NFCComunicação de campo próximo

Alunos: Thiago Dias e Natanael Macedo

O que é NFC?● Comunicação mediante aproximação sem intervenção do usuário.

● Torna simples a execução de transações, troca de conteúdo digital e de credenciais.

● A curta distância é um diferencial.

● Diferentes itens podem receber a Tag NFC.

O que é NFC?● Diferentes itens podem receber a Tag NFC

Como começou?

● Em 2004, com o NFC Fórum.

NFC Fórum - Principais membros

NFC - Características● Distância de no máximo 10cm.

● Velocidade máxima: 424 kbps.

● Banda ISM de 13.56 MHz, mesma frequência de sistemas RFID HF, padrão ISO/IEC 18000-3.

● Possuem entre 96 e 4096 bytes de memória, dependendo da aplicação em que são utilizadas.

NFC - CaracterísticasIndução eletromagnética

● Utiliza antenas loop: Antenas de rádio consistindo de laços de arame, tudo ou outro condutor elétrico que terminam conectadas por linhas de transmissão.

● Antenas loop nos dispositivos NFC são na verdade laços de fio metálico que ocupam tanto espaço quanto o dispositivo permite.

NFC - CaracterísticasIndução eletromagnética

● Quando o campo magnético de um indutor (antena) passa por outro indutor, uma corrente induzida será gerada neste último, gerando energia sem contato, que é exatamente o que a tecnologia requer.

NFC - CaracterísticasModos de funcionamento

● Passivo: um dos dispositivos (leitor) emite o sinal de radiofrequência e o segundo apenas recebe a informação. É o caso de um smartphone (receptor) lendo uma das Tags NFC (emissor), ou com um cartão de acesso (emissor) sendo utilizado em uma catraca (receptor). A comunicação aqui é de apenas uma via, pois a Tag não consegue receber um sinal, apenas emitir.

NFC - CaracterísticasModos de funcionamento

● Ativo: Tanto o inciado quando o alvo possuem fontes de alimentação. Neste modo, ambos os dispositivos geram e recebem o sinal de rádio. Cada dispositivo desliga o seu campo quando está à espera dos dados. É o caso de uma transação financeira entre dispositivos, no qual um smartphone recebe a informação de um terminal (emissor) e em seguida emite a confirmação para o mesmo equipamento. Este é modo que permite a comunicação Peer-to-Peer.

NFC - CaracterísticasModos de operação

● Reader/Writer: um dispositivo com NFC identificando dados presentes em uma etiqueta NFC/RFID;

● Card Emulation: um dispositivo emulando um cartão para pagamentos ou acesso e é lido por outro dispositivo receptor;

● Peer-to-Peer: com dois dispositivos emparelhados, que podem realizar transferência de dados entre si.

NFC - CaracterísticasAhhhh, um detalhe:

● É interessante notar que o NFC tem a capacidade de manter uma comunicação estabelecida mesmo quando os dispositivos envolvidos se afastam fisicamente. Neste caso, a conexão é estabelecida inicialmente via NFC e, posteriormente, um meio de comunicação sem fio de maior alcance entra em ação: Bluetooth ou Wi-Fi.

● Padrão NFCIP-1 (ISO/IEC 18092:2004) Especifica os esquemas de modulação, codificações de bit, taxas de transmissão e formato de quadro para a interface aérea, assim como os mecanismos de inicialização e controle de colisão. Também são definidos três tipos de comportamento que um dispositivo NFC pode apresentar: iniciador ativo, alvo ativo e alvo passivo.

● Padrão NFCIP-2 (ISO 21841 e ECMA 352)Especifica o mecanismo que detecta e seleciona um dos três modos de operação

possíveis (Peer-to-Peer , Reader/Writer, Card Emulation)

NFC - Padronização

● A aplicação define a velocidade inicial de comunicação em 106, 212 ou 424 kbit/s.

● O NFCIP-1 utiliza modulações e esquemas de codificação diferentes dependendo da velocidade.

● O NFCIP-1 especifica apenas o nível físico e o MAC.

● Enquanto o NFC Forum especifica a subcamada de LLCP.

O protocolo NFCIP e arquitectura de camadas

● Data Exchange Protocol (DEP).

● Deteccção e correção de erros com o CRC

● Retransmissão

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

● Logo, após a sequência de ativação, o dispositivo alvo deve esperar por um bloco do iniciador, pois só este tem o direito de transmitir. Após transmitir o bloco, o iniciador deve aguardar o recebimento do bloco de resposta (ou um timeout), antes de poder voltar a transmitir.

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

● Um iniciador pode manter contato com múltiplos alvos ao mesmo tempo, mas só pode iniciar o processo de requisição/resposta com um alvo de cada vez. Se a carga útil de uma transmissão não couber em apenas um bloco, esta pode ser dividida em blocos encadeados.

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

Formato do Bloco

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

Formato do Bloco - Descrição dos campos

● CMD 0 e CMD 1: Determinam se o bloco é de requisição (enviada por um iniciador) ou de resposta (enviada por um alvo)

● PFB: Carrega informações de controle que definem o tipo de bloco enviado. Há três tipos fundamentais de blocos:

Bloco de informação (dados): o campo PFB possui uma flag para bloco encadeado edois bits para número de sequência;

Bloco de confirmação (ACK/NACK): para confirmar recebimento/pedir reenvio;Bloco de controle: usado para verificar se um alvo ainda existe, e para estender

timeouts;

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

Formato do Bloco - Descrição dos campos

● DID: Identificador do dispositivo.

● NAD: Identificador especial usado para criar mais de uma ligação lógica entre um iniciador e um alvo.

● Bytes restantes: Carga útil.

NFCIP-1 - Protocolo de troca de dados

NFC pelo Mundo● Japão: um país que explora há tempos a tecnologia NFC, desde quando a

tecnologia tomou forma. Por lá é possível, por exemplo, pagar uma passagem do Metrô de Tóquio aproximando o celular de um receptor na catraca ou mesmo comprar itens em máquinas de vendas (muito comuns por lá) repetindo o mesmo gesto.

● Alemanha: Na RMV, empresa de transportes públicos na Alemanha, foi implementado em Abril de 2005 um sistema de bilheteira.

● EUA: Desde Janeiro de 2007 iniciou, em Nova Iorque, o uso do telemóvel para pagamentos móveis, através da emulação do cartão de crédito/débito usando tecnologia NFC.

NFC Atualmente

● Infinidade de aplicações○ inclusive naquelas mais críticas, que envolvem dados sigilosos do

usuário;

● Hoje os Estados Unidos e o Japão, sãoos maiores consumidores da tecnologia;

● A tecnologia NFC pegou carona na popularização dos telefones celulares e ganhou espaço através deles.

NFC Atualmente● Eis algumas aplicações:

○ Identificação■ Ex.: o NFC pode ser utilizado em um crachá para identificar a

chegada de um funcionário à empresa ou o seu acesso a um determinado setor;

NFC Atualmente○ Guia turístico virtual

■ Ex.: se o usuário estiver em um museu, pode aproximar seu celular de um receptor próximo para ter em seu aparelho mais informações sobre o material em exposição;

NFC Atualmente○ Publicidade

■ Ex.: enquanto aguarda o ônibus, o usuário pode aproximar seu celular de um cartaz de publicidade próximo e, ao fazê-lo, obter um desconto na loja do anunciante, por exemplo;

NFC Atualmente○ Comércio eletrônico

■ Ex.: para saber o preço de um produto na prateleira ou mesmo obter mais detalhes sobre este, ou ainda pagar automaticamente uma compra/serviço.

NFC Atualmente○ Compartilhamento e sincronização eletrônica

■ Ex.: possibilidade de partilhar contatos e arquivos, emparelhamento, ligação e configuração automática de aparelhos eletrônicos.

E no Brasil?● Mesmo com a tecnologia se mostrando ser promissora, ainda não é muito

utilizada.○ Possíveis causas:

■ Recurso disponível somente em smartphones mais caros;■ Empresas não apostarem no uso da tecnologia.

● Atualmente:○ Recarga de bilhete único;○ Informações para turistas;○ Pagamentos;○ Abrir portas;

Utilização no Brasil● Recarga de Bilhete Único

○ Desde maio de 2014, em São Paulo;○ Possível recarregar e visualizar saldo;○ Entretanto, nem todos os aparelhos com NFC são compatíveis com o

app. Entre os aparelhos aprovados para a recarga estão Xperia L, Xperia ZL, Xperia SP, Moto X, RAZR D3 e Galaxy S3.

Utilização no Brasil● Informações turísticas

○ Desde junho de 2014, no Rio de Janeiro;○ Aplicação denominada “Rio Smart City”;

■ O projeto implantado pela prefeitura;■ Pontos de ônibus com tag NFC;■ Possibilidade de obter informações:

● localização;● horários;● alterações de rotas;● itinerários;● pontos e localizações dos ônibus;● pontos turísticos.

Utilização no Brasil● Pagamentos

○ Não muito comum ainda;○ Mais popular sistema é o PagSeguro;

■ São Paulo conta com inúmeras lojas;○ Banco do Brasil concretiza parceria com a Oi e a Visa;

■ Junho de 2014;■ Milhões de estabelecimentos

aceitarão o pagamento por aproximação;

Demostração de Artigos e Notícias● Notícias:

○ “No More Waiting on Near Field Communication”■ IEEE Spectrum■ Publicada em 30 de Maio de 2012

○ “Wireless Chemical Sensor for Smartphone”■ MIT New■ Publicada em 8 Dezembro de 2014

● Artigo:○ “Performance of different mobile payment service concepts compared with a NFC-based

solution”■ Por Michael Massoth and Thomas Bingel■ Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences, Department of Computer

Science, Germany■ Artigo publicado em 20 de Fevereiro de 2009

ConclusãoO NFC é uma tecnologia promissora e que já provou do que é capaz. Sua adoção em larga escala, no entanto, depende de uma combinação de fatores, especialmente interesse por parte da indústria, comércio e governos. Além disso, vários aspectos referentes à segurança ainda precisam ser discutidos.

Entretanto, o fato de haver empresas de renome apoiando o NFC e de a tecnologia já ter passado da fase experimental em alguns países indica que em um futuro próximo poderemos esperar boas notícias em relação ao assunto.

Referênciashttp://www.infowester.com/nfc.phphttp://www.infowester.com/nfc.php

http://ssti1-1112.wikidot.com/nfc-near-field-communication

http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2012/01/o-que-e-nfc.html

https://robertcg.wordpress.com/2014/03/23/rfid-x-nfc-tecnologias-emergentes/

http://vinco.com.br/nfc-e

http://www.momentoeditorial.com.br/inovacao/2015/01/brasil-superou-100-milhoes-de-nfc-e-emitidas-em-2014/

http://newsoffice.mit.edu/2014/wireless-chemical-sensor-for-smartphone-1208

http://www.justaskgemalto.com/br/comprando/tips/quais-sao-caracteristicas-que-reforcam-seguranca-da-tecnologia-nfc-near-field-communi

http://horta.net.br/2012/01/a-seguranca-do-nfc-near-field-communication/

http://www.mobifeed.com.br/nfc-a-nova-velha-tecnologia/

http://www.psafe.com/blog/o-que-pode-ser-feito-nfc-no-brasil/

https://www.fbi.h-da.de/fileadmin/personal/m.massoth/Mobile_Computing_SS10/Mobile_Authentication_and_Payment_RevE_2009-02-20.pdf