امتیاز دهید
  • 4.33 / 5 5
(3 نظر)

پروتکل ارتباطی NFC :

معرفی :

پروتکل ارتباطی NFC یا همان Near Field Communication در خانواده ارتباطات برد کم قرار دارد که بلوتوث، RFID و QR Code نیز جزء این خانواده هستند. ویژگی‌های مشترک اعضای این خانواده عبارتند از:

  • برد کم (زیر ۱۰ متر)
  • سرعت نسبتاً پایین تبادل داده‌ها (زیر ۱۰ مگابیت بر ثانیه)
  • مصرف انرژی بسیار پایین

شکل ۱ لوگوی NFC را نشان می‌دهد که بدنه دو وسیله‌ برای ارتباط با یکدیگر می‌بایست از محل این لوگو به یکدیگر تماس داده شوند.

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۱ : بدنه وسایل جهت اتصال از طریق پروتکل ارتباطی NFC می‌بایست از محل این لوگو به یکدیگر تماس داده شوند.

مشخصات فنی :

مشخصات فنی پروتکل ارتباطی NFC عبارتند از :

  • باند فرکانس : ۱۳.۵۶ مگاهرتز
  • سرعت ۱۰۶ ، ۲۱۲ و ۴۲۴ مگابیت بر ثانیه
  • استاندارد : ISO/IEC شماره‌های ۱۴۴۴۳ ، ۱۸۰۹۲ ، ۳-۱۸۰۰۰ ، ۲۱۴۸۱ و همچنین استاندارد FeliCa
  • سیستم کدینگ :
    • وسیله فعال (Active) با سرعت ۱۰۶ و ۲۱۲ کیلوبیت بر ثانیه: منچسترکد با مدولاسیون %۱۰
    • وسیل فعال (Active) با سرعت ۴۲۴ کیلوبیت بر ثانیه: کدینگ میلر با مدولاسیون %۱۰۰
    • وسیله غیرفعال (Passive) : منچسترکد با مدولاسیون %۱۰
  • برد : حداکثر ۱۰ سانتیمتر
  • نوع ارتباط : ارسال و دریافت هم‌زمان (Full Duplex)
  • لایه‌های شبکه بر پایه مدل استاندارد OSI مطابق شکل ۲:

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۲ : پروتکل ارتباطی NFC ، لایه‌های شبکه NFC بر پایه مدل استاندارد OSI

انواع وسایل :

از دیدگاه منبع انرژی، وسایل سازگار با پروتکل ارتباطی NFC به دو دوسته تقسیم می‌شوند:

    ۱) فعال (Active) :

این وسایل دارای منبع انرژی مستقل بوده و نیازی به وسیله دیگر جهت فعال شدن ارتباط ندارند، مانند گوشی موبایل.

    ۲) غیرفعال (Passive) :

این وسایل دارای منبع انرژی مستقل نبوده و جهت برقراری ارتباط با وسیله دیگر، به منبع انرژی آن وسیله نیاز دارند، مانند تگ (Tag) های NFC حاوی اطلاعات.

شکل ۳ یک تگ غیرفعال را نشان می‌دهد :

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۳ : یک تگ غیرفعال (Passive) باعلامت اتصال

طرز کار :

برای ارتباط دو وسیله از طریق پروتکل ارتباطی NFC ، سیگنال ارسالی وسیله فرستنده (به عنوان مثال گوشی موبایل) از طریق آنتن فرستنده که به صورت یک کویل القایی بسته شده، توسط کویل القایی آنتن گیرنده دریافت می‌گردد. در صورتی که گیرنده غیرفعال باشد، این سیگنال القایی انرژی لازم برای کارکرد تگ را فراهم می‌آورد و اطلاعات ذخیره شده از طریق آنتن گیرنده به آنتن فرستنده ارسال شده و بدین صورت ارتباط برقرار می‌گردد. اگر وسیله گیرنده نیز فعال باشد، به دلیل Full Duplex بودن این پروتکل، هر دو به صورت هم‌زمان قادر به ارسال و دریافت اطلاعات خواهند بود.

شکل ۴ اصول القای مغناطیسی جهت انتقال انرژی به تگ غیرفعال و خواندن اطلاعات آن را نشان می‌دهد :

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۴ : اصول القای مغناطیسی جهت انتقال انرژی به تگ و همچنین خواندن اطلاعات آن

 

شکل ۵ کویل القایی داخل یک تگ غیرفعال (Passive) را پس از برداشتن پوشش رویی تگ نشان می‌دهد :

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۵ : نمای داخلی یک تگ NFC غیرفعال (Passive) که کویل القایی را نشان می‌دهد.

انواع ارتباطات NFC :

  ۱) Peer-to-Peer :

در این حالت هر دو وسیله از نوع فعال بوده و پس از برقراری ارتباط، به تبادل دوطرفه اطلاعات خواهند پرداخت. مانند کپی فایل بین دو گوشی موبایل.

  ۲) Reader/Writer :

در این حالت یک وسیله فعال (مانند گوشی موبایل یا دستگاه ثبت حضور و غیاب غیر تماسی یا دستگاه کارت‌خوان مترو) و دیگری غیرفعال (مانند تگ پوسترهای تبلیغاتی هوشمند یا کارت‌های شناسایی غیر تماسی یا بلیط مترو) بوده و با نزدیک کردن تگ غیرفعال به وسیله فعال (یا برعکس)، اطلاعات تگ توسط وسیله فعال خوانده خواهد شد.

  ۳) Card Emulator :

در این حالت تگ NFC نصب شده روی گوشی موبایل یا تبلت، نقش کارت بانکی یا بلیط مترو یا اتوبوس اعتباری را شبیه‌سازی کرده و مبلغ تراکنش مستقیماً و بدون هیچ گونه نیاز به ورود اطلاعات شناسایی یا رمز، از موجودی کارت اعتباری یا بلیط مترو یا اتوبوس کسر می‌گردد.

کاربردهای NFC :

  • اتصال به کارت‌های اعتباری بانکی مانند Visa و Master Card از طریق سرویس های مالی مانند Microsoft Payments ، Apple Pay، Google Wallet و Amiibo و کسر نمودن وجه تراکنش‌های خرید به صورت مستقیم از موجودی کارت در پایانه‌های صندوق فروشگاه‌ها
  • خواندن اطلاعات پوسترهای هوشمند در خیابان توسط گوشی موبایل، مانند اطلاعات یک کنسرت موسیقی یا یک نمایشگاه عمومی
  • خواندن اطلاعات کارت‌های شناسایی غیرتماسی (Contactless) جهت ثبت ورود و خروج اداری یا کارت حاوی اطلاعات پرونده پزشکی اشخاص
  • انتقال دوطرفه اطلاعات مانند کپی فایل‌های موسیقی بین دو گوشی موبایل یا پخش فایل‌های موسیقی روی یک گوشی توسط بلندگوهای بدون سیم (Wireless Speakers)

مزایا :

  • تگ‌ها و آنتن‌های NFC بسیار ارزان قیمت، کوچک و سبک بوده و در ابعاد بسیار کوجک در پوسترها، کارت‌های اعتباری و وسایل الکترونیکی قابل نصب هستند.
  • مصرف انرژی پروتکل ارتباطی NFC بسیار کم است.
  • برقراری ارتباط NFC بسیار ساده و سریع است و نیازی به ورورد اطلاعاتی مانند نام کاربری و رمز ندارد.

معایب :

  • برد کم (حداکثر ۱۰ سانتیمتر)
  • سرعت پایین تبادل داده‌ها (حداکثر ۴۲۴ کیلوبیت بر ثانیه)
  • در مورد کاربردهای بانکی، داشتن نقاط ضعف امنیتی و نفوذپذیری در برابر حملات از نوع Man-in-the-Middle و Relay به دلیل ماهیت القایی آنتن‌ها

 

به عنوان نمونه وسایل دارای این تکنولوژی، اسپیکر بدون سیم برند VAVA مدل VA-SK001 (شکل ۶) جهت پخش فایل‌های موزیک روی گوشی موبایل و تبلت با صدایی بسیار شفاف و قوی، علاوه بر بلوتوث از پروتکل ارتباطی NFC نوع Peer-to-Peer نیز پشتیبانی می‌کند.

پروتکل ارتباطی NFC

شکل ۶ : اسپیکر بدون سیم VAVA مدل VA-SK001 مجهز به NFC


 

مطلب قبلی عمر مفید پاوربانک چه مدت یا چه تعداد شارژ است؟
مطلب بعدی درجه حفاظت در برابر نفوذ (IP)

دیدگاهتان را بنویسید