هر آنچه لازم است در مورد تگ های NFC بدانید

فناوری NFC این روزها بسیار معمول و فراگیر شده و در عمده تلفن های همراه دیده می شود. علاوه بر ارتباط میان تلفن با تلفن، تگ های کوچک NFC، برای ذخیره و انتقال اطلاعات نیز کاربرد دارند. احتمالا برخی از این تگ ها را در فروشگاه های مختلف دیده باشید و به فکرتان خطور کرده باشد که یکی از آن ها را بخرید.

این تگ ها می توانند گستره وسیعی از اطلاعات را در خود ذخیره کنند. از چند خط متن ساده گرفته (مثل آدرس اینترنتی یا اطلاعات تماس) تا لینک اپلیکیشن های گوگل پلی استور. راهی سریع و آسان برای انتشار اطلاعات از طریق فناوری. این تگ های کوچک بالاخره روزی جایگزین کدهای QI و خطوط مشکی رنگ می شوند و شاید در برخی موارد حتی جای بلوتوث را هم پر کنند.

بنابراین در این مقاله سعی داریم نگاهی به فناوری مورد استفاده در آن ها بیاندازیم.

تگ های NFC چگونه کار می کنند؟

تگ های NFC، ابزاری انفعالی هستند، یعنی برای کار کردن و راه اندازی آن ها نیاز به منبع برقی ندارند و زمانی فعال می شوند که دستگاه دیگری، با منبع انرژی خودش، درون محدوده آن قرار بگیرد. البته، با توجه به منفعل بودن تگ ها، نباید انتظار پردازش را در این میان داشت. کاری که این ابزارهای کوچک انجام می دهند، انتقال اطلاعات ذخیره شده روی شان، به دستگاهی هوشمند، همچون یک اسمارتفون است.

برای فعال ساختن تگ های NFC، از فرآیند القای الکترومغناطیسی استفاده می شود. در واقع، زمانی که تلفن همراه خود را به تگ ها نزدیک کنید، تگ از انرژی تلفن همراه شما برای فعال سازی خود بهره می جوید.

به طور ساده و نه چندان مهندسی، سیم پیچ ها می توانند برای تولید امواج الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار بگیرند. دستگاه ثانی که سیم پیچ دوم در آن قرار دارد نیز این امواج را دریافت کرده و به عنوان انرژی مورد استفاده قرار می دهد. القای مغناطیسی این چنین عمل می کند.

در حقیقت، همین تکنیک به شکلی پیشرفته تر برای تکنولوژی شارژ وایرلس مورد استفاده قرار می گیرد.

دستگاه های فعال، مثل اسمارت فون هایی که در جیب خود دارید، مسئولیت تولید میدان مغناطیسی را به عهده دارند. این وظیفه توسط سیم پیچ های ابتدایی که درون تلفن قرار گرفته اند انجام می پذیرد. میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ ها، به صورت عمودی نسبت به جریان متناوب برق از سیم ها خارج می شود.

افزایش قدرت میدان مغناطیسی را می توان با افزایش و کاهش تعداد چرخش در سیم پیچ تغییر داد. راه حل دیگر نیز افزایش یا کاهش جریان برق درون سیم ها است. با این حال، جریان بیشتر، مسلما نیاز به انرژی بیشتر هم دارد که با توجه به مرحله کنونی پیشرفت بشر در فناوری باتری، چندان مطلوب به نظر نمی رسد.

از همین روی، NFC صرفا در فاصله های بسیار کوتاه قابلیت کار کردن را دارد و مانند بلوتوث و وای-فای نمی توان گستره آن را به چندین متر رساند. در حالت عکس، دستگاه های انفعالی مثل تگ NFC هم اینگونه کار می کنند.

وقتی ابزار مذکور در محدوده میدان مغناطیسی دستگاه قرار می گیرد، الکترون هایی که از سوی سیم پیچ دریافت می کنند، در تجمیع، یک جریان را تولید می کنند. همیشه در حین مخابره جریان از طریق هوا، انرژی قابل توجهی از دست می رود اما هر چه محدوده کوچکتر باشد، جریان تولید شده قدرت کافی برای فعال سازی تگ NFC را پیدا می کند.

مدارات ایجاد شده، روی فرکانس خاصی تنظیم شده اند که سبب افزایش حساسیت دستگاه در برابر فرکانس ارسالی می شود. چنین فرکانسی اجازه می دهد تا به بهترین شکل ممکن انرژی در هوا منتقل گردد. زمانی که به تگ انرژی می رسد، با دستگاه ارتباط برقرار کرده و داده را در فرکانس انتقالی 13.56 مگاهرتز ارسال می کند که سرعت آن 106، 212 یا 424 کیلوبیت بر ثانیه خواهد بود.

مدل های مختلف

تگ های NFC از استاندارد وایرلس ISO 14443، مدل های A و B استفاده می کنند که استانداردهای بین المللی برای کارت های هوشمند هستند و در حال حاضر عمده سامانه های حمل و نقل عمومی از آن ها استفاده می کنند. به این علت است که دستگاه های NFC می توانند با تکنولوژی های امروزی مثل درگاه ورودی مترو کار کنند.

تعداد مختلفی از تگ ها در دسترس هستند که هر کدام میزان حافظه و سرعت متفاوتی را ارائه می دهند. تگ های مدل 1 و 2 صرفا بین 48 بایت تا 2 کیلوبایت داده را در خود ذخیره می کنند و قادرند تا اطلاعات را با سرعت 107 کیلوبیت بر ثانیه انتقال دهند.

در مقایسه با اس دی کارت های عادی، 2 کیلوبایت واقعا رقم ناچیزی است اما باید در نظر داشت که تگ های NFC هدف دیگری را دنبال می کنند و برای ذخیره سازی یک URL ساده کافی هستند. این ابزارها طراحی شده اند تا شدیدا در هزینه ها صرفه جویی کنند و اگر بخواهید حتی می توانید اطلاعات موجود روی آن را پاک کرده و چیز دیگری جایگزین آن کنید.

مدل 3 اما از استاندارد متفاوت Sony Felica بهره می جوید و می تواند تا 212 کیلوبیت بر ثانیه (تقریبا دو برابر مدل 1 و 2) انتقال اطلاعات انجام دهد. از مدل 3، برای برنامه های پیچیده تر استفاده می شود اما متاسفانه اطلاعات موجود روی آن قابل پاک کردن نیست.

مشابه همین تگ ها، مدل 4 هم فقط از منظر نوشتن اطلاعات روی آن یک بار مصرف است. با این حال فضای بیشتری را در اختیار قرار می دهد (تا 32 کیلوبایت) و سرعت انتقال آن بین 106 تا 424 کیلوبیت بر ثانیه است. تگ های مدل 4 با هر دو استاندارد A و B مشکلی ندارد.

ارزان، به صرفه و کارساز

یکی از دلایل اصلی بقا و گسترش فناوری NFC در برابر فرم های دیگر ارتباط بی سیم، قیمت بسیار پایین تولید و نگهداری آن ها است. با چند مدار ساده می توان تگ های ارزان قیمتی ساخت که کاربرد بسیار بالایی دارند.

هزینه اندک به علاوه ی عدم نیاز به منبع برق داخلی برابر است با دستگاهی که تولید آن ارزان است، در زندگی روزمره بسیار کارساز است و می تواند به دستگاه های هوشمند هم وصل شود. از تبادل آدرس های اینترنتی گرفته تا پرداخت بهای استفاده از اتوبوس و مترو، NFC کاربرد بسیاری در دنیای فناوری امروز دارد و با توجه به ویژگی های منحصر به فردش احتمالا در آینده هم چنین خواهد ماند.