 2.4–2.5 ГГц Бит жылдамдығы 424 кбит/с 2.1 Мбит/с 1 Мбит/с Орнату уақыты < 0.1 с < 6 с < 0.006 с Ағымдағы тұтыну < 15 мА (оқу) Классқа байланысты < 15 мА (оқу және тарату)

NFC және Bluetooth – ұялы телефондарда қол жетімді салыстырмалы түрде қысқа қашықтықтағы байланыс технологиялары. NFC, Bluetooth-қа қарағанда баяу жылдамдықпен жұмыс істейді және оның қашықтығы әлдеқайда қысқа, бірақ энергияны әлдеқайда аз тұтынады және жұптастыруды қажет етпейді. NFC стандартты Bluetooth-қа қарағанда тез орнатылады, бірақ Bluetooth төмен энергиясына қарағанда беру жылдамдығы төмен. NFC арқылы құрылғыларды анықтау үшін қолмен конфигурация жасаудың орнына екі NFC құрылғысы арасындағы байланыс 0,1 секундтан аз уақыт ішінде автоматты түрде орнатылады. NFC-нің ең жоғары деректерді беру жылдамдығы (424 кбит/с) Bluetooth V2.1 (2,1 Мбит/с) жылдамдығынан төмен. NFC-нің 20 см-ден аз жұмыс арақашықтығы қаламаған тыңдаудың ықтималдығын азайтады, оны әсіресе сигналды оның таратушы физикалық құрылғысымен (және соған сәйкес пайдаланушымен) байланыстыруды қиындататын көпшілік орындарға қолайлы етеді. NFC қолданыстағы пассивті RFID (13,56 МГц ISO/IEC 18000 3) инфрақұрылымдарымен үйлесімді. Ол Bluetooth V4.0 төмен энергия протоколына ұқсас салыстырмалы түрде аз қуатты қажет етеді. Алайда, NFC электрмен қамтамасыз етілмеген құрылғымен жұмыс істегенде (мысалы, сөндірілген телефон, байланыссыз смарт-кредит картасы, смарт-плакат) NFC энергиясын тұтыну Bluetooth V4.0 Low Energy-ден жоғары, өйткені пассивті тегті жарықтандыру үшін қосымша қуат қажет. MasterCard PayPass-ке Android және BlackBerry платформалары үшін қосымша NFC қолдауын қосып, PayPass пайдаланушыларына Android немесе BlackBerry смартфондарын пайдалана отырып төлем жасауға мүмкіндік берді. Samsung пен Visa серіктестігі Galaxy S4 смартфонына 'payWave' қосымшасын қосты. 2012 жылы Microsoft Windows Phone 8 және Windows 8 операциялық жүйесімен бірге өзінің мобильді ОЖ-да NFC функционалдығын қосты. Microsoft Windows Phone 8 жүйесінде NFC төлемдері үшін "Wallet hub" қамтамасыз етеді және бірнеше NFC төлем қызметтерін бір қолданбаға біріктіре алады. 2014 жылы Apple компаниясы NFC-ті қолдау үшін iPhone 6 шығарды. және 2019 жылдың қыркүйегінен бастап iOS 13-те Apple енді NFC тегтерін NFC қосымшасын пайдалану арқылы оқуға және таңбалауға мүмкіндік береді.

Жұмысқа орналастыру

2011 жылдың сәуір айына дейін жүздеген NFC сынақтары өткізілді. Кейбір компаниялар бір немесе бірнеше елде толыққанды қызмет көрсетуге көшті. Көп елдік жобалардың арасында Orange компаниясының NFC технологиясын Еуропаның бірнеше еліндегі банктерге, бөлшек сауда орындарына, көлік және қызмет көрсету ұйымдарына енгізуі, сондай-ақ Airtel Africa және Oberthur Technologies компанияларының Африканың 15 елінде іске қосылуы бар. China Telecom (Қытайдың үшінші ірі ұялы байланыс операторы) 2013 жылдың қараша айында NFC-ні іске қосты. Компания бірнеше банктермен келісімшарт жасасып, олардың төлем қолданбаларын SIM-карталарында пайдалануға мүмкіндік берді. China Telecom компаниясы бұл әмиян купондарды, мүшелік карталарды, жанармай карталарын және билеттерді қолдайтынын мәлімдеді. Компания 2014 жылға дейін 40 NFC телефон моделін және 30 миллион NFC SIM-картасын шығаруды жоспарлады. Softcard (бұрын Isis Mobile Wallet) – Verizon Wireless, AT&T және T-Mobile компанияларының бірлескен кәсіпорны. Кейбір аймақтарда сынақтан өткеннен кейін, олар АҚШ-та іске қосылды. Vodafone компаниясы Visa компаниясымен серіктестікпен Испанияда NFC негізіндегі Vodafone SmartPass мобильді төлем қызметін іске қосты. Бұл смартфондағы NFC мүмкіндігі бар SIM-картасы бар тұтынушыларға кез келген төлем терминалында байланыссыз төлем жасауға мүмкіндік береді. Израильдің OTI компаниясы, контактсіз микропроцессорлық смарт-карта технологиясын жобалайтын және дамытатын компания, АҚШ-тағы өзінің серіктесінің біріне NFC оқырмандарын жеткізу келісімшартын жасасты. Серіктес 3 жыл ішінде 10 миллион долларлық OTI NFC оқырмандарын сатып алуға міндетті болды. Rogers Communications 2014 жылдың сәуір айында Канадада пайдаланушыларға телефон арқылы төлем жасауға мүмкіндік беретін Suretap виртуалды әмиянын іске қосты. Suretap пайдаланушылары ұлттық бөлшек сауда желілерінен сыйлық карталарын және алдын ала төленген MasterCard карталарын жүктей алады. Шри-Ланканың алғашқы жұмыс күшінің смарт-картасы NFC технологиясын пайдаланады. 2013 жылдың 13 желтоқсанынан бастап Tim Hortons TimmyME BlackBerry 10 қосымшасы пайдаланушыларға алдын ала төленген Tim Card-ты қосымшаға байланыстыруға мүмкіндік берді, соның арқасында NFC мүмкіндігі бар құрылғыны стандартты контактсіз терминалға тигізу арқылы төлем жасауға болады. Google Wallet тұтынушыларға виртуалды әмиянға кредит картасы және адалдық картасы туралы ақпаратты сақтауға және содан кейін MasterCard PayPass транзакцияларын қабылдайтын терминалдарда NFC мүмкіндігі бар құрылғыны пайдалануға мүмкіндік береді. Германия, Австрия, Финляндия, Жаңа Зеландия, Италия, Иран, Түркия және Грекия қоғамдық көлікте NFC билет жүйесін сынақтан өткізді. Литва астанасы Вильнюс 2013 жылдың 1 шілдесінде қоғамдық көліктегі қағаз билеттерді ISO/IEC 14443 типті А карталарымен толық ауыстырды. Австралияның Bankmecu және карта шығарушы Cuscal компаниялары NFC стикерлері арқылы төлемдерді жүзеге асыру бойынша сынақты аяқтады, бұл тұтынушыларға Visa payWave терминалдарында смарт-стикер арқылы байланыссыз төлем жасауға мүмкіндік берді. Үндістанда билет сату мақсатында кассаларда NFC-ге негізделген транзакциялар жүзеге асырылды. Кениядағы Google және Equity Bank серіктестігі BebaPay брендімен астана Найробиде қоғамдық көлік үшін NFC төлем жүйелерін енгізді. 2019 жылдың қаңтар айында Австралияның Виктория штатында қоғамдық көліктегі жол ақысын төлеу үшін NFC мүмкіндігі бар Android ұялы телефондарын пайдалану бойынша сынақ басталды.