Le guide du débutant sur les NFC (Near Field Communication)

Near Field Communication est une technologie de réseau personnel sans fil (PAN) qui connecte deux appareils compatibles très proches l'un de l'autre, afin de permettre un transfert de données lent mais fiable. Cet article explique le fonctionnement de NFC, avec des exemples.

La communication en champ proche, communément abrégée en NFC, est définie comme une technologie de réseau personnel sans fil (PAN) qui connecte deux appareils compatibles très proches l'un de l'autre, afin de permettre un transfert de données lent mais fiable.

Les multiples facettes du NFC et ses impacts

La technologie connue sous le nom de communication en champ proche (NFC) comprend un ensemble de protocoles de communication qui permettent à deux appareils compatibles de communiquer entre eux sur une courte distance, souvent pas plus de quatre centimètres. La norme NFC permet aux appareils mobiles tels que les smartphones de partager des données entre eux de manière rapide et indolore en un seul clic. Pour que la technologie fonctionne, deux appareils doivent être compatibles avec elle, c'est-à-dire à la fois un appareil cible et un appareil initiateur.

Le Forum NFC a été créé en 2004 par Nokia, Sony et Philips pour promouvoir la prise de conscience des avantages de l'utilisation de la communication en champ proche. Ils étaient également chargés de définir les normes NFC et de certifier les appareils conformes à la norme NFC. Les normes d'identification par radiofréquence (RFID) existantes telles que ISO/IEC 14443 et FeliCa ont servi de base au développement des normes NFC. Le maintien de ces normes garantit que les appareils compatibles NFC de différents fabricants peuvent communiquer entre eux. L'absence de cryptage dans NFC garantit sa compatibilité avec les technologies RFID.

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Un logiciel d'application supplémentaire est requis pour les appareils compatibles NFC, tels que les smartphones, afin que ces appareils fonctionnent comme leurs fabricants l'ont prévu. Sans ce logiciel d'application, les smartphones ne peuvent pas effectuer de paiements ou lire des affiches NFC intelligentes. La technologie NFC est utilisée pour faciliter les paiements sans contact dans Apple Pay et Samsung Pay pour les utilisateurs de smartphones, pour recharger sans fil les appareils de fitness portables et pour fournir un accès par carte-clé aux bureaux et aux écoles.

La communication peut se produire entre deux appareils compatibles NFC s'ils sont tous les deux actifs ou si l'un est actif et l'autre passif. Une forme modifiée de codage Miller avec une modulation de 100 % est utilisée chaque fois qu'un dispositif NFC actif effectue un transfert de données à 106 kbit/s. En revanche, le codage Manchester avec une modulation de 10% est utilisé si le débit oscille entre 212 et 424 kbit/s.

L'utilisation de NFC offre plusieurs avantages clés. Il est peu coûteux et ses avantages l'emportent sur les coûts. Il permet une communication plus rapide et plus automatique entre les appareils. Il est rétrocompatible avec d'autres appareils RFID. L'utilisation de NFC ne nécessite aucune expertise. Les utilisateurs disposant d'un savoir-faire technologique décent peuvent l'utiliser.

Cependant, NFC a aussi quelques contraintes. Il ne fonctionne que dans une très courte portée et est sujet à des failles de sécurité telles que l'écoute clandestine, ce qui peut entraîner la perte d'informations. NFC a un très faible taux de transfert de données, ce qui le rend inapproprié et lent pour le transfert de fichiers volumineux entre pairs.

Bien que NFC soit également un moyen de transférer des données sans fil entre des appareils locaux, il est différent des autres technologies comme le Wi-Fi et le Bluetooth. Le Wi-Fi est utilisé pour transférer des données sur des distances relativement longues dans un réseau local (LAN). NFC, d'autre part, est une technologie peer-to-peer qui fonctionne sur des distances plus courtes.

Il est également moins puissant que le Bluetooth. La version Bluetooth 2.1 (V2.1) a le taux de transfert de données maximum le plus rapide de 2,1 Mbit/s et peut fonctionner dans une portée de 100 m. Bluetooth version 4 (V4), également connu sous le nom de Bluetooth Low Energy ou Bluetooth LE, a un taux de transfert de données de 1 Mbit/s et peut fonctionner dans une portée de 50 m. Pendant ce temps, NFC a un débit de transfert de données plafonné à 424 kbit/s et il ne peut fonctionner que dans une plage de 20 cm.

Cependant, il offre quelques avantages uniques. Une connexion entre deux appareils compatibles NFC est automatique, tandis que celle du Bluetooth nécessite que les appareils soient appairés manuellement pour transférer des données. NFC nécessite également moins de temps pour s'installer, environ 0,1 seconde. Cependant, Bluetooth v2 prend plus de temps à configurer (environ 6 secondes).

Le transfert de données via Bluetooth nécessite que les deux appareils soient actifs, tandis que le transfert de données à l'aide de NFC peut être effectué même dans des situations où un appareil est passif. De plus, le transfert de données en NFC est bidirectionnel alors que celui en Bluetooth est directionnel.

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La communication en champ proche est une technologie de connectivité sans fil basée sur la RFID. Il utilise le couplage par induction pour permettre la communication entre deux appareils compatibles proches. Il permet aux utilisateurs de transférer automatiquement des données de manière bidirectionnelle entre deux appareils compatibles NFC en les touchant simplement ou en les rapprochant l'un de l'autre.

NFC fonctionne sur la fréquence mondiale sans licence de 13,56 MHz. Il dispose de trois taux de transfert de données différents, à savoir 212 kbit/s, 106 kbit/s et 424 kbit/s.

Il existe deux modes par lesquels deux appareils compatibles NFC peuvent coopérer pour faciliter le transfert de données entre eux lorsqu'ils sont mis à proximité. Le premier est le mode actif. Dans ce mode, deux appareils actifs avec une source d'alimentation transmettent des données de manière bidirectionnelle entre eux.

Les exemples incluent le transfert de fichiers entre deux smartphones compatibles NFC ou le transfert de récompenses virtuelles entre deux contrôleurs de jeu. Lorsque deux smartphones compatibles NFC sont rapprochés l'un de l'autre, une connexion est automatiquement créée. Ensuite, ils alterneront pour générer un champ RF à travers lequel le transfert de données se produit. Une fois que les utilisateurs ont sélectionné le fichier qu'ils souhaitent envoyer, le smartphone recevant le fichier cessera de générer un champ RF pour recevoir le fichier. Les données peuvent être transférées à une vitesse maximale de 424 kbit/s.

Le deuxième mode est le mode passif. Dans ce mode, un appareil actif peut lire les données d'un tag NFC. Par exemple, un smartphone peut être utilisé comme carte-clé pour accéder à l'entrée des immeubles de bureaux. Lorsque le smartphone est amené à proximité du tag NFC, il génère un champ porteur que module le tag NFC. Le champ électromagnétique produit par le smartphone fournit au tag l'électricité dont il a besoin pour fonctionner. Pour cette raison, les données peuvent être déplacées entre les deux appareils. Il permet également au smartphone de lire les données contenues dans le tag NFC, et si l'utilisateur est autorisé à accéder à ce bureau, la porte se déverrouille automatiquement pour lui permettre d'entrer.

La méthode de communication dans chaque mode de fonctionnement de NFC est différente. Ces différences affectent le champ d'opération et la façon dont il est utilisé.

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Pour que la communication en champ proche (NFC) fonctionne correctement, des balises sont nécessaires. Cela est particulièrement vrai dans le contexte des cas d'utilisation d'appareils Internet des objets (IoT). Ces balises sont des dispositifs passifs qui permettent la communication avec des dispositifs actifs. Ils sont classés en fonction de leurs formats et de leur capacité. Les types A et B ISO 14443 ainsi que la norme Sony FeliCa servent de base aux formats de type tag NFC. Ces formats sont similaires mais diffèrent dans leur façon de communiquer.

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Il n'y a pratiquement aucune limite aux applications de NFC. Voici 10 exemples de cas d'utilisation qui illustrent le potentiel des communications en champ proche :

La mise en place de concerts est un processus fastidieux pour les organisateurs d'événements. Le processus fastidieux commence par l'impression des billets, puis par leur contre-vérification. Cela nécessite également de la main-d'œuvre, ce qui se traduit par des coûts énormes. Les consommateurs signalent également avoir de mauvaises expériences où le processus d'entrée prend plus de temps que la performance elle-même.

Les organisateurs d'événements peuvent tirer parti des technologies NFC pour minimiser le gaspillage de ressources papier et réduire le temps nécessaire aux consommateurs pour entrer. Cela rend les technologies NFC respectueuses de l'environnement et améliorent également l'expérience du consommateur. Par conséquent, ils peuvent se traduire par d'énormes économies de coûts. De même, les aéroports, les compagnies de bus et les gares peuvent tirer parti du NFC pour raccourcir le temps d'embarquement en augmentant la vitesse et la facilité de contre-vérification des billets, améliorant ainsi l'expérience du consommateur.

Les smartphones compatibles NFC peuvent remplacer les porte-monnaie, les cartes bancaires et les paiements par carte. Les paiements sans contact améliorent les systèmes de paiement par carte à puce en offrant une facilité d'utilisation, une commodité et un mode de paiement plus sécurisé. Ils ne connaissent pas non plus les problèmes d'usure liés aux cartes à puce à contact. En général, les téléphones portables exigent que les utilisateurs disposent d'une carte SIM (module d'identification d'abonné) qui est utilisée pour les authentifier auprès d'un réseau cellulaire.

La carte SIM contient une zone de stockage sécurisée qui effectue le cryptage et le décryptage des données et fournit des conditions de sécurité telles que demander aux utilisateurs de fournir des numéros d'identification personnels (PIN) avant d'autoriser les transactions. Cela favorise les transactions de paiement sécurisées. Le domaine de la carte SIM est utilisé par les opérateurs de réseaux mobiles (ORM) et les opérateurs de réseaux tels que les banques pour fournir des services financiers mobiles aux consommateurs.

La carte SIM fonctionne comme une carte à puce sans contact tandis que le téléphone portable fonctionne comme une application de portefeuille lorsque les téléphones portables sont utilisés pour effectuer des paiements. Des exemples de paiements sans contact par smartphone sont Android Pay, Apple Pay et Samsung Pay.

Le transfert de données entre pairs à l'aide de technologies telles que Bluetooth nécessite que le lien de communication entre les appareils soit couplé manuellement, ce qui prend du temps. Les technologies NFC peuvent être utilisées pour démarrer et améliorer la facilité de connectivité entre les deux appareils. Les fichiers peuvent être transférés entre des appareils compatibles NFC en touchant simplement les deux. Par conséquent, cela conduit à une expérience client améliorée et à une réduction du temps perdu.

Le vote électronique offre un moyen sûr, pratique et facile par lequel une population peut s'acquitter de son devoir civique d'élire ses dirigeants. Il peut être utilisé à tous les niveaux, tels que les niveaux de vote collégial, étatique ou même national. Avec le vote électronique, davantage de personnes peuvent voter sans s'engager dans le processus fastidieux de faire la queue pendant des heures, favorisant ainsi la productivité. Dans le cadre du vote électronique, lorsque l'utilisateur enregistre ses coordonnées dans une application sécurisée, un tag NFC lui est attribué. Ils peuvent utiliser ce tag pour voter pour leur candidat préféré depuis n'importe quel endroit. Les informations du candidat sont également stockées sur un tag NFC.

Grâce à la technologie, les gens peuvent désormais suivre facilement leur niveau de forme physique à partir de leur smartphone. Par exemple, FITBIT, une entreprise de fitness, intègre la technologie NFC pour permettre aux utilisateurs de transférer des détails tels que le nombre de calories brûlées et le nombre de pas effectués depuis leurs bracelets vers leurs smartphones, où ils peuvent les surveiller. De même, les entreprises de santé qui surveillent le sommeil exploitent les technologies NFC dans des appareils tels que Rhythm Track pour leur permettre de suivre les cycles et la durée du sommeil de leurs patients.

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Depuis l'année 2006, les organisateurs de la Coupe du monde ont intégré des étiquettes RFID sur leurs billets. Bien qu'il soit plus coûteux d'intégrer des tickets avec la RFID, les avantages l'emportent sur le coût. Contrairement aux billets de football conventionnels, ceux-ci ne peuvent pas être dupliqués. Cela garantit que la FIFA obtient le maximum d'avantages tout en évitant des problèmes tels que la double réservation de sièges et l'entrée non autorisée sans paiement. En tirant parti de la technologie NFC, la FIFA peut collecter des données utiles sur les spectateurs à analyser, telles que l'âge et le sexe.

Les gens peuvent utiliser NFC pour numériser et lire les informations des affiches intelligentes. Les affiches intelligentes stockent des informations dans une étiquette scannable. Les personnes intéressées n'ont qu'à scanner les affiches avec des appareils compatibles NFC pour les lire à leur convenance de n'importe où, et elles n'ont pas à attirer une attention indésirable en se tenant devant ces affiches. Cela se traduit par des avantages tant pour les annonceurs que pour les consommateurs. Avec le NFC, les annonceurs n'ont plus à limiter la quantité d'informations qu'ils donnent ni à se soucier de la taille de leurs bannières, augmentant ainsi la qualité et la quantité d'informations pouvant être échangées.

NFC peut être un outil utile pour conserver des enregistrements. Ils sont moins sujets aux erreurs humaines, plus précis, fiables et facilement accessibles. Plusieurs secteurs, tels que la santé, l'approvisionnement et la logistique, peuvent tirer parti des technologies NFC pour les aider à tenir des registres à jour. Dans le secteur de la santé, des balises NFC peuvent être créées pour conserver des enregistrements d'informations sur les antécédents médicaux des patients. Dans les secteurs de la logistique et de l'approvisionnement, les tags NFC peuvent être utilisés pour suivre les stocks. En conséquence, le temps est économisé et les ressources utilisées pour documenter ces informations vitales sont réduites.

L'industrie hôtelière peut tirer parti du NFC pour améliorer son expérience client. Par exemple, ils peuvent permettre à leurs consommateurs d'utiliser leurs smartphones compatibles NFC comme clés de chambre. L'intégration de la technologie NFC peut également leur permettre d'éliminer les temps d'attente et les files d'attente lors de l'enregistrement et du départ. Les organisations peuvent également utiliser NFC pour permettre un accès contrôlé à certains étages et bureaux par leurs employés et visiteurs. Ils peuvent également suivre les heures de travail et les heures d'entrée et de sortie sans être intrusifs. Les gouvernements et les propriétaires de routes privées peuvent également tirer parti de la technologie NFC pour permettre un accès routier contrôlé aux stations de péage sans personnel.

Les propriétaires de maisons intelligentes peuvent tirer parti de la technologie NFC pour connecter facilement de nouveaux appareils à leurs appareils existants. Avec NFC, de nouveaux appareils peuvent facilement être configurés pour coexister avec les paramètres domestiques existants. Le rappel des mots de passe à chaque fois avant d'accéder à des appareils restreints à la maison peut être un problème et peut également engendrer la sécurité des mots de passe. Les propriétaires intelligents peuvent y accéder facilement et en toute sécurité sans avoir à rappeler tous les mots de passe. De même, les balises NFC peuvent être configurées pour permettre aux utilisateurs de définir des alarmes, d'appeler des contacts spécifiques ou même d'ouvrir des portes et des fenêtres.

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Le NFC, ou communication en champ proche, existe depuis un certain temps, mais il vient tout juste de prendre son envol. Pendant la pandémie, le NFC a permis des paiements sûrs et sans contact, c'est pourquoi son utilisation a explosé à travers le monde.

Selon une étude réalisée en 2022 par ABI Research, 85 % des consommateurs de neuf pays ont utilisé le NFC. C'est particulièrement important quand on considère l'essor de l'internet des objets, marqué par les maisons intelligentes, les magasins 100 % automatisés et les services intuitifs. Par conséquent, les organisations doivent préparer la mise en œuvre du NFC, qui pourrait simplifier et automatiser plusieurs tâches au sein du réseau local.

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Rédacteur technique