Wie können Sie durch einfaches Antippen bezahlen?

Haben Sie die neue „Tap and Pay“-Funktion von Alipay verwendet? Haben Sie sich schon einmal gefragt, welches Prinzip dahinter steckt?

Tatsächlich heißt die dahinterstehende Technologie NFC . Diese Technologie hat eine lange Geschichte. Heute erfahren wir, was NFC ist. Wie funktioniert es?

Was ist NFC?

NFC ist die Abkürzung für Near Field Communication und bezeichnet eine drahtlose Kommunikationstechnologie mit kurzer Reichweite . Sein Funktionsprinzip basiert auf der Radiofrequenz-Identifikationstechnologie (RFID), NFC unterscheidet sich jedoch vom herkömmlichen RFID. Es weist zwei wichtige Merkmale auf: Das eine ist die Nahbereichskommunikation. Die Kommunikationsdistanz von NFC ist sehr kurz und beträgt im Allgemeinen nur wenige Zentimeter. Diese Funktion sorgt für hohe Sicherheit und verhindert Signalstörungen und Abhören über große Entfernungen . zweitens handelt es sich um eine wechselseitige Kommunikation. NFC kann nicht nur Informationen lesen, sondern auch aktiv Informationen senden und unterstützt so den wechselseitigen Datenaustausch. Dies macht NFC in bestimmten Anwendungen flexibler als herkömmliches Einweg-RFID.

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Darüber hinaus beträgt die Betriebsfrequenz der NFC-Technologie normalerweise 13,56 MHz und die Standarddatenübertragungsrate liegt zwischen 106 kbit/s und 424 kbit/s. Die Übertragungsrate ist moderat und ausreichend, um die meisten gängigen Anwendungsszenarien zu unterstützen.

So funktioniert NFC

Das Funktionsprinzip von NFC lässt sich einfach als „ Senden und Empfangen “ zusammenfassen. Konkret kommunizieren NFC-Geräte über elektromagnetische Felder miteinander. Wenn zwei NFC-fähige Geräte nahe genug zusammengebracht werden, tauschen sie Informationen über elektromagnetische Wellen aus. Ein NFC-Gerät besteht typischerweise aus einem Sender und einem Empfänger:

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Im aktiven Modus sendet ein NFC-Gerät aktiv Signale, um mit anderen Geräten zu kommunizieren. Ein Mobiltelefon oder ein anderes Gerät überträgt ein Signal über den NFC-Chip und wartet auf die Antwort des Empfängers. Im passiven Modus sendet das NFC-Gerät nicht aktiv ein Signal, sondern nutzt das elektromagnetische Feld anderer Geräte zur Stromversorgung und zur Reaktion auf das Signal. Der passive Modus wird häufig in Geräten wie Karten und Tags verwendet. Im bidirektionalen Modus können zwei NFC-Geräte Informationen untereinander senden und empfangen. Dieser Modus wird häufig zum Koppeln oder zur Dateiübertragung zwischen Geräten verwendet.

NFC-Anwendungen in Mobiltelefonen

Die Anwendung der NFC-Technologie ist sehr umfangreich und deckt nahezu alle Bereiche unseres Lebens ab. Hier sind einige gängige NFC-Anwendungen:

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Mobiles Bezahlen

Mobiles Bezahlen ist eine der bekanntesten Anwendungen von NFC. Heutzutage gehört die Nutzung von Mobiltelefonen zum Bezahlen zum Alltag. Durch die NFC-Funktion können Smartphones schnell eine Verbindung mit Bezahlterminals (z. B. POS-Automaten) herstellen, um den Bezahlvorgang abzuschließen.

Beispielsweise muss bei der Verwendung von Anwendungen wie Alipay, WeChat Pay und Apple Pay das Telefon nur in der Nähe des Zahlungsgeräts sein, um die Zahlung abzuschließen. Dies liegt daran, dass der NFC-Chip im Mobiltelefon über Nahfeldkommunikation Informationen mit dem POS-Gerät austauscht, um Geldtransfers zu ermöglichen.

Während des Bezahlvorgangs fungiert der NFC-Chip im Mobiltelefon als „elektronische Geldbörse“, in der Bankkarteninformationen oder Zahlungskontoinformationen gespeichert, verschlüsselt und authentifiziert werden, um die Sicherheit des Bezahlvorgangs zu gewährleisten.

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Elektronische Zugangskontrolle

Auch in elektronischen Zugangskontrollsystemen kommt die NFC-Technologie häufig zum Einsatz. Viele moderne Bürogebäude, Hotelzimmer und andere Orte verwenden mittlerweile NFC als Ersatz für Zugangskarten. Halten Sie Ihr NFC-fähiges Telefon einfach in die Nähe des Zugangskontrollgeräts, um die Authentifizierung durchzuführen und die Tür zu entriegeln. Diese Methode ist nicht nur bequem und schnell, sondern verringert auch das Risiko, herkömmliche Zugangskontrollkarten zu verlieren.

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Bluetooth-Kopplung

Auch bei der Bluetooth-Kopplung spielt NFC eine wichtige Rolle. Wenn Sie Ihr Telefon mit Bluetooth-Headsets, Lautsprechern, Autosystemen und anderen Geräten koppeln möchten, erfordert der herkömmliche Kopplungsvorgang die manuelle Eingabe eines Passworts oder die Auswahl des Geräts. Bei der Verwendung von NFC müssen Sie lediglich das Telefon und das Bluetooth-Gerät einander näher bringen. Das Gerät erkennt die Verbindung dann automatisch und schließt die Kopplung ab. Dies vereinfacht den Bedienungsvorgang erheblich und erhöht den Komfort.

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Intelligente Etiketten und Informationsaustausch

Ein NFC-Tag (auch NFC-Tag-Karte oder NFC-Aufkleber genannt) ist ein Gerät, das über NFC Informationen mit Geräten wie Mobiltelefonen austauscht. NFC-Tags werden häufig in intelligenter Werbung, Ticketsystemen, Produktinformationsabfragen und anderen Gelegenheiten verwendet. In Geschäften sind beispielsweise einige Werbetafeln oder Produktetiketten mit eingebetteten NFC-Chips zu sehen. Benutzer müssen ihr Mobiltelefon lediglich in die Nähe der Tags halten, um ausführliche Produktinformationen, Sonderangebote, Informationen zum Fälschungsschutz und zur Rückverfolgbarkeit usw. zu erhalten.

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Darüber hinaus können NFC-Tags auch zum Speichern einiger einfacher Informationen oder Einstellungen verwendet werden. Beispielsweise können Sie in einem Heimautomatisierungssystem einen NFC-Tag an der Tür anbringen und den Tag mit Ihrem Telefon scannen, um Smart-Home-Geräte zu steuern, z. B. das Einschalten von Lichtern, das Einstellen der Klimaanlagentemperatur usw.

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Datenaustausch und Filesharing

Auch für den schnellen Datenaustausch zwischen Geräten kann die NFC-Technologie genutzt werden. Bei einigen Geräten können Benutzer Daten wie Kontakte, Fotos, Musikdateien usw. schnell austauschen, indem sie einfach zwei NFC-fähige Telefone einander näher bringen. Im Vergleich zu Bluetooth ist dieses Verfahren schneller und einfacher zu handhaben und eignet sich besonders für die schnelle Übertragung kleiner Dateien.

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Identitätsauthentifizierung und elektronische Tickets

NFC kann auch zur Identitätsauthentifizierung, für elektronische Dokumente und elektronische Tickets verwendet werden. Beispielsweise unterstützen öffentliche Verkehrssysteme in einigen Ländern und Regionen NFC-Tickets. Passagiere können die Ticketüberprüfung schnell abschließen, indem sie ihr Mobiltelefon einfach in die Nähe des Kartenlesegeräts halten. Darüber hinaus wird die NFC-Technologie auch in einigen Hochsicherheitsbereichen eingesetzt, beispielsweise bei Zugangskarten, Personalausweisen, elektronischen Reisepässen und anderen Szenarien zur Identitätsauthentifizierung.

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Verweise

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/OSeQxztKnW6qs3z8lHpLhw

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/g-GgKhRG4e0UuZuVcKUOyQ

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/LveBIvnCWg_8lCINH3zR-g

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/Ar-YrOtTIpXwIld2t-d1dw

[5]https://mp.weixin.qq.com/s/Vqa5CsW0VvXzahQnhhxCGg

[6]https://mp.weixin.qq.com/s/FRKbkAs8Q3SxJPjvdC-frQ

[7]https://mp.weixin.qq.com/s/EFulsF5P6-Dr_pRAvQnGsw

[8]https://mp.weixin.qq.com/s/vXoPUZHu24cBHmTg0qaM6w

[9] Wang Peiyi, Ju Xinxin, Zhao Junyan et al. Entwurf und Anwendung eines Ein-Karten-Systems basierend auf der NFC-Technologie[J]. Drahtlose Internettechnologie, 2021, 18(18): 50-51.

[10] Handy in Busfahrkarte „umgewandelt“? Wir enthüllen Ihnen die NFC-Funktion[J]. Instrument and Meter User, 2020, 27(01):104.

Planung und Produktion

Quelle｜Lixkp Science (ID: lxkp-cstam)

Herausgeber: Yang Yaping

Korrekturgelesen von Xu Lailinlin