NFC به معنای «ارتباط میدانی با بُرد کوتاه» است. مجموعه‌ای از استانداردها برای تلفن‌های هوشمند یا هر دو دستگاه دیگری که قرار است از طریق نزدیک شدن (فاصله تماس تا پنج سانتی‌متر) با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این مجموعه استانداردها شبیه 802.11b یا 802.11n برای وای-فای است، یعنی پروتکل‌هایی را برای ارسال و دریافت اطلاعات تنظیم می‌کند. در حال حاضر این فناوری شامل تبادل داده ها می شود و راه اندازی یا نصب آن در برابر فناوری های ارتباطی پیچیده تری مثل Wi-Fi ساده تر است.

 این فناوری در دو فرم اکتیو و پسیو قابل اجرا است که دستگاه‌های اکتیو با منبع انرژی داخلی امکان دریافت و ارسال اطلاعات را دارد اما دستگاه‌های پسیو به انرژی دستگاه‌های اکتیو در انتقال فایل وابسته است و طبیعتا تنها امکان ارسال اطلاعات از طریق آن‌ها وجود دارد. این فناوری با جای‌گذاری در اسمارت‌فون‌های پیشرفته بجز مسئله کیف پول الکترونیکی، برای نقل و انتقال فایل در فواصل بسیار نزدیک نیز مورد استفاده قرار گرفته و به عنوان جایگزینی برای بلوتوث با سرعت کمتر و با فاصله بسیار نزدیک مطرح شده است.

انجمن NFC در تاریخ ۱۸ مارس سال ۲۰۰۴ با دو شرکت سونی و نوکیا شروع به فعالیت کرد. آنها در آن سال برای پیشبرد استفاده فناوری بی سیم با برد کوتاه (NFC) در لوازم الکترونیکی مصرفی از جمله دستگاه های تلفن همراه و رایانه های شخصی سرمایه گذاری های مشترکی کردند. تا تاریخ ژوئن ۲۰۱۲، انجمن دارای بیش از ۱۶۰ عضو می باشد که در میان آنها می توان به: نوکیا، سونی، ویزا، امریکن اکسپرس، پی پال، گوگل، HTC، فیلیپس، سامسونگ و غیره اشاره کرد.

در ۱۷ نوامبر سال ۲۰۱۰ میلادی سه اپراتور بزرگ موبایل یعنی AT&T، ورایزون و تی موبایل سرمایه گذاری مشترکی برای توسعه این فناوری در خاک امریکا در نظر گرفتند. هدف آنها از این کار برای جلو بردن فناوری در زندگی انسان و حمل نکردن پول برای بیش از ۲۰۰ میلیون مشتری بود.


NFC  یک پوشش استاندارد برای اطلاعات در حال تبادل و ارتباطات دستگاه ها با یکدیگر به وجود می آورد و این موضوع بر اساس فرکانس های رادیویی (RFID) از جمله ISO/IEC 14443   (یک استاندارد بین المللی برای شناسایی ابزارهای کنار یکدیگر و همچنین پردازش پروتکل ها، برای انتقال اطلاعات صورت می گیرد. این استاندارد توسط سه شرکت به نام های نوکیا، فیلیپس و سونی در سال ۲۰۰۴ میلادی توسعه داده شد) و FeliCa (یک سیستم هوشمند ارتباط بدون تماس در زیر مجموعه (RFID) است که در کارت های پول الکترونیکی استفاده می شود. این سیستم توسط یک شرکت ژاپنی توسعه داده شده و در زمان نگارش این متن از این فناوری که بخشی از NFC را تشکیل می دهد در کشورهای هنگ کنگ، سنگاپور، ژاپن و ایالات متحده امریکا بطور موثر، مورد استفاده قرار می گیرد) صورت می گیرد.

کاربردهای NFC شامل پرداخت‌های الکترونیک (مثلاً با استفاده از گوگل والت)، تبادل اطلاعات در فاصله‌های کوتاه (مثلاً لمس دو تلفن برای تبادل عکس) و ساده‌سازی راه‌اندازی وای-فای و بلوتوث است. در عین حال، برقراری ارتباط میان یک دستگاه NFC و یک "چیپ NFC بدون منبع انرژی" که به آن برچسب یا tag گفته می‌شود، نیز ممکن است.

برای اینکه تلفن هوشمند شما بتواند با دستگاه‌های دارای NFC ارتباط برقرار کند، بایستی از چیپ NFC برخوردار باشد. تکنولوژی NFC بر اساس "شناسایی فرکانس رادیویی" (RFID) ساخته شده که به یک گجت امکان می‌دهد تا به گجتی دیگر امواج رادیویی ارسال کند و پس از شناسایی یکدیگر، عملیات مشخصی بین آنها انجام شود.

دو دستاورد NFC، مصرف انرژی بسیار اندک و امنیت نسبی مناسب است. اگر کسی بخواهد از طریق NFC به دستگاه شما رخنه کند و یا در ارتباط NFC دستگاه شما با یک دستگاه دیگر اخلال به وجود بیاورد، بایستی بسیار به گجت شما نزدیک شود که این کار بدون جلب توجه و مشکوک کردن شما، تقریباً ممکن نیست.

از میان ارتباطات رادیویی موجود در تلفن‌های هوشمند،NFC  و بلوتوث بُرد کوتاه‌تری دارند. اولی در حد چند سانتی‌متر و دومی تا چند متر. NFC برای پرداخت‌های الکترونیکی بهتر است و بلوتوث برای انتقال فایل‌ها. فرکانس کاریNFC  معادل 13.56 مگاهرتز است که نسبت به بلوتوث با فرکانس 2.5 تا 2.5 گیگاهرتز خیلی کمتر است.

بخاطر همین تفاوت فرکانس است که بلوتوث می‌تواند از انتقال‌های سریع در دامنه چند متر پشتیبانی کند. اما NFC با بُرد کوتاهترش توانسته نظر بسیاری از کمپانی‌ها از جمله گوگل، مایکروسافت و کمپانی‌های ارائه دهنده کارت‌های اعتباری را به سوی پرداخت با کیف پول الکترونیک جلب کند.

البته NFC می‌تواند کاربردهای دیگری هم داشته باشد. به عنوان مثال سونی و سامسونگ در حال کار بر روی تگ‌های NFC هستند که با نصب آنها در خانه، اتومبیل، محل کار، فروشگاه‌ها و بسیاری مکان‌های دیگر، می‌توان از NFC به عنوان ماشه‌ای برای برقراری ارتباط و انجام بعضی کارها یا دریافت یک سری اطلاعات استفاده کرد. کافی است تلفن همراه خود را به تگ نزدیک کنید، تا به طور خودکار ماشه چکیده شود.

پس فهمیدیم که NFC یک روش برای ارتباط بین وسایل، در فاصله کوتاه است. اگر درباره آنتن‌ها اطلاعاتی داشته باشید می‌دانید که هر کدام با فرکانس عملیات خاصی کار می‌کنند. در مورد NFC این فرکانس 13.56 مگاهرتز است که فرکانس پایینی در مقایسه با فرکانس بلوتوث به شمار می‌رود.

طول موج این فرکانس 22 متر است و این به آن معنا است که یک آنتن نیم‌موج مناسب برای دریافت و ارسال از طریق NFC باید 11 متر طول داشته باشد. عین روز روشن است که آنتن‌های NFC تلفن‌های هوشمند نمی‌توانند این اندازه باشند. از طرفی اگر آنتنی نباشد، ارتباطی هم نیست و کیف پول دیجیتال هم معنا نخواهد داشت.

چالش بزرگ این است که بتوان در حجمی کوچکتر از 5٪ از طول موج، آنتن مناسبی جا داد و بر اساس تئوری آنتن‌ها می‌دانیم که از چنین آنتن کوچکی نمی‌توان انتظار ایجاد موجی را داشت. بنابراین آنتن‌های قدیمی در اینجا به کار نمی‌آیند و در نتیجه آنتن‌های NFC اصلاً آنتن واقعی نیستند. پس چه هستند؟

آنتن NFC در حقیقت یک القاگر (Inductor) است. القاگرها می‌توانند طوری ساخته شوند که با همدیگر کار کنند، یعنی با جفت شدن متقابل. بنابراین وقتی میدان مغناطیسی یک القاگر از نزدیکی دیگری عبور کند، یک جریان القایی در دومی ایجاد می‌شود. یعنی یک انتقال انرژی بدون تماس؛ دقیقاً همان چیزی که به درد NFC می‌خورد. 

از این رو آنتن NFC در حقیقت نه یک آنتن بلکه یک القاگر بزرگ است و هر چه این القاگر بزرگتر ساخته شود، کیفیت ارتباط بهتر می‌شود. البته به این معنا نیست که فقط با یک چیپ کار ما راه می‌افتد، چون بُرد آن به زحمت از خودِ چیپ فراتر می‌رود. بنابراین در صورت لزوم می‌توان میدان آن را به طریقی (مثلاً با سیم‌پیچی به دُور آن) تقویت کرد.

یک دریافت کننده NFC (مثلاً دستگاه پرداخت وجه در فروشگاه) از طریق القاگر خود که با فرکانس 13.56 کار می‌کند، یک میدان مغناطیسی را به وجود می‌آورد. پس وقتی تلفن هوشمند خود را به دریافت کننده نزدیک کنید، باعث القا در آن و برقراری ارتباط می‌شود.

به نظر می‌رسد که در برخی از موارد،NFC  در حقیقت فقط به عنوان چیپ شناسایی کار می‌کند و تبادل داده‌های سنگین از طریق بلوتوث یا وای-فای انجام می‌شود. مثلاً‌ برای ارسال سریع عکس با گلکسی اس 3 شما ابتدا باید NFC را فعال کنید، بعد دو تلفن سامسونگ را که قابلیت S Beam دارند از ناحیه پشت (محل قرارگیری چیپ NFC) به هم بچسبانید تا همدیگر را شناسایی کنند، و سپس با تأیید لمسیِ شما کار انتقال انجام می‌شود. اما از آنجا که برای ارسال فایل از WI-FI Direct استفاده می‌شود، می‌توانید دو تلفن را از هم دور کنید و خیال‌تان راحت باشد که ارسال مختل نمی‌شود.

فناوری Pairing در NFC

مفهوم جفت‌شدن یا Pairing در NFC برخلاف تصوری که از نام آن در ذهن ایجاد می‌شود، در هنگام برخورد با اطلاعات تکراری و در عین حال مهمی نظیر تنظیمات هات‌اسپات‌ وای‌فای و پیکربندی بلوتوث در دستگاه‌های مختلف وارد عمل می‌شود. در تعریف این مفهوم نیازی به ورود دستی اطلاعات در دستگاه‌های مجهز به NFC نبوده و به‌عنوان مثال، نزدیک کردن گوشی به تگ پسیو جای گرفته بر مودم وای‌فای می‌تواند تمامی تنظیمات بی‌سیم از جمله پیکربندی شبکه و رمز عبور را در یک لحظه به اسمارت‌فون منتقل کند.

NFC در اجرا

یکی از عواملی که بسیاری را به اجرای سریع فناوری NFC در آینده نزدیک امیدوار نموده، بجز اقبال روزافزون سازندگان و تولید‌کنندگان دیجیتالی در سرتاسر دنیا مسئله انطباق کامل آن با درگاه‌های RFID فعلی است. جایی‌که برای اجرای NFC به‌صورت تجاری در حجم وسیع نیاز به هیچ‌گونه تغییری در ترمینال‌های بی‌سیم ساخته شده برای اسمارت کارت‌های بدون تماس نبوده و تنها در مواردی که هر دو پایانه نیاز به ارسال و دریافت اطلاعات با یکدیگر داشته باشند، پیکربندی تجهیزات تا حدودی با تغییر روبه‌رو می‌شود. این واقعیت هزینه اجرای این فناوری را بسیار کاهش داده و شرایط را برای رشد NFC در جنبه‌های گوناگون همواره می‌سازد.

تکنولوژی اجرا

NFC در اجرا تفاوت خاصی با دیگر شیوه‌های تبادل بی‌سیم برد کوتاه نداشته و بار دیگر از سیگنال‌های رادیویی و استاندارد RFID در این زمینه بهره می‌برد. استانداردهای NFC‌ نخستین بار توسط سه شرکت نوکیا، فیلیپس و سونی در سال 2004‌ پایه‌ریزی شد و در حال حاضر بیش از 160‌ عضو در آن حضور دارند که با دارا بودن حق لیسانس، امکان بکارگیری این فناوری را در تولیدات خود خواهند داشت. برتری مهم NFC بر نمونه‌های مشابهی همچون اسمارت‌‌کارت‌های بی‌سیم، دو طرفه بودن ارتباط در آن است جایی‌که هر دو سوی این ارتباط توانایی دریافت و ارسال اطلاعات را به‌طور آزادانه خواهند داشت.

امکان ذخیره دیتا در تگ‌های پسیو بدون نیاز به انرژی دیگر برتری مهم NFC است که با توجه به قیمت بسیار اندک و پتانسیل‌های فوق‌العاده بالای این تگ‌ها به‌زودی در گستره متنوعی از کاربردها از برگه‌های تبلیغاتی تا اطلاعات هتل‌ها، کتابخانه‌ها، فرودگاه‌ها، ایستگاه‌های قطار، پایانه‌های پرداخت عوارض جاده‌ای و بسیاری موقعیت‌های دیگر نشان این دسته را می‌توان مشاهده کرد. یک نکته جالب در مورد NFC عدم محدودیت آن به مبحث پرداخت است، چرا که با توجه به دو طرفه بودن این تکنولوژی همان‌طور که گفته شد، از آن برای نقل و انتقال فایل نیز می‌توان استفاده کرد.

تفاوت با دیگر شیوه‌های نقل و انتقال فایل

تفاوت اصلی‌ NFC با فناوری‌هایی همچون بلوتوث در هر دو مبحث فاصله مورد پشتیبانی و سرعت تبادل داده است. فاصله کارکرد NFC به‌دلیل استاندارد یکسان RFID حداکثر 4 سانتیمتر است و با عبور از این فاصله، امکان استفاده از اتصال NFC وجود ندارد. نکته مهم دیگر سرعت تبادل اطلاعات از این طریق است که بسیار نسبت به دو فناوری دیگر یعنی وای‌فای (با قابلیت Wi-Fi Direct) و بلوتوث در ورژن‌های مختلف، اتصال کندتری محسوب می‌شود، حداکثر سرعت اتصال NFC‌ نزدیک به 0.424 Mbps است که در مقایسه با نسخه 1.2، 2.0 و 3.0 بلوتوث به ترتیب با حداکثر سرعت‌های 2.1 Mbps، 0.7 Mbps و 24 Mbps رقم بسیار کمتری محسوب می‌شود.

میزان مصرف انرژی در این فناوری نیز تفاوت مهمی با بلوتوث و وای‌فای دارد. NFC در حالت معمول انرژی بسیار کمتری از بلوتوث و وای‌فای مصرف نموده و تنها در حالت تامین انرژی یک تگ Passive انرژی مصرفی آن بیشتر از بلوتوث است. از یک دیدگاه دیگر NFC یکی از فرآیندهای همیشگی در نقل و انتقال فایل از طریق بلوتوث یعنی Pairing را از میان برده است جایی‌که به محض نزدیک‌شدن دو NFC فعال یا یک NFC فعال و یک تگ Passive انتقال اطلاعات از این طریق آغاز شده و نیازی به طی مراحل معمول جفت شدن نخواهد بود. این موضوع با این‌که در نگاه اول امری بسیار مثبت در جهت تسهیل ارتباطات تلقی می‌شود.

اما از یک دیدگاه دیگر یعنی بحث امنیت انتقادهای جدی فراوانی به آن وارد است. از این منظر نبود هرگونه encryption برای NFC نیاز به تعریف استانداردهای امنیتی توسط اپلیکیشن‌های مختلف استفاده‌کننده از این فناوری را به امری ضروری و مهم بدل می‌سازد. تنها استدلال مطرح شده در مباحث امنیتی NFC فاصله 4 سانتیمتری کارکرد آن است که از دید طراحان این پروتکل مانعی برای سرقت اطلاعات محسوب می‌شود. البته سستی این استدلال به اندازه امن تلقی‌کردن یک کیف پر از پول تنها بر پایه فاصله سارقان از این کیف است که طبیعتا نمی‌تواند به‌عنوان یک عامل بازدارنده واقعی در این سطح مطرح شود.

NFC ابزاری برای تراکنش

مطمئنا مهم‌ترین قابلیت NFC‌ استفاده از آن به‌عنوان ابزار نوینی در مبحث Transaction یا تراکنش است در این مبحث یک اسمارت‌فون به راحتی می‌تواند جای کارت‌های اعتباری متعدد کاربران را گرفته و راحتی استفاده فوق‌العاده‌ای را به همراه داشته باشد. این ویژگی که از آن با عنوان کیف پول الکترونیکی یاد می‌شود، البته همچنان در نخستین مراحل اجرای خود قرار داشته و در کشورهای پیشرفته نیز فاصله فراوانی با همه‌گیر‌شدن در بین تمامی کاربران دارد.

انتقال اطلاعات کارت‌های اعتباری به چیپ‌های NFC برای خرید نخستین پله مبحث تراکنش به حساب آمده و دایره قابلیت‌های آن به دیگر موارد حاضر در کیف پول سنتی از جمله گواهینامه یا حتی گذرنامه نیز در آینده قابل گسترش خواهد بود.

البته به دلايل امنیتی و سیاست‌ دولت‌های مختلف در این زمینه، به این جنبه از فناوری NFC چندان پرداخته نشده است، اما نگفته پیداست که آینده تراکنش در هر دو مبحث پرداخت و برقراری ارتباط به NFC تعلق داشته و چه‌بسا در آینده‌ای نه‌چندان دور مفهوم آشنایی به اسم کلید فیزیکی با لمس یک اپلیکیشن ساده از روی صفحه موبایل به دست فراموشی سپرده شود.

تبلیغات بر پایه NFC

یکی دیگر از جذابیت‌های مهم NFC برای شرکت‌های بزرگ، مبحث تبلیغات مستقیم با نقل و انتقال دیتا است. جایی‌که به‌عنوان مثال پس از هر خرید با NFC یک یا چند تبلیغ دیگر از ترمینال خرید به دستگاه کاربران انتقال یافته و از این طریق بازار فوق‌العاده‌ای برای تبلیغات شرکت‌های مختلف فراهم می‌شود.

در یک جنبه دیگر تبادل بر  پایه NFC به استخراج سبک و نحوه خرید کاربران منجر می‌شود. به بیان دیگر، پس از هر خرید با فناوری NFC و قابلیت کیف پول الکترونیکی، گوشی موبایل نه‌تنها اطلاعات حساب کاربران برای خرید را منتقل می‌کند، بلکه در یک بازه زمانی کوتاه شیوه و نوع خرید کاربران نیز از این طریق کاملا در دسترس قرار می‌گیرد. این اطلاعات البته پیش از این توسط سرویس کارت‌های اعتباری نیز در اختیار سرویس‌دهندگان این رده قرار داشت، اما تفاوت بزرگ NFC با اطلاعات کارت‌های اعتباری به لحظه‌ای و دوطرفه‌ بودن این اطلاعات وابسته است، به‌طوری‌که پس از اطلاع از سبک خرید یک کاربر ویژه این اطلاعات در خریدهای بعدی برای سمت و سو دادن به تبلیغاتی که پس از هر خرید از طریق ترمینال به گوشی کاربران منتقل می‌شود مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نکته البته برای بخش بزرگی از کاربران در انتقال بدون اجازه اطلاعات چندان خوشایند نبوده و مطمئنا در آینده با فراگیر شدن خرید از طریق NFC‌ به بحث‌های داغی در این زمینه دامن خواهد زد.