Grundlagen NFC/RFID

Nahfeldkommunikation (Near Field Communications, NFC) bezeichnet eine Reihe von Technologien für drahtlose Verbindungen über kurze Entfernungen, die sich ideal zur Übertragung kleiner Informationsmengen mit minimaler Verbindungsaufbauzeit und minimalem Energieverbrauch eignen. NFC ermöglicht einfache und sichere Zweiwege-(Punkt-zu-Punkt)-Interaktionen zwischen elektronischen Geräten, indem sie in einen Abstand von typischerweise wenigen Millimetern gebracht werden. NFC-Anwendungen umfassen kontaktlose Transaktionen, Datenaustausch und eine vereinfachte Einrichtung komplexerer Technologien wie zum Beispiel WLAN.

NFC basiert auf einer induktiven Kopplung zwischen zwei Rahmenantennen, arbeitet im global verfügbaren und unlizenzierten ISM-Band mit 13,56 MHz und unterstützt Datenraten von 106 kbit/s, 212 kbit/s und 424 kbit/s.

NFC-Kommunikationsprotokolle und Datenaustauschformate basieren auf vorhandenen RFID-Standards wie in ISO/IEC 18092 beschrieben:

  • NFC-A basierend auf ISO/IEC 14443A
  • NFC-B basierend auf ISO/IEC 14443B
  • NFC-F basierend auf FeliCa JIS X6319-4

Hierdurch werden NFC-Geräte kompatibel zu vorhandenen passiven 13,56 MHz RFID-Tags und kontaktlosen Smartcards gemäß ISO 18000-3 Luftschnittstelle.

NFC-Punkt-zu-Punkt-Kommunikationen erfordern immer einen Initiator und ein Ziel. Für eine aktive Kommunikation zwischen zwei mit Strom versorgten NFC-Geräten erzeugen der Initiator und das Ziel abwechselnd ihre eigenen Felder. Im passiven Kommunikations-Modus entnimmt ein passives Ziel, wie zum Beispiel ein Etikett, seinen Betriebsstrom aus dem HF-Feld, das aktiv vom Initiator, zum Beispiel einem NFC-Leser, bereitgestellt wird. In diesem Modus kann ein NFC-Ziel sehr einfache Formfaktoren aufweisen, wie zum Beispiel ein Etikett, da keine Batterie erforderlich ist.

NFC-fähige Geräte unterstützen drei Betriebs-Modi:

Leser/Schreiber: Konform zu den Spezifikationen ISO 14443 und FeliCa ist das NFC-Gerät in der Lage, ein Etikett (einen nicht mit Strom versorgten NFC-Chip) zu lesen, der zum Beispiel in einem Smart Poster, Etikett oder Schlüsselanhänger integriert ist.

Peer-to-Peer: Basierend auf der Spezifikation ISO/IEC 18092 können zwei selbst mit Strom versorgte NFC-Geräte Daten austauschen, wie zum Beispiel virtuelle Visitenkarten oder digitale Photos, oder WLAN-Verbindungsaufbau-Parameter gemeinsam nutzen.

Karten-Emulation: Gespeicherte Daten können von einem NFC-Leser gelesen werden, was kontaktloses Bezahlen und Buchungen innerhalb der bestehenden Infrastruktur ermöglicht.

Weil die Anzahl verfügbarer NFC-fähiger Mobiltelefone und Tablets steigt, wird der Markt ein Wachstum bei Anwendungen wie mobilem Bezahlen, Buchungen, Smart Poster sowie Zugangskontrolle, gemeinsamer Datennutzung und zusätzlichen Diensten erfahren.

NFC-Geräte müssen den vom NFC-Forum veröffentlichten Spezifikationen entsprechen, um Interoperabilität zu gewährleisten. Diese Spezifikationen definieren wichtige HF-Messungen für NFC-Geräte im aktiven Polling-Modus und im passiven Empfangsmodus, wozu ein Signalgenerator erforderlich ist, um die Polling-Befehle und Empfänger-Antworten zu erzeugen, und einen Analysator zum Messen der Messkurven des zu prüfenden NFC-Geräts. Ebenfalls benötigt werden ein NFC-Referenz-Polling-Gerät und ein NFC-Referenz-Empfangs-Gerät, die als Initiator, bzw. als Ziel für das Messobjekt dienen.

Um die Anforderungen von NFC-Testingenieuren zu erfüllen, bietet Rohde & Schwarz schnelle, benutzerfreundliche und genaue Testlösungen gemäß NFC-Analog-Spezifikation.

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