Near Field Commuication mit Smartphone nutzbar

Was die NFC-Technologie besonders macht

Ob mit dem Smartphone im Supermarkt oder mit der neuen Girocard im Café – die Welt des unkomplizierten und schnellen bargeldlosen Bezahlens hat sich in den letzten Jahren rasant verändert.

Was dahinter steckt, ist der internationale Übertragungsstandard Near Field Communication (NFC, Nahfeldkommunikation), welcher einen kontakt- und drahtlosen Austausch von Daten im Hochfrequenz-Bereich von 13,56 MHz ermöglicht. So können Daten über kurze Distanzen (3-10 cm) mit einer Geschwindigkeit von 424 kBit/s übertragen werden.

NFC war einst der Underdog unter den Funkstandards und gehört eigentlich schon seit Längerem zur Standardausstattung von Smartphones. Doch die Entwicklung von weiteren praktischen Anwendungsmöglichkeiten nimmt erst seit Kurzem so richtig Fahrt auf und zeigt: Near Field Communication kann mehr als nur Mobile Payment.

Basiswissen NFC

Near Field Communication basiert auf RFID-Protokollen und ist eine Kopplungsmethode für RFID: NFC ist also eine spezielle Untergruppe der RFID-Familie. NFC-Tags basieren demnach auf einer jahrzehntelang erprobten und ausgereiften Technologie, da sie bestehende Standards im Bereich von RFID und Chipkarten verwendet. 

Doch was genau ist jetzt RFID?

RFID steht für „Radio-Frequency Identification“, auf deutsch „Elektromagnetische-Wellen-Identifizierung“. Diese Technologie ermöglicht die Kommunikation zwischen einem Lesegerät und einem NFC-Tag. Unterschieden wird in Aktive und Passive Tags.

Aktive Tags: Besitzen eine eigene Stromquelle und sind über mehrere Meter Entfernung auslesbar. Erzeugen eigenes elektromagnetisches Feld zur Kommunikation.

Passive Tags: Besitzen keine eigene Energiequelle und werden stattdessen durch ein vom Lesegerät erzeugtes elektromagnetisches Feld mit Energie versorgt. Das Lesegerät muss dafür sehr nah am Tag sein, damit Daten ausgelesen werden können.

Bei klassichen RFID-Systemen gibt es immer eine aktive und eine passive Komponente. Dabei ist das Lesegerät immer aktiv und versorgt die kontaktlose Chipkarte (den Transponder) mit Energie. Der Datenaustausch zwischen Lesegerät und Transponder erfolgt nach einem Frage-Antwort-Prinzip, bei dem immer das Lesegerät den Nachrichtenaustausch beginnt.

NFC-Technologie macht
den Unterschied

Das Revolutionäre an der NFC-Technologie ist jedoch, dass die strikte Trennung in Lesegerät und Transponder aufgehoben wird.

Ein NFC-Gerät integriert beide Funktionen gleichzeitig. Das heißt, das NFC-Gerät kann abwechselnd passiver Transponder sowie aktives Lesegerät sein. Und damit integrieren NFC-Chips beide Funktionalitäten – Lesegerät und Chipkarte.

Zusammenfassend:

  • Zusätzlich zum Tags auslesen, kann NFC auch Informationen schreiben.
  • Die Übertragung von Daten in beide Richtungen ist eine der Besonderheiten der NFC-Technologie. So ermöglicht NFC beispielsweise an Kassen das bargeldlose Zahlen mit dem Smartphone.

Sicher

NFC hat im Vergleich zu WLAN oder Bluethooth zwar eine geringe Reichweite, aber genau aus dieser Einschränkung ergibt sich eine wesentliche Stärke: Dank der geringen Übertragungsdistanz ist es für Dritte deutlich schwieriger, Daten abzufangen.

Ein Großteil der potenziellen Angriffe (Eavesdropping, Data Corruption, Data Modification, Data Insertion) kann bereits durch das ,,Paaren der Geräte“, d. h. den Aufbau einer sicheren Verbindung zur Kommunikation zwischen den Geräten abgewehrt werden.

Damit ist NFC für den schnellen Datenaustausch in sensiblen Bereichen wie dem Zahlungsverkehr oder im Bereich Health Care regelrecht ideal.

Unkompliziert

Zudem lassen sich NFC-Chips unkompliziert in Geräten und Gegenständen verbauen. Aus diesem Grund könnte die NFC-Technologie in diversen Bereichen – wie Smart-Home, Mobile Payment oder in der Industrie – auf lange Sicht weiter an Bedeutung gewinnen.

Inzwischen werden NFC-Chips beispielsweise häufig in folgenden Geräten und Gegenständen verbaut:

  • Smartphones und Tablets
  • EC- und Kreditkarten
  • Kartenlesegeräte
  • Lautsprecher und Kopfhörer
  • Werbeplakate
  • Infoterminals
  • Fahrkartenautomaten

Schnell

Ein weiterer Vorteil von NFC ist die schnelle und einfache Verbindung von Geräten. Bei Bluetooth nimmt diese oft einige Sekunden in Anspruch, während eine Verbindung via NFC in Sekundenbruchteilen aufgebaut ist. So lassen sich beispielsweise auch Daten von einem zum anderen Smartphone oder von einem Smartphone zum Tablet problemlos übertragen.

Kostengünstig

Die Einführung von NFC-Tags im Dienstleistungsbereich oder im eigenen Unternehmen stellt absolut keine weitere finanzielle Hürde dar. Die Kosten für 1000 NFC-Aufkleber betragen in der Regel nicht mehr als 20 Euro. Diese NFC-Tags müssen je nach Nutzungsintensität nicht ausgetauscht werden, da die integrierten Links einfach anzupassen sind. Hilfreich dabei ist bspw. die Nutzung von Shlink.

Was brauche ich für NFC?

  • NFC-Tag: Ein kleiner Speicher-Chip, nicht größer als ein Euro-Stück, mit einer spiralförmig aufgerollten Antenne. Der Tag besitzt eine Speicherkapazität von 168 bis 2048 Byte und ist z.B. in Form von Stickern oder Schlüsselanhängern im Handel erhältlich.
  • NFC-kompatibles Smartphone: Inzwischen sind fast alle Smartphones ab Werk mit dieser Technologie ausgestattet. Apple war mit der Freigabe von NFC-Funktionen zwar lange zurückhaltend, doch mit der Einführung von Apple Pay können iPhones ab der 6. Generation nun doch einige Informationen über NFC-Apps auslesen.

    Mit einem iPhone der neuesten Generation (iPhone XS, XS Max oder XR) können NFC-tags auch ohne zusätzliche Apps ausgelesen werden.

Wie benutze ich NFC?

  • Lesen eines NFC-Tags: Zur Datenübertragung per NFC wird das Smartphone oder Tablet an einen vorprogrammierten NFC-Tag gehalten, der dann bspw. eine bestimmte Funktion in diesem Gerät aktiviert. 
  • Beschreiben eines NFC-Tags: Passive NFC-Tags sind beinahe in jedem Gegenstand verbaut, da sie keine eigene Stromversorgung benötigen. Der induktiv vom Lesegerät (z.B. Smartphone) übertragende Strom reicht aus, um den Chip zu aktivieren. Ist der Chip aktiviert, kann dieser sowohl Daten senden als auch lesen.

    Mit einer entsprechenden App lässt sich der Tag dann für den eigenen Bedarf personalisieren. Man musst kein Programmierer sein, um NFC-Tags zu beschreiben.

    Zunächst muss die NFC-Funktion in den Einstellungen des eigenen Smartphones aktiviert werden. Danach muss die passende App heruntergeladen werden. Entsprechende Apps zum Beschreiben eines QR-Codes sind im App Store (iOS) oder im Google Play Store (Android) herunterladbar. In der jeweiligen App können diverse Arten von Datensätze eingefügt werden, indem das Smartphone an den Tag gehalten wird.

Nutzung von NFC-Tags

Wo findet NFC Anwendung?

Besonders im Smart-Home-Bereich entdeckt man immer mehr Einsatzgebiete für die „Nahfeldkommunikation“. Auch im öffentlichen Personennahverkehr werden NFC-Tags intelligent in Fahrkarten, die als Kredit und Bankkarten dienen, oder in Formate wie „Touch und Travel“ eingesetzt. Ebenfalls sind sie in Hotel- und Firmenkarten verbaut, sodass man sich per NFC zu Zimmern oder Bereichen Zutritt verschaffen kann.

Blickt man in die Zukunft, so wird NFC nicht nur vermehrt in der Industrie Anwendung finden, sondern auch innerhalb medizinischer Anwendungen, z.B. bei der Datenerfassung für klinische Forschungen oder im öffentlichen Gesundheitsweisen in Entwicklungsländern.

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Unsere Tucatap-Anwendung kann vom Endkunden ganz unkompliziert und ohne Download einer App auf dem Smartphone geöffnet werden.

Unternehmen können die erstellten Bildsequenzen an ihre Kunden über verschiedene Kanäle ausliefern. So integrieren Sie neben Captive Portal oder QR-Code auch NFC-Tags dort, wo Kunden mit Ihnen interagieren möchten. Ob im Personennahverkehr, am nächsten Glascontainer, im Bürgerbüro oder am Ausgang der Lieblings-Boutique. Den Möglichkeiten sind hierbei keine Grenzen gesetzt.

NFC-Tag mit Smartphone nutzen

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