Technologia NFC: komórka jako karta płatnicza

W 2012 roku przełom w płatnościach za pomocą komórki ma przynieść Near Field Communication. Pokazujemy, jak funkcjonuje ta nowa technologia.

Od ponad dziesięciu lat eksperci prowadzą na ten temat gorące dyskusje, kombinują przy standardach i tworzą jeden projekt pilotażowy po drugim. Ale dopiero ten rok ma przynieść przełom w płatnościach komórką. Odpowiedzialna zań technologia nazywa się Near Field Communication (NFC) –. dzieki niej do płacenia wystarcza smartfon z chipem NFC. Uciążliwe odliczanie monet, tak samo jak noszenie kart płatniczych, odejdzie do przeszłości. NFC to najgorętszy spośród nowych trendów w smartfonach, dlatego highendowe modele, jak np. Samsung Galaxy Nexus, mają już wbudowany chip z tą technologią. Badacze rynku szacują, że w tym roku na całym świecie sprzedanych zostanie około 80 milionów smartfonów z omawianą technologią. A to dopiero początek.

Near Field Communication bazuje na technologii RFID (Radio Frequency Identifi cation) i działa tylko na krótkich odległościach. W praktyce, aby transmisja była możliwa, chip płatniczy i kasa muszą znajdować się w odległości mniej niż czterech centymetrów od siebie. Parametry techniczne określa rozszerzenie standardu ISO 14443. który definiuje normy dla bezkontaktowych kart chipowych. Opisuje on także ogólne warunki, jakie muszą spełniać urządzenia NFC: mowa o fizykalnych właściwościach chipa, modulacji i kodowaniu transmisji sygnału, inicjalizacji i rozpoznawaniu kolizji połączenia radiowego oraz protokole transmisji danych określających kwoty płatności.

Oprócz tego standard transmisji NFC definiuje trzy różne tryby protokołu: peer-2-peer, read-write i card emulation. Jest to konieczne, bo zasadniczo przez NFC można przesyłać wszystkie możliwe dane, np. kontakty, zdjęcia albo pliki MP3. W trybie peer-2-peer NFC sprzęga dwa równorzędne urządzenia, na przykład dwa smartfony, które przez radio wymieniają się danymi. W trybie read-write smartfon może odczytywać inne tagi dostępne w technologii RFID, np. etykiety z cenami. Za płacenie telefonem odpowiada tryb card emulation. Smartfon pozostaje wtedy całkowicie pasywny i zachowuje się wobec kasy jak karta magnetyczna z modułem radiowym.

Od standardu do realizacji: jeśli klient chce skorzystać z technologii NFC, informuje o tym kasjera, który aktywuje taki tryb w kasie. Ta przejmuje wtedy aktywną rolę i staje się inicjatorem połączenia ze smartfonem. W pierwszej kolejności sprawdza, czy w pobliżu są inne sygnały radiowe, które mogłyby zakłócić bądź podsłuchać zaplanowaną płatność. Jeśli tak jest, kasa odczekuje kilka sekund i ponownie wszczyna procedurę rozpoznawania kolizji. Jeśli nie ma żadnych innych sygnałów radiowych, kasa wysyła drogą radiową żądanie do bliskiego otoczenia. Generuje przy tym sygnał nośny na częstotliwości 13,5. MHz i określa jedną z trzech możliwych szybkości transmisji. W chipie NFC całą komunikacją steruje kontroler hosta.

Kolejny ruch należy do klienta ze smartfonem NFC. Urządzenie musi się znajdować w bezpośredniej bliskości kasy –. tylko w ten sposób chip NFC w telefonie zdoła przyjąć żądanie połączenia od niej. Parowanie odbywa się automatycznie i bardzo szybko – standard pozostawia tu pole manewru na poziomie maksymalnie do 0,1 s. Smartfon staje się wtedy tzw. targetem połączenia NFC. Chip w telefonie rozkodowuje żądanie i potwierdza, że telefon jest gotowy na połączenie, odsyłając przy tym swój unikatowy identyfikator w formie numeru urządzenia.

W tym momencie zostaje nawiązane odrębne połączenie pomiędzy kasą a smartfonem NFC. Wszystko jest przygotowane do transmisji danych: kasa ponownie podaje w tym celu parametry połączenia i testuje, jakie protokoły wymiany danych obsługuje smartfon. W taki sam sposób pyta też o kolejne szczegóły sprzęgu, np. obsługiwaną wielkość ramki, szybkość transferu i dodatkowe zestawy poleceń. Smartfon NFC odpowiada na pytania kasy, a ta wysyła do niego zapytanie o sumę do zapłaty. Na telefonie automatycznie uruchamia się aplikacja do płatności, która wyświetla wszystkie informacje o transakcji, np. nazwę sklepu i dokładną sumę. Na koniec, naciskając palcem ikonę na ekranie, użytkownik zatwierdza proces zapłaty. Smartfony NFC przy kasie

Do płacenia komórką niezbędny jest nie tylko odpowiedni smartfon, ale też kasa z chipem NFC. Płatności dokonuje się wtedy w ciągu kilku sekund. CHIP przedstawia szczegóły techniczne takiej transakcji.

1. Zapytanie o połączenie
Przy płatności NFC kasa wysyła do smartfonu zapytanie o połączenie. Wymiana informacji odbywa się drogą radiową z wykorzystaniem ASK –. cyfrowej modulacji amplitudy, która w zależności od wartości („1” lub „0”) redukuje w określonym stopniu poziom fali nośnej, np. o 10 proc., 20 proc., a nawet o 100 proc. Zależnie od szybkości dostępnego transferu protokół wybiera jedną z dwóch metod kodowania – przy użyciu szyfrowania algorytmem Midified Miller dane docierają szybciej; metoda Manchester jest mniej podatna na błędy.

2. Łączenie w pary
Parowanie odbywa się automatycznie, kiedy kasa i smartfon znajdą się w bliskiej –. mniej niż 4 cm – odległości. Smartfon przyjmuje zapytanie, rozkodowuje je i potwierdza żądanie. Każda przesyłana jednostka danych składa się z prologu, danych właściwych i epilogu. Bity preambuły (PA) określają ramkę, SYNC nadzoruje czas procesu, LEN określa ilość danych, a pola CMD wstawiają polecenia sterujące przed właściwą informacją. Suma kontrolna CRC stanowi zakończenie.

3. Określanie transmisji
Kasa inicjuje połączenie i testuje, jakie funkcje obsługuje smartfon z NFC. W ten sposób obok typu protokołu określana jest także długość ramki, szybkość transmisji i dostępny zestaw poleceń. Smartfon akceptuje te parametry i połączenie zostaje nawiązane.

4. Realizacja płatności
Kasa żąda kwoty do zapłaty. Aplikacja na smartfonie wyświetla transakcję, którą użytkownik musi zatwierdzić. W przypadku problemów z połączeniem kasa przez protokół PDU (Protocol Data Unit) w każdym momencie może uzyskać dodatkowe informacje ze smartfonu. Pola CMD0/CMD1 określają, czy chodzi o żądanie czy odpowiedź,PFB określa typ PDU: polecenie sterujące czy polecenie informacyjne, a DID (Device ID) adresuje urządzenie.

Polecamy w wydaniu internetowym chip.pl: "Były ewangelista Apple’a: Nowe złącze iPhone’a to szczyt arogancji"