NFC

Η επικοινωνία κοντινού πεδίου (near field communication, NFC) αποτελεί μια πρότυπη τεχνολογία συνδεσιμότητας, η οποία διαδίδεται και εξελίσσεται ραγδαία με κύριο σκοπό τη λύση αρκετών προβλημάτων, σύγχρονων αλλά και μελλοντικών. Είναι μια μικρής εμβέλειας ασύρματη τεχνολογία, η οποία λειτουργεί στη συχνότητα των 13,56 MHz και μεταφέρει δεδομένα με ρυθμό έως και 424 kbps και έχει γίνει γνωστή κυρίως μέσω της χρήσης της από τα κινητά τελευταίας γενιάς (smartphones). Η λειτουργία της βασίζεται στην επαφή ή στην προσέγγιση, σε απόσταση περίπου τεσσάρων με πέντε εκατοστών, της συσκευής που περιέχει το τσιπ NFC, σε κάποια άλλη συσκευή που περιλαμβάνει τον κατάλληλο αισθητήρα.

Ιστορικά

Η τεχνολογία αυτή δημιουργήθηκε το 2004 μετά από  συνεργασία της Nokia, της Philips και της Sony, με την εξάπλωση της να είναι μεγαλύτερη των προσδοκιών και να μελετάται συνεχώς για περισσότερους τομείς της καθημερινότητας, όπως για παράδειγμα η γρήγορη ανάγνωση και εγγραφή δεδομένων, η χρήση εικονικών πιστωτικών καρτών, η πιστοποίηση οντοτήτων αλλά και η ενεργοποίηση υπηρεσιών. Η τεχνολογία NFC συνδυάζει παλιότερες τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας όπως το Bluetooth και η RFID, οι οποίες εναρμονίζονται ώστε να παρέχονται υπηρεσίες στους χρήστες στις παρακάτω ενδεικτικές περιπτώσεις: 
 Έλεγχος πρόσβασης 
 Ηλεκτρονικές συναλλαγές
 Ανταλλαγή και συλλογή πληροφοριών 
 Νομιμότητα
 Πληρωμές
 Μεταφορές/Διαβιβάσεις
 Πιστοποιήσεις  

Η τεχνολογία της επικοινωνίας κοντινού πεδίου πληροί τις προδιαγραφές των standard ISO/IEC 14443 A&B και Felica (ISO 18092) και προωθήθηκε κυρίως μέσω του NFC Forum (2004) στο οποίο συμμετέχουν 140 γνωστές εταιρίες και από άλλους οργανισμούς. Το NFC ορίζει τρεις κατηγορίες λειτουργίας: 
 λειτουργία γρήγορης ανάγνωσης/εγγραφής (read/write mode, 48 Byte-9KB)
 λειτουργία Peer-to-Peer μέσω σύνδεσης δύο συσκευών ομότιμης σχέσης
 λειτουργία NFC καρτών εξομοίωσης που επιτρέπει στη συσκευή να συμπεριφέρεται στα πρότυπα μιας smartcard (μπρελόκ, αυτοκόλλητα, έξυπνες κάρτες με διαφορετική χωρητικότητα)

Υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι καρτών για τη συγκεκριμένη τεχνολογία: 

Η τεχνολογία NFC διαδίδεται με πολύ γρήγορους ρυθμούς λόγω της αξιοποίησης τους από τα έξυπνα κινητά (smartphones). Για αυτό το λόγο τον Νοέμβρη του 2011 οι 45 μεγαλύτερες εταιρίες κινητής τηλεφωνίας του κόσμου με κοινή τους ανακοίνωση δεσμεύτηκαν να υποστηρίξουν τις νέες κάρτες SIM που θα ενσωματώνουν την τεχνολογία NFC.
Παρακάτω εμφανίζονται ονομαστικά οι τεχνολογίες NFC:
 NDEF (NFC Data Exchange Format)
 RTD (Record Type Definition)
 NDEF message
 NDEF record
 NDEF payload

Λειτουργικότητα 
Το NFC είναι μία τεχνολογία σαν την ασύρματη επικοινωνία αλλά λειτουργεί σε πολύ μικρότερες αποστάσεις περίπου 4 εκατοστά. Πάντα υπάρχει ένας αποστολέας και ένας δέκτης. Ο αποστολέας ενεργά δημιουργεί ένα πεδίο ραδιοσυχνότητας όπου μπορεί να τροφοδοτήσει έναν παθητικό στόχο. Επιτρέπει την γρήγορη ανάγνωση και εγγραφή δεδομένων. Εκτός από τα κινητά υπάρχουν και NFC κάρτες σε μορφή έξυπνων καρτών με διαφορετική χωρητικότητα ανάλογα με την χρήση. Το NFC μπορεί να βρίσκεται σε 3 διαφορετικές καταστάσεις λειτουργίας. Η πρώτη είναι η Read/Write όπου η μια συσκευή είναι Active και η άλλη Passive και επιτρέπει τις εφαρμογές να μεταδώσουν και να λάβουν δεδομένα. Η δεύτερη είναι η Card emulation όπου επιτρέπει τις NFC συσκευές να συμπεριφέρονται σαν έξυπνη κάρτα. Και τέλος η τελευταία είναι η Peer to Peer όπου ορίζεται για επικοινωνία από συσκευή σε συσκευή σε επίπεδο σύνδεσης. Τα μηνύματα που μεταδίδονται είναι τεχνολογίας NDEF και μπορεί να είναι τύπου Smart Poster (για την ανάγνωση επιπλέον πληροφορίας από διαφημιστικά πόστερ), Handover (για παράδειγμα την άμεση σύνδεση δύο συσκευών Bluetooth με το άγγιγμα τους), vCard (μεταφορά στοιχείων υπό μορφή vCard) και URL (σύνδεσμος σε ιστοσελίδα). Επίσης μια άλλη τεχνολογία είναι και το RTD όπου χρησιμοποιεί συγκεκριμένο τύπο εγγραφής και όνομα τύπου που μπορούν να μεταφέρονται σε μια εγγραφή NDEF.

Χρησιμότητα 
Το NFC έχει πολύ μεγάλη χρησιμότητα στην καθημερινότητα και εφαρμόζεται σε πάρα πολλούς τομείς. Ο διαμοιρασμός αρχείων γίνεται με πάρα πολύ εύκολο τρόπο απλά ακουμπώντας την μια συσκευή με την άλλη. Η πληρωμή ενός λογαριασμού γίνεται εξίσου εύκολα ακουμπώντας τις συσκευές και πληκτρολογώντας το ποσό. Η σύνδεση multiplayer ανάμεσα σε δυο συσκευές εδραιώνεται πιο γρήγορα από ποτέ απλά ακουμπώντας τις δυο συσκευές. Παράλληλα, υπάρχει η δυνατότητα να φέρουμε δυο συσκευές σε επαφή και οι χρήστες τους να γίνουν φίλοι στο Facebook ή να μοιραστούν κάτι κοινό ή την τοποθεσία όπου βρίσκονται. 

Εντατική χρήση της τεχνολογίας NFC αρχίζει να παρατηρείται από τον επαγγελματικό κόσμο, κυρίως μέσω των έξυπνων επαγγελματικών καρτών NFC όπως η Metacard, εκσυγχρονίζοντας με αυτόν τον τρόπο μία από τις πιο παραδοσιακές και περιβαλλοντικά επιβλαβείς συνήθειες των εταιρειών, αυτή της παραγωγής χιλιάδων χάρτινων – πλαστικοποιημένων καρτών (υπολογίζεται ότι το 98% των παραδοσιακών επαγγελματικών καρτών καταλήγει στα σκουπίδια).  

Ακόμη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα μέσα μαζικής μεταφοράς, όπου θα υπάρχουν συστήματα πληρωμής με την τεχνολογία NFC και οι χρήστες θα περνάνε απλά τις συσκευές τους και θα αγοράζουν άμεσα και εύκολα το εισιτήριο. Επίσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άμεση σύνδεση δυο συσκευών όπως για παράδειγμα το Bluetooth και αντί να πρέπει να κάνουμε αναζήτηση να βρούμε την συσκευή που θέλουμε και να βάλουμε τον κωδικό απλά ακουμπάμε τις δυο συσκευές και κατευθείαν γίνεται η αποστολή του αρχείου. Όπως παρατηρείτε η χρησιμότητα του NFC είναι πολύ μεγάλη και διευκολύνει πολλές λειτουργίες στην καθημερινότητα του χρήστη. Όλο και περισσότερες διαδικασίες αξιοποιούν την τεχνολογία του NFC.

Σύγκριση με το Bluetooth
Το NFC και το Bluetooth είναι τεχνολογίες υψηλής συχνότητας ασύρματης επικοινωνίας μικρής εμβέλειας που περιλαμβάνονται σε ηλεκτρονικές συσκευές για εύκολη και ασφαλή αλληλεπίδραση ανάμεσα σε δύο ηλεκτρονικές συσκευές. Το NFC είναι μία τεχνολογία ασύρματης σύνδεσης η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια αμφίδρομη αλληλεπίδραση ανάμεσα σε ηλεκτρονικές συσκευές εντός κάποιων εκατοστών. Το Bluetooth είναι επίσης μία ασύρματη τεχνολογία η οποία σχεδιάστηκε  για την αλληλεπίδραση μεταξύ των συσκευών επικοινωνίας εντός 10 μέτρων εμβέλειας χωρίς φυσική σύνδεση.

Το NFC εδραιώνει μια σύνδεση πιο γρήγορα από το κανονικό Bluetooth, αλλά όχι πιο γρήγορα από το Bluetooth χαμηλής ενέργειας. Αυτό συμβαίνει διότι το NFC εδραιώνει αυτόματα μια σύνδεση ανάμεσα σε δυο συσκευές σε λιγότερο από ένα δέκατο του δευτερολέπτου. Ο μέγιστος ρυθμός μεταφοράς δεδομένων για το NFC είναι 424 Kbit/s και είναι πολύ πιο αργό από το Bluetooth που στις πρώτες του εκδόσεις ήταν 2,1 Mbit/s.

Το NFC απαιτεί ωστόσο λιγότερη ενέργεια υπό κανονικές συνθήκες, ενώ όταν δουλεύει με μία μη τροφοδοτούμενη με ρεύμα συσκευή όπως για παράδειγμα μια έξυπνη πιστωτική κάρτα, τότε η κατανάλωση ενέργειας ανεβαίνει. Το NFC βασίζεται στην επαγωγική ζεύξη, όπου τα αόριστα συνδεδεμένα επαγωγικά κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να μοιράζουν ενέργεια και δεδομένα ανάμεσα σε δύο συσκευές σε πολύ μικρή απόσταση. Το Bluetooth είναι ένα ιδιόκτητο πρωτόκολλο για μικρής εμβέλειας επικοινωνία με υψηλό επίπεδο ασφαλείας. Αναπτύχθηκε από την Telecom Vendor Ericsson. Λειτουργεί στη συχνότητα ISM (2,4 GHz).

Ασφάλεια
Παρόλο που η εμβέλεια επικοινωνίας του NFC είναι περιορισμένη σε κάποια εκατοστά, το NFC από μόνο του δεν μπορεί να εγγυηθεί για την ασφαλή επικοινωνία. Οι εφαρμογές θα πρέπει να χρησιμοποιούν υψηλότερου επιπέδου πρωτόκολλο κρυπτογράφησης για να εδραιώσουν ένα ασφαλές κανάλι. Η διασφάλιση των δεδομένων στο NFC, απαιτεί τη συνεργασία πολλών μελών. Οι πάροχοι συσκευών θα πρέπει να διασφαλίσουν τα τηλέφωνα με ενεργοποιημένο το NFC με ισχυρούς αλγόριθμους κρυπτογράφησης και πρωτόκολλα αυθεντικοποίησης. Οι πελάτες θα πρέπει να προστατεύουν τις προσωπικές τους συσκευές και τα δεδομένα με κωδικούς πρόσβασης, κλείδωμα πληκτρολογίου, και λογισμικά κατά των ιών και οι πάροχοι εφαρμογών θα πρέπει να χρησιμοποιούν συστήματα κατά των ιών, του κακόβουλου λογισμικού για την αποτροπή μόλυνσης των συστημάτων τους. Υπάρχουν διάφοροι τύποι επιθέσεων. Κάποιοι από αυτούς είναι οι Eavesdropping, Data modification, Relay attack, Lost property και Walk-off. Είναι σχετικά εύκολο να καταστρέψεις τα δεδομένα χρησιμοποιώντας ένα RFID παρεμβολέα. Δεν υπάρχει τρόπος σήμερα να αποτρέψουμε τέτοια επίθεση. Ωστόσο, εάν οι συσκευές ελέγχουν το πεδίο RF ενώ στέλνουν δεδομένα, είναι πιθανό να ανιχνεύσουν την επίθεση.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης συστημάτων NFC

Πλεονεκτήματα 
 Οι NFC αλληλεπιδράσεις είναι εύκολες και απλές καθώς δεν χρειάζεται παρά μόνο ένα απλό άγγιγμα.
 Η χρήση NFC είναι ιδανική για το ευρύτερο φάσμα των επιχειρήσεων καθώς είναι εύκολη στη χρήση, βελτιώνει την επικοινωνία μεταξύ των μελών της επιχείρησης.
 Η NFC τεχνολογία διευκολύνει την απλή και γρήγορη εγκατάσταση των ασύρματων τεχνολογιών όπως το Bluetooth και το WiFi.
 Είναι εγγενώς ασφαλής η χρήση καθώς οι μεταδόσεις είναι μικρής εμβέλειας (από ένα άγγιγμα σε μόλις λίγα εκατοστά). Επίσης σημαντικό χαρακτηριστικό είναι ότι δεν μπορεί να γίνει υποκλοπή δεδομένων ασύρματα.
 Βρίσκει εφαρμογή σε πολλές χρήσεις όπως στις πληρωμές, στα εισιτήρια, στη διαφήμιση, στις έξυπνες κάρτες, στην ανταλλαγή δεδομένων, στην κρυπτογράφηση παρουσίας και στον έλεγχο πρόσβασης.
 Αξιοποιεί τα κινητά τηλέφωνα ως μέσο αλληλεπίδρασης. Είναι ευρέως διαδεδομένα και τα κουβαλάμε πάντα μαζί μας, έχουν επεξεργαστή, έχουν συνήθως πρόσβαση στο διαδίκτυο, είναι διαδραστικά (πληκτρολόγιο, οθόνη αφής) και διαθέτουν ώριμα λειτουργικά συστήματα.

Μειονεκτήματα 
 Τα συστήματα NFC είναι εύκολο να υποκλαπούν. Οποιοσδήποτε είναι σε θέση να κλέψει τις προσωπικές πληροφορίες του καθενός πολύ εύκολα και αυτό γιατί δεν υπάρχει κάποιο αυστηρό μέτρο ασφαλείας. Μια προσθήκη θα μπορούσε να είναι ένα σύστημα αναγνώρισης προσώπου ή αναγνώρισης δακτυλικών αποτυπωμάτων.
 Ένα άλλο θέμα είναι ότι επειδή η λειτουργία του NFC γίνεται εξ αποστάσεως υπάρχει ο κίνδυνος απώλειας των δεδομένων.

Μελλοντική εξέλιξη

Μια καινοτομία που πρόκειται να λάβει δράση είναι στο καινούργιο προϊόν “angry birds magic” όπου θα φέρει το παιχνίδι στον πραγματικό κόσμο με τη χρήση του NFC και GPS. Άλλες εφαρμογές που συζητούνται είναι εφαρμογές που αφορούν την παρακολούθηση της υγείας, όπως επίσης και τρόπους ώστε να εφοδιάσουν τα «έξυπνα σπίτια» με πόρτες που όχι μόνο ξεκλειδώνουν μέσω ενός NFC συστήματος, αλλά μπορούν επίσης να επικοινωνήσουν με άλλα αντικείμενα στο σπίτι.

Ένα δημοσίευμα των Digitimes αναφέρει ότι η Apple αναμένεται να συμπεριλάβει NFC (Near Field Communication) δυνατότητες στο iPhone μέσα στο 2013 με την επόμενη μεγάλη αναβάθμιση στη συσκευή. Οι πληροφορίες, μάλιστα, για την προσθήκη NFC στο iPhone υπήρχαν εδώ και πολλούς μήνες αλλά τελικά το iPhone 4S δεν περιέλαβε την τεχνολογία. Το δημοσίευμα αναφέρει ότι και η Apple θα εισέλθει σε αυτό το χώρο με τις NFC συσκευές μέσα στο 2013 συμμετέχοντας στην ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας από το 10% στο 50% μέσα στα επόμενα δύο χρόνια. Παρ'όλα αυτά,το iphone 5s,που ανακοινώθηκε τον Σεπτέμβριο του 2013 δεν υποστηρίζει την τεχνολογία NFC.

Παραπομπές

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

Ασύρματο δίκτυο
Δίκτυα υπολογιστών
Πρότυπα ISO