NFC tagy: co jsou vlastně zač a jak fungují?

NFC tagy: co jsou vlastně zač a jak fungují?
vydáno |
| 37

Slovní spojení NFC tag možná poslední dobou slýcháte často. Koneckonců se tagy rozmáhají i mezi samotnými výrobci telefonů. Ale co to vlastně je? A k čemu jsou tagy dobré?

Technologie NFC toho umí spoustu, a jednou z jejích schopností je i práce s NFC tagy. Asi o tom ani nevíte, ale NFC tagů už máte nejspíš spoustu doma. Ukrývají se třeba ve věrnostních kartách nebo ve spoustě věcí jako takové dokonalejší čárové kódy. A do budoucna v sobě mají velký potenciál.

NFC tag si můžete představit jako takovou bezdrátovou paměťovou kartu. Na rozdíl od nich mají ale výrazně menší kapacitu, rozhodně nečekejte, že byste si na tag mohli uložit třeba film. I ty největší tagy mají kapacitu v jednotkách kilobajtů, takže byste na ně nenahráli ani několikapixelový obrázek.

Za to se tam dá ale uložit třeba webová adresa, vizitka s kontakty, identifikační číslo nebo krátká zpráva. A to už předurčuje, k čemu se NFC tagy používají.

  • Jízdenky a předplacené kupony pro MHD
  • Občanské a řidičské průkazy, pasy
  • Docházkové a věrnostní karty
  • Klíče, vstupní karty a žetony
  • Vizitky
  • Reklama

Určitě by vás napadla celá řada dalších použití. NFC tagy si totiž můžete vyrobit i vlastní, čehož využívají některé chytré aplikace. Můžete si tak na NFC tag zapsat třeba to, že chcete nastavit budík na sedm hodin ráno. Tag si pak nalepíte na noční stolek, a když na něj telefon večer položíte, ráno vás probudí.

NFC tagy technicky

Tagům se říká pasivní z jednoho jediného důvodu: nevyžadují žádné napájení. To ale není tak úplně pravda, bez energie by samozřejmě nefungovaly, pouze nejsou napájeny přímo. Elektřinu jim totiž dodáte právě telefonem. Tagy využívají jevu elektromagnetické indukce, a protože jim stačí poměrně málo energie (spotřeba se počítá v desítkách mikro wattů), už se bez externího napájení obejdou.

NFC tagy jsou složeny prakticky ze dvou částí: antény a čipu. Anténa je pochopitelně tou rozměrnější částí, protože pomocí ní probíhá přenos energie a dat. Díky tomu je velikost NFC tagu limitována, i když může být tenký třeba jen desetinu milimetru, anténa musí mít dostatečně velkou plochu, aby byla schopná vysílání telefonu přijmout. I ty nejmenší NFC tagy tak mají v průměru alespoň patnáct milimetrů. Samotný čip je sice jen jeden, skládá se z mnoha součástí, které celou komunikaci obsluhují a hlavně paměti, ve které jsou data uložena.

Nokia 6216 classic & tag

Nokia 6216 classic a NFC tag přímo od Nokie

Nejčastěji jsou tagy kulaté, existují ale i obdélníkové a mají spoustu jiných tvarů, častá je také klasická karta. Anténu s čipem je ale třeba nějak ochránit. Vznikají tak tagy, které jsou jako samolepky, přívěsky na klíče, náramky, plastové nebo papírové karty, ale dokonce i propisky. Představivosti se meze nekladou. Kromě toho ale NFC tagy řeší ještě jeden problém: nedělá jim úplně dobře, pokud jsou přímo na kovovém povrchu. V tom případě je pak třeba se dívat po speciálních úpravách, které mají speciální vrstvu, která okolní prostředí odstíní.

Není tag jako tag

NFC tagy se ale liší hlavně tím, jaký je v nich použitý čip. Výrobců samotných tagů je sice spousta, ale firem, které umí vyrábět čipy, zas tolik není. V podstatě uslyšíte jen o nizozemské společnosti NXP (odštěpená od Philipsu), která dodává čipy téměř všem. Mimochodem společnost má větší tržby, než třeba Nvidia.

Důležitým faktorem je to, že NFC je zpětně kompatibilní s RFID tagy, které odpovídají normě ISO/IEC 14443, a která se ještě dále dělí na typ A a B. Jinak by totiž nekomunikovaly na frekvenci 13,56 MHz, a to telefon nezvládne. Možná už jste tak někdy slyšeli o čipech Mifare, které jsou právě marketingovou značkou společnosti NXP pro RFID tagy.

Kromě toho si ale NFC poradí třeba i se standardem od společnosti Sony pojmenovaném FeliCa (JIS X 6319-4), který už do normy ISO/IEC 14443 přijat nebyl. Jde ale o technologii používanou převážně v Japonsku, takže nás to tady v Evropě nemusí až tak trápit.

Mifare Ultralight

Tag Mifare Ultralight | Zdroj: Remko van Dokkum

Kromě toho ale NFC Forum definovalo čtyři formáty tagů určených už přímo pro NFC, které jsou sice nyní nepatrně dražší, mají ale větší funkčnost. Tři z nich jsou postaveny právě na normě ISO/IEC 14443, jeden podle FeliCa. Tagy přidávají možnost uzamknout je, takže poté, co do tagu něco zapíšete, nebude už možné jej změnit, což se hodí ve chvíli, kdy jej potřebujete umístit na veřejně přístupné místo. Liší se kapacitou i přenosovými rychlostmi.

  • Typ 1 je postaven na standardu ISO/IEC 14443 A, je možné jej používat v režimu čtení/zápis nebo jej uzamknout pouze pro čtení. Kapacita tagu je od 96 bajtů až do 2 kilobajtů, přenosová rychlost 106 Kb/s. Výhodou je nízká cena.
  • Typ 2 je s shodný prvním typem, minimální kapacita je ale menší: 48 bajtů.
  • Typ 3 je postaven na japonském standardu FeliCa, ovšem režim čtení/zápis nebo jen čtení se nastavuje už při výrobě. Kapacita je variabilní, teoretický limit je až 1 MB, rychlost je 212 nebo 424 Kb/s. Cena je tentokrát vyšší.
  • Typ 4 je kompatibilní se standardem ISO/IEC 14443 A i B, tag se při výrobě konfiguruje v režimu čtení/zápis nebo pouze čtení. Kapacity jsou už větší a pohybují se v kilobajtech, maximální velikost je 32 kB, rychlost je pak 106 nebo 424 Kb/s.

Jak tedy vidíte, velice záleží na konkrétním použití, ať už jde o hledisko kapacity, možnosti uzamčení tagu nebo cenu. Rozhodně jedním tagem nepokryjete všechny možné situace a pro konkrétní použití je třeba dobře vybírat. Pojďme si teď ukázat už některé konkrétní typy tagů tak, jak si je můžete koupit.

Název NFC Forum typ Kapacita Možnost uzamknutí NDEF Cena
NTAG203 Typ 2 144 B Ano Předformátováno Levné
Mifare Ultralight Typ 2 64 B Ano Nutnost naformátovat Levné
Mifare Ultralight C Typ 2 192 B Ano Nutnost naformátovat Levné
Mifare Classic 1 nebo 4 kB Z výroby Nutnost naformátovat Dražší
DESFire EV1 Typ 4 2, 4 nebo 8 kB Z výroby Nutnost naformátovat Drahé

Datový formát NDEF

Když už tag máte, máte několik málo volných bajtů paměti, kam můžete zapsat data. Aby jim ale také rozuměl ten, kdo si je bude číst, NFC Forum zároveň se specifikacemi NFC tagů vytvořilo i nový datový formát NDEF (zkratka NFC Data Exchange Format).

Nebudu zbytečně zabředávat do podrobností, samotný formát nijak podrobně znát nemusíte. Existuje právě proto, že si díky němu rozumí jednotlivé telefony a aplikace napříč platformami, a když potřebujete v daném formátu něco na tag zapsat, určitě najdete aplikaci, která to zvládne za vás.

NDEF je definicí obecného formátu tagu, pod sebou má ale několik už konkrétních šablon na data. Jde zejména o text a webovou adresu (URI), pak je zde ještě formát Smart Poster, který se bude užívat hlavně v marketingu. Po dotyku se dozvíte bližší informace a telefon může vykonat nějakou akci, například načíst web nebo poslat SMS. Nakonec je tady ještě nezbytný elektronický podpis.

U těchto věcí by tak mělo být zaručeno, že i když na tag zapíšete něco z Androidu, bez problémů tag přečte a správně interpretuje třeba i Symbian. Z dosavadních zkušeností se ale dá říct, že to tak funguje i u mnoha dalších formátů, kde se jakési nepsané standardy dodržují. Na druhou stranu, některé proprietární tagy, jako třeba Xperia SmartTags od Sony, v sobě mají pouze unikátní ID a NDEF formát zde nehraje žádnou roli.

Mifare Ultralight čip

A takhle vypadá samotný čip v tagu, zbytek je anténa | Zdroj: Remko van Dokkum

Právě to je totiž dalším dělícím prvkem tagů. Ty určené přímo pro NFC obvykle dostanete už předformátované do NDEF formátu, ty zaměřené spíš obecně na RFID technologii (například Mifare Classic) si musíte naformátovat ručně.

Proč to všechno? Kromě toho, že je nutností, aby měl tag nějaký standardizovaný formát, se tím ušetří poměrně mnoho dat. Když si vezmete, že běžné tagy mají kapacitu okolo 150 bajtů, každý ušetřený bajt se hodí. V URI adresách se tak ušetří pár pěkných znaků třeba tím, že jsou protokoly předdefinované ve specifikacích a na tagu fyzicky žádné http:// zapsané není.

Chci tagy. Kde je sehnat?

To je pořád trochu problém. Koupit se sice tagy dají, vyjdou vás ale pěkně draho a rozhodně to není na žádné lepení kudykoliv projdete nebo rozdávání vizitek na potkání. Máme pro vás ale dobrou zprávu: už brzy budete moci tagy sehnat přes nás. Ještě chvíli vydržte, pracujeme na tom.

Doufám, že vám článek posloužil pro trochu podrobnější seznámení s tagy a je vám jasné, jak tato neméně důležitá část NFC funguje. Mohli bychom zabřednout do specifikací ještě podrobněji, ale asi už by to bylo zbytečné. Všechny oficiální dokumenty můžete najit na webu NFC Forum.

Tagy článku:

diskuze ke článku

Odpovědět na tento názor uživatele :
tagator
Daji se objednat, temer jakekoliv typy za rozumnou maloobchodni cenu pres NFCengine.

tagator
Jan
Super článek. Díky.
Pro potřeby pokusů lze použít identifikační kartu Mifare S50. Je potřeba ji naformátovat na NDEF. Kartu lze pořídit za nacelých 34 Kč a to již od 1ks na
http://cardhouse.cz/cs/eshop/plastove-karty/mifare-s50-classic-bezkontaktni-cipova-karta

samozřejmě lze sehnat i jiné čipy například v podobě odolné samolepky apod
Kevlud
Kdy si tedy ty NFC tagy mohu přes vás koupit ?
Kryštof Korb
near field
Ozvěte se mi prosím přímo mailem na krystof.korb@nearfield.cz.
martin
prosím mam nový telefon jmenuje se samsung galaxy s advance koupil jsem ho t mobile a ve výbavě telefonu je nfc a mám otázku: kde se dají nfc tagy koupit
Kryštof Korb
near field
Ozvěte se mi mailem na krystof.korb@nearfield.cz :)
AIP
Co takhle permanentky na lyže? Ty se asi nedají zapisovat co? Z ISIC, Opuscard nebo Opencard by to ale jít mělo ne?
Já to bohužel zatím nevyzkouším.
Kryštof Korb
near field
Permanentky na lyže se mi přečíst nepodařilo, ale ISIC/Opencard apod. fungují, jen se na ně nedá nic zapsat.
CardHouse
Pozor, z OPUS nebo OPEN card zjistíte jen sériové číslo čipu. Ale data samotná jsou pochopitelně zabezpečena kryptováním. V případě ISIC záleží, jaka škola ji vydala, protože může být zcela bez čipu (jen hloupý plast), nebo nizkofrekvenční čip (nejčastěji 125kHz - není NFC kompatibilní) a pak a také vysokofrekvenšní čip Mifare nebo až DESfire -což už je částečně kompatibilní s NFC.

Rozhodně ale nečekejte, že si telefonem upravíte PŘEDPLATNÉ v MHD nebo něco podobného :-)
planck
je nějaký dobrý program pro symbian? Pro čtení tagů
Kryštof Korb
near field
Zkuste NFC Interactor: www.nfcinteractor.com
goldenik
Caute chcem sa opytat. Mam doma jeden Tag na ktory som zapisal GPS suranice a v jednej aplikacii som ho dal aj zamknut proti prepisaniu. Dufal som, ze ta aplikacia zvladne aj odomknutie ale ocividne to tak nieje. Neviete ako sa na taky zamknuty Tag doanem? Alebo ako ho sformatujem? Vdaka
Peto
Lukáš Fidler
Dobrý den,
jsem spokojeným uživatelem NK Lumia 920 s GDR 2 Amber a rád bych doma a v autě využil NFC.
Jelikož je to pro mne nová technologie mám pár otázek. Nezlobte se na mne pokud se ptám kde bych neměl, nebo pokud moje otázky nebudou srozumitelné, ale to se doufám nestane.
Takže chtěl bych po příchodu domu přiložit telefon na čip a na telefonu by se mi zapla wifi, snížilo vyzvánění, aj. a při odchodu zase obráceně.
Dále při vsunutí do držáku v autě aby se zapla aplikace na nahrávání, pokud by šlo nastavit automatický příjem hovorů po určitém čase a rovnou by se zapl hlasitý odposlech.
No a určitě bych našel i další využití.
Tak se ptám, je toto všecko možné?
Pokud ano, jak se čipy programují a poslední otázka, jaký čip by jste pro tento telefon doporučili. Nakupoval bych zřejmně na ebay.co.uk.

Děkuji za vyčerpávající odpovědi klidně i na lukix22@seznam.cz
Kryštof Korb
near field
Zdravím vás, a asi vás i trochu zklamu, protože u Windows Phone tohle není možné. Můžete si max. na tag zapsat, aby spustil nějakou aplikaci nebo otevřel nastavení, ale i to je třeba ještě potvrdit.
Lukáš Fidler
No nevadí, i tak bych chtěl vyzkoušet co to umí a neumí.
Tak by mne zajímalo to programování a koupě ;)
Kryštof Korb
near field
Programovat se dá třeba aplikací NFC Interactor. A jinak se mi ozvěte na mail krystof.korb@nearfield.cz :)
Semir
Děkuji za výborný článek. Zaujalo mě množství nápadů co se s tím dá dělat. Měl bych jeden dotaz týká se Smart fonů s NFC. Pokud je takto telefon označen: jedná se o NFC čtečku nebo obsahuje také NFC Tag programovatelný pro nějaké potřeby? Kromě jiného mě napadlo, zda by se z telefonu nedala udělat "peněženka" tak jako je tomu u bezhotovostní platby. Děkuji
Kryštof Korb
near field
NFC tag samozřejmě někdo občas přidá i do balení k telefonů, většinou tam ale není. Peněženka se z telefonu udělat dá, ale to zas nemá s tagy nic společného, mrkněte třeba do tohoto článku: http://nearfield.cz/clanky/pro-nfc-sim-kartu-uz-nemusite-do-banky-zvladnete-to-pres-internet-115.
Scully
Dobrý den, mám telefon LG. V obchdě mi řekli,že bych měla mít NFC tag od LG,že jiné nemusí spolupracovat. Je to nutné,protože od LG je to nemožné sehnat.Dekuji
Kryštof Korb
near field
Dobrý den, tak to určitě není, NFC je standard, takže pokud má váš telefon NFC, musí fungovat se všemi NFC tagy.
Martin
Ja som NFC Tagy zohnal z tohto e-shopu : www.smart-tags.org. Podľa mňa majú v pohode ceny
klimek
To jo, ale až na to, že z DX na to člověk čeká měsíc a ani není jisté, že to dorazí (bohužel z osobní zkušenosti i s příplatkovým poštovným). V Čechách je určitě nejlepší se obrátit na nějaký místní NFC obchod, který třeba i poradí s výběrem. Dobrou zkušenost mám například s těmito tagy: http://www.nfcmix.com/cs/cire-nfc-tagy/3-lepici-ciry-tag-ntag203-kulaty.html
Radin
Ahoj, super článek, díky za nej :) Jen se chci zeptat:

1) Jak můžu Mifare kartu zformátovat? .. potřebju na to asi nějakou spešl čtečku a prográmek, žejo..
2) Jde o vratný proces? .. tj můžu kartu pak naformátovat do původní podoby?
2) Když ji přeformátuju na NFC, asi přestane fungovat na klasické čtečce RFID, žejo.. Respektive její ID již čtečkou nebude čitelné (na kartu nikdy nic zapisovat nebudu, jde jen o načtení jejího ID)
Kryštof Korb
near field
1) Měl by na to stačit jakýkoliv Android telefon
2) Jasně, pak se na kartu dá zase cokoliv zapsat bez NDEF formátování
3) Nepřestane, jen na ní prostě budou zapsaná jiná data a UID samozřejmě čitelné bude dál, to nejde nijak změnit
dominik
dobrý den.rád bych se zeptal zda-li je možné využít muj mob.(podporujici NFC samozřejmě) k otevírání dveří na čip.Myslím to tak,že místo čipu na otvírání dveří bych k té "čtečce" přiložil můj mob. Klasický bezkontaktní přístupový system.
Děkji mnohokrát
Honza
To bohužel možné není, i z bezpečnostních důvodů na to žádná aplikace neexistuje, protože by se tím podstatně ohrozila bezpečnost všech stávajících ID systémů, kdy by si lidé začali klonovat vstupní identifikátory.

Existuje nicméně systém, který umožňuje po výměně čtečky na dveřích identifikovat uživatele buď podle mobilního telefonu s NFC nebo pomocí RFID čipu. Jmenuje se to OtevírejMobilem (www.otevirejmobilem.cz) a dodávají to buď jako čtečku + aplikaci pro mobil, přičemž čtečku si musíš připojit k nějakému již namontovanému systému a nebo jako celkový identifikační systém pro jedny dveře. U toho celkového systému se to ovládá pomocí mobilu - tzn. v mobilu správce nastavuje oprávnění jednotlivým uživatelům (kteří pak vstupují libovolně přes RFID nebo NFC) a pomocí NFC pak tato oprávnění synchronizuje do systému.
S cenou jsem to našel tady: http://www.nfcmix.com/cs/nfc-ctecky/136-otevirej-mobilem.html jinak se dá asi kontaktovat přímo i toho výrobce.
Pavel
Zdravím.
Chci se zeptat, zbylo mi doma od dvou Xperií 6 NFC tagů. Nyní mám ale Samsung, nainstalovanou apku TagWriter, ale ještě se mi nepodařilo na ně nic zapsat. Bude to spolu mluvit?
A ještě, když už nic jiného, v zaměstnání jsme používali samolepící čipy na otevírání dveří, které jsme si vlepili pod kryt mobilu jako záložní řešení, když jsem zapomněl velkou kartu. Daly by se na to využít tyto tagy? Je to blbost?
Kryštof Korb
near field
Dobrý den, mám pocit, že Xperia tagy jsou typu Mifare Ultralight, což může občas dělat problémy, ale zapisovat přes TagWriter by na ně jít mělo.
Co se týče náhrady tagů jako přístupové karty, záleží, jak systém funguje a jestli je kompatibilní s NFC. Ale pokud je vázán jen na ID karty a podaří se vám do systému přidat ID těch Xperia tagů, mělo by to fungovat.
Pavel
Dík za odpověď , ale na první část jsem si dnes už odpověděl sám. Bohužel, ač ve všech specifikacích i v manuálu se uvádí u Galaxy S4 mini Duos NFC:ano, přesto tam není :((
Tak už jen ty dveře.
Vladimír
Kúpil som TV LG 40BL671V a v balení som našiel samolepku NFC TAG. Ako ju môžem použiť a čo je to vlastne?
Kryštof Korb
near field
NFC tagy už i u televizí! :) Zkuste mrknout na tuto aplikaci, tag by měl sloužit k jednoduchému sdílení obsahu do televize z telefonu.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.lge.tv.nfcapps
Michal
Dá se mobil s NFC použít jako čtečka čipů pro psa?
Kryštof Korb
near field
Pokud bude v psovi kompatibilní tag (viz článek), tak teoreticky ano :) Ale v praxi na 99 % ne, protože normy pro čipování zvířat vyžadují jiný standard na jiné frekvenci.
Milda
Léta používám doma Rfid čipy na otevírání dveří. Vzhledem ke skutečnosti, že mám malé děti, tak jsem jim chtěl používání čipů zpříjemnit (aby nemusely nosit extra čipy - přívěšek, kartu, ap.) Koupil jsem samolepky (které jsem jim chtěl nalepit na mobil, který mají pořád u sebe) NFC Tag Sticker PVC Waterproof Adhesive Label RFID - tak to stálo ve specifikaci u prodejce.
Bohužel doma jsem zjistil, že čtečky si s nimi nerozumí. Do té doby jsem neměl o nějaké NFC technologii potuchy.
Možná se ptám naprosto špatně, ale neexistuje nějaká možnost formátu anebo něčeho takového, abych ty samolepky mohl využít jako klasické rfid čipy? Nemyslím klony (přiřazení si udělám sám), jen aby jim čtečky rozuměly.
Díky.
Kryštof Korb
near field
Dle toho co píšete tipuji, že čtečky pracují s jiným standardem na jiné frekvenci, takže na to je jednoduchá odpověď: neexistuje. Jedině čtečky vyměnit za ty kompatibilní s NFC.