ما هي الأنواع المختلفة لعلامات NFC؟

علامات NFC قد تبدو بسيطة من الخارج، لكن التكنولوجيا الموجودة بداخلها ليست متشابهة تمامًا. تعمل تقنية NFC على تردد 13.56 ميجاهرتز، ومعظم علامات NFC هي أجهزة سلبية لا تحتوي على بطارية خاصة بها. وعندما يقترب هاتف أو قارئ NFC منها، فإن مجاله الكهرومغناطيسي يزود العلامة بالطاقة التي تحتاجها للتواصل.

ومع ذلك، عندما يتحدث الناس عن “أنواع علامات NFC”، فقد يكونون يشيرون إلى عدة أمور مختلفة. يصف «نوع العلامة» وفقًا لمعيار NFC Forum بنية الاتصال الخاصة بالعلامة. ويُشير اسم مثل NTAG213 إلى الدائرة المتكاملة المحددة الموجودة بداخلها، في حين أن مصطلحات مثل ملصق NFC, ، أو البطاقة، أو السوار: تصف هذه المصطلحات الشكل المادي للمنتج. ويؤدي الفصل بين هذه الفئات إلى تسهيل فهم الاختلافات بين منتجات تقنية NFC بشكل كبير.

ما هي الأنواع المختلفة لعلامات NFC؟

يحدد منتدى NFC خمسة أنواع من العلامات، من النوع 1 إلى النوع 5. ويستخدم كل نوع تقنية اتصال NFC معينة، ويحدد كيفية قيام الجهاز المزود بتقنية NFC باكتشاف العلامة وتبادل البيانات معها.

أحد المصطلحات التي تظهر بشكل متكرر في هذه المواصفات هو «NDEF»، وهو اختصار لـ «NFC Data Exchange Format» (تنسيق تبادل البيانات عبر تقنية NFC). يوفر NDEF طريقة موحدة لتخزين بيانات التطبيقات على علامات NFC. وقد تحتوي العلامة على سجل NDEF لعنوان URL لموقع ويب، أو نص، أو أي نوع آخر من البيانات المدعومة. 

فيما يلي مقارنة سريعة بين أنواع العلامات الخمسة التي يحددها منتدى NFC:

علامات NFC من النوع 1

يستخدم NFC من النوع 1 تقنية NFC-A، وقد صُمم لتطبيقات القراءة/الكتابة البسيطة نسبيًا. ويُعد «توباز» و«جويل» أكثر الأسماء ارتباطًا بهذه الفئة. وعلى غرار مواصفات علامات منتدى NFC الأخرى، يحدد النوع 1 كيفية قيام القارئ باكتشاف العلامة والوصول إلى رسالة NDEF، بدلاً من تحديد منتج مادي معين للعلامة.

يُعتبر النوع 1 مهمًا اليوم بشكل أساسي من منظور السياق التاريخي. لا يزال منتدى NFC يدرج مواصفات علامات النوع 1، لكن دعم النوع 1 تم إزالته من «البروتوكول الرقمي» ومواصفات الأجهزة الأخرى بدءًا من الإصدار 2021 من المواصفات الفنية. ونتيجة لذلك، من الأفضل اعتباره تقنية NFC قديمة بدلاً من خيار معتاد لمشروع NFC جديد.

وبذلك يصبح النوع 2 هو نقطة الانطلاق الأكثر ملاءمةً لعلامات NFC البسيطة التي يستخدمها الناس عادةً مع الهواتف.

علامات NFC من النوع 2

يتواصل NFC من النوع 2 أيضًا عبر NFC-A، لكنه أصبح منصة مستخدمة على نطاق واسع لعلامات NFC ذات الأغراض العامة. تحدد مواصفات NFC Forum للنوع 2 كيفية قيام جهاز NFC باكتشاف العلامة وقراءة أو كتابة بيانات NDEF الخاصة بها، بينما تقوم الشركات المصنعة للدوائر المتكاملة (IC) بتصنيع علامات ذات أحجام ذاكرة وميزات مختلفة بناءً على هذا الإطار.

من الشائع أن تجد الدوائر المتكاملة من النوع 2 داخل ملصقات NFC والبطاقات وعلامات المنتجات المدمجة. وهي تعمل بشكل جيد في التطبيقات التي تتطلب أن تحتوي العلامة على معلومات يمكن للهاتف أو القارئ استرجاعها بنقرة واحدة، مثل عنوان URL أو بيانات المنتج أو معلومات الاقتران أو بطاقة عمل رقمية. على سبيل المثال، تُستخدم مجموعة NTAG21x من شركة NXP في مجالات تفاعل المستهلكين، ومصادقة المنتجات، وملصقات الرفوف الإلكترونية، وإقران أجهزة البلوتوث أو الواي فاي، والاستخدامات المماثلة في الأسواق الشاملة.

رقائق NFC الشائعة من النوع 2

يغطي النوع 2 مجموعة من الدوائر المتكاملة المتوافقة. وتعد NTAG213 وNTAG215 وNTAG216 من بين الأمثلة الأكثر استخدامًا، خاصة في ملصقات NFC والبطاقات وغيرها من العلامات ذات الأغراض العامة. وتشترك هذه الرقائق في نفس إطار عمل الاتصال من النوع 2، بينما تختلف في سعة الذاكرة المخصصة للمستخدم وبعض الميزات على مستوى الرقاقة. 

تشترك الرقائق الثلاث في العديد من الوظائف التي تتجاوز مجرد تخزين البيانات الأساسي. توفر NTAG21x معرّفًا فريدًا (UID) مكونًا من 7 بايت مبرمجًا من قبل الشركة المصنعة، وتوقيع أصالة قائم على التصحيح التعديلي (ECC)، وقفل للقراءة فقط قابل للبرمجة ميدانيًّا، وحماية بكلمة مرور قابلة للتكوين من 32 بت. يمكن لكلمة المرور تقييد عمليات الذاكرة غير المصرح بها، ولكن لا ينبغي الخلط بينها وبين الاتصالات NFC المشفرة. كما تصنف NXP هذه السلسلة على أنها تدعم 100,000 دورة كتابة و10 سنوات من الاحتفاظ بالبيانات.

ولذلك، فإن السبب الرئيسي للانتقال من NTAG213 إلى NTAG215 أو NTAG216 عادةً ما يكون السعة, ، وليست نوعًا مختلفًا من علامات منتدى NFC. فجميعها الثلاثة تظل علامات من النوع 2 وتتواصل بسرعة 106 كيلوبت في الثانية.

علامات NFC من النوع 3

يستخدم معيار NFC من النوع 3 تقنية NFC-F، وهو متوافق مع المعيار الصناعي الياباني JIS X 6319-4. ويرتبط هذا المعيار ارتباطًا وثيقًا بتقنية «سوني فيليكا» (Sony FeliCa)، وهي تقنية لاسلكية تُستخدم على نطاق واسع في أنظمة تذاكر وسائل النقل العام وأنظمة النقود الإلكترونية، لا سيما في اليابان والأسواق الآسيوية الأخرى.

تدعم تقنية NFC-F الاتصال بسرعات 212 و424 كيلوبت في الثانية، وهو ما يناسب التطبيقات التي تتطلب معاملات سريعة. كما تُستخدم تقنية FeliCa في التحكم في الوصول والتعريف، على الرغم من أن النوع 3 أقل شيوعًا في ملصقات وعلامات NFC ذات الأغراض العامة مقارنةً بالنوع 2.

علامات NFC من النوع 4

يستخدم NFC من النوع 4 بروتوكول ISO-DEP (بروتوكول تبادل البيانات ISO) عبر NFC-A أو NFC-B، وهو متوافق مع سلسلة معايير ISO/IEC 14443. كما يدعم الاتصال القائم على الأوامر المستخدم في البطاقات الذكية اللاتلامسية، ويمكنه التعامل مع عمليات تبادل بيانات أكثر تعقيدًا مقارنةً ببنى العلامات الأبسط.

تُعد MIFARE DESFire واحدة من أشهر عائلات الرقائق المدمجة المرتبطة بتطبيقات النوع 4. تستخدم رقائق DESFire بروتوكول الاتصال ISO/IEC 14443-4، كما أن منتجات مثل MIFARE DESFire EV3 متوافقة مع معايير NFC Forum Type 4 Tag. وتُستخدم هذه الرقائق على نطاق واسع في وسائل النقل العام، وأنظمة التحكم في الدخول، وبطاقات الحرم الجامعي، وأنظمة الاعتماد الأخرى التي تتطلب من البطاقة إدارة البيانات المحمية أو تطبيقات متعددة.

يدعم MIFARE DESFire EV3 التشفير باستخدام خوارزمية AES-128، والمصادقة المتبادلة، والاتصال المشفر، وحقوق الوصول على مستوى التطبيق. كما يمكنها الاتصال بسرعات تبلغ 106 أو 212 أو 424 أو 848 كيلوبت في الثانية. وتأتي هذه القدرات من رقاقة DESFire EV3 نفسها؛ في حين أن رقائق النوع 4 الأخرى قد توفر مواصفات مختلفة من حيث الذاكرة والأمان والأداء.

علامات NFC من النوع 5

يستخدم NFC من النوع 5 تقنية NFC-V ويستند إلى معيار ISO/IEC 15693، وهو المعيار المستخدم في أنظمة RFID القريبة. تدعم علامات النوع 5 التفاعل عبر تقنية NFC مع الهواتف الذكية المتوافقة، كما تعمل أيضًا مع قارئات RFID عالية التردد (HF) المطابقة للمعيار ISO/IEC 15693، مما يمنحها دورًا مفيدًا في التطبيقات التي تجمع بين الوصول عبر الأجهزة المحمولة والتعريف على مدى أبعد.

تُعدّ عائلتا الدوائر المتكاملة NXP ICODE وSTMicroelectronics ST25TV من أشهر عائلات الدوائر المتكاملة من النوع 5. وتُستخدم في مجالات مثل تتبع الأصول، وإدارة المخزون، وتحديد هوية المنتجات، وتطبيقات سلسلة التوريد. تدعم العلامات من النوع 5 معيار NDEF، لذا يمكن للعلامة نفسها أيضًا توفير المعلومات إلى الهاتف المزود بتقنية NFC.

باستخدام قارئ RFID مخصص للترددات العالية (HF) وهوائي مناسب، يمكن لعلامات ISO/IEC 15693 أن تعمل على مسافات أكبر بكثير مما تعمل عليه مع الهاتف. تحدد شركة NXP مسافات تشغيل تصل إلى 1.5 متر لتقنية ICODE مع قارئات HF طويلة المدى، اعتمادًا على شكل الهوائي، في حين يظل نطاق اتصال NFC عبر الهاتف المحمول في حدود بضعة سنتيمترات. كما تدعم أنظمة النوع 5 ميزة منع التداخل، مما يسمح للقارئ بالتعرف على عدة علامات داخل نطاقه.

الأمان يختلف مرة أخرى باختلاف الرقاقة. فعلى سبيل المثال، توفر رقاقة ICODE SLIX2 معرّفًا فريدًا (UID) بحجم 8 بايت، وقفل الكتابة على مستوى الكتلة، ووصولاً للقراءة والكتابة محميًّا بكلمة مرور 32 بت، وتوقيع أصالة بحجم 32 بايت. وتصنف شركة NXP هذه الرقاقة بأنها تتحمل 100,000 دورة كتابة وتحتفظ بالبيانات لمدة 50 عامًا. وتوفر رقائق النوع 5 الأخرى آليات حماية مختلفة. 

أنواع علامات NFC الشائعة حسب الشكل المادي

كما تُصنف علامات NFC عادةً وفقًا لتصميمها المادي. ويمكن دمج نفس الدائرة المتكاملة NFC في منتجات مختلفة تمامًا، اعتمادًا على مكان استخدام العلامة، وكيفية تثبيتها، ومستوى الحماية الذي تحتاجه.

شرائح NFC

تُعد رقاقة NFC النواة الوظيفية للعديد من علامات NFC الجاهزة. فهي تجمع بين الدائرة المتكاملة والهوائي على ركيزة رقيقة، ويمكن تحويلها لاحقًا إلى ملصق أو تضمينها داخل منتج آخر.

تحتوي الشريحة الجافة على الرقاقة والهوائي والركيزة. أما الشريحة الرطبة فتحتوي على طبقة لاصقة، مما يسهل دمجها في الملصقات أو تثبيتها أثناء عملية التصنيع.

ملصقات وعلامات NFC

ملصقات NFC و العلامات وضع رقاقة NFC داخل هيكل لاصق رقيق. وتُستخدم هذه الرقاقات على نطاق واسع في التغليف والمواد الترويجية وملصقات المنتجات والأسطح الأخرى التي يكون فيها استخدام علامة ذات حجم صغير مفيدًا.

قد تختلف رقاقة الدائرة المتكاملة (IC) الموجودة بداخلها وفقًا للتطبيق. فقد تستخدم بطاقة URL بسيطة رقاقة من النوع 2 مثل NTAG213، في حين قد تستخدم بطاقة أخرى رقاقة مختلفة عندما تكون هناك حاجة إلى سعة ذاكرة أكبر أو وظائف مختلفة.

بطاقات NFC

تحتوي بطاقات NFC على شريحة وهوائي داخل هيكل البطاقة الصلب أو شبه الصلب. وتشمل التطبيقات الشائعة بطاقات العمل الرقمية، وبطاقات العضوية، وبطاقات الهوية، وبيانات اعتماد الدخول.

لا يحدد شكل البطاقة بحد ذاته نوع تقنية NFC الموجودة بداخلها. فقد تستخدم البطاقات المختلفة رقائق IC من النوع 2 أو النوع 4 أو أي رقائق أخرى متوافقة تعمل بدون تلامس، وفقًا لاحتياجات النظام.

أجهزة التحكم عن بُعد المزودة بتقنية NFC

تحتوي أجهزة التحكم عن بُعد التي تعمل بتقنية NFC على شريحة موضوعة داخل غلاف صغير الحجم يمكن حمله على حلقة المفاتيح. ويوفر تصميمها المغلق حماية مادية أكبر للرقاقة والهوائي مقارنةً بالملصقات الورقية أو البلاستيكية الرقيقة.

وتُستخدم عادةً لأغراض تحديد الهوية، والتحكم في الدخول، وتطبيقات أخرى تتطلب حمل البطاقة وتلامسها بشكل متكرر.

أساور NFC

تدمج أساور NFC الشريحة والهوائي في شكل قابل للارتداء. وتستخدم على نطاق واسع في الفعاليات، وتحديد هوية الزوار، والمدفوعات غير النقدية، وأنظمة الدخول.

قد تختلف طريقة التصنيع بشكل كبير. فالأساور المصنوعة من السيليكون مناسبة للاستخدام المتكرر، في حين أن الأساور التي تُستخدم لمرة واحدة في المناسبات قد تُصنع من مواد أخف وزنًا ومصممة لفترات استخدام أقصر.

بطاقات NFC المقاومة للمعادن

يتغير أداء تقنية NFC عندما توضع علامة تقليدية مباشرةً على سطح معدني، لأن المعدن يتداخل مع مجال هوائي العلامة. وتشتمل علامات NFC المقاومة للمعدن على طبقة واقية أو عازلة تسمح للهوائي بالعمل بشكل سليم على الأسطح المعدنية.

وهي مفيدة للمعدات والأدوات والآلات والأصول المعدنية الأخرى التي قد يكون فيها أداء ملصق NFC القياسي ضعيفًا أو غير ثابت.

وتشمل الأشكال المادية الأخرى العلامات المصنوعة من الإيبوكسي، والعلامات النسيجية، ومكونات تقنية NFC المدمجة. وتستند هذه الأشكال إلى نفس الفكرة الأساسية: حيث يتم تغليف الرقاقة والهوائي بشكل يتناسب مع البيئة والاستخدام المقصود.

هل يؤثر نوع علامة NFC على التوافق بين الهاتف وجهاز القراءة؟

يعتمد توافق الهاتف والقارئ على تقنية NFC والبروتوكول الذي يدعمه الجهاز. يتم التعامل مع NFC-A وNFC-B وNFC-F وISO-DEP وNFC-V بطرق مختلفة على مستوى الأجهزة والبرامج.

بالنسبة إلى iPhone، يدعم إطار عمل Core NFC من Apple قراءة علامات NFC Forum من النوع 1 إلى النوع 5 المهيأة بتنسيق NDEF. وقد تم تقديم ميزة قراءة علامات NFC عبر التطبيقات مع جهاز iPhone 7، وقامت شركة آبل بتوسيع نطاق إطار عمل Core NFC في نظام التشغيل iOS 13 لدعم الكتابة بتنسيق NDEF والوصول المباشر إلى علامات ISO 7816 وMIFARE وISO 15693 وFeliCa على أجهزة iPhone المدعومة.

كما قدمت شركة آبل ميزة قراءة علامات NFC في الخلفية مع جيل أجهزة iPhone XS وXS Max وXR. وفي أجهزة iPhone التي تدعم هذه الميزة، يمكن اكتشاف علامة NDEF دون الحاجة إلى فتح تطبيق قارئ NFC مسبقًا. ويظل المسح في الخلفية مقتصرًا على القراءة فقط، ويتطلب محتوى مُهيأً بتنسيق NDEF.

يتيح الوصول إلى العلامات الأصلية للتطبيقات تحكماً أكبر مقارنةً بالقراءة القياسية لـ NDEF. يوفر Core NFC واجهات لتقنيات ISO 15693 وFeliCa وISO 7816 وMIFARE، بحيث يمكن للتطبيق التواصل مع العلامات المدعومة عبر بروتوكولاتها الأصلية عند الحاجة.

كما يدعم نظام أندرويد العديد من تقنيات NFC بشكل مباشر، بما في ذلك NFC-A وNFC-B وNFC-F وNFC-V وISO-DEP. وقد يعتمد دعم بعض التقنيات الخاصة على مكونات NFC المدمجة في الهاتف؛ فعلى سبيل المثال، يحدد نظام أندرويد دعم تقنية MIFARE Classic على أنه اختياري.

أما أجهزة القراءة المخصصة لتقنيات NFC وRFID ذات التردد العالي (HF) فتتنوع بشكل أكبر. قد يدعم جهاز القراءة علامات ISO/IEC 15693 من النوع 5، أو تقنيات ISO/IEC 14443، أو عدة بروتوكولات في الجهاز نفسه. وبالنسبة للمشاريع التي تستخدم رقاقة متكاملة (IC) معينة أو مجموعة أوامر أصلية، يجب بالتالي التحقق من التوافق مع الهاتف أو جهاز القراءة المحدد الذي سيقوم بالوصول إلى العلامة.

الأسئلة الشائعة

اعثر على علامة NFC المناسبة لتطبيقك

هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار نوع بطاقة NFC المناسب؟ نحن نوفر بطاقات NFC ونقوم بتخصيصها لتناسب مختلف المنتجات والبيئات ومتطلبات القراءة.

أخبرنا عن كيفية استخدام العلامة، وسنساعدك في اختيار حل NFC مناسب لمشروعك.