Tag NFC Possono sembrare semplici dall’esterno, ma la tecnologia al loro interno non è sempre la stessa. La tecnologia NFC opera a 13,56 MHz e la maggior parte dei tag NFC sono dispositivi passivi privi di batteria propria. Quando un telefono o un lettore NFC si avvicina, il suo campo elettromagnetico fornisce l’energia necessaria al tag per comunicare.
Quando si parla di “tipi di tag NFC”, tuttavia, ci si può riferire a diverse cose. Il “Tag Type” dell’NFC Forum descrive l’architettura di comunicazione del tag. Un nome come NTAG213 identifica il circuito integrato specifico al suo interno, mentre termini come Adesivo NFC, scheda o braccialetto descrivono il formato fisico. Tenere separate queste categorie rende molto più facile comprendere le differenze tra i prodotti NFC.
Quali sono i diversi tipi di tag NFC?
L'NFC Forum definisce cinque tipi di tag, dal Tipo 1 al Tipo 5. Ciascun tipo utilizza una specifica tecnologia di comunicazione NFC e definisce le modalità con cui un dispositivo compatibile con NFC rileva il tag e scambia dati con esso.
Un termine che ricorre spesso in queste specifiche è NDEF, acronimo di NFC Data Exchange Format. NDEF offre un metodo standardizzato per memorizzare i dati delle applicazioni sui tag NFC. Un tag può contenere un record NDEF relativo all'URL di un sito web, a del testo o a un altro tipo di dati supportato.
Ecco un breve confronto tra i cinque tipi di tag definiti dal NFC Forum:
| Tipo di forum NFC | Tecnologia NFC | Norma correlata | Tecnologia rappresentativa / Circuiti integrati | Contesto comune |
| Tipo 1 | NFC-A | Tecnologia RF ISO/IEC 14443 Tipo A | Topazio / Gemma | Applicazioni NFC semplici di vecchia generazione |
| Tipo 2 | NFC-A | ISO/IEC 14443 Tipo A | NTAG21x, MIFARE Ultralight | Tag NFC per uso generico |
| Tipo 3 | NFC-F | JIS X 6319-4 | FeliCa | Trasporti pubblici e moneta elettronica |
| Tipo 4 | ISO-DEP su NFC-A o NFC-B | Serie ISO/IEC 14443 | MIFARE DESFire | Smart card e applicazioni avanzate |
| Tipo 5 | NFC-V | ISO/IEC 15693 | ICODE, ST25TV | Identificazione e applicazioni industriali |
Tag NFC di tipo 1
Lo standard NFC Tipo 1 utilizza la tecnologia NFC-A ed è stato progettato per applicazioni di lettura/scrittura relativamente semplici. Topaz e Jewel sono i nomi più comunemente associati a questa categoria. Come le altre specifiche relative ai tag dell’NFC Forum, lo standard Tipo 1 definisce le modalità con cui un lettore rileva il tag e accede a un messaggio NDEF, piuttosto che definire un particolare prodotto fisico.
Il Tipo 1 riveste oggi importanza soprattutto dal punto di vista storico. L’NFC Forum riporta ancora le specifiche dei tag di Tipo 1, ma il supporto per il Tipo 1 è stato rimosso dal Protocollo Digitale e da altre specifiche dei dispositivi a partire dalla versione 2021 delle Specifiche Tecniche. Di conseguenza, è preferibile considerarlo una tecnologia NFC obsoleta piuttosto che una scelta normale per un nuovo progetto NFC.
Ciò rende il Tipo 2 il punto di partenza di gran lunga più rilevante per i semplici tag NFC che le persone utilizzano comunemente con i telefoni.
Tag NFC di tipo 2
Anche l'NFC Tipo 2 comunica tramite NFC-A, ma è diventato una piattaforma ampiamente utilizzata per i tag NFC generici. La specifica NFC Forum Tipo 2 definisce il modo in cui un dispositivo NFC rileva il tag e legge o scrive i suoi dati NDEF, mentre i singoli produttori di circuiti integrati realizzano chip con diverse capacità di memoria e funzionalità sulla base di tale struttura.
Gli IC di tipo 2 si trovano comunemente all’interno di etichette NFC, adesivi, tessere e tag integrati nei prodotti. Sono particolarmente adatti per applicazioni in cui il tag deve contenere informazioni che uno smartphone o un lettore può recuperare con un semplice tocco, come un URL, dati sul prodotto, informazioni di accoppiamento o un biglietto da visita digitale. NXP, ad esempio, propone la sua famiglia NTAG21x per il coinvolgimento dei consumatori, l’autenticazione dei prodotti, le etichette elettroniche da scaffale, l’accoppiamento Bluetooth o Wi-Fi e simili utilizzi destinati al mercato di massa.
Chip NFC di tipo 2 più diffusi
Il Tipo 2 comprende una gamma di circuiti integrati compatibili. NTAG213, NTAG215 e NTAG216 sono tra gli esempi più diffusi, in particolare nelle etichette NFC, negli adesivi, nelle tessere e in altri tag per uso generico. Condividono lo stesso framework di comunicazione di Tipo 2, mentre la memoria utente e alcune caratteristiche a livello di chip differiscono.
| Chip | Memoria utente | Motivo tipico per cui lo si utilizza |
| NTAG213 | 144 byte | Record NDEF brevi, come i normali URL e le informazioni di contatto di base |
| NTAG215 | 504 byte | Applicazioni che richiedono una maggiore quantità di dati codificati |
| NTAG216 | 888 byte | Messaggi NDEF più grandi, per i quali i chip più piccoli non offrono spazio sufficiente |
I tre chip condividono diverse funzioni che vanno oltre la semplice memorizzazione dei dati. L’NTAG21x offre un UID di 7 byte programmato dal produttore, una firma di autenticità basata su ECC, un blocco di sola lettura programmabile sul campo e una protezione tramite password configurabile a 32 bit. La password può limitare le operazioni di memoria non autorizzate, ma non deve essere confusa con la comunicazione NFC crittografata. NXP garantisce inoltre per questa famiglia 100.000 cicli di scrittura e 10 anni di conservazione dei dati.
Il motivo principale per passare dall'NTAG213 all'NTAG215 o all'NTAG216 è quindi solitamente capacità, non un tipo di tag NFC Forum diverso. Tutti e tre rimangono tag di tipo 2 e comunicano a 106 kbit/s.
Tag NFC di tipo 3
Lo standard NFC Tipo 3 utilizza la tecnologia NFC-F ed è compatibile con lo standard industriale giapponese JIS X 6319-4. È strettamente legato a Sony FeliCa, una tecnologia contactless ampiamente utilizzata nei sistemi di biglietteria dei trasporti pubblici e nei sistemi di moneta elettronica, in particolare in Giappone e in altri mercati asiatici.
Lo standard NFC-F supporta comunicazioni a 212 e 424 kbit/s, il che lo rende adatto ad applicazioni che richiedono transazioni rapide. FeliCa viene utilizzato anche per il controllo degli accessi e l'identificazione, sebbene il Tipo 3 sia meno diffuso rispetto al Tipo 2 negli adesivi e nelle etichette NFC per uso generico.
Tag NFC di tipo 4
Il tipo 4 NFC utilizza il protocollo ISO-DEP (ISO Data Exchange Protocol) su NFC-A o NFC-B ed è compatibile con la serie di standard ISO/IEC 14443. Supporta la comunicazione basata su comandi utilizzata nelle smart card senza contatto ed è in grado di gestire scambi di dati più complessi rispetto alle architetture di tag più semplici.
MIFARE DESFire è una delle famiglie di circuiti integrati più note associate alle applicazioni di Tipo 4. I chip DESFire utilizzano il protocollo di comunicazione ISO/IEC 14443-4 e prodotti come MIFARE DESFire EV3 sono conformi allo standard NFC Forum Tipo 4 Tag. Sono ampiamente utilizzati nei trasporti pubblici, nel controllo degli accessi, nelle tessere universitarie e in altri sistemi di credenziali in cui la tessera deve gestire dati protetti o applicazioni multiple.
MIFARE DESFire EV3 supporta la crittografia AES-128, l'autenticazione reciproca, la comunicazione crittografata e i diritti di accesso a livello di applicazione. È inoltre in grado di comunicare a velocità di 106, 212, 424 o 848 kbit/s. Queste funzionalità derivano dal circuito integrato DESFire EV3 stesso; altri circuiti integrati di Tipo 4 possono offrire specifiche diverse in termini di memoria, sicurezza e prestazioni.
Tag NFC di tipo 5
Il formato NFC Tipo 5 utilizza la tecnologia NFC-V e si basa sullo standard ISO/IEC 15693, utilizzato per i sistemi RFID a corto raggio. I tag di Tipo 5 supportano l’interazione NFC con smartphone compatibili e funzionano anche con lettori RFID HF conformi allo standard ISO/IEC 15693, il che li rende particolarmente utili in applicazioni che combinano l’accesso mobile con l’identificazione a lungo raggio.
NXP ICODE e STMicroelectronics ST25TV sono famose famiglie di circuiti integrati di tipo 5. Vengono utilizzate in settori quali il tracciamento delle risorse, la gestione delle scorte, l'identificazione dei prodotti e le applicazioni relative alla catena di approvvigionamento. I tag di tipo 5 supportano lo standard NDEF, pertanto lo stesso tag può fornire informazioni anche a uno smartphone dotato di tecnologia NFC.
Con un lettore RFID HF dedicato e un’antenna adeguata, i tag ISO/IEC 15693 possono funzionare a distanze molto maggiori rispetto a quelle raggiunte con un telefono. NXP specifica distanze operative fino a 1,5 metri per ICODE con lettori HF a lungo raggio, a seconda della geometria dell’antenna, mentre la comunicazione NFC mobile rimane limitata a pochi centimetri. I sistemi di tipo 5 supportano anche la funzione anticollisione, consentendo a un lettore di identificare più tag all’interno del proprio campo di lettura.
Anche in questo caso la sicurezza dipende dal tipo di chip. ICODE SLIX2, ad esempio, offre un UID da 8 byte, il blocco della scrittura a livello di blocco, l’accesso in lettura e scrittura protetto da password a 32 bit e una firma di autenticità da 32 byte. NXP ne garantisce 100.000 cicli di scrittura e 50 anni di conservazione dei dati. Altri circuiti integrati di tipo 5 offrono meccanismi di protezione diversi.
Tipi comuni di tag NFC in base al formato fisico
I tag NFC vengono inoltre comunemente classificati in base alla loro struttura fisica. Lo stesso circuito integrato NFC può essere incorporato in prodotti molto diversi tra loro a seconda del luogo in cui verrà utilizzato il tag, delle modalità di fissaggio e del livello di protezione richiesto.
Inlay NFC
Un inlay NFC costituisce il cuore funzionale di molti tag NFC finiti. Esso integra il circuito integrato e l'antenna su un sottile substrato e può essere successivamente trasformato in un'etichetta o incorporato all'interno di un altro prodotto.
Un inlay a secco contiene il chip, l'antenna e il substrato. Un inlay a umido presenta in più uno strato adesivo, che ne facilita la laminazione nelle etichette o il fissaggio durante la produzione.
Adesivi ed etichette NFC
Adesivi NFC E etichette inserire un inlay NFC all’interno di una sottile struttura adesiva. Sono ampiamente utilizzati su imballaggi, materiale promozionale, etichette dei prodotti e altre superfici in cui è utile un tag a basso profilo.
Il circuito integrato (IC) al suo interno può variare a seconda dell'applicazione. Un'etichetta URL semplice può utilizzare un chip di tipo 2, come l'NTAG213, mentre un'altra etichetta può utilizzare un circuito integrato diverso qualora siano necessarie una maggiore capacità di memoria o funzioni diverse.
Schede NFC
Le carte NFC racchiudono il chip e l’antenna all’interno di un corpo rigido o semirigido. Tra le applicazioni più comuni figurano i biglietti da visita digitali, le tessere associative, i documenti di identità e le credenziali di accesso.
Il formato della carta di per sé non determina la tecnologia NFC integrata. A seconda delle esigenze del sistema, le diverse carte possono utilizzare circuiti integrati contactless di tipo 2, tipo 4 o altri tipi compatibili.
Portachiavi NFC
I portachiavi NFC racchiudono il tag all'interno di un involucro compatto che può essere agganciato a un portachiavi. La loro struttura chiusa garantisce al chip e all'antenna una protezione fisica maggiore rispetto a una sottile etichetta di carta o plastica.
Sono comunemente utilizzati per l'identificazione, il controllo degli accessi e altre applicazioni in cui è necessario portare con sé il tag e avvicinarlo ripetutamente al lettore.
Braccialetti NFC
I braccialetti NFC integrano il chip e l'antenna in un dispositivo indossabile. Sono ampiamente utilizzati in occasione di eventi, per l'identificazione dei visitatori, per i pagamenti senza contanti e nei sistemi di accesso.
La struttura può variare notevolmente. I braccialetti in silicone sono adatti a un uso ripetuto, mentre quelli monouso per eventi possono essere realizzati con materiali più leggeri, pensati per un periodo di utilizzo più breve.
Tag NFC anti-metallo
Le prestazioni della tecnologia NFC cambiano quando un tag convenzionale viene posizionato direttamente su una superficie metallica, poiché il metallo interferisce con il campo dell'antenna del tag. I tag NFC anti-metallo sono dotati di uno strato di schermatura o isolamento che consente all'antenna di funzionare correttamente su superfici metalliche.
Sono utili per attrezzature, utensili, macchinari e altri beni metallici in cui un'etichetta NFC standard potrebbe avere prestazioni scarse o incostanti.
Altri formati fisici includono etichette in resina epossidica, etichette tessili e componenti NFC integrati. Questi seguono lo stesso principio di base: il chip e l’antenna sono racchiusi in un involucro adatto all’ambiente e all’uso previsto.
Il tipo di tag NFC influisce sulla compatibilità tra telefono e lettore?
La compatibilità tra telefono e lettore dipende dalla tecnologia NFC e dal protocollo supportati dal dispositivo. NFC-A, NFC-B, NFC-F, ISO-DEP e NFC-V vengono gestiti in modo diverso a livello hardware e software.
Per l’iPhone, il framework Core NFC di Apple supporta la lettura di tag NFC Forum di tipo da 1 a 5 in formato NDEF. La lettura dei tag NFC tramite app è stata introdotta con l’iPhone 7 e, in iOS 13, Apple ha ampliato le funzionalità di Core NFC per supportare la scrittura NDEF e l’accesso nativo ai tag ISO 7816, MIFARE, ISO 15693 e FeliCa sugli iPhone compatibili.
Apple ha inoltre introdotto la lettura in background dei tag NFC con la generazione di iPhone XS, XS Max e XR. Sugli iPhone che supportano questa funzione, è possibile rilevare un tag NDEF senza dover prima aprire un’app di lettura NFC. La scansione in background rimane in sola lettura e richiede contenuti formattati in NDEF.
L'accesso ai tag nativi offre alle app un controllo maggiore rispetto alla lettura NDEF standard. Core NFC fornisce interfacce per le tecnologie ISO 15693, FeliCa, ISO 7816 e MIFARE, consentendo così a un'app di comunicare con i tag supportati tramite i relativi protocolli nativi, quando necessario.
Android supporta inoltre direttamente diverse tecnologie NFC, tra cui NFC-A, NFC-B, NFC-F, NFC-V e ISO-DEP. Il supporto per alcune tecnologie proprietarie può dipendere dall'hardware NFC del telefono; ad esempio, Android definisce il supporto per MIFARE Classic come opzionale.
I lettori dedicati NFC e RFID HF presentano una varietà ancora maggiore. Un lettore può supportare tag ISO/IEC 15693 Tipo 5, tecnologie ISO/IEC 14443 o diversi protocolli nello stesso dispositivo. Per i progetti che utilizzano un particolare circuito integrato o un set di comandi nativo, è quindi necessario verificare la compatibilità con l’esatto modello di telefono o lettore che accederà al tag.
Domande frequenti
I tag NFC sono riutilizzabili?
Molti tag NFC sono riscrivibili e possono essere programmati più volte con nuovi dati. La possibilità di riutilizzare un tag dipende dal circuito integrato (IC) e dalla configurazione della sua memoria. Se l’area di memoria in questione è stata bloccata in modo permanente come sola lettura, non può più essere riscritta.
Un singolo tag NFC può funzionare sia con l'iPhone che con i dispositivi Android?
Sì. I tag NFC standard in formato NDEF, in particolare i comuni tag di tipo 2, funzionano generalmente sia con i dispositivi iPhone che con quelli Android che supportano la tecnologia NFC.
La compatibilità può variare quando un'app deve utilizzare il protocollo nativo di un chip o funzionalità proprietarie. In tal caso, verificare il supporto per il circuito integrato specifico sui telefoni di destinazione.
I tag NFC possono funzionare senza una connessione a Internet?
Sì. Uno smartphone o un lettore è in grado di leggere i dati memorizzati direttamente su un tag NFC senza bisogno di una connessione a Internet.
L'accesso a Internet è necessario solo quando il tag rimanda a contenuti online. Ad esempio, un testo salvato può essere letto offline, mentre un URL richiede una connessione per caricare la pagina web.
I tag NFC possono essere copiati o clonati?
I dati memorizzati in un normale tag NFC possono spesso essere letti e scritti su un altro tag compatibile. La quantità di dati del tag originale che è possibile riprodurre dipende dal circuito integrato e dalle sue caratteristiche di sicurezza.
Alcuni chip includono identificatori programmati dal produttore, firme di originalità, protezione tramite password o autenticazione crittografica. Queste caratteristiche possono consentire a un sistema di distinguere un tag autentico da una semplice copia dei dati NDEF in esso memorizzati.
È possibile utilizzare i tag NFC su superfici metalliche?
Sì, ma i tag destinati al montaggio diretto su metallo dovrebbero utilizzare un struttura anti-metallo. Questi tag sono dotati di uno strato di schermatura o isolamento che consente all'antenna NFC di funzionare correttamente in prossimità della superficie metallica.
Un adesivo NFC standard applicato direttamente su una superficie metallica può presentare prestazioni di lettura scarse o non essere letto affatto.
Quanti dati può memorizzare un tag NFC?
La capacità di memoria dipende dal circuito integrato. Ad esempio, l’NTAG213 offre 144 byte di memoria utente, l’NTAG215 ne offre 504 e l’NTAG216 ne offre 888.
Un URL breve richiede solitamente poco spazio, mentre un testo più lungo o più record NDEF richiedono maggiore memoria. Verificare la dimensione del NDEF codificato prima di selezionare il chip per le applicazioni che memorizzano più di un semplice link.
Qual è il tipo di tag NFC più adatto alla maggior parte dei progetti per smartphone?
Lo standard NFC Forum Tipo 2 rappresenta la scelta più pratica per molti progetti quotidiani relativi agli smartphone. È ampiamente utilizzato per adesivi NFC, etichette, tessere e prodotti simili che memorizzano URL, informazioni di contatto, dati sui prodotti o altri contenuti NDEF.
NTAG213 è spesso sufficiente per record brevi come gli URL. NTAG215 e NTAG216 offrono una maggiore memoria utente quando il tag deve memorizzare messaggi NDEF più grandi.
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