Какви са различните видове NFC етикети

NFC тагове може да изглеждат прости отвън, но технологията, която се крие в тях, не е еднаква. NFC работи на честота 13,56 MHz, а повечето NFC етикети са пасивни устройства без собствена батерия. Когато телефон или NFC четец се приближи, неговото електромагнитно поле осигурява енергията, необходима на етикета за комуникация.

Когато обаче хората говорят за “видове NFC етикети”, те може да имат предвид няколко различни неща. „Тип етикет“ според NFC Forum описва комуникационната архитектура на етикета. Наименование като NTAG213 идентифицира конкретния интегрален чип в него, докато термини като NFC стикер, карта или гривна описват физическия формат. Разделянето на тези категории улеснява значително разбирането на разликите между продуктите с NFC.

Какви са различните видове NFC етикети?

NFC Forum определя пет типа тагове – от тип 1 до тип 5. Всеки тип използва конкретна NFC комуникационна технология и определя как устройство с NFC функционалност разпознава тага и обменя данни с него.

Един термин, който често се среща в тези спецификации, е NDEF – съкращение от NFC Data Exchange Format (формат за обмен на данни чрез NFC). NDEF осигурява стандартизиран начин за съхранение на данни от приложения върху NFC етикети. Един етикет може да съдържа NDEF запис за URL адрес на уебсайт, текст или друг поддържан тип данни. 

Ето едно кратко сравнение на петте типа тагове на NFC Forum:

NFC етикети тип 1

NFC тип 1 използва технологията NFC-A и е проектиран за сравнително прости приложения за четене и запис. „Topaz“ и „Jewel“ са имената, които най-често се свързват с тази категория. Подобно на останалите спецификации за тагове на NFC Forum, тип 1 определя как четецът разпознава тага и получава достъп до NDEF-съобщение, а не дефинира конкретен физически продукт под формата на таг.

Тип 1 днес има значение предимно в исторически контекст. NFC Forum все още включва спецификацията за тагове от тип 1, но поддръжката на тип 1 беше премахната от „Digital Protocol“ и други спецификации за устройства, считано от версия 2021 на техническата спецификация. В резултат на това е най-добре да се разглежда като остаряла NFC технология, а не като обичаен избор за нов NFC проект.

Това прави тип 2 значително по-подходяща отправна точка за обикновените NFC етикети, които хората често използват с телефоните си.

NFC етикети тип 2

NFC тип 2 също комуникира чрез NFC-A, но се е превърнал в широко използвана платформа за NFC етикети с общо предназначение. Спецификацията на NFC Forum за тип 2 определя как едно NFC устройство открива етикета и чете или записва NDEF данните му, докато отделните производители на интегрални схеми разработват различни размери на паметта и функции въз основа на тази рамка.

Интегралните схеми от тип 2 често се срещат в NFC етикети, стикери, карти и вградени етикети на продукти. Те са подходящи за приложения, при които етикетът трябва да съдържа информация, която телефонът или четецът може да извлече с едно докосване, като например URL адрес, данни за продукта, информация за сдвояване или дигитална визитна картичка. NXP, например, позиционира своето семейство NTAG21x за ангажиране на потребителите, удостоверяване на продукти, електронни етикети за рафтове, сдвояване чрез Bluetooth или Wi-Fi и подобни приложения за масовия пазар.

Разпространени NFC чипове от тип 2

Тип 2 обхваща гама от съвместими интегрални схеми. NTAG213, NTAG215 и NTAG216 са сред най-широко използваните примери, особено в NFC етикети, стикери, карти и други тагове за общо предназначение. Те споделят една и съща комуникационна рамка от тип 2, докато потребителската им памет и някои характеристики на ниво чип се различават. 

И трите чипа разполагат с редица функции, които надхвърлят основното съхранение на данни. NTAG21x предоставя 7-байтов UID, програмиран от производителя, подпис за автентичност на базата на ECC, заключване „само за четене“, което може да се програмира на място, и конфигурируема 32-битова защита с парола. Паролата може да ограничи неразрешените операции с паметта, но не трябва да се бърка с криптирана NFC комуникация. NXP също така оценява тази серия на 100 000 цикъла на запис и 10 години съхранение на данни.

Следователно основната причина за преминаване от NTAG213 към NTAG215 или NTAG216 обикновено е капацитет, а не различен тип тагове на NFC Forum. И трите остават тагове от тип 2 и комуникират със скорост 106 kbit/s.

NFC етикети тип 3

NFC тип 3 използва технологията NFC-F и е съвместим с японския промишлен стандарт JIS X 6319-4. Той е тясно свързан с Sony FeliCa – безконтактна технология, широко използвана в системите за билети за обществен транспорт и системите за електронни пари, особено в Япония и на други азиатски пазари.

NFC-F поддържа скорост на предаване на данни от 212 и 424 kbit/s, което е подходящо за приложения, изискващи бързи транзакции. FeliCa се използва също за контрол на достъпа и идентификация, въпреки че тип 3 е по-рядко срещан в NFC стикерите и етикетите за общо предназначение в сравнение с тип 2.

NFC етикети тип 4

NFC тип 4 използва ISO-DEP (протокол за обмен на данни по ISO) чрез NFC-A или NFC-B и е съвместим със серията стандарти ISO/IEC 14443. Той поддържа комуникацията на базата на команди, използвана в безконтактните смарт карти, и може да обработва по-сложен обмен на данни в сравнение с по-простите архитектури на таговете.

MIFARE DESFire е едно от най-известните семейства интегрални схеми, свързани с приложения от тип 4. Чиповете DESFire използват комуникация по стандарта ISO/IEC 14443-4, а продукти като MIFARE DESFire EV3 са съвместими с етикетите от тип 4 на NFC Forum. Те се използват широко в обществения транспорт, системите за контрол на достъпа, картите за университетски кампуси и други системи за удостоверяване, при които картата трябва да управлява защитени данни или множество приложения.

MIFARE DESFire EV3 поддържа криптография AES-128, взаимна автентификация, криптирана комуникация и права за достъп на ниво приложение. Той може да комуникира със скорост 106, 212, 424 или 848 kbit/s. Тези възможности се дължат на самия микрочип DESFire EV3; други микрочипове от тип 4 могат да предлагат различни спецификации по отношение на паметта, сигурността и производителността.

NFC етикети тип 5

NFC тип 5 използва технологията NFC-V и се основава на стандарта ISO/IEC 15693, прилаган за RFID системи с близко разстояние. Етикетите от тип 5 поддържат NFC взаимодействие със съвместими смартфони, като същевременно работят и с HF RFID четци по стандарта ISO/IEC 15693, което им осигурява полезна роля в приложения, съчетаващи мобилен достъп с идентификация на по-голямо разстояние.

NXP ICODE и STMicroelectronics ST25TV са добре известни серии микросхеми от тип 5. Те се използват в области като проследяване на активи, инвентаризация, идентификация на продукти и приложения в веригата на доставки. Етикетите от тип 5 поддържат NDEF, така че един и същ етикет може да предоставя информация и на телефон с NFC функция.

С помощта на специализиран HF RFID четец и подходяща антена, етикетите по стандарта ISO/IEC 15693 могат да работят на много по-големи разстояния, отколкото при използване на телефон. NXP посочва работни разстояния до 1,5 метра за ICODE при използване на HF четци с голям обхват, в зависимост от геометрията на антената, докато обхватът на мобилната NFC комуникация остава в рамките на няколко сантиметра. Системите от тип 5 поддържат и функция за предотвратяване на сблъсъци, което позволява на четеца да идентифицира няколко тага в обхвата си.

Сигурността отново зависи от конкретния чип. ICODE SLIX2, например, осигурява 8-байтов UID, блокиране на запис на ниво блок, 32-битов защитен с парола достъп за четене и запис, както и 32-байтов подпис за автентичност. NXP го класифицира за 100 000 цикъла на запис и 50 години съхранение на данни. Други интегрални схеми от тип 5 предлагат различни механизми за защита. 

Разпространени видове NFC етикети според физическия им формат

NFC етикетите често се групират и според физическата си конструкция. Един и същ NFC чип може да бъде вграден в много различни продукти в зависимост от това къде ще се използва етикетът, как ще бъде закрепен и каква степен на защита се изисква.

NFC вложки

NFC-вложката представлява функционалното ядро на много готови NFC-етикети. Тя съчетава интегралната схема и антената върху тънка основа и впоследствие може да бъде превърната в етикет или вградена в друг продукт.

Сухият инлей съдържа чип, антена и субстрат. Мокрият инлей включва и лепилен слой, което улеснява ламинирането му в етикети или закрепването му по време на производството.

NFC стикери и етикети

NFC стикери и етикети поставяне на NFC-вложка в тънка самозалепваща се конструкция. Те се използват широко върху опаковки, рекламни материали, етикети на продукти и други повърхности, където е подходящ етикет с нисък профил.

Вграденият микрочип може да варира в зависимост от приложението. Прост етикет с URL адрес може да използва чип от тип 2, като например NTAG213, докато друг етикет може да използва различен микрочип, когато са необходими повече памет или различни функции.

NFC карти

При NFC картите чипът и антената са вградени в твърд или полутвърд корпус на картата. Типичните приложения включват цифрови визитни картички, членски карти, документи за самоличност и пропуски за достъп.

Самият формат на картата не определя вградената в нея NFC технология. Различните карти могат да използват безконтактни интегрални схеми от тип 2, тип 4 или други съвместими модели, в зависимост от изискванията на системата.

NFC ключодържатели

При NFC ключодържателите чипът е поставен в компактен корпус, който може да се носи на ключодържател. Затворената им конструкция осигурява на чипа и антената по-добра физическа защита в сравнение с тънък етикет от хартия или пластмаса.

Те се използват често за идентификация, контрол на достъпа и други приложения, при които е необходимо етикетът да се носи със себе си и да се докосва многократно.

NFC гривни

NFC гривните съчетават чип и антена в устройство, което може да се носи. Те се използват широко при събития, за идентифициране на посетители, за безкасови плащания и за системи за достъп.

Конструкцията може да варира значително. Силиконовите гривни са подходящи за многократна употреба, докато гривните за еднократна употреба при събития могат да бъдат изработени от по-леки материали, предназначени за по-кратък срок на експлоатация.

NFC етикети, устойчиви на метал

Работата на NFC се променя, когато обикновен таг се постави директно върху метал, тъй като металът пречи на антенното поле на тага. Антиметалните NFC тагове разполагат с екраниращ или изолиращ слой, който позволява на антената да функционира правилно върху метални повърхности.

Те са подходящи за оборудване, инструменти, машини и други метални активи, при които стандартният NFC етикет може да показва слаба или нестабилна ефективност.

Други физически формати включват епоксидни етикети, текстилни етикети и вградени NFC компоненти. Те се основават на същата основна идея: чипът и антената са вградени във форма, подходяща за съответната среда и предназначението им.

Влияе ли типът на NFC етикета върху съвместимостта между телефона и четящото устройство?

Съвместимостта на телефона и четеца зависи от технологията NFC и протокола, поддържани от устройството. NFC-A, NFC-B, NFC-F, ISO-DEP и NFC-V се обработват по различен начин на хардуерно и софтуерно ниво.

За iPhone платформата Core NFC на Apple поддържа четене на етикети от NFC Forum тип 1 до тип 5 във формат NDEF. Четенето на NFC тагове чрез приложения беше въведено с iPhone 7, а Apple разшири Core NFC в iOS 13, за да поддържа запис в NDEF формат и вграден достъп до тагове по стандартите ISO 7816, MIFARE, ISO 15693 и FeliCa на поддържаните модели iPhone.

Apple въведе също така четене на NFC етикети във фонов режим с поколението iPhone XS, XS Max и XR. На iPhone-ите, които поддържат тази функция, NDEF етикет може да бъде разпознат, без първо да се отваря приложение за четене на NFC. Сканирането във фонов режим остава само за четене и изисква съдържание във формат NDEF.

Достъпът до родовите тагове предоставя на приложенията по-голям контрол в сравнение със стандартното четене на NDEF. Core NFC предлага интерфейси за технологиите ISO 15693, FeliCa, ISO 7816 и MIFARE, което позволява на приложението да комуникира с поддържаните тагове чрез техните родови протоколи, когато е необходимо.

Android поддържа директно и няколко NFC технологии, включително NFC-A, NFC-B, NFC-F, NFC-V и ISO-DEP. Поддръжката на някои патентовани технологии може да зависи от NFC хардуера на телефона; например, Android определя поддръжката на MIFARE Classic като опционална.

Специализираните NFC и HF RFID четци се различават още повече. Един четец може да поддържа тагове по стандарт ISO/IEC 15693 тип 5, технологии по стандарт ISO/IEC 14443 или няколко протокола в едно и също устройство. За проекти, които използват конкретен интегрален чип или собствен набор от команди, следователно трябва да се провери съвместимостта с конкретния телефон или четец, който ще осъществява достъп до тага.

Често задавани въпроси

Намерете подходящия NFC таг за вашето приложение

Имате нужда от помощ при избора на подходящия тип NFC етикет? Ние доставяме и персонализираме NFC етикети за различни продукти, условия на употреба и изисквания за четене.

Кажете ни как ще се използва тагът и ние ще ви помогнем да изберете подходящо NFC решение за вашия проект.