NFC とは何か、そしてその仕組み: 完全なガイド 2022?

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NFC の正式名称は、近距離無線通信技術を指します。. 非接触をベースに 無線周波数識別技術(RFID), 近距離無線通信技術は、日常生活でますます普及しているさまざまな電子機器に非常に安全かつ迅速な通信方法を提供します。.

1. NFC技術とは?

NFC技術とは?

Radio Frequency Identification 技術の中国語名の「ニアフィールド」は、電磁場に近い電波を表します。. 実際のところ, 電波は電磁波と同じなのでマクスウェルの方程式に従います。. つまり、送信アンテナから受信アンテナへの変換のプロセス中, 電場と磁場は常に交互になり、エネルギー交換が行われます。. そして交流の過程でさらに強化されていきます. 例えば, 携帯電話で使用される無線信号は、この動作原理を使用して伝播および拡散されます。, この方法は遠方界通信と呼ばれます. そして電磁波の10波長以内, 電気場と磁場は互いに分離されています. そうするとこのときの電界はあまり意味がありません. しかし, 磁場は短距離通信に利用できる, 私たちはそれを近距離無線通信と呼んでいます.

両方を組み合わせると近距離無線通信 テクノロジーとモバイル通信テクノロジー, 近距離無線通信サービスは電子決済などさまざまな役割を果たすことができます, 本人認証, 発券業務, データ変換, 偽造防止と広告。したがって, それはモバイル通信業界における一種の役割として浮上しています。携帯電話の役割を高める近距離無線通信サービス, ユーザーの支払い行動が変化し、ますます電子化のプロセスに移行することになります。, こうして新しい種類の消費者消費ビジネスモードが確立される.

2. NFCの仕組み(近距離無線通信) 仕事?

NFCの仕組み(近距離無線通信) 仕事

近距離無線通信技術は、無線ネットワーク 迅速かつ自動的に, 携帯電話向けの「仮想接続」を提供する, Bluetooth または WIFI デバイス間の近距離通信を実現します。, モバイルデバイス間の通信にも適しています, 家電, パーソナルコンピュータとスマート制御コンポーネント.

近距離無線通信テクノロジの通信は、開始デバイスとターゲット デバイスの間で行われます。, 任意の NFC デバイスが開始デバイスまたはターゲット デバイスのいずれかになることができます. 2 つのデバイスは交流磁界によって相互に結合され、一方のデバイスは ASK モードまたは FSK モードで搬送波変調の方法でデジタル信号を送信します。. 起動された装置は、発射するための高周波磁場を生成します。 (変調方式, エンコーディング, 無線周波数インターフェースの伝送速度とフレームフォーマット) 一方、ターゲットデバイスは、開始されたデバイスによって開始されたコマンドに応答し、通信を達成するために開始されたデバイスによって開始された、またはそれ自身が作成した無線周波数磁場を選択します。.

3. NFC技術の活用事例

近距離無線通信技術の応用事例

カードモデルの適用

ショッピングモールなどの非接触型モバイル決済に対応できるモデルです。, 輸送手段およびその他の用途. ユーザーは携帯電話をカードリーダーに近づけるだけで、パスワードを入力するだけで取引を確実にしたり、パスワードを直接収集したりできます。. 例にはアクセス制御が含まれます, バスのチケット, チケット, 等. カードはカード リーダーによって駆動され、カード搭載デバイスが電力を供給されて動作している場合、適切に使用できます。.

セキュリティ保護の適用

セキュリティ保護における近距離無線通信技術の応用は、主に携帯電話をアクセス カードに変えることです。, 電子チケットなど.

近距離無線通信技術を搭載した仮想アクセス カードとは、既存のアクセス カード データを電話機の近距離無線通信技術に書き込むことを指します。. したがって, 携帯電話のみを使用することで, スマートカードを使用せずにアクセス制御サービスを実現できるため、構成の利便性だけを実現することはできません。, アクセス可能な制御の監視と変更だけでなく、必要な場合の資格情報カードの一時的な配布を含むリモートでの変更と構成も実現します。. 近距離無線通信技術を搭載した仮想電子チケットは、主にユーザーがチケットを購入した後の方法で適用されます。, 発券システムはチケット情報を携帯電話に転送します。. NFC機能を搭載した携帯電話で仮想チケット情報を電子チケット化可能. チケットを確認するとき, 電話を直接スワイプすると便利です.

近距離無線通信技術の輸送分野への応用

輸送は近距離無線通信技術の応用の最も基本的な機能と言えます。. カード読み取りエリアのゲート口にNFCデバイスをタッチすることで, ゲートを自動的に開くことができます, これは、機能を実現するためにカードシミュレーションの上にNFCデバイスに統合された都市交通カードの機能です. 実際のケースでは, 国内携帯電話の深セン交通カードには 2.4G テクノロジーが搭載されていますが、, 技術的な実装の点では NFC テクノロジーとは大きな違いがありますが、利用方法は同じです. 近距離無線通信技術は、地下鉄やバスの少額決済環境でも重要な役割を果たすことができます.

4. S近距離無線通信技術のソリューション

近距離無線通信技術のソリューション

NFC は、Nokia が共同で発明した規格を指します。, フィリップス, そしてソニー, ISOに基づいて標準化されています 18092, ECMA 340, およびETSI TS 102 190. そのうえ, 広く適用されている ISO と互換性があります 14443 タイプA, B, Felica標準の非接触インテリジェントカードインフラストラクチャ. 近距離無線通信規格は変調方式を指定します, コーディング, 近距離無線通信機器の無線周波数インターフェースの伝送速度とフレームフォーマット, 同様に、アクティブおよびパッシブ近距離無線通信モデルの初期化におけるデータ競合制御に必要な初期化スキームと条件も含まれます。. そのうえ, プロトコルの開始とデータ変換手段を含む転送プロトコルを定義します。.

近距離無線通信サービスでは 3 つの動作モードがサポートされています.

カードシミュレーションモデル

  • モバイルステーションは、モバイル決済などの通常の非接触カードとしてシミュレートできます。, モバイルチケット販売, 本人確認など.
  • 応用例: 非接触型移動局は銀行カードとしてシミュレート可能, アクセスカード, 電子チケットなど. その後、非接触移動局は他の端末と通信します。.

リーダーモデル

  • モバイルステーションは、非接触カードまたは仮想ブックマークなどの非接触タグのコンテンツを読み取ることができます。, 広告など.
  • 応用事例: 電子ポスター, 非接触型モバイルステーションがポスターに埋め込まれた非接触型モジュールと通信します。, モバイルステーションはカードまたはタグ内の対応するデータをアクティブに読み取ります。.

ピアツーピア通信モード

2 つのモバイル ステーションは、近接した範囲内で相互にデータを直接転送できます。, スケジュールの同期など, そしてゲーム, 送信したコンテンツを共有するだけでなく、, 等.

応用事例: 2 つの非接触モバイル ステーションは相互にデータを転送または同期できます。, 写真などの, 音楽, 着信音, 等.

長所と短所クス 近距離無線通信技術の

近距離無線通信技術の長所と短所

近距離無線通信技術の長所と短所

  • 強み: 従来の近接通信決済との比較, 近距離無線通信技術による決済には高いセキュリティのメリットがあります, 高速接続セットアップ, 等. 以内の距離で決済がご利用いただけます。 10 cm, デバイス間の相互干渉を回避できます. そのうえ, 接続セットアップ時間は以下です 0.1 秒, これにより、ユーザーの支払いの安全性が大幅に保証されます. また, コストがかからない.
  • 欠点: NFC の普及には多数のハードウェア デバイスのサポートが必要です, 携帯電話メーカーや金融機関による多数のハードウェア デバイスの展開は、十分に大きな市場を前提としています。. 加えて, この支払い方法にも問題があります. 例えば, 誰の標準が使用されるか, ユーザーの携帯電話を紛失した場合はどうすればよいか, 支払い金額の設定方法.

現在のところ, より一般的な二次元コード技術も、低コストで幅広い用途に使用されています。. スマホさえあれば, 二次元コードから関連情報を読み取ることができます. しかし, 欠点は、情報を一方向にのみ読み取ることができ、読み取り速度が遅いことです。. 加えて, スキャナーからの正確なスキャンが必要です, また、リーダーを高い位置に設置する必要があるため、マシンが混雑した場所に設置されている場合、スキャン効果は良好ではありません。. 例えば, QRコードのスキャンに時間がかかる. それどころか, 速い読み取り速度の特徴を備えた, 場所を読み取るための要件が​​低い, 近距離無線通信技術は交通量の多い場所にも適しています. また, 読み取るだけでなく、双方向の情報のやりとりも実現できます。.

NFCテクノロジーのセキュリティ

NFCテクノロジーのセキュリティ

近距離無線通信の近接無線技術は、高速な通信が特徴です。, 使いやすくて安全, 決済業界で最も懸念されるセキュリティ機能はどれですか.

従来の磁気ストライプ銀行カードの口座情報は磁気ストライプに保存されていることはよく知られています。. 銀行カードを使用して取引を行う場合, POS マシンは金額を取引できるようになります, ユーザーが入力したキャッシュカードの口座情報と口座パスワード. その後、すべての取引情報が銀行のサーバーに送信され、検証が行われます。. 検証に合格すると、銀行のバックエンドが控除を完了します。, そして最後にトランザクション結果を返します.

磁気ストライプは読みやすく静的な性質があるため、, 直接コピーするのは簡単です, これにより、同じアカウント情報を持つ 2 枚のカードが作成されることになります。, ユーザーのカードが手元から離れなくても、他人がカードをスワイプできるようにする.

NFC技術を使用する場合, 近距離無線通信チップにより、POS との動的な双方向認証が可能になります。. 各トランザクションのデータは動的に生成され、アカウント情報は暗号化されて保存され、直接読み取ることはできません. これによりいくつかの問題が解決されます.

  • 近距離無線通信の情報は静的に保存されず、クラッカーが直接読み取ってコピーすることはできません。.
  • アカウント情報の取得にはPOSとの双方向認証が必要です. 違法なデバイスにはこれらの認証キーがありません, そのためアカウント情報を取得できません.
  • 各トランザクションは、近距離無線通信チップ内の乱数発生器によって作成され、一時キーが生成されます。. 通信データはその時点で有効であるため、近距離無線通信のインタラクション データがキャプチャできたとしても, トランザクションをコピーできません. 単純に金額を改ざんして取引を偽造することも不可能です

結果として, 近距離無線通信のセキュリティは、トランザクション データが見えないことにあるのではなく、NFC がスマート カードにエネルギーをもたらすという事実にあります。, トランザクションプロセス全体を動的に生成できるようにするだけでなく、銀行カードを読み取るだけでコピーすることも不可能にします。, したがって、最終的にはセキュリティが達成されます.

ここでは、Mifare の認証プロセスの例を取り上げてさらに説明します。:

  • Mifare カード B は乱数 Rb を送信します;
  • リーダーAは乱数Raを生成し、Rbを合わせて暗号化し、トークンABをカードに返します。;
  • カードが TokenAB を受け取った後, それをデコードし、ToakeAB 内の乱数 Rb がステップの乱数と同じであることを確認します。 1. 同じでない場合は認証に失敗します.
  • TokenBA; カード B は送信されたばかりの Ra を暗号化し、値 TokenBA をリーダーに転送します。.
  • リーダー A がそれを受信した後, TokenBA の乱数がステップの Ra の乱数と同じであるかどうかをデコードして検証します。 2. 同じであれば, 双方向認証が成功しました.

カードとリーダーのキーが同じ場合, 上記の 5 つの段階に基づいて認証を通過できます。. 認証プロセス中にキーは平文で送信されないため、セキュリティが大幅に強化されます.

上記の情報は、カード コピーの観点からのみ近距離無線通信カードのセキュリティを説明しています。. ユーザーのパスワードは、支払いプロセス中のトランザクションのセキュリティを確保するためにのみ必要となります。.

7. NFC VS ブルートゥース

近距離無線通信と Bluetooth テクノロジーの比較

NFC, 英語の正式名称は Near Field Communication, 一般に近距離無線通信技術として知られています. 名前で知られているように, これは、フィリップスが開始し、ノキアが共同開発した近距離通信と無線技術の製品です。, ソニーをはじめとする多くの企業やメーカー.

ブルートゥース 近接無線データ通信技術の規格です。. 半径 10 メートルの範囲内で、最大 1Mbps のデータ伝送帯域幅で、シングルポイントからマルチポイントへの無線データおよび音声伝送が可能です。. 通信媒体とは、2.402GHz~2.480GHzの周波数の電磁波を指します。.

8. NFC VS RFID

NFC VS RFID

無線周波数識別と近距離無線通信の違い:

  • 動作周波数: Radio Frequency Identification には 3 つの動作周波数があります, それは低周波です, 高周波 (13.56MHz), 超高周波と. 近距離無線通信の動作周波数は 1 つだけです, これは13.56MHZを指します.
  • 動作距離: どちらも短距離無線通信技術ですが、無線周波数識別には 3 つの動作周波数が含まれます, 作動距離は数センチメートルから数十メートルです. 理論的には, 近距離無線通信の作動距離は次の範囲です。 0 に 20 cm. しかし, ほとんどの近距離無線通信アイテムには特別な電力抑制技術が使用されています, その結果、動作距離は次の範囲のみになります。 0 に 10 cm.
  • 動作モデル: Radio Frequency Identification のリーダーと非接触カードは互いに独立しているため、モデルを切り替えることはできません. 同時に, 近距離無線通信は、読み取りおよび書き込みモデルとカード モードの両方をサポートするだけでなく、オペレーティング モデルの切り替えも可能です.
  • ピアツーピア通信: Radio Frequency Identification はピアツーピア通信をサポートできません. しかし, 異なる Bluetooth デバイス間のピアツーピア通信を迅速にセットアップできます。. また, 近距離無線通信技術はピアツーピア通信を実現します.
  • 標準プロトコル: 近距離無線通信の基本的な通信プロトコルは、無線周波数識別のプロトコルと完全に互換性があります。. したがって, 近距離無線通信技術は、高周波無線識別の応用分野にも応用できます。.
  • 応用分野: 近距離無線通信技術と高周波無線周波数識別との互換性のため, 近距離無線通信技術を幅広く活用可能. 多くの標準と複雑さ, Radio Frequency Identification は、特殊な分野や特殊な要件を持つ業界で対応する技術標準を利用できます。.

9. NFC VS WiF

NFC VS WiFi

NFCは近距離無線通信の略です, または近距離無線通信技術. フィリップスとソニーが共同発明, NFC は、2 つのモバイル機器間で近距離無線通信を実現できる、非接触で識別および相互接続されるテクノロジーです。, ユーザーエレクトロニクス, パーソナルコンピュータおよびインテリジェント制御機器. 近距離無線通信テクノロジーは、ユーザーが情報を会話し、コンテンツやさまざまなサービスにシンプルかつ直観的な方法でアクセスできるようにする、シンプルなタッチベースのプランを提供します。.

Wi-Fi パーソナルコンピュータや携帯機器などの端末を実現する技術を指します。(例えば, PDA, 携帯電話), 無線方式で相互に接続する. Wi-Fi は、ワイヤレス ネットワーク通信テクノロジーのブランド名を表します。, WiFi Allianceが所有するもの. 目的は、IEEE に従ってワイヤレス ネットワーク アイテム間の相互接続性を強化することです。 802.11 標準. 現在, 一般的に人々は Wi-Fi と IEEE 802.11 を混同しており、Wi-Fi がワイヤレス インターネットと同等であるとさえ考えています。.

10. T近距離無線通信技術の開発の歴史

近距離無線通信技術の開発の歴史

フィリップス セミコンダクターとソニーは、非接触カード技術と互換性のある無線通信技術の開発を計画していました。 2003. フィリップスは、ソニーのエンジニアと協力するためにメンバーのチームを日本に派遣しました。 3 月, その後、既存の ISO14443 非接触カード協定と互換性のある無線通信技術を共同で立ち上げました。, それはNFCと呼ばれます (近距離無線通信).

この仕様では、2 つの近距離無線通信デバイス間の無線通信方法を、以下に基づいて定義します。 13.56 MHz周波数. 近距離無線通信について話すとき, 読者がいない, カードはなく、近距離無線通信デバイスのみが含まれます. この仕様では、近距離無線通信デバイス間の通信の 2 つのモデルを定義しています。: アクティブモードとパッシブモード. そのうえ, 2 つのモデルと無線周波数フィールドの衝突防止方法の選択を定義します。, 機器の衝突防止方法, また、コーディング方式のさまざまなボーレート通信速度を定義します。, 変調および復調方式およびその他の最も基礎的な通信方式およびプロトコル. 簡単に言えば, このテクノロジーは、データ ストリームをどのように交換するかという問題を解決するために機能します。.

この仕様は最終的に ISO 標準化団体に提出され、ISO 標準化団体はそれを正式な国際標準として承認しました。, ISO18092と呼ばれるものです. その後、ISO 15693 と互換性を持たせ、ISO を参照する新しい近距離無線通信の世界標準 IP2 を開発しました。 21481. その間, ECMA (欧州コンピュータ製造者協会) 近距離無線通信の規格も公布, ECMA340 および ECMA352 を含む. 対応する規格は ISO18092 を参照します。[2] および ISO21481. 実際のところ, の内容 2 規格はほぼ同じですが、ECMA は使用料を請求されません, インターネットからダウンロードすることもできます. しかし, ISO規格は課金する必要がある. 幸いなことに, 標準化を促進する, ISO/IEC両方 18092:2013 ISO/IEC と同様に 21481:2012 バージョンは、国際標準化機構の公式 Web サイトから無料で電子ダウンロードできます。.

近距離無線通信業界の成長を加速するために, フィリップス, ソニーとノキアが共同で近距離無線通信フォーラムの設立を開始, これは、産業アプリケーションの成長を促進し、いくつかのデータ変換通信プロトコル NDEF や非接触タグに基づくいくつかの近距離無線通信タグ仕様などの近距離無線通信ベースのアプリケーションに関連する媒体層仕様を定義することを目的としています。. 後者は主に、カードの内部データ構造の意味と、標準の近距離無線通信フォーラム互換タグを認識する方法に関係します。, 適用される特定のデータおよびその他の関連仕様をどのように多様化するか. 目的は、異なる NFC デバイス間の相互接続を可能にすることです。. 例えば, 特徴的な携帯電話はどのようにしてデータを変更できるのか, 同一の電子ポスターを認識する方法, 等.