Технология NFC в мобильных устройствах

Сергей Асмаков

Что такое NFC

Устройства

Сфера применения

Конкурирующие решения

Перспективы

 

Встроенные беспроводные адаптеры Wi-Fi и Bluetooth уже стали привычными компонентами мобильных устройств. Однако прогресс не стоит на месте и не исключено, что уже в скором времени пользователям придется запоминать еще одну аббревиатуру — NFC.

Что такое NFC

Технология NFC (Near-Field Communication — связи в ближнем поле) обеспечивает возможность обмена данными между двумя устройствами, расположенными в непосредственной близости (на расстоянии не более 10 см). Передача данных осуществляется методом электромагнитной индукции на частоте 13,56 МГц.

Интерфейс NFC для мобильных устройств является эволюционным развитием технологии радиочастотных меток (Radio Frequency IDentification, RFID) и базируется на ряде соответствующих стандартов (в частности, ISO 14443/Mifare, FeliCa и ISO/IEC 18092). С целью развития технологии NFC и ее продвижения в сегменте мобильных устройств для потребительского рынка компании NXP Semiconductors, Sony и Nokia в марте 2004 года основали некоммерческую ассоциацию NFC Forum.

Одной из специфических особенностей приемопередающих модулей NFC, предназначенных для встраивания в мобильные устройства, является возможность работы в трех различных режимах: соединения по схеме «точка — точка» (peer-to-peer), RFID-сканера и эмуляции смарт-карты. Соединение «точка — точка» обеспечивает прямой двусторонний обмен данными между двумя аппаратами (например, для передачи файлов или трансляции медиапотока). В режиме RFID-сканера мобильное устройство способно считывать данные с пассивных радиочастотных меток. И наконец, режим эмуляции смарт-карты позволяет мобильному устройству выполнять функции банковской карты, электронного ключа, проездного билета и т.д.

Процедура подключения по NFC отличается максимальной простотой. Для установления связи достаточно поднести одно устройство к другому — так, чтобы их приемопередатчики оказались в пределах радиуса действия интерфейса. Установление соединения занимает лишь десятую долю секунды; при этом не требуется вручную запускать процесс поиска нового устройства и вводить PIN-код, как это происходит в случае использования Bluetooth.

В зависимости от конструктивных особенностей приемопередатчика и внешних условий пропускная способность NFC-соединения может варьироваться в пределах от 106 до 424 Кбит/с. Небольшой радиус действия интерфейса значительно затрудняет несанкционированное подключение и перехват передаваемых данных.

Устройства

Темпы внедрения приемопередатчиков NFC в серийно выпускаемых устройствах нельзя назвать стремительными. Первый мобильный телефон, оснащенный NFC (Nokia 6131), был выпущен еще в 2006 году. Затем на рынке появилось еще несколько моделей, однако ни одна из них так и не стала популярной.

Новая волна интереса к технологии NFC нахлынула лишь в 2010-2011 годах, когда представители нескольких крупнейших игроков рынка смартфонов стали всё чаще упоминать в своих презентациях о перспективах данного решения. В прошлом году линейки многих производителей смартфонов пополнили модели, оборудованные приемопередатчиком NFC. В их числе — HTC One X, LG Optimus L5, Nokia Lumia 820 и 920, Samsung Galaxy Note II, Sony Xperia S и многие другие. Всего же, согласно данным агентства Forrester Research, в минувшем году было продано порядка 100 млн мобильных устройств, оснащенных трансиверами NFC.

 

Sony Xperia S — одна из новых моделей смартфонов,
оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC

Наряду со смартфонами были выпущены и другие типы устройств, оборудованные встроенными приемопередатчиками NFC. Так, осенью прошлого года компания Harman представила портативную АС JBL PlayUp, которая была разработана при участии Nokia специально для линейки смартфонов Lumia. Беспроводное подключение мобильных устройств к JBL PlayUp обеспечивают встроенный адаптер Bluetooth 2.1+EDR с поддержкой профилей A2DP 1.2 и AVRCP 1.4, а также трансивер NFC. Это, в частности, позволяет воспроизводить музыку с аппаратов серии Nokia Lumia через динамики JBL PlayUp, просто прислонив смартфон к корпусу АС. Съемная литий-ионная батарея емкостью 1430 мА·ч обеспечивает работу системы JBL PlayUp в автономном режиме.

В ходе выставки CP+ 2013 компания Panasonic продемонстрировала специальную модификацию компактного цифрового фотоаппарата Lumix DMC-TZ40, оборудованную модулем приемопередатчика NFC. Такое решение позволяет без использования кабелей передавать фотографии на смартфон или другое устройство для оперативной публикации в социальных сетях или загрузки в «облачное» хранилище.

 

Портативная АС JBL PlayUp
способна воспроизводить звуковой поток,
транслируемый со смартфонов Nokia Lumia по NFC-соединению

На выставке CES 2013 корпорация Sony показала домашний сетевой накопитель Personal Content Station на базе жесткого диска емкостью 1 Тбайт. Одной из особенностей этой модели является встроенный трансивер NFC, благодаря которому процедура копирования медиафайлов с мобильных устройств на встроенный жесткий диск упрощена до предела: чтобы запустить процесс, достаточно положить аппарат на верхнюю панель корпуса Personal Content Station.

Сфера применения

Разумеется, пользователей в первую очередь интересуют новые возможности, которые появятся у владельцев мобильных устройств, оборудованных встроенным приемопередатчиком NFC.

Один из возможных вариантов — передача файлов и трансляция медиапотока с одного мобильного устройства на другое в режиме «точка — точка». Впрочем, в силу невысокой (по сравнению с тем же Bluetooth) скорости передачи данных и малого радиуса действия NFC является не самым удачным вариантом для выполнения подобных задач. Для передачи текста, изображений и звуковых записей, а также трансляции сильно сжатого потокового звука возможностей NFC хватит. Но, к примеру, для передачи видеопотока полосы пропускания будет уже явно недостаточно. Таким образом, в режиме «точка — точка» NFC интересен разве что для передачи небольших по объему файлов, а его преимущество перед Bluetooth заключается в более простой и быстрой процедуре установления соединения.

 

Возможно, в будущем радиочастотные метки
получат столь же широкое распространение, как и QR-коды

В режиме RFID-сканера встроенный приемопередатчик NFC позволяет считывать информацию с пассивных радиочастотных меток. В перспективе такими метками планируется снабжать рекламные объявления, афиши, схемы, указатели и т.д. Таким образом, пользователь сможет загрузить информацию о различных событиях (концерты, фестивали, спортивные соревнования и пр.), акциях и распродажах в торговых центрах и прочем, а также получить ссылку на онлайновые ресурсы, просто приложив свой смартфон к участку изображения, отмеченному соответствующим маркером. Нетрудно заметить, что этот способ напоминает получение информации путем считывания двумерных QR-кодов, которые в последние годы получили широкое распространение. Справедливости ради необходимо отметить, что снабдить плакат или объявление QR-кодом гораздо проще и дешевле, чем радиочастотной меткой. И это является фактором, тормозящим внедрение RFID-меток в рекламных и информационных материалах.

Не исключено, что в будущем RFID-метки получат широкое распространение в розничной торговле. Радиочастотные метки, прикрепленные к коробкам и этикеткам товаров, позволят покупателям самостоятельно получать те или иные сведения. Например, поднеся смартфон к упаковке, можно будет вывести на экран информацию о составе и сроке годности продуктов или лекарств.

 

Главные достоинства
технологии бесконтактных мобильных платежей —
максимальная простота и экономия времени

Но, пожалуй, наиболее перспективной сферой применения мобильных устройств со встроенными приемопередатчиками NFC являются бесконтактные платежные системы. Идея заключается в том, что оснащенный NFC мобильный телефон в режиме эмуляции смарт-карты может выполнять функции банковской карты. Для оплаты товара или услуги достаточно поднести аппарат к кассовому терминалу, оборудованному NFC.

По мнению специалистов, внедрение мобильных платежных систем на базе технологии NFC позволит сделать гораздо более удобными расчеты при совершении небольших платежей. Во-первых, пользователю не нужно будет искать в кармане мелочь, а во-вторых, для считывания зашифрованного идентификационного кода потребуется значительно меньше времени, чем для совершения наличного расчета. Важно отметить, что деньги списываются не со счета мобильного телефона (как при оплате путем отправки SMS), а с банковского счета, синхронизированного с используемым аппаратом через специальное приложение.

Первый масштабный проект по развертыванию системы бесконтактных платежей на базе технологии NFC был реализован в середине минувшего десятилетия в Японии силами ведущего национального оператора мобильной связи NTT DoCoMo. Вслед за ним к процессу внедрения перспективной технологии подключились крупнейшие мировые платежные системы. Так, в 2007 году MasterCard приступила к развертыванию системы мобильных платежей MasterCard PayPass, базирующуюся на технологии NFC. Вскоре собственный вариант подобной системы под названием VISA payWave представила VISA.

 

Сервис Google Wallet
позволяет реализовать функцию
бесконтактной оплаты в устройствах
на базе ОС Android

Нельзя сказать, что освоение новых технологий шло гладко. Специалистам различных профилей пришлось решать множество проблем, в том числе касающихся совместимости оборудования различных производителей. Например, единый протокол для обмена данными между чипом NFC и SIM-картой мобильного телефона был стандартизован лишь в 2009 году.

Несколько лет назад первые попытки внедрения бесконтактных мобильных платежей были предприняты и в нашей стране. Например, в феврале 2008 года в Москве был запущен пилотный проект по развертыванию системы оплаты проезда на наземном общественном транспорте посредством встроенного в мобильный телефон бесконтактного NFC-чипа. В 2010 году российские операторы МТС и «Мегафон» приступили к тестированию бесконтактных систем оплаты проезда на базе NFC соответственно в столичном и питерском метрополитене, а «Вымпелком» — в кассах «Аэроэкспресса».

К сожалению, точечное внедрение подобных решений не способствует популяризации новой технологии. Однако не исключено, что ситуация начнет меняться уже в нынешнем году. Сейчас в России идет активное развитие инфраструктуры бесконтактной платежной системы MasterCard PayPass. К настоящему времени терминалами, обеспечивающими прием бесконтактных платежей, оборудованы магазины, аптеки и предприятия общественного питания, расположенные во многих городах нашей страны. В мае 2012 года компания МТС запустила первый в России комплексный проект по созданию системы бесконтактной оплаты товаров и услуг на базе MasterCard PayPass (для осуществления расчетов необходимо оформить банковскую карту «МТС Деньги», с которой будут списываться средства). В декабре в продажу поступил смартфон МТС 965, оборудованный встроенным приемопередатчиком NFC и всеми необходимыми средствами для бесконтактной оплаты товаров и услуг через терминалы MasterCard PayPass. Кроме того, МТС предлагает комплект, позволяющий реализовать подобную возможность в большинстве мобильных телефонов и смартфонов. В него входит специальная SIM-карта и NFC-антенна, которая устанавливается внутри корпуса аппарата.

Что касается перспектив развития инфраструктуры мобильных платежей на базе технологии NFC в глобальном масштабе, то нельзя не отметить возрастающую активность компании Google. В 2010 году она поглотила небольшую канадскую компанию Zetawire, специализирующуюся на разработках технологий в области мобильных платежей. В марте 2011-го Google стала членом NFC Forum, а спустя пару месяцев представила фирменный сервис Google Wallet и одноименное приложение для ОС Android, обеспечивающее возможность использования мобильного устройства в качестве бесконтактной банковской карты для безналичной оплаты покупок и услуг.

 

В будущем смартфон с NFC-чипом может заменить ключи

Учитывая, что по итогам 2012 года ОС Android заняла три четверти рынка операционных систем для смартфонов, развитие сервиса Google Wallet вкупе с появлением большого количества новых моделей, оснащенных встроенным приемопередатчиком NFC, позволит значительно ускорить темпы внедрения технологии бесконтактных мобильных платежей и привлечь к ней внимание многих пользователей.

Сейчас высказываются самые разные точки зрения относительно будущего технологии бесконтактных платежей на базе NFC. По мнению главы европейского отделения VISA Питера Айлифа (Peter Ayliffe), именно в нынешнем году данное решение станет по-настоящему массовым. На протяжении шести лет в европейских странах велась работа по развертыванию соответствующей инфраструктуры, а кроме того, в 2013-м ожидается значительное увеличение количества эмитентов банковских карт, предоставляющих возможность подключения к системе бесконтактных платежей.

Впрочем, далеко не все считают «блицкриг» бесконтактных платежных систем на базе NFC реальным. Например, сотрудники аналитического агентства Forrester Research дали довольно сдержанный прогноз, заявив, что данная технология сможет стать массовой лишь через 3-5 лет.

Есть и те, кто предрекает скорый закат бесконтактных платежных систем на базе NFC. Так, президент электронной платежной системы PayPal Дэвид Маркус (David Marcus) считает, что попытка вывести данную технологию на массовый рынок обречена на провал. По его мнению, для покупателя нет принципиальной разницы между оплатой покупок посредством пластиковой карты или же мобильного телефона с NFC, а значит нет и реального стимула переходить на новую технологию.

Впрочем, бесконтактные платежи — лишь один из вариантов применения мобильных устройств, оснащенных приемопередатчиками NFC. Есть и другие, не менее интересные возможности. Например, режим эмуляции смарт-карты в перспективе позволит превратить смартфон в универсальный электронный ключ. С его помощью можно будет открыть дверь в подъезд и в квартиру, пройти через электронную систему контроля доступа в офис и даже завести автомобиль. Не исключено, что когда-нибудь подобные мобильные устройства смогут выполнять функции универсального электронного удостоверения личности.

Масштабная демонстрация различных вариантов использования мобильных устройств с приемопередатчиками NFC была организована в рамках форума GSMA Mobile World Congress (MWC 2013), который прошел в конце февраля в Барселоне. Участники и посетители MWC 2013, имеющие при себе смартфоны с NFC, получили уникальную возможность на собственном опыте оценить достоинства и недостатки данной технологии.

К открытию MWC 2013 в ресторанах, барах, кафе и магазинах Барселоны было установлено более 20 тыс. терминалов, обеспечивающих прием бесконтактных мобильных платежей. В залах аэропорта Барселоны и павильонах выставочного центра Fira Gran Via были установлены информационные плакаты, снабженные радиочастотными метками.

Специальное приложение NFC Badge, доступное для устройств на базе ОС Android 4.х, Windows Phone 8 и BlackBerry 7.1, позволяло посетителям превратить свой смартфон в электронный пропуск для входа на территорию выставочного центра Fira Gran Via в дни проведения MWC 2013.

Конкурирующие решения

Поскольку NFC — не первый беспроводной интерфейс небольшого радиуса действия, внедренный в мобильных устройствах, интересно сравнить его с другими решениями. На первый взгляд может показаться, что NFC является прямым конкурентом Bluetooth. Однако при более внимательном сравнении нетрудно отыскать целый ряд принципиальных различий между этими интерфейсами. Во-первых, NFC позволяет установить связь лишь между двумя устройствами, находящимися в непосредственной близости. Радиус действия наиболее распространенных в технике потребительского сегмента приемопередатчиков Bluetooth Class 2 достигает 10 м, к тому же посредством этого интерфейса можно подключить одновременно несколько устройств. Во-вторых, NFC обеспечивает гораздо более быстрое и простое соединение за счет того, что пользователю не нужно запускать процедуру поиска новых устройств и вводить пин-код. И в-третьих, приемопередатчик NFC позволяет считывать данные с пассивных радиочастотных меток и работать в режиме эмуляции смарт-карты. Таким образом, как функциональные возможности, так и сфера применения беспроводных интерфейсов NFC и Bluetooth заметно различаются, и говорить о прямой конкуренции здесь вряд ли уместно.

Более близким конкурентом NFC является беспроводной интерфейс TransferJet, разработанный в корпорации Sony. Так же как и NFC, он предназначен для связи двух устройств, расположенных в непосредственной близости (на расстоянии нескольких сантиметров). Соединение осуществляется по схеме «точка — точка» и устанавливается автоматически, как только приемопередатчик одного устройства оказывается в зоне действия другого. Важным козырем TransferJet является значительно более высокая пропускная способность (эффективная скорость передачи данных достигает 375 Мбит/с), что делает его более привлекательным для трансляции медиапотока и передачи медиафайлов большого размера.

Правда, сфера применения TransferJet пока что ограничена обменом файлами между двумя устройствами, доступом к содержимому памяти мобильного устройства с ПК и бытовых устройств (в частности, Smart TV), а также печатью с мобильных устройств — то есть задачами, для выполнения которых NFC не совсем подходит. Таким образом, NFC и TransferJet являются не конкурирующими, а скорее взаимодополняющими решениями. Стоит также отметить, что количество серийных устройств, оборудованных приемопередатчиком TransferJet, пока невелико, к тому же многие из них поставляются только на японский рынок. В общем, технология NFC — это потенциально более универсальное решение по сравнению с TransferJet, и на данный момент обеспечена гораздо лучшей поддержкой со стороны производителей оборудования.

Перспективы

Очевидно, что наблюдаемое в течение двух последних лет форсирование темпов внедрения NFC в мобильных устройствах является, образно говоря, «инициативой сверху» — то есть не сиюминутной реакцией на требования рынка, а комплексом тщательно спланированных и хорошо скоординированных действий большинства ведущих производителей. Естественно, возникает вопрос: почему это происходит именно сейчас?

Ответ на него найти нетрудно, изучив новости. В последнее время в сегментах смартфонов и планшетов всё более отчетливо видны признаки застоя. Нынешний этап развития этих устройств можно охарактеризовать как плавную эволюцию, не выходящую за рамки роста количественных показателей. Вместо двухъядерных процессоров в устройствах нового поколения будут устанавливаться 4- и 8-ядерные (возможно, с немного более высокими тактовыми частотами); на смену 3,5- и 4-дюймовым экранам придут 5- и 6-дюймовые с разрешением Full HD. Но достаточно ли этого, чтобы сохранить столь же высокие темпы роста, наблюдавшиеся в течение нескольких предыдущих лет? Ведь емкость рынка небезгранична, и по мере его насыщения обостряется конкуренция.

Как показывает опыт последних лет, наиболее эффективным стимулом, побуждающим пользователя купить очередное устройство взамен приобретенному всего несколько месяцев тому назад, является внедрение качественно новых функций. Именно поэтому сейчас производителям как воздух необходимы новые идеи, которые позволят расширить функциональность мобильных устройств (причем желательно в кратчайшие сроки и с минимальными затратами) и тем самым привлечь внимание покупателей, уже изрядно утомленных бесконечной гонкой мегагерц, дюймов и мегапикселов. В конце концов, не все покупают планшеты для того, чтобы играть в ультрасовременные динамичные игры с изощренно детализированной трехмерной графикой (для остальных задач мощности нынешних платформ и так хватает с избытком).

Внедрение NFC позволит расширить функциональные возможности смартфонов (то есть обеспечить столь необходимый индустрии качественный рост) и таким образом привлечь интерес к новым моделям. С точки зрения производителей вариант весьма подходящий — учитывая то, что оснащение мобильных устройств приемопередатчиком NFC не требует больших затрат и внесения кардинальных изменений в конструкцию, а следовательно, не приведет к заметному увеличению цены.

Насколько успешной будет попытка внедрения NFC «сверху», и станет ли данное решение по-настоящему массовым, зависит от многих факторов. Ведь для популяризации тех же бесконтактных мобильных платежей (на которые делают сегодня основную ставку производители, продвигающие NFC) необходимо не только продать некую «критическую массу» устройств, оснащенных данной функцией, но и развернуть соответствующую инфраструктуру. Если с выполнением первой части этой задачи производители оборудования способны справиться самостоятельно, то для решения второй требуется тесное взаимодействие с банками, платежными системами, торговыми предприятиями и другими участниками процесса.

Кроме того, пока нельзя судить о том, какие именно сферы применения NFC в мобильных устройствах окажутся действительно востребованными. Здесь можно провести аналогию с процессом эволюции функций, базирующихся на получении данных со встроенных GPS-приемников. Изначально предполагалось, что сфера их применения будет ограничена главным образом навигационными приложениями и картографическими сервисами. Однако широкое распространение устройств со встроенными GPS-приемниками (наряду с совершенствованием средств мобильного доступа в Интернет) стимулировало развитие технологий обработки данных с учетом местоположения пользователя (location-aware technology), которые, в свою очередь, стали основой для создания соответствующих сервисов (location-based services), приложений (location-aware applications) и систем так называемой дополненной (или расширенной) реальности (augmented reality) в мобильных устройствах.

Скорее всего, нечто подобное в будущем произойдет и с NFC. Пока что многочисленные рассуждения о сферах применения и перспективах этого интерфейса — это не более чем теоретические выкладки. Подтвердить или опровергнуть их сможет только опыт реальной эксплуатации и реакция пользователей.

 

В начало В начало

КомпьютерПресс 03'2013

1999 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2001 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2003 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2004 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2005 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2006 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2007 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2008 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2009 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2011 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2012 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2013 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Популярные статьи
КомпьютерПресс использует