Was ist ein NFC-Tag-Reader? Wie benutzt man es? [Android & iOS]

Near Field Communication wird auch NFC genannt. Es ist ein Protokoll, das von zwei Geräten (wie zwei Telefonen oder Uhren) verwendet wird, um drahtlos zu kommunizieren, wenn sie nahe beieinander platziert sind. Das NFC-Protokoll ist dem RFID (Radio-Frequency Identification) ziemlich ähnlich, aber mit einer viel kürzeren Reichweite (normalerweise 4 cm oder 1,5 Zoll, während maximal 10 cm oder 4 Zoll). NFC kann als Mischung aus RFID und Bluetooth kategorisiert werden, erfordert jedoch keine Geräteerkennung wie Bluetooth. Außerdem ist RFID ein unidirektionales Kommunikationsprotokoll, während NFC ein bidirektionales Kommunikationsprotokoll ist.

Was ist ein NFC-Tag-Reader?

Eine kurze Geschichte des NFC-Protokolls

NFC wurde 2020 mit der Coronavirus-Pandemie berühmt, befindet sich jedoch seit 1983 in Form von RFID in der Entwicklung, und NFC wurde 2003 als ISO-Standard genehmigt. NFC wurde erstmals 2006 in einem Nokia-Telefon eingeführt, und Samsung trat 2010 bei der Veröffentlichung des Unternehmens dem Schiff bei Samsung NEXUS S Android-Handy mit NFC-Unterstützung. Das Protokoll wurde 2014 von Apple bei der Veröffentlichung des iPhone 6 übernommen. Das NFC-Protokoll ist das Grundgerüst des vertragslosen Zahlungsmechanismus. Grob geschätzt gibt es rund 2 Milliarden NFC-fähige Geräte (Telefone, Laptops etc.) und rund 20 % der Weltbevölkerung können auf NFC zugreifen.

Nokia 6131 Erstes Telefon mit NFC

Funktion und Verwendung des NFC-Protokolls

Um NFC zu verwenden, werden beide NFC-fähigen Geräte (z. B. Telefone) innerhalb weniger CMs voneinander platziert und können Informationen drahtlos austauschen. Im Folgenden finden Sie eine kurze Liste, für die NFC verwendet werden kann:

  • Große Datenübertragung (Musik, Videos usw.). Android hat Android Beam (Android 10 und höher) eingestellt, das die Dateiübertragung unterstützt.
  • Elektronische Ausweisdokumente (wie die Speisekarte eines Restaurants oder Sicherheitsausweise).
  • Schlüsselkarten oder Transit- und Bordkarten.
  • Kontaktlose Zahlungen (als NFC/CTLS oder CTLS NFC bezeichnet).
  • Integration mit Zahlungs-Apps (wie Google Pay oder Apple Pay) oder Karten (wie Kredit- oder Debitkarten).

Kontaktloses Bezahlen über NFC

Arten von NFC-Geräten

Viele moderne Telefone (wie Android-Telefone, iPhones usw.), Smartwatches, einige Laptops usw. sind heutzutage mit integrierten NFC-Funktionen ausgestattet. Android-Telefone ab Version 4.4 verfügen möglicherweise über diese Funktion. iPhone 6 und höher kann auch NFC integriert haben. Apple TV hat auch NFC-Unterstützung. Auch die Nintendo Wii U-, Nintendo 3DS- und Nintendo Amiibo-Reihe unterstützen NFC. Adidas hat den Fußball Telstar 18 mit einem NFC-Chip ausgestattet, um den Spielern die Kommunikation mit dem Ball über ihre Telefone zu erleichtern.

NFC-Tags

Das Schöne am NFC-Protokoll ist, dass nur eines der Geräte eingeschaltet sein muss und das andere Gerät nicht mit Strom versorgt/passiv sein kann, während es Funkwellen vom eingeschalteten Gerät verwendet. Dies ebnet den Weg für NFC-Tags. NFC-Tags haben einen Speicher (in Bits) zusammen mit einem Funkchip, der an einer Antenne befestigt ist.

Ein NFC-Tag

NFC-Tags sind stromlose Chips, die ihre Energie aus der magnetischen Induktion des fremdgespeisten NFC-Geräts beziehen. Diese kleinen Tags benötigen keine Stromquelle oder Batterie. Aus diesem Grund ist die grundlegendste Funktion, für die ein NFC-Tag verwendet werden kann, der Ersatz für alte QR-Codes.

NFC-Tag-Diagramm

NFC-Tags können an jedem realen Objekt wie einem Produkt angebracht werden, um den Bestand eines Geschäfts zu verfolgen. NFC-Tags können mit beliebigen Informationen programmiert und dann an jedem Produkt angebracht werden, das von einem anderen NFC-fähigen Gerät (wie einem Smartphone oder einer Smartwatch) gelesen werden kann. Beispielsweise kann ein NFC- oder Smart-Tag in einen Flyer einer politischen Persönlichkeit eingebettet werden, und wenn es durch ein anderes NFC-Gerät gescannt wird, kann die Website des Kandidaten angezeigt werden, die für die Referenzen und die Biographie des Kandidaten wirbt. Grundsätzlich sind den Einsatzmöglichkeiten von NFC-Tags also praktisch keine Grenzen gesetzt. NFC-Tags können in Form von Aufklebern, Armbändern usw. vorliegen. Ein nettes Beispiel für NFC-Tags sind die Amiibo-Figuren von Nintendo. Wenn ein Benutzer von der Konsole gescannt wird, kann ein Benutzer je nach Figur oder Spiel Gegenstände, Sonderzeichen oder zusätzlichen Kontext erhalten.

Nintendos Amiibo-Figur als NFC-Tag

Art und Umfang der Informationen auf einem NFC-Tag hängen von der Speicherkapazität des verwendeten Tags ab. Bisher gibt es fünf Arten von NFC-Tags, Typ 1 bis Typ 5, die sich in Speicherkapazität, Lese-/Schreibfähigkeit, Datenübertragungsgeschwindigkeit usw. unterscheiden. Jeder kann NFC-Tags kaufen und mit den erforderlichen Daten programmieren. Nur NFC-Tags vom Typ 1 bis Typ 3 sind wiederbeschreibbar, obwohl ein Benutzer/Hersteller sie als schreibgeschützt konfigurieren kann.

Arbeitsmechanismus eines NFC-Tags

Der grundlegende Funktionsmechanismus eines NFC-Tags ähnelt einem RFID-Tag, da es Funkwellen verwendet, um mit dem anderen NFC-Gerät zu kommunizieren. Diese Funkwellen vom eingeschalteten NFC-Gerät fragen das NFC-Tag nach den Informationen ab, und das Tag, das durch diese Wellen Strom bezieht, sendet das verschlüsselte Signal zurück, das dann auf dem eingeschalteten NFC-Gerät validiert wird, um den Informationsaustausch abzuschließen. Ein NFC-Tag kann jeweils nur mit einem NFC-Gerät kommunizieren.

NFC-Tag-Leser

Um Informationen von einem NFC-Tag abzurufen, muss ein Benutzer ein NFC-Tag-Lesegerät verwenden. Im Gegensatz zu RFID, wo spezialisierte RFID-Lesegeräte verwendet werden (z. B. an der Eingangstür eines Geschäfts, um den Bestand des Geschäfts zu überprüfen), benötigt ein Benutzer möglicherweise keinen speziellen NFC-Tag-Leser, sein Smartphone oder seine Smartwatch kann ausreichen. Einige Benutzer müssen möglicherweise eine App installieren, um ein NFC-Tag zu scannen, während die Funktion möglicherweise in ihre Telefone integriert ist. Apple hat sein iOS mit App Clips ausgestattet, um seinen Benutzern die Verwendung spezialisierter NFC-Tag-Lesegeräte zu erleichtern. Lassen Sie sich nicht mit dem Wortleser verwechseln, viele der NFC-Tag-Lesegeräte können nicht nur von einem Tag lesen, sondern auch auf das Tag schreiben. Die zwischen einem NFC-Tag/Lesegerät übertragenen Daten sind verschlüsselt und liegen im NFC-Datenaustauschformat vor.

Arbeitsmechanismus eines NFC-Tag-Lesegeräts

Wie bereits erwähnt, benötigen die NFC-Tag-Lesegeräte Strom (von einer Batterie oder Stromquelle), um Daten vom NFC-Tag zu lesen. Dazu wird ein elektrischer Strom durch die Spule des Lesegeräts geleitet, wodurch ein elektromagnetisches Feld um das Lesegerät herum erzeugt wird. Sobald ein NFC-Tag in die Nähe des Lesegeräts kommt, tritt eine induktive Kopplung zwischen dem Tag und den Spulen des Lesegeräts auf (Faradaysches Induktionsgesetz). Aufgrund dieser Kopplung wird das Tag eingeschaltet und die Datenübertragung erfolgt unter Verwendung einer Technik namens Manchester-Codierung. Diese Codierungstechnik ermittelt binäre Werte aus den elektromagnetischen Impulsen des Tags und diese Werte werden in menschenlesbare Daten umgewandelt. Dieser ganze Vorgang kann in Sekunden ablaufen.

Funktionsweise eines NFC-Tag-Lesegeräts

Verwenden eines Mobiltelefons mit einem NFC-Tag-Lesegerät

Kontaktlose Zahlungsterminals sind eines der am häufigsten verwendeten NFC-Lesegeräte, aber gewöhnliche Benutzer ziehen es möglicherweise vor, ihre Mobiltelefone zum Scannen von NFC-Tags zu verwenden.

Verwenden Sie ein Android-Telefon als NFC-Tag-Lesegerät

  1. Starten Sie die Android-Telefoneinstellungen und öffnen Sie Verbundene Geräte.Öffnen Sie Verbundene Geräte in den Android-Einstellungen
  2. Wählen Sie nun Verbindungseinstellungen und prüfen Sie, ob NFC-Optionen angezeigt werden.Aktivieren Sie NFC in den Android-Telefoneinstellungen
  3. Wenn ja, unterstützt das Telefon NFC.
  4. Tippen Sie nun auf NFC und aktivieren Sie es.
  5. Bringen Sie das Telefon dann näher an das NFC-Tag heran, und wenn das Telefon dies nativ unterstützt, können Sie die Tag-Daten auf dem Bildschirm Ihres Telefons sehen.
  6. Wenn das Telefon das Lesen von NFC-Tags nicht nativ unterstützt, starten Sie den Play Store und installieren Sie eine NFC-Reader-App (wie NFC Tools, Tiger usw.).Installieren Sie die NFC-Tools aus dem Play Store
  7. Starten Sie nun die NFC-Reader-App und scannen Sie damit das NFC-Tag.

Verwenden Sie ein iPhone als NFC-Tag-Lesegerät

Das iPhone verwendet zwei Arten des NFC-Scannens, In-App-Tag-Lesen (der Benutzer scannt das NFC-Tag manuell) und Hintergrund-Tag-Lesen (das iPhone sucht automatisch im Hintergrund nach NFC-Tags).

  1. Starten Sie die iPhone-Einstellungen und wählen Sie Allgemein.Öffnen Sie die allgemeinen Einstellungen des iPhone
  2. Öffnen Sie nun NFC und aktivieren Sie es.Aktivieren Sie NFC in den iPhone-Einstellungen
  3. Drücken Sie dann die Zurück-Taste, bis das iPhone-Einstellungsmenü angezeigt wird.
  4. Öffnen Sie nun das Kontrollzentrum und fügen Sie den NFC-Tag-Leser zu den enthaltenen Steuerelementen hinzu.Fügen Sie den NFC-Tag-Leser in den enthaltenen Steuerelementen des Kontrollzentrums des iPhones hinzu
  5. Wischen Sie dann auf dem iPhone-Bildschirm nach unten und tippen Sie auf den NFC-Tag-Leser, um ihn zu aktivieren.Tippen Sie in den Schnelleinstellungen des iPhones auf NFC Tag Reader
  6. Bringen Sie es dann in die Nähe des NFC-Tags und die Daten des Tags werden auf dem Bildschirm des Telefons angezeigt.

Erstellen Sie Ihre eigenen NFC-Tags

NFC-Tags sind ziemlich billige Produkte und jeder kann sie programmieren, um verschiedene Aufgaben auszuführen. Ein leerer NFC-Tag (der einfach online bestellt werden kann), ein NFC-kompatibles Gerät (z. B. Ihr Smartphone) und eine NFC-Programmieranwendung sind die Voraussetzungen, um einen NFC-Tag zu programmieren. NFC Tools, Tiger und NFC TagWriter von NXP sind einige Beispiele für solche Anwendungen, mit denen ein NFC-Tab programmiert werden kann. Ein Benutzer kann diese Anwendungen verwenden, um kreative NFC-Tags zu erstellen, z. B. kann ein Benutzer ein NFC-Tag neben seinem Bett platzieren und beim Einschlafen sein Telefon in den lautlosen Modus versetzen, indem er einfach das NFC-Tag scannt (das so konfiguriert ist, dass es die Telefon in den Schlafmodus). Außerdem kann ein Benutzer ein NFC-Tag programmieren, um seine Wi-Fi-SSID und Passphrase zu speichern. Wenn ein Gast nach den Wi-Fi-Anmeldeinformationen fragt, bitten Sie ihn einfach, das Tag zu scannen, und nach dem Scannen verbindet sich sein Gerät mit dem Wi-Fi-Netzwerk. Dies sind nur Beispiele; Ein Benutzer kann NFC-Tags so programmieren, wie er möchte, und sie sind unbegrenzte Verwendungsmöglichkeiten von NFC-Tags. Ein iPhone-Benutzer kann Automatisierungen in Verknüpfungen verwenden, um NFC-Tags auf der nächsten Ebene zu verwenden.

Programmieren Sie Ihr eigenes NFC-Tag über NFC-Tools

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