Aujourd’hui, nous allons parler d’une technologie de plus en plus utilisée mais pas si bien connue : la NFC. Mais, avant de partir dans le vif du sujet, faisons un petit retour dans le temps.
La première technologie sans fil est apparue en 1937 avec l’invention des Talkie-Walkie qui utilisent les ondes-radios afin de communiquer à distance. Puis, est arrivé le réseau cellulaire, utilisé dans la téléphonie, utilisant les ondes électromagnétiques. Il faudra attendre 1994 pour voir apparaître un nouveau système de communication sans fil : l’infrarouge. Cette technologie est utilisée dans la communication entre deux appareils. L’une des utilisations les plus fréquentes résident dans l’utilisation d’une télécommande pour allumer la télévision par exemple.
Par la suite :
La Radio Frequency IDentification, ou plus communément connue sous l’acronyme RFID est apparue en 1940 pour la première fois lors de la seconde guerre mondiale. Elle permettait d’identifier et authentifier les appareils en vol. Cette technologie complétait alors les radars ! En effet, les avions alliés possédaient un identifiant qui permettait leur authentification. Mais durant cette période, la technologie RFID était connue sous le nom d’Identifie Friendly Foe (IFF). Il faudra attendre 1990 pour avoir une normalisation afin de permettre une interopérabilité des équipements RFID. Avant cela, la RFID était une technologie exclusivement militaire. A partir de 2005, cette technologie est complètement démocratisée et se retrouve dans divers secteurs d’activité tel que l’aéronautique, l’automobile, la logistique, le transport, la santé, etc…
Je vous parle beaucoup de cette technologie car c’est le composant essentiel de la technologie NFC !
L’acronyme NFC signifie Near Fiels Communication, traduit en français par communication en champ proche. Avant de continuer, essayons de donner une définition concrète de cette technologie sans fil. Avant tout, il faut garder à l’esprit que la NFC est un standard de communication RF (radio-fréquence) sans contact à courte distance. La NFC permet de communiquer entre deux appareils sur une courte portée. En réalité, c’est un peu plus complexe que ça, pour mieux comprendre, dans un premier temps, nous allons voir en quoi la NFC est une technologie par champs proche, dans un second temps comment elle fonctionne, puis dans un troisième temps les trois modes de communication du NFC et enfin dans un dernier temps, quelques exemples d’utilisation !
Cette partie comprendra certains mots techniques que j’essaierais le plus que possible de vulgariser. Si certains points ne sont pas très clairs n’hésitez pas à me poser vos questions en commentaire.
La communication en champs proche définit le fait que l’interaction entre les deux objets communicants ne dépassent pas une certaine distance. Dans le cas du NFC, la communication ne dépassera pas les 10cm. Afin de communiquer dans ces champs proches, la RFID utilise les hautes fréquences, 13,56MHZ.
Voici un petit schéma vous permettant de visualiser les différents niveaux de fréquence (Source : MBDS et université de Nice)
Le temps de connexion est estimé à 0,1 seconde contre o,5 seconde pour l’infrarouge et 1 seconde pour le Bluetooth.
Cette technologie exploite les propriétés physiques suivant : la radiofréquence, l’électromagnétisme et l’induction.
Afin de fonctionner, la NFC utilise deux modes de communication : la communication passive et la communication active.
Lorsque la communication est passive c’est le lecteur qui fournit l’énergie sous la forme d’un champ magnétique. Prenons le cas d’un « tag » NFC, celui-ci n’a aucune source d’énergie, il est alors passif, et c’est par exemple le téléphone portable qui va être la source d’énergie pour activer le « tag ».
Le mode actif du NFC se retrouve par exemple dans le P2P. L’énergie est fournie alternativement. La source est le périphérique qui initie la communication, la cible est alors en mode écoute en mode passive.
Il y a toujours 2 périphériques, sinon il n’y a pas de communication, et au moins un des 2 est actif et sert de source d’énergie. Un périphérique NFC passif ne dispose pas d’une source d’énergie, il utilise les propriétés électromagnétiques de la RF pour engendrer une source d’énergie par rétro-induction.
(Source : MBDS et université de Nice)
Il existe trois modes de fonctionnement de communication :
Le mode Read/Write, traduit en Français par le mode « lecture/écriture » permet aux appareils NFC de lire les informations stockées sur les étiquettes NFC intégrées dans les affichages intelligent, dans les écrans, ou encore les « tags ». Il agit ainsi avec l’un des deux modes de communication : actif et passif.
Le mode Peer-to-Peer également traduit en Français par le mode « pair à pair », est un mode qui permet à deux appareils NFC de communiquer entre eux pour échanger des informations et partager des fichiers. Deux dispositifs NFC créaient alors une connexion de partage d’information.
Le mode « card emulation » aussi traduit en Français par « émulation de carte » permet aux appareils NFC d’agir comme des cartes à puce, permettant aux utilisateur d’effectuer des transactions en glissant sur un terminal de paiement. Les trois modes du standards NFC n’utilisent pas les même normes ISO ou encore les mêmes protocoles :
En résumé des trois modes de communications :
Le Secure Element (SE) traduit en Français par « élément sécurisé » est une plateforme dite inviolable tel que le microcontrôleur sécurisé d’une puce que l’on peut retrouver dans les cartes à puces qui sont utilisés par le NFC. Il y a trois forme de SE :
SE dans la carte SIM, « UICC », carte SIM communicant avec une puce NFC. Cette technologie utilise le protocole Simple Wire Protocol (SWP) :
Représentation de eSE :
Représentation de SE dans « carte SD » avec ou sans antenne/puce NFC :
Il existe un certain nombre d’équipement NFC, nous allons faire le tour des plus connus.
Pour finir cet article, je souhaitais vous présenter un camembert de la répartition des applications et utilisation du NFC dans le monde. (Source MBDS et Université de Nice)
Et vous, quand utilisez-vous cette technologie sans fil à champ proche ?
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