Étiquettes NFC Ils peuvent paraître simples à première vue, mais la technologie qu'ils renferment n'est pas toujours la même. La technologie NFC fonctionne à une fréquence de 13,56 MHz, et la plupart des étiquettes NFC sont des dispositifs passifs dépourvus de batterie. Lorsqu'un téléphone ou un lecteur NFC s'en approche, son champ électromagnétique fournit l'énergie dont l'étiquette a besoin pour communiquer.
Cependant, lorsque l'on parle de “ types de tags NFC ”, cela peut désigner plusieurs choses différentes. Le « Tag Type » du NFC Forum décrit l'architecture de communication du tag. Un nom tel que « NTAG213 » identifie le circuit intégré spécifique qu'il contient, tandis que des termes tels que Autocollant NFC, « carte » ou « bracelet » désignent le format physique. Le fait de distinguer ces catégories permet de mieux comprendre les différences entre les produits NFC.
Quels sont les différents types de balises NFC ?
Le NFC Forum définit cinq types de balises, du type 1 au type 5. Chaque type utilise une technologie de communication NFC spécifique et définit la manière dont un appareil compatible NFC détecte la balise et échange des données avec celle-ci.
Un terme qui revient fréquemment dans ces spécifications est « NDEF », abréviation de « NFC Data Exchange Format » (format d'échange de données NFC). Le NDEF offre un moyen normalisé de stocker des données d'application sur des balises NFC. Une balise peut contenir un enregistrement NDEF correspondant à l'URL d'un site web, à du texte ou à tout autre type de données pris en charge.
Voici un bref comparatif des cinq types de balises du NFC Forum :
| Type de forum NFC | Technologie NFC | Norme associée | Technologies représentatives / Circuits intégrés | Contexte général |
| Type 1 | NFC-A | Technologie RF ISO/IEC 14443 de type A | Topaze / Gemme | Anciennes applications NFC simples |
| Type 2 | NFC-A | ISO/IEC 14443 Type A | NTAG21x, MIFARE Ultralight | Étiquettes NFC à usage général |
| Type 3 | NFC-F | JIS X 6319-4 | FeliCa | Transports en commun et monnaie électronique |
| Type 4 | ISO-DEP via NFC-A ou NFC-B | Série ISO/IEC 14443 | MIFARE DESFire | Cartes à puce et applications avancées |
| Type 5 | NFC-V | ISO/IEC 15693 | ICODE, ST25TV | Identification et applications industrielles |
Étiquettes NFC de type 1
La norme NFC Type 1 utilise la technologie NFC-A et a été conçue pour des applications de lecture/écriture relativement simples. Topaz et Jewel sont les noms les plus souvent associés à cette catégorie. À l'instar des autres spécifications de balises du NFC Forum, la norme Type 1 définit la manière dont un lecteur détecte la balise et accède à un message NDEF, plutôt que de définir un produit physique particulier.
Le Type 1 revêt aujourd’hui surtout un intérêt d’ordre historique. Le NFC Forum continue de répertorier la spécification des balises de Type 1, mais la prise en charge du Type 1 a été supprimée du protocole numérique et d’autres spécifications de périphériques à partir de la version 2021 des spécifications techniques. Par conséquent, il est préférable de le considérer comme une technologie NFC obsolète plutôt que comme un choix courant pour un nouveau projet NFC.
Le type 2 s'impose donc comme le point de départ de loin le plus pertinent pour les simples étiquettes NFC que l'on utilise couramment avec les téléphones.
Étiquettes NFC de type 2
La norme NFC Type 2 utilise également la technologie NFC-A, mais elle est devenue une plateforme largement répandue pour les étiquettes NFC à usage général. La spécification NFC Forum Type 2 définit la manière dont un appareil NFC détecte l’étiquette et lit ou écrit ses données NDEF, tandis que les différents fabricants de circuits intégrés proposent des capacités de mémoire et des fonctionnalités variées en s’appuyant sur ce cadre.
On trouve généralement des circuits intégrés de type 2 à l'intérieur des étiquettes NFC, des autocollants, des cartes et des étiquettes intégrées aux produits. Ils conviennent particulièrement aux applications dans lesquelles l'étiquette doit contenir des informations qu'un téléphone ou un lecteur peut récupérer d'un simple effleurement, telles qu'une URL, des données produit, des informations de couplage ou une carte de visite numérique. NXP, par exemple, positionne sa gamme NTAG21x pour l'engagement des consommateurs, l'authentification des produits, les étiquettes électroniques en rayon, l'appairage Bluetooth ou Wi-Fi, ainsi que d'autres utilisations similaires destinées au grand public.
Puces NFC de type 2 courantes
Le Type 2 englobe toute une gamme de circuits intégrés compatibles. Les NTAG213, NTAG215 et NTAG216 comptent parmi les exemples les plus couramment utilisés, notamment dans les étiquettes NFC, les autocollants, les cartes et autres tags à usage général. Ils partagent le même cadre de communication de type 2, mais leur mémoire utilisateur et certaines fonctionnalités au niveau de la puce diffèrent.
| Ébrécher | Mémoire utilisateur | Raison courante de son utilisation |
| NTAG213 | 144 octets | Enregistrements NDEF courts, tels que les URL classiques et les coordonnées de base |
| NTAG215 | 504 octets | Applications nécessitant davantage de données codées |
| NTAG216 | 888 octets | Messages NDEF plus volumineux pour lesquels les puces de plus petite taille n'offrent pas suffisamment d'espace |
Ces trois puces partagent plusieurs fonctions allant au-delà du simple stockage de données. La série NTAG21x offre un identifiant unique (UID) de 7 octets programmé en usine, une signature d'authenticité basée sur la correction d'erreurs (ECC), un verrouillage en lecture seule programmable sur le terrain et une protection par mot de passe configurable sur 32 bits. Ce mot de passe permet de restreindre les opérations non autorisées sur la mémoire, mais il ne doit pas être confondu avec une communication NFC chiffrée. NXP annonce également pour cette gamme une endurance de 100 000 cycles d'écriture et une durée de conservation des données de 10 ans.
La principale raison de passer du NTAG213 au NTAG215 ou au NTAG216 est donc généralement capacité, et non un autre type de balise NFC Forum. Ces trois balises restent toutes des balises de type 2 et communiquent à un débit de 106 kbit/s.
Étiquettes NFC de type 3
La norme NFC Type 3 utilise la technologie NFC-F et est compatible avec la norme industrielle japonaise JIS X 6319-4. Elle est étroitement liée à la technologie Sony FeliCa, une technologie sans contact largement utilisée dans les systèmes de billetterie des transports publics et de monnaie électronique, notamment au Japon et sur d'autres marchés asiatiques.
La norme NFC-F prend en charge des débits de communication de 212 et 424 kbit/s, ce qui convient aux applications nécessitant des transactions rapides. La technologie FeliCa est également utilisée pour le contrôle d'accès et l'identification, bien que le Type 3 soit moins courant que le Type 2 dans les autocollants et étiquettes NFC à usage général.
Étiquettes NFC de type 4
La norme NFC Type 4 utilise le protocole ISO-DEP (ISO Data Exchange Protocol) sur les normes NFC-A ou NFC-B et est compatible avec la série de normes ISO/IEC 14443. Elle prend en charge la communication par commandes utilisée dans les cartes à puce sans contact et permet des échanges de données plus complexes que les architectures de balises plus simples.
MIFARE DESFire est l'une des familles de puces à circuit intégré les plus connues associées aux applications de type 4. Les puces DESFire utilisent le protocole de communication ISO/IEC 14443-4, et des produits tels que le MIFARE DESFire EV3 sont conformes à la norme « Tag de type 4 » du NFC Forum. Elles sont largement utilisées dans les transports en commun, le contrôle d’accès, les cartes de campus et d’autres systèmes d’identification où la carte doit gérer des données protégées ou plusieurs applications.
La puce MIFARE DESFire EV3 prend en charge le cryptage AES-128, l'authentification mutuelle, les communications cryptées et les droits d'accès au niveau des applications. Il peut également communiquer à des débits de 106, 212, 424 ou 848 kbit/s. Ces capacités proviennent du circuit intégré DESFire EV3 lui-même ; d’autres circuits intégrés de type 4 peuvent présenter des spécifications différentes en matière de mémoire, de sécurité et de performances.
Étiquettes NFC de type 5
La norme NFC Type 5 utilise la technologie NFC-V et repose sur la norme ISO/IEC 15693, utilisée pour les systèmes RFID de proximité. Les étiquettes de type 5 prennent en charge l'interaction NFC avec les smartphones compatibles, tout en fonctionnant également avec les lecteurs RFID HF conformes à la norme ISO/IEC 15693, ce qui leur confère un rôle utile dans les applications combinant l'accès mobile et l'identification à plus longue portée.
Les gammes de circuits intégrés NXP ICODE et STMicroelectronics ST25TV sont des gammes de type 5 bien connues. Elles sont utilisées dans des domaines tels que le suivi des actifs, la gestion des stocks, l'identification des produits et les applications liées à la chaîne d'approvisionnement. Les étiquettes de type 5 prennent en charge le protocole NDEF, ce qui permet à une même étiquette de fournir également des informations à un téléphone compatible NFC.
Avec un lecteur RFID HF dédié et une antenne adaptée, les étiquettes ISO/IEC 15693 peuvent fonctionner à des distances bien plus grandes qu’avec un téléphone. NXP indique des distances de fonctionnement pouvant atteindre 1,5 mètre pour ICODE avec des lecteurs HF longue portée, en fonction de la géométrie de l’antenne, tandis que la communication NFC mobile reste limitée à quelques centimètres. Les systèmes de type 5 prennent également en charge la fonction anti-collision, ce qui permet à un lecteur d'identifier plusieurs étiquettes se trouvant dans son champ.
La sécurité dépend là encore du type de puce. L'ICODE SLIX2, par exemple, offre un identifiant unique (UID) de 8 octets, un verrouillage en écriture au niveau des blocs, un accès en lecture et en écriture protégé par un mot de passe de 32 bits, ainsi qu'une signature d'authenticité de 32 octets. NXP le certifie pour 100 000 cycles d'écriture et 50 ans de conservation des données. D'autres circuits intégrés de type 5 proposent des mécanismes de protection différents.
Types courants de balises NFC selon leur format physique
Les étiquettes NFC sont également souvent classées en fonction de leur conception physique. Un même circuit intégré NFC peut être intégré à des produits très différents selon le lieu d'utilisation de l'étiquette, son mode de fixation et le niveau de protection dont elle a besoin.
Inlays NFC
Un inlay NFC constitue le cœur fonctionnel de nombreuses étiquettes NFC finies. Il réunit le circuit intégré et l'antenne sur un substrat fin et peut ensuite être transformé en étiquette ou intégré à un autre produit.
Un inlay « sec » contient la puce, l'antenne et le substrat. Un inlay « humide » comporte en plus une couche adhésive, ce qui facilite son intégration dans des étiquettes ou sa fixation lors de la fabrication.
Autocollants et étiquettes NFC
Autocollants NFC et étiquettes Intégrer une puce NFC dans un support adhésif fin. Ces solutions sont largement utilisées sur les emballages, les supports promotionnels, les étiquettes de produits et d'autres surfaces où une étiquette discrète s'avère utile.
Le circuit intégré (IC) utilisé peut varier en fonction de l'application. Une simple étiquette URL peut utiliser une puce de type 2, telle que la NTAG213, tandis qu'une autre étiquette peut recourir à un circuit intégré différent lorsque davantage de mémoire ou des fonctions spécifiques sont requises.
Cartes NFC
Les cartes NFC intègrent la puce et l'antenne à l'intérieur d'un support rigide ou semi-rigide. Parmi leurs applications courantes, on peut citer les cartes de visite numériques, les cartes de membre, les cartes d'identité et les badges d'accès.
Le format de la carte en lui-même ne détermine pas la technologie NFC qu'elle intègre. Selon les besoins du système, différentes cartes peuvent utiliser des circuits intégrés sans contact de type 2, de type 4 ou d'autres types compatibles.
Porte-clés NFC
Les porte-clés NFC intègrent la puce dans un boîtier compact pouvant être accroché à un porte-clés. Leur conception fermée offre à la puce et à l'antenne une meilleure protection physique qu'une simple étiquette en papier ou en plastique.
Ils sont couramment utilisés pour l'identification, le contrôle d'accès et d'autres applications dans lesquelles il est nécessaire de porter sur soi l'étiquette et de la présenter à plusieurs reprises.
Bracelets NFC
Les bracelets NFC intègrent une puce et une antenne dans un support portable. Ils sont largement utilisés lors d'événements, pour l'identification des visiteurs, les paiements sans espèces et les systèmes d'accès.
Leur conception peut varier considérablement. Les bracelets en silicone sont adaptés à un usage répété, tandis que les bracelets jetables destinés à des événements peuvent être fabriqués à partir de matériaux plus légers, conçus pour une durée d'utilisation plus courte.
Étiquettes NFC anti-métal
Les performances de la technologie NFC sont altérées lorsqu'une étiquette classique est placée directement sur du métal, car celui-ci interfère avec le champ d'antenne de l'étiquette. Les étiquettes NFC anti-métal intègrent une couche de blindage ou d'isolation qui permet à l'antenne de fonctionner correctement sur des surfaces métalliques.
Elles sont utiles pour les équipements, les outils, les machines et autres biens métalliques pour lesquels une étiquette NFC standard peut présenter des performances insuffisantes ou irrégulières.
Parmi les autres formats physiques, on trouve les étiquettes en époxy, les étiquettes textiles et les composants NFC intégrés. Ceux-ci reposent tous sur le même principe de base : la puce et l'antenne sont intégrées dans un support adapté à l'environnement et à l'usage prévu.
Le type de balise NFC a-t-il une incidence sur la compatibilité entre le téléphone et le lecteur ?
La compatibilité des téléphones et des lecteurs dépend de la technologie NFC et du protocole pris en charge par l'appareil. Les normes NFC-A, NFC-B, NFC-F, ISO-DEP et NFC-V sont gérées différemment au niveau matériel et logiciel.
Sur l'iPhone, le framework Core NFC d'Apple prend en charge la lecture des balises NFC Forum de type 1 à 5 au format NDEF. La lecture des balises NFC via une application a été introduite avec l'iPhone 7, et Apple a étendu Core NFC dans iOS 13 pour prendre en charge l'écriture NDEF et l'accès natif aux balises ISO 7816, MIFARE, ISO 15693 et FeliCa sur les iPhone compatibles.
Apple a également introduit la lecture en arrière-plan des balises NFC avec la génération d'iPhone XS, XS Max et XR. Sur les iPhone prenant en charge cette fonctionnalité, une balise NDEF peut être détectée sans avoir à ouvrir au préalable une application de lecture NFC. La lecture en arrière-plan reste en mode lecture seule et nécessite un contenu au format NDEF.
L'accès aux balises en mode natif offre aux applications un contrôle plus poussé que la lecture NDEF standard. Core NFC fournit des interfaces pour les technologies ISO 15693, FeliCa, ISO 7816 et MIFARE, ce qui permet à une application de communiquer avec les balises prises en charge via leurs protocoles natifs lorsque cela est nécessaire.
Android prend également en charge directement plusieurs technologies NFC, notamment NFC-A, NFC-B, NFC-F, NFC-V et ISO-DEP. La prise en charge de certaines technologies propriétaires peut dépendre du matériel NFC du téléphone ; par exemple, Android définit la prise en charge de MIFARE Classic comme facultative.
Les lecteurs dédiés NFC et RFID HF présentent encore plus de variétés. Un lecteur peut prendre en charge les étiquettes ISO/IEC 15693 de type 5, les technologies ISO/IEC 14443, ou plusieurs protocoles au sein d’un même appareil. Pour les projets utilisant un circuit intégré (IC) particulier ou un jeu de commandes natif, il convient donc de vérifier la compatibilité avec le téléphone ou le lecteur précis qui accédera à l’étiquette.
Questions fréquemment posées
Les étiquettes NFC sont-elles réutilisables ?
De nombreuses étiquettes NFC sont réinscriptibles et peuvent être programmées à plusieurs reprises avec de nouvelles données. La réutilisabilité d'une étiquette dépend du circuit intégré et de la manière dont sa mémoire a été configurée. Si la zone de mémoire concernée a été définitivement verrouillée en lecture seule, elle ne peut plus être réécrite.
Une même balise NFC peut-elle fonctionner à la fois avec un iPhone et un appareil Android ?
Oui. Les balises NFC au format NDEF standard, en particulier les balises de type 2 très courantes, fonctionnent généralement aussi bien avec les iPhone qu'avec les appareils Android compatibles NFC.
La compatibilité peut varier lorsqu'une application doit utiliser le protocole natif d'une puce ou ses fonctionnalités propriétaires. Dans ce cas, vérifiez que les téléphones cibles prennent en charge le circuit intégré concerné.
Les balises NFC peuvent-elles fonctionner sans connexion Internet ?
Oui. Un téléphone ou un lecteur peut lire les données stockées directement sur une étiquette NFC sans connexion Internet.
L'accès à Internet n'est nécessaire que lorsque la balise renvoie vers un contenu en ligne. Par exemple, un enregistrement textuel stocké peut être lu hors ligne, tandis qu'une URL nécessite une connexion pour charger la page Web.
Les étiquettes NFC peuvent-elles être copiées ou clonées ?
Les données stockées dans une étiquette NFC classique peuvent souvent être lues et écrites sur une autre étiquette compatible. La quantité d'informations de l'étiquette d'origine pouvant être reproduite dépend du circuit intégré et de ses dispositifs de sécurité.
Certaines puces intègrent des identifiants programmés par le fabricant, des signatures d’authenticité, une protection par mot de passe ou une authentification cryptographique. Ces fonctionnalités permettent à un système de distinguer une étiquette authentique d’une simple copie des données NDEF qu’elle contient.
Peut-on utiliser des étiquettes NFC sur du métal ?
Oui, mais les étiquettes destinées à être apposées directement sur du métal doivent utiliser un construction anti-métal. Ces étiquettes comportent une couche de blindage ou d'isolation qui permet à l'antenne NFC de fonctionner correctement à proximité d'une surface métallique.
Un autocollant NFC standard apposé directement sur du métal peut présenter des performances de lecture médiocres, voire ne pas être lu du tout.
Quelle quantité de données une étiquette NFC peut-elle stocker ?
La capacité de stockage dépend du circuit intégré. Par exemple, le NTAG213 offre 144 octets de mémoire utilisateur, le NTAG215 en offre 504 et le NTAG216 en offre 888.
Une URL courte nécessite généralement peu d'espace, tandis qu'un texte plus long ou plusieurs enregistrements NDEF requièrent davantage de mémoire. Vérifiez la taille du fichier NDEF encodé avant de choisir la puce pour les applications qui stockent plus qu'un simple lien.
Quel type de tag NFC convient le mieux à la plupart des projets liés aux smartphones ?
Le type 2 du NFC Forum constitue le choix le plus pratique pour de nombreux projets quotidiens impliquant des smartphones. Il est largement utilisé pour les autocollants NFC, les étiquettes, les cartes et autres produits similaires qui stockent des URL, des coordonnées, des données sur les produits ou tout autre contenu NDEF.
Le NTAG213 est souvent suffisant pour les enregistrements courts, tels que les URL. Les modèles NTAG215 et NTAG216 offrent davantage de mémoire utilisateur lorsque la puce doit stocker des messages NDEF plus volumineux.
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