Was ist NFC und wie funktioniert es?

Sicherlich haben Sie schon einmal einen Passanten gesehen, der eine Transaktion getätigt hat, sei es in einem Geschäft, im Bus oder in einem Restaurant, und dabei sein Telefon oder vielleicht sogar eine Smartwatch verwendet hat. Wenn Sie nicht verstanden haben, wie das möglich ist oder wie er es gemacht hat, dann ist dies der richtige Artikel für Sie. Für diejenigen unter Ihnen, die wissen, wovon wir sprechen, könnten Sie an den Details zur Funktionsweise der oben genannten drahtlosen Technologie interessiert sein.

Schon in der Einleitung wurde deutlich, dass es sich um eine Technologie der engen Kommunikation handelt. Besser bekannt ist sie als NFC-Funktion, die auf vielen Smartphones zu finden ist – auch auf preisgünstigeren Geräten. Es findet sich auch in Tablets, Lautsprechern und Spielekonsolen wie der Nintendo Switch. Es lassen sich zahlreiche Zusammenhänge mit anderen drahtlosen Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth und Ultra-Wideband (UWB) herstellen.

Im Folgenden erfahren Sie, wie sich NFC von den genannten Technologien unterscheidet und wie diese nützliche Funktion tatsächlich funktioniert, die in den letzten Jahren einige eintönige Aufgaben vereinfacht hat.

Was ist NFC?

Beginnen wir mit den Grundlagen. Near Field Communication (NFC) ist eine drahtlose Verbindungstechnologie mit extrem kurzer Reichweite, die Magnetfeldinduktion nutzt, um die Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen, wenn sie berührt oder auf wenige Zentimeter gebracht werden. Zur Kommunikation gehören beispielsweise die Kreditkartenauthentifizierung, die Ermöglichung des physischen Zugangs (zu einem Gebäude, einem Safe usw.), die Übertragung kleiner Dateien, der schnelle Aufbau leistungsfähigerer drahtloser Verbindungen und die schnelle Verbindung zu intelligenten Geräten.

Im Allgemeinen baut NFC auf bestehenden Ökosystemen und Standards auf, die auf Radiofrequenz-Identifikations-Tags (RFID) basieren, und erweitert diese. NFC erweitert die RFID- und kontaktlosen Funktionen um dynamischere Funktionen, die moderne Smartphones ermöglichen. Wenn das Telefon nicht über eine NFC-Konnektivität verfügt, wird dies in (unseren) Tests als wesentlicher Nachteil hervorgehoben. Mit Telefonen, die FNC unterstützen, können wir mobile Geldbörsen wie Apple Pay, Google Pay, NLB Pay und dergleichen verwenden, mit denen wir mehr Vorteile nutzen können Milliarden von RFID-Tags und -Terminals weltweit.

NFC erleichtert das Laden von (Zahlungs-)Karten in das Telefon für Transaktionen, die Bezahlung von öffentlichen Verkehrsmitteln, den Zugang zu Gebäuden und sogar das Entriegeln von Autotüren. Die kontaktlose Nahbereichstechnologie unterstützt auch interaktive Funktionen, die auf der Grundfunktionalität der RFID-Technologie basieren, wie beispielsweise die automatische Kopplung mit Kopfhörern oder Lautsprechern.

NFC wuchs schnell über seinen ursprünglichen Rahmen hinaus

Es wurde ursprünglich für die Übertragung von Dateien zwischen Telefonen mithilfe der drahtlosen Android Beam-Kommunikation entwickelt. Beispielsweise verwenden Google Nearby Share, das Android Beam ersetzte, und Huawei Share NFC, um drahtlose Dienste in schnelleren Bluetooth- und Wi-Fi-Netzwerken zu konfigurieren.

NFC ist auf die Kommunikation über kurze Entfernungen beschränkt, was erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit hat. Der Benutzer darf maximal 10 Zentimeter vom NFC-Terminal entfernt sein, um die Zahlung oder eine andere Kommunikation abzuwickeln. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass für die NFC-Kommunikation kein Strom erforderlich ist. Dies ermöglicht uns den Einsatz in Produkten, die keine Batterie haben, wie zum Beispiel Kreditkarten.

Wir haben eingangs erwähnt, dass NFC andere drahtlose Technologien wie Bluetooth, UWB, Wi-Fi Direct und QR-Codes ergänzt. Einer der Hauptvorteile von NFC ist die Möglichkeit, eine Verbindung extrem schnell aufzubauen, was die Nutzung von IoT-Geräten erleichtert. Für die Verbindung ist keine manuelle Validierung der Verbindungen erforderlich, wie dies beispielsweise bei der Bluetooth-Kommunikation erforderlich ist. Andererseits glänzt NFC nicht, wenn eine Verbindung auf Distanz oder über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten wird.

Wie funktioniert NFC?

NFC arbeitet mit Hilfe von drahtlosen Tag-Lesegeräten, kryptografischer Kartenverarbeitung und P2P-Konnektivität (Peer-to-Peer), die es für verschiedene Nutzungsszenarien nutzt.

Wenn wir die Sprache der Standards verwenden, handelt es sich um die RFID-Standards und -Spezifikationen ISO/IEC 14443 und ISO/IEC 15963. Laienhaft ausgedrückt ermöglichen diese Standards die Kommunikation mithilfe der Induktion eines Magnetfelds. Zum Vergleich: Die meisten Funkgeräte nutzen Funkwellen zur Datenübertragung. NFC überträgt Daten mit einer Frequenz von 13,56 MHz.

Ein wichtiges Merkmal der Übertragung mittels magnetischer Induktion besteht darin, dass das Feld viel schneller verschwindet als bei Radiowellen, was aus Sicherheitsgründen wichtig ist. So besteht beispielsweise eine geringere Möglichkeit, dass böswillige Akteure anfällige Transaktionen (Zahlungen, Zugang zu Gebäuden usw.) „abhören“ können.

Zu NFC gehört auch die kryptografische Kreditkartenverarbeitung, die für kontaktloses Bezahlen genutzt wird. Durch die Public-Key-Kryptografie kann die Karte für jede Transaktion einen neuen Authentifizierungscode generieren, ohne den dreistelligen Sicherheitscode preiszugeben. Dies garantiert dem Karteninhaber Schutz vor Abhören und Abfangen von Signalen.

Das NFC-Forum (ein gemeinnütziger Branchenverband) fügte daraufhin die P2P-Konnektivität hinzu. Zu den klassischen Einsatzszenarien von RFID-Tags gehört die einseitige Kommunikation zwischen Kartenleser und RFID-Tag. Das NFC-Forum stellte Spezifikationen vor, die es intelligenten Geräten (Telefone, Kopfhörer, Router, Industrieanlagen usw.) ermöglichen, auf NFC-Kommunikation zu reagieren. Damit erweiterten sie die Möglichkeiten der NFC-Interaktion und -Verbindung. Gleichzeitig achteten sie sehr darauf, die Existenz von Sicherheitsprotokollen nicht zu gefährden.

Wie ist der Vergleich mit Bluetooth und UWB?

Einer der größten Vorteile von NFC besteht darin, dass zum Herstellen einer Verbindung kein Pairing oder manuelle Eingaben erforderlich sind. Das Pairing dauert weniger als eine Sekunde. Im Gegensatz dazu müssen Bluetooth-Geräte miteinander gekoppelt werden, was ein etwas längerer Prozess ist, den wir jedoch nur bei der ersten Verbindung durchführen (je nach Gerät).

NFC verbraucht zudem weniger Energie als Bluetooth und UWB, da die Übertragungsreichweite extrem kurz ist. Wenn es darum geht, den Akku Ihres Smartphones zu schützen, ist es einer der ersten Tipps, Bluetooth auszuschalten. NFC verbraucht so wenig Strom, dass es beispielsweise von iPhone-Telefonen für Notfälle genutzt wird, wenn der Akku des Telefons fast leer ist.

Autos nutzen zunehmend UWB für den schlüssellosen Zugang, allerdings ist dies auch deutlich verschwenderischer. UWB ist außerdem teurer und Anwendungen, die derzeit NFC verwenden, benötigen nicht unbedingt die Positionsgenauigkeit, die UWB bietet.

Unterstützt Ihr Telefon NFC?

Es kommt immer seltener vor, dass Telefone kein NFC unterstützen. Aufgrund der geringeren Nachfrage entscheiden sich die Hersteller bewusst dafür, die NFC-Konnektivität für einige Märkte zu entfernen. Dies gilt jedoch nicht für Slowenien. Wenn Sie ein neueres Android-Telefon besitzen, ist NFC wahrscheinlich aktiviert. Gehen Sie zu den Schnellverknüpfungen und suchen Sie das NFC-Symbol. Sie finden die Funktion auch in den Einstellungen unter Konnektivität.

Auch Besitzer von iPhones, die nach 2015 hergestellt wurden, haben Zugriff auf dieses sehr nützliche Feature.