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Cos’è e come funziona la tecnologia NFC?

La tecnologia NFC è ormai un must have per quanto riguarda smartphone, tablet e smart card di ultima generazione e spesso la presenza dell’NFC è determinante per la scelta di uno di questi dispositivi, ma cos’è l’NFC e come funziona questa tecnologia diventata estremamente popolare negli ultimi anni?

Cosa significa NFC ?

Il termine NFC o più precisamente, la sigla NFC significa Near-Field Comunication, letteralmente comunicazione a cortissimo raggio. Il nome di questa tecnologia ci anticipa il suo funzionamento che prevede per l’appunto una comunicazione wireless, bidirezionale, a cortissimo raggio (circa 10 cm).

Il Termine NFC è stato introdotto nel 2004, con la fondazione del NFC-Forum da parte di Philips, LG, Sony, Samsung e Nokia. Prima di allora esistevano già tecnologie, molto simili all’odierna NFC, che permettevano la comunicazione tramite radiofrequenza, attraverso un lettore RFID (Radio-Frequency Identification) e un tag elettrico passivo per l’identificazione e il tracciamento.

Uno dei primi telefoni dotati di tecnologia NFC, si tratta di un Nokia 6131 del 2006
Uno dei primi telefoni dotati di tecnologia NFC, si tratta di un Nokia 6131 del 2006

Dopo circa 18 mesi di lavoro, nel 2006, il Forum NFC ha definito per la prima volta le specifiche iniziali per i tag NFC.

La tecnologia RFID sviluppata da Charles Walton nel 1983 è considerata la radice tecnica dell’NFC.

Cos’è il NFC Forum?

Nel 2004 Philips, LG, Sony, Samsung e Nokia hanno dato vita ad un associazione aziendale finalizzata all’implementazione e standardizzazione della tecnologia NFC. Frutto di questa iniziativa è stata la nascita del già citato NFC-Forum.

Il forum è organizzato in comitati, nello specifico esistono tre comitati interni al forum, ognuno dei quali si compone al proprio interno di diversi gruppi di lavoro.

Secondo la sezione “mission” del sito ufficiale dell’NFC Forum, il forum si propone due obbiettivi principali che sono riassumibili nei concetti chiave di sviluppo e promozione della tecnologia NFC.

Per il raggiungimento di questi due obbiettivi il forum presenta una missione programmatica in sei punti che qui riporto integralmente.

  • Sviluppare e pubblicare pubblicamente una tabella di marcia triennale per casi d’uso, collegamento, rilascio delle certificazioni e tecniche.
  • Educare aziende, fornitori di servizi e sviluppatori, su come implementare la tecnologia NFC, per fornire soluzioni di grande impatto e far crescere le loro attività.
  • Enfatizzare la caratteristica dell'”intento dell’utente” attraverso programmi, messagistica, marketing e il lancio di un identificatore visivo per informare gli utenti su dove toccare per agire.
  • Abilitare l’NFC per offrire una crescente esperienza positiva da parte degli utenti.
  • Promuovere il programma di conformità, sviluppare specifiche, meccanismi di test e strumenti che garantiscano casi d’uso coerenti, sicuri e interpretabili in tutto il mondo.
  • Oggrire un maggiore valore ai membri per la crescita dell’abbonamento e le entrate.

Oltre all’attività di promozione e definizione degli standard, il forum ha sviluppato un proprio framework per lo sviluppo di applicazioni esterne e soluzioni a disposizione degli sviluppatori intenzionati ad utilizzare o integrare questa tecnologia nei propri software.

Come funziona l’NFC ?

Come anticipato nel capitolo precedente le radici della tecnologia NFC affondano nella tecnologia RFID di Charles Walton e ne costituisce la naturale evoluzione.

La principale differenza tra RFID e NFC sta proprio nella comunicazione, la tecnologia RFID infatti permetteva la semplice identificazione e tracciamento di un tag passivo tramite un lettore a radiofrequenza, diversamente l’NFC è in grado di scambiare pacchetti di dati, di piccole dimensioni, in maniera bidirezionale tra i due dispositivi wireless.

Infografica mostra la storia evolutiva delle varie tecnologie che hanno portato alla nascita della tecnologia NFC
Infografica mostra la storia evolutiva delle varie tecnologie che hanno portato alla nascita della tecnologia NFC

La comunicazione contactless necessita di due elementi , un primo dispositivo definito Initiator ed un secondo dispositivo definito Target.

Quando questi due dispositivi vengono accostati, entro un raggio massimo di 4 CM, viene creata una rete peer to peer nella quale entrambi i dispositivi possono inviare e ricevere pacchetti di dati operando ad una frequenza di 13,56 MHz, che consente una velocità di trasmissione massima di 424 kbit/s.

Per ragioni di sicurezza, affinché venga avviata la comunicazione e lo scambio di dati tra i due dispositivi NFC non è sufficiente il solo avvicinamento dei dispositivi, ma, è necessario che i dispositivi operino secondo determinati standard. Questi sono ISO 15693, 18092 e 21481, ECMA 340, 352 e 356 ed ETSI TS 102 190. Sono inoltre previsti standard specifici per le smart card contactless, che consentono di avviare e gestire pagamenti tramite un semplice contatto della carta con il dispositivo di pagamento, questi standard sono ISO 14443 A/B, NXP (ex Philips Semiconductors) MIFARE e Sony FeliCa.

Possibili applicazioni della tecnologia NFC

In più di 15 anni di lavoro, il Forum NFC ha ampliato enormemente gli ambiti di applicazione della tecnologia NFC che oggi è presente in innumerevoli dispositivi, dagli smartphone alle smart card, passando anche per dispositivi domotici, vediamo allora alcuni possibili casi d’uso di questa tecnologia wireless a corto raggio.

Pagamento e acquisizione dati

I pagamenti contactless, sfruttando il chip presente sulle smart card sono ormai all’ordine del giorno, e sempre più circuiti di pagamento stanno progressivamente aumentando l’importo massimo trasferibile via contactless che al momento è di circa 30 euro. Inoltre, negli ultimi anni, Google ed Apple in primis, attraverso Google Pay ed Apple Pay, ma anche Samsung con Samsung Pay o Vodafone con Vodafone Pay, hanno implementato dei propri circuiti di pagamento basati sulla tecnologia NFC che consente di utilizzare smartphone, smartwatch, o altri dispositivi mobile, per effettuare dei pagamenti contactless, senza utilizzare carte e soprattutto, senza inserire pin o codici.

Una smartcard durante un operazione di pagamento contactless tramite NFC
Una smartcard durante un operazione di pagamento contactless tramite NFC

In città come Londra e Milano, è stato pensato ad un più avanzato utilizzo dei pagamenti contactless, con l’introduzione di biglietterie elettroniche, che consentivano non solo di pagare e acquistare il biglietto via contactless, come succede ormai ovunque nel mondo, ma anche di acquisire il biglietto in forma digitale.

Nello specifico, sono stati introdotti delle torrette per l’acquisizione dei biglietti, delle biglietterie elettroniche, dove l’acquisizione del biglietto, come ad esempio quello della metropolitana o più in generale dei trasporti pubblici locali, avveniva tramite NFC e il biglietto veniva scaricato direttamente sullo smartphone, in questo modo, oltre a ridurre i tempi e i contatti tra l’utente e la macchinetta, che in tempi di pandemia significa anche ridurre possibili esposizioni a superfici infette, riduce anche l’utilizzo di carta stampata e di inchiostro, con innumerevoli vantagi sul piano della green economy.

Brossure digitali e informazioni supplementari

Se l’acquisizione dei biglietti della metropolitana tramite NFC è un interessante esempio di green economy, i musei, le gallerie d’arte, i teatri, ci offrono un interessante spunto per utilizzi culturali di questa tecnologia.

In molti musei internazionali, tra cui anche diversi musei italiani come la Galleria degli Uffizi di Firenze, sono stati introdotti dei tag NFC nei pressi di alcuni percorsi, oltre a QR Code, che consentivano, con un semplice contatto del proprio smartphone, di scaricare informazioni relative al percorso museale che si sta seguendo, direttamente sul proprio smartphone o di collegarsi ad una rete wireless museale che rimanda ad un URL locale, e da lì acquisire in streaming un audioguida del percorso.

Conclusioni

Come tutte le tecnologie di comunicazione, NFC è nata con l’esigenza di rispondere ad una domanda specifica, ad una necessità particolare legata al trasferimento dati e, rispondendo a questa domanda è riuscita a rigagliarsi una propria nicchia di utilizzo.

Analogamente ad altre tecnologie come il Bluetooth, inizialmente NFC era un sistema generico, senza uno scopo specifico, che consentiva di trasferire dati a corto raggio, in seguito, con l’evoluzione della tecnologia, ha trovato la propria strada e se da un lato la tecnologia bluetooth, è andata nella direzione dell’accoppiamento a lungo termine dei dispositivi, riuscendo a diventare la principale tecnologia wireless per l’input e output dei dati, e la tecnologia QR Code è ha intrapreso la strada dell’identification & tracking, la tecnologia NFC si è ritagliata un proprio spazio privilegiato nel settore dei pagamenti.

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