NFC（Near Field Communication）

NFCの導入を初めて検討される方に、その概要をお知らせします
NFCの概要と特徴
NFCの位置づけと用途
NDEF（NFC DATA Exchange Format)
NFC Dynamic Tagについて
RFIDリーダライタと対応規格

作成 2013年10月
追記 2014年 9月※参考文献：NFCフォーラムの資料参照－1 －ALL Rights Reserved Copyright (C) 2014, AFX Co.,Ltd.

NFCの概要と特徴
Suicaに代表されるRFIDを利用した乗車券が導入されたのは2001年11月、その後RFID製品はリーダライタ、RFIDタグともに公共、自治体、一般産業、医療、アミューズメントなど、様々な分野に導入されています。
NFC（NearFieldCommunication）は、エアーインタフェースとプロトコルがNFCIP-1（ISO/IEC18092)として、2003年に国際標準となり、SONYとNXPが規格立案した経緯もあって、対象カードはFeliCaとMIFAREとなっています。
その後、他のICカード（ISO/IEC14443A/B、ISO/IEC15693、ISO/IEC18000-3）を含めNFCIP-2も制定されました。
NFCの特徴 ・・・
リーダライタモード

RFIDリーダライタとして、ICカードの読み書きができます。
読み書きできるICカードは、FeliCa、MIFARE、TYPEA、TYPEB、ISO15693(IP-2の場合）で、ほぼ全てに対応しています。

カードエミュレーションモード

ICカードとして振る舞うことができます。
NFCを搭載していると、自分がICカードになって、相手のリーダライタから読み書きができる。スマホにもNFCが搭載されており、実際におサイフケータイやSuicaなどの交通系カードとして使用しています。

ピアツーピアモード

端末間通信機能（P2P)
NFCを搭載している２つの機器同士で、データ交換ができます。最大400kbit/s程度で、数Kbyteまでのデータであれば、実用になります。「端末間ペアリング」や携帯同士の「メルアド交換」は、本機能で動作しています。
Reader/Writer
Mode

RTD
(RecordTypeDefinition)
NDEF(DataExchangeFormat)

CARD
Emulation Mode

Peer to Peer
Mode

Smart Card Capbility
for Mobile Devices

Tag Type 1,2,3,4

NFC Forum Protocol
Bindings,IP,OBEX・・・
LLCP
Logical Link Control Protocol

Mode Switch
ISO/IEC14443

ISO/IEC18092
FeliCaMIFARE

－2 －

TYPEA

TYPEB

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NFCの位置づけと用途

NFCでは、既存の非接触カードと互換性がある上、一般の利用者を想定した無線通信技術を提供しています。最大通信速度が424Kbpsで数cmまでの距離で情報交換するデバイスとして、普及を始めています。
基本操作である「タッチする」ことで、様々な用途で利用できます。代表的な事例を以下に記載します。
交通系

乗車カード、案内ポスタからの情報入手、KIOSK端末からの情報入手、タクシーなどの料金支払い

自動車

利用者ごとのミラーやシート位置の自動調整、扉の開閉、駐車料金の支払い、ナビとの会話、ドライブレコーダログ入手

オフィス

入退管理、名刺交換、PCログイン、複合機の利用、フリーデスク、社食での利用、タイムカード、施設利用、各種アカウント

店舗・レストラン

料金支払い、特典ポイント取得、クーポン利用、利用者間での情報交換、広告宣伝、商品説明、履歴照会

機器間通信自動販売機の利用、通信接続の確立（ハンドオーバ）、ファイル転送、運転条件セットアップ、運転履歴照会、その他情報交換

1Gb

100Mb

WiMax

WiFi

10Mb

３G
Bluetooth

1Mb

100Kb

GSM

NFC

0.01m

ZigBee

0.1m

1m

10m

－

3 －

100m

1Km

10Km

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NDEF（NFC DATA Exchange Format)

NFCデバイス間の通信において、互換性を維持するために予めタグのフォーマット(NDEF(NFC Data Exchange Format))を決めておき、これを利用することで様々なアプリケーションが有する機能を標準的に享受することができます。
なお、NDEFは、NFCForumで策定されました。
例えば、NDEFで定義されたタグにURLを書き込んでおきますと、これをNFCリーダライタで読み取ることで、そのURLサイトに誘導する機能が実現できます。NDEFデータにはNDEF Messageが含まれています。NDEF Messageは、1個以上のNDEF Recordから構成されています。NDEF仕様は、「The NDEF Specification」に規定されています。
NDEF Message
NDEF Record

b7b6b5b4b3

MBME

CFSRILNDEF Record

b2b1b0TNF

TYPE LENGTH(1Byte)
PAYLOAD LENGTH(1Byte(SR=1) or 4Byte(SR=0))3210
ID LENGTHIDPAYLOADNDEF Record

NDEF Record

NDEF Record

MBMessage Begin

このビットが1の場合、最初のNDEF Recordであることを意味します。

ME

Message End

このビットが1の場合、最後のNDEF Recordであることを意味します。

CR

Chunked Flag

このビットが1の場合、分割されたNDEF Messageであることを意味します。

SR

Short Record

このビットが1の場合、NDEF Message全体が255Byte以下であることを意味します。また、PAYLOAD Lengthも１Byteになります。

IL

ID Length

このビットが1の場合、IDが記録されていることを意味します。

TNF Type Name Format

TYPEの種類を意味します。NFCForumで規定されています。

0x00

Empty(空)0x01

NFC Forum well-known-type

0x02

Media-type as define in RFC2046

・・・ 多目的インターネットメール拡張 第2部 メディア型

0x03

Absolute URI as define in RFC 3986

・・・ インターネット標準化過程プロトコルを規定

0x04

NFC Forum external type0x05

Unknown

0x06

Unchanged

0x07

ReservedID

RFCに記載のIDを設定、PAYLOADの内容に応じて識別を設定します。未設定の場合もあります。

PAYLOAD

URL、通信パラメータ等を格納するデータ本体を表します。

NDEFフォーマットタグを検知して、識別し、それに応じて定義されたアプリケーションを適正なタイミングで開始することができます。
目的のRFタグをNDEFフォーマットに初期化、設定してアプリケーションで使用します。
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NFC Dynamic Tagについて

FeliCaプラグで代表されるカードエミュレーション機能を有する「NFC Dynamic Tag」。ホストマイコンとはUART又はI2Cで接続して、受動通信モードで動作します。
NFC
DynamicTag

UART or I2C
有線インタフェース

接続機器(ホストマイコン)

NFCスマホなど

RFIDリーダライタ側は、FeliCa、TYPE A/B 又は ISO15693でアクセスできるものがあります。
→
また、NFC Dynamic Tag内にフラッシュメモリを持っているものがあり、通常のRFIDタグのメモリのように利用することができます。
ホストマイコンの電源がOFFであっても、読み書きができます。但し、通電状態の方が読み取り距離が若干長くなるようです。
NFC搭載のスマートフォンと電子機器（家電・ナビ・ヘルスケア品・Wi-Fi/Bluetooth機器・自販機・サイネージなど）との通信ができます。さらにNDEFフォーマットで記録しておくことで様々なアプリケーション連携ができます。
AFX社でも、NFCブリッジと称して、2013年3QよりI2CインタフェースのBRD1018PIFBをリリースしています。
10×18×3.9mm(標準コネクタ） 動作電圧 DC1.7～3.6V LSI動作温度 -20～85℃
NFCリーダライタ ARI3000で約25mm（FeliCa）の読み取り距離です。
有線インタフェース I2C (100KHz)
BRD1018PIFB

また、UARTインタフェースのBRD3040PUFBをリリースしています。
30×40×3.9mm(標準コネクタ）
NFCリーダライタ ARI3000で約50mm（FeliCa）の読み取り距離です。
BRD3040PUFB

アンテナサイズ・コネクタ種別については、ユーザ要件に応じたカスタマイズ対応ができます。

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RFIDリーダライタと対応規格 1

参考距離：実際のRFIDタグ、環境により変動します。

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RFIDリーダライタと対応規格 2

参考距離：実際のRFIDタグ、環境により変動します。

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RFIDリーダライタと対応規格 3
NFCDynamicTag【NFCBridge】

IICインタフェースのダイナミックタグ、FeliCa又はTYPEBでアクセス。モジュールサイズやコネクタはカスタム対応が可能。

BRD1018PIFB

ダイナミックタグ○一体型○○

DC3.3V

IICハーネス

D10×W18×H3.9

メモリ432Byte内蔵、受注生産

BRD1632PIFB

ダイナミックタグ○一体型○○

DC3.3V

IIC

ハーネス

D16×W32×H3.9

メモリ432Byte内蔵、受注生産

BRD3040PIFB

ダイナミックタグ

○一体型

○

○

DC3.3V

IIC

ハーネス

D30×W40×H3.9

メモリ432Byte内蔵、受注生産

参考距離：実際のRFIDタグ、環境により変動します。

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