Co to jest tag NFC?
Dec 26, 2025
Zostaw wiadomość
Co to jest tag NFC?
Prawdopodobnie widziałeś ostatnio te małe naklejki w restauracjach. W Chinach mówią „Dotknij, aby zamówić”. Przykładasz do niego telefon, wyskakuje menu, zamawiasz jedzenie. Brak pobierania aplikacji. Brak skanowania kodu QR. Czyli NFC.
Znacznik NFCjest w zasadzie pasywnym chipem RF z anteną. Brak baterii w środku. Pole elektromagnetyczne telefonu zasila go, gdy zbliżysz się wystarczająco blisko. Chip budzi się, odsyła zapisane w nim dane, a całość odbywa się w czasie krótszym niż 100 milisekund.
Część, którą większość ludzi myli
NFC to RFID. W szczególności jest to technologia RFID-o wysokiej częstotliwości 13,56 MHz z dodatkowymi funkcjami. Kiedy ktoś pyta, czy używać NFC czy RFID, zadaje niewłaściwe pytanie. Prawdziwe pytanie brzmi, które pasmo częstotliwości pasuje do przypadku użycia.
RFID UHF
UHF RFID przy częstotliwości 860-960 MHz może skanować tysiące tagów z odległości kilku metrów. Świetnie nadaje się do inwentaryzacji magazynu. Zara robi to w 6000 sklepów. Ale Twój telefon nie może odczytać tagów UHF. Potrzebujesz dedykowanego sprzętu.
NFC
NFC współpracuje z telefonami. Ponad 94% smartfonów dostarczonych w 2024 roku ma wbudowaną technologię NFC. O to właśnie chodzi. Aplikacje-dla konsumentów, w których chcesz, aby ludzie wchodzili w interakcje przy użyciu urządzeń, które już posiadają.
Pozwólcie, że wyjaśnię, jak faktycznie działa przenoszenie mocy
W tym miejscu robi się interesująco z inżynierskiego punktu widzenia.
NFC działa na częstotliwości 13,56 MHz, co daje długość fali około 22 metrów. Komunikacja odbywa się w odległości może 5 centymetrów. To znacznie mniej niż jedna długość fali, więc znajdujesz się w obszarze-bliskiego pola. Zapomnij o propagacji fal elektromagnetycznych. Liczy się tutaj sprzężenie pola magnetycznego pomiędzy dwiema cewkami, które działają jak transformator z rdzeniem powietrznym.
Antena telefoniczna generuje zmienne pole magnetyczne. Antena tagowa znajduje się w tym polu. Zmiana strumienia magnetycznego przez cewkę znacznika indukuje napięcie. Obwód prostownika na chipie przekształca prąd przemienny na prąd stały. Chip się włącza.
Zbiór energii
NXP twierdzi, że ich chipy mogą uzyskać w tym procesie około 15 miliwatów. Wystarczająco, aby uruchomić logikę i odczytać/zapisać do pamięci.
Modulacja obciążenia
Dane wracają poprzez modulację obciążenia. Tag zmienia impedancję anteny, co powoduje powstawanie zmarszczek w kształcie fali prądu anteny telefonu. Telefon dekoduje te zmarszczki. Standardowa szybkość wynosi 106 kb/s. Niektóre układy obsługują prędkość 848 kb/s.
Wybór chipów ma miejsce w przypadku powodzenia lub niepowodzenia projektów
Chcę poświęcić temu trochę czasu, ponieważ widziałem, że zbyt wiele projektów wybierało niewłaściwy chip.
Forum NFC definiuje typy tagów. Typ 1 został usunięty w 2021 r. Typ 3 to FeliCa, który ma znaczenie tylko w Japonii. Typ 5 przeznaczony jest do skanowania-na duże odległości, do 1,5 metra, ale bezpieczeństwo jest podstawowe. W przypadku większości zastosowań konsumenckich wybierasz pomiędzy typem 2 i typem 4.
Typ 2: Koń pociągowy
NTAG213, NTAG215, NTAG216
Typ 2 oznacza serię NTAG firmy NXP. NTAG213, NTAG215, NTAG216. Ta sama rodzina chipów, tylko różne rozmiary pamięci.
Rzeczywistość pamięci
Oto, czego nikt ci nie powie, dopóki nie przeczytasz uważnie arkusza danych. Pamięć jest zorganizowana w 4-bajtowe strony. NTAG213 ma łącznie 45 stron. Ale nie ze wszystkich będziesz mógł skorzystać. Strony od 0 do 2 zawierają dane producenta i UID. Strona 3 to kontener możliwości. Strony od 4 do 39 to pamięć użytkownika. Oznacza to, że 36 stron razy 4 bajty równa się 144 bajtom, na których faktycznie możesz pisać.
888 bajtów reklamowanych dla NTAG216? Taka sama. 231 liczba stron, ale po odjęciu kosztów ogólnych otrzymasz 222 użyteczne strony po 4 bajty każda.
Podstawowe bezpieczeństwo
Ochrona hasłem wykorzystuje rejestr AUTH0 do określenia adresu strony wymagającego uwierzytelnienia. Ustaw go na FFh, a ochrona zostanie wyłączona. Ustaw niższą wartość, a każdy dostęp powyżej tej strony będzie wymagał najpierw 32-bitowego hasła. Istnieje również AUTHLIM, który blokuje chip po zbyt wielu błędnych próbach. Konfigurowalne od 0 do 7 prób.
Licznik NFC jest właściwie przydatny w przypadku-klonowania. 24-licznika bitowego, który automatycznie-zwiększa się przy każdym pomyślnym odczycie. Możesz odzwierciedlić tę wartość w adresie URL NDEF, aby serwery zaplecza widziały liczbę kroczącą. Jeśli ktoś sklonuje Twój tag, licznik nie będzie odpowiadał oczekiwaniom serwera.
Jedna rzecz, która przeszkodziła nam w realizacji projektu w zeszłym roku. Klient chciał NTAG216 ze względu na „prześwit”. Rzeczywisty ładunek wynosił 70 bajtów. Mógł użyć NTAG213 za połowę ceny. Ale prawdziwym problemem był rozmiar anteny. Większe układy pamięci nie wymagają większych anten, ale określiliśmy fizycznie większy format znacznika, który ma wypełnić przestrzeń. Skończyło się na niepotrzebnych komplikacjach związanych z kosztami BOM i zapasami. Najpierw sprawdź swoje rzeczywiste wymagania dotyczące danych.
Typ 4 to inna architektura
NTAG424 DNA jest tutaj okrętem flagowym. Certyfikat Common Criteria EAL4. Wykorzystuje strukturę systemu plików ISO 7816-4 zamiast płaskich. 416 bajtów pamięci zorganizowanych jako kontener możliwości, plik NDEF i plik zastrzeżony.
Model bezpieczeństwa jest zupełnie inny. Szyfrowanie AES-128. Tryb LRP zapewniający odporność na ataki z kanału bocznego-. Trzy-przebiegowe uwierzytelnianie wzajemne. Uwierzytelnianie wiadomości SUN generuje jednorazowe adresy URL z podpisami CMAC. Każde dotknięcie generuje unikalny token kryptograficzny.
Luksusowe wykorzystanie
Marki luksusowe intensywnie z tego korzystają. Firmy LVMH, Prada i Cartier utworzyły konsorcjum Aura w 2021 r. w celu uwierzytelniania produktów. Według ich strony internetowej od 2025 r. zarejestrowano ponad 70 milionów produktów. Według doniesień Louis Vuitton po wdrożeniu liczba skarg dotyczących podróbek spadła o 30%. Nie mogłem zweryfikować tej konkretnej liczby w źródłach pierwotnych, więc przyjmij ją zgodnie ze zgłoszeniem.
Wytrzymałość
Trwałość zapisu w DNA NTAG424 wynosi 200 000 cykli w porównaniu do 100 000 w przypadku NTAG21x. Przechowywanie danych wynosi 50 lat w porównaniu do 10 lat. Ma to znaczenie w zastosowaniach przemysłowych, gdzie znaczniki są często przepisywane.
Architektura
System plików ISO 7816-4. Uwierzytelnianie wiadomości SUN. Wzajemne uwierzytelnianie trójprzebiegowe. Unikalny token kryptograficzny na każde dotknięcie.
Problem metalu
To pojawia się stale. Ktoś chce umieścić znaczniki NFC na produktach metalowych i odkrywa, że one nie działają.
Dzieje się tak, gdy metal działa jak przewodnik w zmieniającym się polu magnetycznym. Prawo Faradaya. Prądy wirowe tworzą się wewnątrz metalu i wytwarzają przeciwne pole magnetyczne zgodnie z prawem Lenza. Indukcyjność anteny spada. Czołgi-czynnika Q. Częstotliwość rezonansowa przesuwa się od 13,56 MHz. Odległość odczytu spada w zasadzie do zera.
Standardowym rozwiązaniem jest blacha ferrytowa pomiędzy anteną a metalem. Ferryt pochłania i przekierowuje strumień magnetyczny. Odzyskujesz część indukcyjności i antena zaczyna znowu działać.
OSTRZEŻENIE
Ale oto, czego nie podkreślają karty produktów. Ferryt pomaga, ale nadal musisz-dostroić dopasowującą sieć. W jednym z projektów, nad którym pracowaliśmy, odległość wykrywania spadła z 80 mm na plastiku do 30 mm w przypadku ferrytu na metalu. Po ponownym-dopasowaniu impedancji wróciliśmy do 61 mm. Nie tak dobre jak plastikowe, ale funkcjonalne.
Jeśli projektujesz dla środowisk metalowych, zaplanuj czas na iteracyjne dostosowania dopasowujące. Będziesz potrzebował VNA lub przynajmniej miernika LCR. NXP ma narzędzie do projektowania anten, ale wartości wyjściowe są punktami początkowymi, a nie ostatecznymi odpowiedziami.
Rzeczywistość kompatybilności telefonów
Ekosystem Androida
Android od samego początku był przyjazny dla NFC. HCE w systemie Android 4.4 umożliwia aplikacjom emulację kart bez elementów zabezpieczających. Odczyt/zapis działa w zasadzie na każdym telefonie z Androidem i NFC.
Opóźnienie Apple
Apple był problemem przez lata. iPhone 6 miał NFC w 2014 roku, ale był zablokowany w Apple Pay. iOS 11 w 2017 roku umożliwiał odczyt danych NDEF. iOS 13 dodał pisanie. Nadal ograniczone do działania na pierwszym planie na starszych urządzeniach.
Punkt zwrotny (2024)
Sierpień 2024 r. Firma Apple ogłosiła udostępnienie chipów NFC-zewnętrznym programistom, począwszy od wersji iOS 18.1. To jest znaczące. Banki i sprzedawcy detaliczni mogą teraz tworzyć własne aplikacje płatnicze. Pierwsza fala obejmuje USA, Wielką Brytanię, Japonię, Australię i kilka innych krajów.
W praktyce oznacza to, że można w końcu założyć, że większość użytkowników może dotykać tagów NFC niezależnie od platformy telefonu. Dwa lata temu musieliśmy wyjaśniać ograniczenia iOS w każdym projekcie. Ta rozmowa w większości się skończyła.
Szybka notatka na temat standardów
ISO/IEC 14443
ISO/IEC 14443 obejmuje bezstykowe karty inteligentne. Schematy modulacji typu A i typu B. Jest to podstawa dla tagów typu 2 i 4.
ISO/IEC 18092
ISO/IEC 18092 to NFCIP-1, protokół komunikacyjny urządzenia. Obecna wersja to 2023.
ISO/IEC 15693
ISO/IEC 15693 to karty zbliżeniowe, na których opiera się Typ 5.
Forum NFC
Oprócz tego NFC Forum publikuje specyfikacje implementacyjne. Definicje typów tagów, format NDEF, typy rekordów. Wszystko dostępne na nfc-forum.org.
Wersja 15 została wydana w czerwcu 2025 r. i zwiększyła certyfikowaną odległość komunikacyjną z 0,5 cm do 2 cm. Sprawia, że wyrównanie jest mniej wymagające.
Czym jest tag NFC
Pasywne urządzenie RF. Zasilany przez sprzężenie elektromagnetyczne o częstotliwości 13,56 MHz. Przechowuje dane w standardowym formacie NDEF. Można je odczytać na każdym smartfonie-z obsługą NFC. Pamięć waha się od kilkudziesięciu bajtów do prawie kilobajta, w zależności od chipa. Bezpieczeństwo sięga od podstawowej ochrony hasłem po AES-128 z uwierzytelnianiem kryptograficznym.
Wybierz typ 2 NTAG21x do-zastosowań konsumenckich wrażliwych na koszty. Wybierz DNA typu 4 NTAG424, gdy potrzebujesz prawdziwego bezpieczeństwa. Uwzględnij ingerencję metalu w konstrukcję mechaniczną. Testuj na rzeczywistych telefonach docelowych, a nie tylko na płytach deweloperskich.
To jest praktyczne podsumowanie.
Wyślij zapytanie