La technologie NFC et son application chez l’Homme

Table des matières

 

I. Introduction

II. Les bases de la technologie NFC

1. Les principales caractéristiques de la technologie NFC

2. La technologie nfc aujourd’hui

III. Les trois modes de la technologie NFC

1. Mode emulation de carte 6
2. Le mode p2P 7
3. Le mode lecteur / encodeur 8

IV. La technologie NFC et ses concurrents 9
1. NFC et qr code 9
2. NFC et ibeacon 11
3. NFC et RFID 13

V. Les applications de la technologie NFC 13

VI. Les normes de la technologie NFC 14

VII. Conclusion 15

I. Introduction

 

Aujourd’hui, la technologie NFC est présente quasiment partout dans le monde. En France, elle a commencé à se développer en 2011, dans quelques villes. Bien que cette technologie soit présente partout, son utilisation est encore peu répandue, tandis que son potentiel technologique lui ne cesse de s'élargir.
On appelle cette technologie « NFC » pour « Near Field Communication », ou « Communication en Champ Proche » en Français.
C’est une technologie de communication sans fil à courte portée et à haute fréquence, permettant l'échange d'informations entre des périphériques jusqu'à une distance d'environ 10cm dans le cas général.
Cette technologie est une extension de la norme ISO/CEI 14443 standardisant les cartes de proximité utilisant la radio-identification (RFID) qui combinent une carte à puce et un lecteur au sein d'un seul périphérique.

II. Les bases de la technologie NFC

 

1. Les principales caractéristiques de la technologie NFC

• Débits de communication : 106, 212 ou 424 kbit/s (le débit de 848 kbit/s n'est pas compatible avec la norme NFCIP-1) ;

• Gamme de fréquence : 13,56 MHz ;

• Distance de communication : maximum 10 cm dans le cas général.
En pratique, la distance maximum dépend des équipements et des protocoles utilisés, il n'existe pas de maximum intrinsèque à la technologie NFC. Par exemple, pour les applications de paiement par NFC en France, la distance maximum de communication entre une carte bancaire et un terminal de paiement est de 3 cm. Mais, d'après un expert en sécurité informatique, si l'on remplace le terminal de paiement par du matériel spécifique non normé (un amplificateur coûtant 2 000 euros et une antenne mesurant 50 cm coûtant 1 000 euros), il est possible de communiquer avec une carte de paiement jusqu'à une distance de 1,5 m.

• Mode de communication : half-duplex ou full-duplex :
La liaison half-duplex caractérise une liaison dans laquelle les données circulent dans un sens ou l'autre, mais pas les deux simultanément. Ainsi, avec ce genre de liaison chaque extrémité de la liaison émet à son tour.
Le full-duplex est très souvent l'association de deux canaux simplex, de la même façon qu'une autoroute est l'association de deux routes à un seul sens.
Au contraire d'autres techniques de radio-identification ou du Bluetooth dont la portée est d'une dizaine de mètres, la technique NFC n'est utilisable que sur de très courtes distances (quelques centimètres).
Elle suppose une démarche volontaire de l'utilisateur et normalement ne peut pas être utilisée à son insu. Mais cela n'exclut pas la collecte des données NFC par le système lui-même, qui reste capable de conserver l'historique des usages de l'utilisateur utilisant cette technique de communication.

2. LA TECHNOLOGIE NFC AUJOURD’HUI

Interagir avec son environnement, échanger de l’information, valider son titre de transport et effectuer ses achats depuis son mobile et d’un simple geste, sont quelques-uns des usages que permet la technologie NFC.
Le NFC pour « Near Field Communication » est une technologie de communication sans contact à très courte portée fonctionnant à la fréquence de 13,56 MHz.

Elle permet la communication et l’échange d’informations à courte distance (< 10 cm) entre deux objets : un lecteur et une carte sans contact par exemple.
Intégrée dans un téléphone mobile, elle permet de lire le contenu de cartes sans contact ou d’étiquettes sans contact (appelées Tag ou Transpondeur), de dématérialiser sur mobile les cartes sans contact : cartes bancaires, billets de transport ou cartes de fidélité, et d’échanger des données entre deux terminaux.
Tout cela au travers de trois modes de communications : la lecture et l’encodage d’étiquettes NFC, le partage de fichier avec le mode pair à pair (P2P) et l’émulation de cartes sans contact.

III. Les trois modes de la technologie NFC

Il existe 3 modes de fonctionnements bien distincts.

 

1. MODE EMULATION DE CARTE

 

Le mobile fonctionne comme une carte sans contact, intelligente, interactive et sécurisée avec un cloisonnement et une étanchéité entre les informations.
D’une part, les informations personnelles, chiffrées et sécurisées sont stockées dans la carte SIM. D’autre part, les informations relatives à chaque service porté par le mobile sont stockées dans le SE – Secure Element ou Elément Sécurisé.
L’émulation de carte est opérationnelle même lorsque le mobile est éteint ou que la batterie est vide depuis moins de 24h.
Les applications sont multiples : paiement sans contact, billet de transport, de spectacle, contrôle d’accès à un bâtiment, gestion de bons de réduction, de points de fidélité dans un magasin…

2. LE MODE P2P

Le mode P2P (Peer to Peer) permet le transfert de données entre deux équipements NFC.
L’un des deux équipements initie la communication (Initiator), et le deuxième est la cible (Target). Un équipement NFC peut être Initiator ou Target.
Ce mode permet l’échange de contenus multimédia comme par exemple des vCard, des photos, des vidéos, de l'argent, des tickets etc. entre deux équipements NFC. Il facilite également l’appairage entre équipements.
Exemple d’utilisation :
• Un échange de photos entre un smartphone et une tablette

3. LE MODE LECTEUR / ENCODEUR


Dans ce mode, l’équipement se comporte comme un lecteur sans contact. Il envoie des commandes pour interroger un tag ou une cible NFC, lire ou y inscrire des données.
C’est le mode le plus facile à mettre en œuvre. Les services d’information voyageur, d’accès au contenu culturel, etc. reposent sur ce mode.
Exemple d’utilisation :
• Parcours dans un musée
• Automatisation d’une tâche : ouverture d’une application à l’approche d’un tag NFC

 

IV. La technologie NFC et ses concurrents

 

1. NFC ET QR CODE

 

Le NFC et le QR Code sont deux technologies sans contact ayant la même fonction, mais qui sont pourtant très différentes.

Le taux d'équipement

Tous les smartphones peuvent potentiellement lire un QR Code, le téléchargement d'un lecteur de QR Code peut se faire gratuitement et en 3 clics.
En revanche, seuls 22,4% des smartphones sont aujourd'hui équipés du NFC en France (voir la liste complète), ce qui représente tout de même un peu plus de 7 millions de terminaux mobiles.

L'accès au contenu

Pour lire un QR Code, l'utilisateur devra utiliser une application dédiée, un lecteur de QR Code.
Pour lire un tag NFC, il suffira d'approcher son smartphone à moins de 10 cm de la puce NFC pour déclencher l’ouverture automatique du contenu sur le mobile.

La personnalisation

Aujourd'hui, les QR Codes peuvent être personnalisés aux couleurs d'une marque, et intégrer leur logo, mais il convient de respecter certaines règles pour qu'ils restent lisibles.
Les Tags NFC peuvent être personnalisés à l'infini ou même cachés dans le support de communication, leurs lectures n'en sera jamais affecté.

Le prix

Les QR Codes n'ont pas de prix unitaire, ils peuvent être reproduits autant de fois que nécessaire, le tarif restera toujours le même. Les puces NFC étant un produit physique, chaque tag NFC intégré dans un support de communication a un coût.

2. NFC ET IBEACON

 

Alors que les fonctionnalités NFC sont intégrées dans de très nombreux smartphones, et commencent à être utilisées par le grand public, les iPhones eux, ne sont toujours pas compatibles NFC (sauf pour le paiement via le service Apple Pay).

En revanche, Apple a développé sa propre technologie : l'iBeacon, disponible à partir des modèles iPhone 5 et 5S, mais également dans les smartphones les plus récents.

L'objectif principal de ces deux technologies est le même : transmettre et échanger des données automatiquement et à distance. Cependant la différence principale entre le NFC et l'iBeacon réside dans leur utilisation.
En effet, l'iBeacon sert à faire du “Push marketing”, ce qui signifie que l’utilisateur reçoit directement les informations sur son téléphone sous la forme d’une notification, sans avoir à effectuer une démarche volontaire pour les obtenir.
Au contraire, la technologie NFC permet de faire du “Pull marketing” et nécessite que l’utilisateur se rapproche du tag NFC pour obtenir les informations qu’il contient.
Enfin, la distance minimum de transmission des données varie de quelques centimètres pour le NFC à quelques dizaines de mètres pour l'iBeacon.

3. NFC ET RFID

 

La Radio Identification, ou RFID (en anglais Radio Frequency Identification) est une technologie permettant d’identifier et caractériser un objet grâce à une étiquette émettant des ondes radio.
La RFID fait partie des technologies de localisation en temps réel (RTLS : Real Time Localisation System) et est utilisée principalement dans le cadre du traçage de marchandises dans de nombreux secteurs : santé, transport et logistique, militaire et automobile.
Ainsi, le NFC est un dérivé de la technologie RFID mais présente quelques spécificités. La différence principale entre la RFID et le NFC réside dans le fait que la technologie NFC permet un transfert de données limité.
Enfin, la technologie NFC fonctionne à très faible distance, quelques centimètres seulement contre plusieurs mètres pour la RFID.

 

V. Les applications de la technologie NFC

 

Les domaines d’applications de la technologie NFC sont extrêmement variés : transport, paiement, services citoyens, santé, etc.
Consulter les horaires des transports publics, régler ses achats avec son mobile, charger un plan de ville ou obtenir des informations sur une œuvre dans un musée sont autant de services auxquels on pense lorsque l’on évoque la technologie NFC.
On peut préciser que les étiquettes NFC, comme c’est le cas dans les autres technologies RFID, ont un identifiant unique. L’unicité du numéro d’identifiant de la puce ouvre la voie à des applications de traçabilité ou de lutte contre la contrefaçon.

VI. Les normes de la technologie NFC

 

Les normes et les spécifications définissant une communication NFC héritent de normes et de standards issus de la RFID HF : ISO 14443 et JIS X6319-4.
Ainsi, un terminal NFC est en mesure de lire des cartes ISO 14443 (A&B) et JIS X6319-4, ce qui représente la majorité des cartes sans contacts sur le marché.
Les normes relatives à la technologie NFC sont nombreuses et évoluent sans cesse au cours du temps.

Les normes définissant les couches basses d’une communication NFC sont les normes :
- NFC-IP1
- NFC-IP2

NFC-IP pour « Near Field Communication – Interface and Protocol » que nous retrouvons respectivement sous les noms ECMA 340 (ou ISO 18092) et ECMA 352 (ou ISO 21481).

Ces normes issues d’organismes différents tels que l’ISO, l’ECMA ou l’ETSI sont en réalité le plus souvent très similaires voire identiques. C’est le cas pour la norme ECMA 340 et la norme ISO 18092.

VII. Conclusion

 

La technologie NFC cible aujourd'hui nos smartphones qui nous accompagnes au quotidien.
Cette technologie est révolutionnaire car elle tend à rentre notre portefeuille quasiment vide en stockant toutes les ressources dont nous avons besoins dans la journée dans notre smartphone.
De plus de nombreux services comme les centres commerciaux ou encore les boulangeries intègrent des lecteurs NFC dans leurs environnements que ça soit pour scanner nos articles ou encore effectuer nos paiements.
Il est difficile de voir les limites de la technologie NFC qui apparaît comme une technologie phare des prochaines années avec le cas de cet homme qui s'est implanté des puces NFC dans les mains et qui parvient désormais à déverrouiller son smartphone en le prenant dans sa main.

 

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