Was ist NFC und wie funktioniert es?

Sie haben wahrscheinlich schon einmal einen Passanten gesehen, der eine Transaktion abwickelte, sei es in einem Geschäft, im Bus oder in einem Restaurant, und dabei sein Telefon oder vielleicht sogar eine Smartwatch benutzte. Wenn Ihnen nicht klar war, wie das möglich ist oder wie er es gemacht hat, dann ist dies der richtige Artikel für Sie. Aber diejenigen unter Ihnen, die wissen, wovon wir sprechen, könnten sich für die Details zur Funktionsweise der besagten kontaktlosen Technologie interessieren.

Schon in der Einleitung wurde deutlich, dass es sich um eine Technologie der engen Kommunikation handelt. Es ist besser bekannt als die NFC-Funktion, die auf vielen Smartphones zu finden ist – auch auf preisgünstigeren Geräten. Es findet sich auch in Tablets, Lautsprechern und Spielekonsolen wie der Nintendo Switch. Es lassen sich zahlreiche Zusammenhänge mit anderen drahtlosen Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth und Ultra-Wideband (UWB) herstellen.

Im Folgenden erfahren Sie, wie sich NFC von den oben genannten Technologien unterscheidet und wie diese Wunderfunktion tatsächlich funktioniert, die uns in den letzten Jahren einige eintönige Aufgaben erleichtert hat.

Was ist NFC?

Beginnen wir mit den Grundlagen. Near Field Communication (NFC) ist eine drahtlose Technologie mit extrem kurzer Reichweite, die Magnetfeldinduktion nutzt, um die Kommunikation zwischen Geräten zu ermöglichen, wenn sie berührt oder auf wenige Zentimeter gebracht werden. Zur Kommunikation gehören beispielsweise die Authentifizierung von Kreditkarten, die Ermöglichung des physischen Zugangs (zu einem Gebäude, einem Safe usw.), die Übertragung kleiner Dateien, der schnelle Aufbau leistungsfähigerer drahtloser Verbindungen und die schnelle Verbindung zu intelligenten Geräten.

Im Allgemeinen baut NFC auf bestehenden Ökosystemen und Standards auf, die auf Radiofrequenz-Identifikations-Tags (RFID) basieren, und erweitert diese. NFC erweitert die RFID- und kontaktlosen Funktionen um dynamischere Funktionen, die moderne Smartphones ermöglichen. Wenn das Telefon nicht über eine NFC-Konnektivität verfügt, wird dies in (unseren) Tests als wesentlicher Nachteil hervorgehoben. Mit FNC-fähigen Telefonen können wir mobile Geldbörsen wie Apple Pay, Google Pay, NLB Pay und dergleichen nutzen, um Milliarden von RFID-Tags und -Terminals auf der ganzen Welt zu nutzen.

NFC erleichtert das Laden von (Zahlungs-)Karten auf Ihr Telefon für Transaktionen, die Bezahlung öffentlicher Verkehrsmittel, den Zutritt zu Gebäuden und sogar das Aufschließen von Autotüren. Die kontaktlose Technologie im Nahbereich unterstützt auch interaktive Funktionen auf Basis grundlegender RFID-Funktionalität, wie etwa die automatische Kopplung mit Kopfhörern oder Lautsprechern.

NFC wuchs schnell über seinen ursprünglichen Rahmen hinaus

Es wurde ursprünglich für die Übertragung von Dateien zwischen Telefonen mithilfe der kontaktlosen Android Beam-Kommunikation entwickelt. Beispielsweise verwenden Google Nearby Share, das Android Beam ersetzte, und Huawei Share NFC, um nahtlose Dienste über schnellere Bluetooth- und Wi-Fi-Netzwerke zu konfigurieren.

NFC ist auf die Kommunikation über kurze Entfernungen beschränkt, was erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit hat. Der Benutzer darf maximal 10 Zentimeter vom NFC-Terminal entfernt sein, um eine Zahlung oder eine andere Kommunikation abzuwickeln. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass für die NFC-Kommunikation kein Strom erforderlich ist. Dies ermöglicht den Einsatz in Produkten, die keine Batterie haben, wie zum Beispiel Kreditkarten.

Wir haben eingangs erwähnt, dass NFC andere drahtlose Technologien wie Bluetooth, UWB, Wi-Fi Direct und QR-Codes ergänzt. Einer der Hauptvorteile von NFC ist die Möglichkeit, eine Verbindung extrem schnell aufzubauen, was die Nutzung von IoT-Geräten erleichtert. Für die Verbindung ist keine manuelle Validierung der Verbindung erforderlich, wie dies beispielsweise bei der Bluetooth-Kommunikation erforderlich ist. Andererseits punktet NFC nicht, wenn eine Verbindung über große Entfernungen oder über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten wird.

Wie funktioniert NFC?

NFC funktioniert über drahtlose Tag-Lesegeräte, kryptografische Kartenverarbeitung und P2P-Konnektivität (Peer-to-Peer), die es für verschiedene Nutzungsszenarien nutzt.

Wenn wir die Sprache der Standards verwenden, verwendet RFID die Standards und Spezifikationen ISO/IEC 14443 und ISO/IEC 15963. Laienhaft ausgedrückt ermöglichen diese Standards die Kommunikation mittels Magnetfeldinduktion. Im Vergleich dazu nutzen die meisten Funkgeräte Funkwellen zur Datenübertragung. NFC überträgt Daten mit einer Frequenz von 13,56 MHz.

Ein wichtiges Merkmal der Übertragung mittels magnetischer Induktion besteht darin, dass das Feld viel schneller verschwindet als bei Radiowellen, was aus Sicherheitsgründen wichtig ist. So besteht beispielsweise eine geringere Chance, dass böswillige Akteure sensible Transaktionen (Zahlungen, Zutritt zu Gebäuden...) „abhören“ können.

NFC umfasst auch die kryptografische Verarbeitung von Kreditkarten, die für kontaktloses Bezahlen verwendet werden. Durch die Public-Key-Kryptografie kann die Karte für jede Transaktion einen neuen Authentifizierungscode generieren, ohne den dreistelligen Sicherheitscode preiszugeben. Dies bietet dem Karteninhaber Schutz vor dem Abhören und Abhören von Signalen.

Das NFC-Forum (ein gemeinnütziger Branchenverband) fügte daraufhin die P2P-Konnektivität hinzu. Klassische Szenarien für den Einsatz von RFID-Tags beinhalten die einseitige Kommunikation zwischen Kartenleser und RFID-Tags. Das NFC-Forum präsentierte Spezifikationen, die es intelligenten Geräten (Telefone, Kopfhörer, Router, Industrieanlagen...) ermöglichen, auf NFC-Kommunikation zu reagieren. Damit erweiterten sie die Möglichkeiten von NFC-Interaktionen und -Verbindungen. Gleichzeitig achteten sie sehr darauf, bestehende Sicherheitsprotokolle nicht zu gefährden.

Wie ist der Vergleich mit Bluetooth und UWB?

Einer der größten Vorteile von NFC besteht darin, dass keine Kopplung oder manuelle Eingabe erforderlich ist, um eine Verbindung herzustellen – die Kopplung dauert weniger als eine Sekunde. Im Gegensatz dazu müssen Bluetooth-Geräte miteinander gekoppelt werden, was ein etwas längerer Prozess ist, den wir jedoch nur bei der ersten Verbindung durchführen (je nach Gerät).

NFC verbraucht zudem weniger Energie als Bluetooth und UWB, da die Übertragungsreichweite extrem kurz ist. Wenn es darum geht, den Akku Ihres Smartphones zu schonen, ist es einer der ersten Tipps, Bluetooth auszuschalten. NFC verbraucht so wenig Strom, dass es beispielsweise von iPhone-Telefonen für Notfälle genutzt wird, wenn der Akku des Telefons fast leer ist.

Autos nutzen zunehmend UWB für den schlüssellosen Zugang, gleichzeitig ist dies jedoch deutlich verschwenderischer. UWB ist außerdem teurer und Anwendungen, die derzeit NFC verwenden, benötigen im Wesentlichen nicht die Positionsgenauigkeit, die UWB bietet.

Unterstützt Ihr Telefon NFC?

Es kommt immer seltener vor, dass Telefone kein NFC unterstützen. Aufgrund der geringeren Nachfrage entscheiden sich die Hersteller bewusst dafür, die NFC-Konnektivität für einige Märkte zu entfernen. Dies gilt jedoch nicht für Slowenien. Wenn Sie ein neueres Android-Telefon besitzen, besteht eine gute Chance, dass Ihnen die NFC-Funktion zur Verfügung steht. Gehen Sie zu „Schnellverknüpfungen“ und suchen Sie das NFC-Symbol. Sie finden die Funktion auch in den Einstellungen unter Konnektivität.

Auch Besitzer von iPhones, die nach 2015 hergestellt wurden, haben Zugriff auf dieses sehr nützliche Feature.