NFC & RFID

NFC

Qu’est-ce que la technologie NFC?

La NFC, ou Near Field Communication (Communication dans un champ proche), est une technologie qui vous permet d'utiliser votre téléphone portable à des fins innovantes. Un tag NFC peut être relié à des informations telles qu’une page Web, des réseaux sociaux et toutes sortes d'autres informations en général. Les autres domaines dans lesquels la NFC commence à évoluer sont le paiement, l'ouverture de porte avec des serrures sécurisées sans contact, la connexion à des ordinateurs et bien d'autres encore. Toutes ces actions ont quelque chose en commun, elles impliquent le placement de votre Smartphone ou autre appareil NFC à proximité de l’élément avec lequel vous voulez interagir.

 

Comment fonctionne le NFC ?

Il existe 3 modes de communication entre deux dispositifs NFC. Les dispositifs peuvent changer de mode en fonction de l’application et du contexte.

 

Mode émulation de carte

Dans le mode dit d' "émulation de carte", le "NFC Device" se comporte comme une carte à puce sans-contact conventionnelle ou un tag NFC et son mode de fonctionnement est donc d’être une cible en mode "passif".

Alors que pour communiquer une carte sans contact tire son énergie uniquement du champ émis par l’interrogateur, un "NFC Device" peut demander plus d’énergie pour fonctionner. En effet une application NFC sur un téléphone mobile, une tablette ou bien un équipement grand public peut utiliser d’autres fonctionnalités que la communication NFC (écran, applications, sécurité, communication interne …). L’accès à ces fonctionnalités requière une source d’énergie interne, une batterie ou une alimentation.

 

Mode Lecteur

Le "NFC Device" en mode lecteur se comporte comme un simple lecteur de carte sans contact. Il initie la communication en émettant un champ magnétique puis en envoyant une commande à la cible. La cible répond à l’interrogateur par rétro-modulation de l’onde incidente.
La spécificité de fonctionnement du NFC est que la cible peut être un tag, une carte sans-contact mais aussi un "NFC Device" se comportant comme une carte sans-contact (en mode émulation de carte.

Les usages en mode lecteur sont principalement la lecture d’informations en approchant son "NFC Device" devant des étiquettes électroniques disposées dans la rue, sur des abris bus, des monuments, des affiches, des colis, des produits ou sur une carte de visite (vCard).

 

Mode Peer-to-Peer

Ce mode permet à deux "NFC Devices" de mêmes niveaux de performance NFC d'échanger entre eux des informations, en émettant ou recevant tour à tour de l'information.
La communication en mode pair-à-pair est plus lente que dans les modes classiques lecteur / émulation de carte, à cause de la gestion d’un protocole plus lourd nécessaire à la répartition des rôles entre les deux "NFC Devices".

D’un point de vue usages : Ce mode peut servir à initier des passerelles (appairage) avec d’autres technologies permettant des transferts de données à des débits numériques supérieurs que ceux du NFC (Bluetooth, Wi-Fi ou Wi-Fi Direct).

L’architecture NFC

L’intégration de la technologie NFC dans un téléphone mobile est matérialisée par la présence d’un contrôleur NFC, d’une antenne boucle accordée à la fréquence du NFC et éventuellement d’un Secure Element. Il est à noter que les contrôleurs NFC embarquent couramment un Secure Element.

NFC TAG

Tout d'abord, les tags NFC sont les produits que vous pouvez acheter sur ce site.

http://www.identivenfc.com/fr/nfc-tags.htm

Technologiquement, ils sont un type de puce RFID. Ils sont conçus pour être utilisé à l’aide de Smartphone NFC.

Un Tag comporte trois parties principales: la puce, l'antenne et l’autocollant de papier ou de vinyle.

Les Tags NFC ont tendance à être auto-adhésifs, mais n’ont pas réellement besoin de l'être. L'antenne capte l'énergie radio formée par le téléphone mobile lorsque celui-ci passe près du tag. Cette énergie nourrit la puce qui va recevoir suffisamment de puissance pour le démarrage et ainsi pouvoir avoir une brève "conversation" avec le téléphone mobile. Ce qui rend la technologie NFC si spéciale, est que cette communication utilise les mêmes ondes radio que la puissance de la puce afin que tout puisse se faire en un seul passage. De cette manière, la lecture d'un tag NFC prend généralement moins d'une seconde.

L'antenne et  la puce sont dites "en sandwich", entre deux couches : l'une de papier ou de vinyle avec les graphiques imprimés suivant le désir du consommateur et l'autre étant la partie adhésive de l’autocollant. Cela permet au tag NFC d'être collé dans un endroit approprié et le graphique permet aux utilisateurs d'identifier les tags pour pouvoir les utiliser.

Lorsque le Tag est lu comme décrit ci-dessus, les données du Tag sont alors disponibles pour le téléphone et différentes options de traitement sont possibles. Cela peut aller de l'ouverture d'une page web, à un appel téléphonique automatique ou à l'envoi d'un SMS. Cette simplicité est obtenue grâce à la standardisation du format de codage de données NFC ou NDEF, tel que défini par le NFC Forum.

Parallèlement à la NDEF il y a les normes de types de Tag qui définissent les types de marques différentes et les spécificités de communication de chacun. Tout cela nous offre de très simples mécanismes pour la lecture et l’écriture des tags (l’écriture équivaut au même processus mais en sens inverse).

 

NDEF

Qu'est-ce que c'est NDEF?

NDEF est l'acronyme de NFC Data Exchange Format signifiant "format d'échange de donnée NFC". Le format de donnée est composé de NDEF Messages (messages NDEF) et NDEF Records (enregistrement NDEF). Le standard est maintenu par le Forum NFC et librement consultable mais nécessite que vous acceptiez un accord de licence.

Le format NDEF est utilisé pour stocker et échanger des informations telles qu’URIs, en utilisant un format facilement compréhensible. Les tags NFC comme les cartes Mifare Classic peuvent être configurées comme tags NDEF et les données écrites sur celles-ci par un périphérique NFC (des NDEF Records) peuvent être comprises/interprétées et être accédées par un autre périphérique compatible NDEF. Les messages NDEF peuvent également être utilisés pour échanger des informations entre deux périphériques NFC actifs en mode "peer-to-peer". En adhérent au format d'échange de données NDEF durant la communication, des périphériques qui ne connaissent absolument rien l'un de l'autre deviennent alors capable de partager des données de façon organisée et de se comprendre mutuellement. Voici une liste de quelques notes applicatives et documents de référence concernant NDEF:

http://nfc-forum.org/our-work/specifications-and-application-documents/specifications/nfc-forum-technical-specifications/

http://nfc-forum.org/our-work/specifications-and-application-documents/specifications/nfc-forum-technical-specifications/

 

Type Name Format

Le champ Type Name Format (ou TNF ou encore nom du type de format) d'un enregistrement NDEF est une valeur 3-bits qui décrit le type d'enregistrement et prédéfini donc les attentes de la structure et du contenu qui suivra dans le reste de l'enregistrement.

Voici différentes valeurs possible pour le champ TNF:

 

Payload Type

Le type de charge utile d'un enregistrement indique le type de données portées dans la charge utile de cet enregistrement. Cela peut être utilisé pour guider le traitement de la charge utile à la discrétion de la demande de l'utilisateur. Le type du premier enregistrement, par convention, DEVRAIT fournir le contexte de traitement non seulement pour le premier enregistrement mais pour l'ensemble du message NDEF. Contexte supplémentaire pour traiter le message peut être fourni, par exemple, par le point d'accès au service de la couche de liaison (LSAP) ou au service de transport (par exemple TCP, UDP, etc.) auquel le message a été reçu et par une autre communication paramètres. Il est important de souligner que NDEF ne requiert aucun modèle de traitement spécifique pour les NDEF messages. L'utilisation des types de charge utile dépend entièrement de la demande de l'utilisateur. Le format de la valeur du champ type est indiqué en utilisant le champ TNF (Type Name Format). Cette spécification prend en charge les valeurs de champs type sous forme de forum NFC bien connue types, types externes de forum NFC, URI absolus [RFC 3986] et type de média MIME constructions.

Payload Identifier

L'identifiant facultatif de la charge utile permet aux applications utilisateur d'identifier la charge utile transportée dans un enregistrement NDEF. En fournissant un identifiant de charge utile, il devient possible pour d'autres charges utiles supportant les technologies de liaison basées sur URI pour se référer à cette charge utile. NDEF n'exige aucun mécanisme ou format de liaison particulier, mais laisse à l'application utilisateur la définition dans langue qu'il préfère. Il est important que les identifiants de la charge utile soient maintenus afin que les références à ces charges utiles ne soient pas cassées. Si les enregistrements sont reconditionnés, par exemple, par une application intermédiaire, alors la demande est responsable de veiller à ce que la relation liée entre les charges utiles identifiées soit conservé.

 

Payload

Le payload de l'enregistrement (les données transportées) qui aura exactement le nombre d'octets/bytes tels que décrit dans le champ "Payload Length"

Payload Length

Indique la longueur (en octets/bytes) du payload de l'enregistrement. Il s'agit donc de la longueur des données (de la 'charge utile'). Si le champ SR est placé à 1 alors cette valeur fait un octet/byte de long (pour un payload de 0 à 255 bytes). Si le champ SR est à 0, cette valeur occupera 4 octets/bytes et sera donc une valeur 32-bits.

Short Record Bit

SR indique un enregistrement court (avec des bits).

Le drapeau/flag SR placé à 1 sur le si le champ "PAYLOAD LENGTH" fait 1 octet/byte (8 bits/0-255) ou moins. Cela permet de faire des enregistrements plus compacts.

 

Qu'est-ce que c'est le RECORD LAYOUT ?

Le record layout (mise en page des enregistrements) est un terme général pour la façon dont un enregistrement est présenté ou affiché dans un système donné. Ce type de mise en page peut être appliqué à des tableurs ou des enregistrements de base de données, ou différents types d'ensembles de données et de présentations dans diverses technologies.

 

Record Header

Aussi appelé "record header" (l'entête de l'enregistrement) contient plusieurs champs importants incluant un champ de 3 bits qui identifie le type d'enregistrement qui suivra. Nous parlons des champs TNF.

 

Record Chunking

Si vous devez envoyer un contenu supérieur à la limite de 1 octet, vous pouvez casser une charge utile dans CHUNKS et l'envoyer dans des enregistrements de serveur. Lorsque vous le faites, vous définissez le drapeau CHUNK (l'un des bits de signal TNF) à 1 pour le premier enregistrement en morceaux et les enregistrements suivants qui sont fragmentés, à l'exception du dernier morceau. Vous ne pouvez pas contenir de contenu sur plusieurs messages NDEF. Avoir un message, dépasser 500 Mo semble improbable, donc vous ne pouvez pas utiliser trop souvent pour trop souvent

 

RFID

Qu’est-ce que la technologie RFID?

Un système RFID (Radio Fréquence Identification) se compose de transpondeurs (aussi nommés étiquettes, marqueurs, tags, identifiants...) et d'un ou plusieurs interrogateurs (aussi nommés coupleurs, base station...).

Insérer une clé pour démarrer un véhicule, badger pour accéder à un bâtiment ou une salle, utiliser les remontées mécaniques lors d’un séjour au ski, valider un titre de transport dans le bus ou le métro. Nous utilisons, sans en être toujours conscient, des technologies de capture automatique de données basées sur les ondes et rayonnements radiofréquence.

 

 

Comment fonctionne le RFID?

Ce sont des dispositifs actifs, émetteurs de radiofréquences qui vont activer les tags qui passent devant eux en leur fournissant l'énergie dont ils ont besoin pour fonctionner.
Outre de l'énergie pour l'étiquette, l'interrogateur envoie des commandes particulières auxquelles répond le tag.

L'une des réponses les plus simples possibles est le renvoi d'une identification numérique.
La fréquence utilisée par les interrogateurs est variable selon le type d'application visé et les performances recherchées. Ces dernières sont détaillées dans la partie "Gammes de fréquences"

C'est un dispositif récepteur, que l'on place sur les éléments à tracer (objet, animal...). Ils sont munis d'une puce contenant les informations et d'une antenne pour permettre les échanges d'informations.

Sithographie

http://www.identivenfc.com/fr/what-is-nfc

http://www.centrenational-rfid.com/comment-fonctionne-le-nfc-article-133-fr-ruid-17.html

http://www.centrenational-rfid.com/fonctionnement-dun-systeme-rfid-article-17-fr-ruid-17.html

https://wiki.mchobby.be/index.php?title=PN532-RFID-NFC-Format-NDEF#Payload

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