Near-Field Communication in der Praxis | PXL Vision

19. April 2021

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Near-Field Communication und seine Anwendungsfälle

Einige neue Technologien fügen sich so nahtlos in unser Leben ein, dass wir sie oft regelmäßig nutzen, ohne es zu wissen. Die Near-Field Communication (NFC) ist eine dieser Technologien.

Was ist die NFC-Technologie?

Near-Field Communication (NFC, dt. Nahfeldkommunikation) ist eine Reihe von Kommunikationsprotokollen für eine bidirektionale drahtlose Datenübertragung zwischen zwei elektronischen Geräten. „Near-field“ (dt. Nahfeld) bezieht sich auf die Tatsache, dass sich die beiden Geräte nahe beieinander befinden müssen, um zu kommunizieren. Dabei darf der maximale Abstand nur 10 Zentimetern oder weniger betragen.
Die Anfänge der kommerziell einsetzbaren NFC-Technologie liegen in den frühen 2000er Jahren. Damals experimentierten Sony, Philips und Nokia mit Vorgängertechnologien und -patenten, wie zum Beispiel der Radio Frequency Identification (RFID)-Technologie (die es bereits seit den 1980er Jahren gibt), bauten auf ihnen auf und erfanden die NFC-Technologie.

Das Durcheinander mit den NFC- und RFID-Technologien

Die Begriffe NFC und RFID werden oftmals synonym und häufig falsch verwendet. Das ist entschuldbar und kann kaum als Fehler bezeichnet werden, da NFC eigentlich eine spezialisierte Unterart der RFID-Technologie ist. Alternativ kann man stark vereinfacht sagen, dass Near-Field Communication eine Weiterentwicklung der RFID-Technologie ist.
Generell sind sowohl die NFC- als auch die RFID-Technologie Formen der drahtlosen Kommunikation – d.h. sie übertragen Informationen zwischen einem Sender und einem Empfänger mittels Hochfrequenzwellen (RF) über die Luft. Weitere Formen der drahtlosen Kommunikation umfassen unter anderem: AM/FM-Radio, Bluetooth und WLAN.
Es gibt einige wichtige Unterschiede zwischen NFC und RFID, und genau da ist es hilfreich, die beiden Technologien etwas voneinander abzugrenzen, hauptsächlich da es sich dabei um Unterschiede handelt, die zu den unterschiedlichen Anwendungsfällen der beiden Technologien führen. Wenn Sie mit dem Unterschied zwischen dem Scannen von gedruckten Barcodes und dem Scannen von QR-Codes vertraut sind, werden Sie die unterschiedlichen Richtungen, die diese Technologien eingeschlagen haben, bereits besser verstehen.
Werfen Sie einen Blick auf BlueBite, einem Unternehmen, das unmittelbar mit den NFC- und RFID-Technologien arbeitet, um einen tieferen Einblick in diese Unterschiede zu erlangen. Eine kurze Zusammenfassung einer Infografik auf ihrer Website bezeichnet RFID als „artikelzentriert“ und als eine Technologie, die gedruckte Barcodes verbessert. NFC hingegen wird als „benutzerzentriert“ bezeichnet und als eine Technologie, die QR-Codes verbessert.

RFID – Als Verbesserung für gedruckte Barcodes erfordert RFID keine direkte Sichtverbindung. Es hat eine Standard-Lesereichweite von bis zu 10 Metern für passive Etiketten und 100 Metern, wenn das RFID-Etikett mit Strom versorgt wird. Normalerweise sind spezielle Lesegeräte erforderlich, um mit RFID-Etiketten zu interagieren, aber es gibt hier eine gewisse Überschneidung, wobei bestimmte mit NFC ausgestattete Smartphones in der Lage sind, diese Etiketten zu lesen. Die RFID-Technologie wird in erster Linie für die (artikelzentrierte) Bestandsverfolgung in der Lieferkette und zur Diebstahlprävention in Geschäften eingesetzt – erkennbar an den beiden elektronischen Türmen, die an den meisten Geschäftsausgängen installiert sind. Einer dieser beiden Türme ist ein Sender, der andere ein Empfänger. Wenn Sie mit einem nicht deaktivierten RFID-Etikett zwischen diesen beiden Türmen hindurchgehen, ertönt der Alarm.

NFC – Als Verbesserung für QR-Codes erfordert NFC ebenfalls keine direkte Sichtverbindung. Hier werden die Unterschiede zwischen RFID und NFC jedoch deutlich. Hier wird der Unterschied zwischen RFID und NFC jedoch deutlich. Die maximale Lesereichweite von NFC liegt bei ca. 10 Zentimetern – was eigentlich ein Merkmal für verbesserte Sicherheit (z.B. im Zahlungsverkehr) ist. NFC wird in erster Linie eingesetzt, um Produkten einen zusätzlichen (benutzerzentrierten) Nutzen zu verleihen, z. B. für die Produktauthentifizierung und den Zugriff auf exklusive Inhalte.

Ein letzter wichtiger Unterschied zwischen den beiden Technologien liegt darin, dass die Nahfeldkommunikation den Datenfluss in beide Richtungen ermöglicht. Das bedeutet, dass NFC-fähige Geräte Daten austauschen können, wohingegen RFID nur in eine Richtung funktioniert und daher die Datenmenge auf das Speichervolumen eines RFID-Etiketts beschränkt ist. Dieses liegt in der Regel bei nicht mehr als 2 KB.


 

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10 Anwendungsfälle für die NFC-Technologie bei Verbrauchern

Die NFC-Technologie ist mittlerweile bei allen großen Smartphone-Herstellern nahezu allgegenwärtig. Bei nahezu jedem neuen Smartphone ist die NFC-Technologie standardmäßig integriert. Apple war eines der letzten Unternehmen, das die NFC-Technologie mit an Bord genommen hat, und leider integriert der Konzern sie immer noch nur teilweise. Ihre jüngsten Produktversionen scheinen die Technologie jedoch endlich willkommen zu heißen.

1) Zahlungsverkehr – Der Anwendungsfall Nummer eins für die Near-Field-Communication-Technologie ist heute das kontaktlose Bezahlen mit einem Smartphone. Gerade für diesen Anwendungsfall ist die maximale Kommunikationsdistanz von 10 cm eher ein Vorteil als ein Hindernis. Es wäre furchtbar unangenehm, wenn man mit dem Smartphone versehentlich den Einkauf eines anderen bezahlt, während man in der Schlange im Supermarkt steht. Die Applikationen Google Pay und Apple Pay sind die Spitzenreiter für NFC-Zahlungen, obwohl es auch andere Unternehmen gibt, die NFC-Zahlungs-Apps anbieten. Von diesen ist PayPal wahrscheinlich am bekanntesten, aber es gibt auch Venmo, das nahtlos mit Facebook zusammenarbeitet, aber von den meisten konventionellen Geschäften nicht unterstützt wird.

Neben dem Bezahlen gibt es eine Reihe weiterer, weniger bekannter Anwendungsfälle für die NFC-Technologie. Nachfolgend finden Sie eine Auswahl davon. Eine Auswahl davon folgt im Folgenden. Natürlich sind einige der folgenden Anwendungsfälle nicht neu und waren bereits im Einsatz, als RFID der Standard war.

2) Öffentlicher Nahverkehr – NFC als Zahlungsmedium im öffentlichen Nahverkehr. Wie praktisch! Viele von uns sind damit groß geworden, sich an Münzen und Papiertickets zu schaffen zu machen, aber jetzt werden in den größeren Ballungsgebieten auf der ganzen Welt NFC-Bezahlsysteme eingeführt. Berühren Sie einfach mit Ihrer Fahrkarte oder Ihrem Smartphone ein Terminal und Sie dürfen das Transportmittel benutzen. NFC im öffentlichen Nahverkehr hat zu schnelleren Bezahlzeiten und weniger Verstopfung auf den Bahnsteigen rund um die Fahrkartenautomaten geführt. NFC ist auch umweltfreundlicher, da es verschwenderische Papiertickets überflüssig macht. Leider ist der Datenschutz ein Problem, da viele Verkehrsbetriebe Datum, Uhrzeit, Busstrecke und Haltestellen von Fahrgästen protokollieren, wie zum Beispiel in Berlin, Deutschland.

3) Kontrollierter Zugang – NFC oder traditioneller die RFID-Technologie steht seit langem im Mittelpunkt des kontrollierten Zugangs, z. B. für Institutionen, Arbeitsplätze, Hotelzimmer, Fitnesszentren und natürlich Wohngebäude.

4) Reisen – Die meisten Reisepässe haben einen eingebetteten RFID-Chip, der von der NFC-Hardware auf Ihrem Telefon gelesen werden kann. Dies ist ein Segen für die Reiseindustrie, da dieser Anwendungsbereich zu schnelleren Grenzübergängen bzw. Boarding-Zeiten für Flugzeuge führt.

5) Körperimplantate – Ja, das stimmt! Ein weiterer Anwendungsfall für NFC sind Implantate in Ihrem Körper. Diese könnten aus einer Reihe von Gründen nützlich sein, sind aber möglicherweise nicht für Menschen geeignet, die Angst vor Nadeln haben. Natürlich implantieren wir unseren Haustieren schon seit vielen Jahren RFID/NFC-Chips und niemand scheint sich daran zu stören. Wenn Hunde nur sprechen könnten!

6) Eingebettete Erlebnisse – NFC verbindet die physische Welt mit der digitalen Welt. Kunstmuseen, wie z. B. das Museum of London, nutzen die Technologie, um ihre Exponate digital aufzuwerten. Auch Geschäfte und Supermärkte könnten NFC auf diese Weise nutzen, um mehr Informationen über ihre Produkte bereitzustellen, sie mit Kundenkarten zu verknüpfen oder das Kassenerlebnis zu verbessern. Obwohl es einige Ansätze gibt, NFC auf diese Weise zu nutzen, zeigt eine schnelle Google-Suche, dass es sich noch nicht wirklich durchgesetzt hat.

7) Produktauthentifizierung – Zum Schutz vor Plagiaten/Fälschungen in diesen Luxusläden, in denen sie Gucci-Taschen verkaufen. Hier ist eine Gucci-Tasche, die 2100 Euro kostet! Hoffentlich ist es keine Fälschung!

8) Aufgabenoptimierung – Sie können NFC-Tags online oder anderswo kaufen und dann eine NFC-Lese-/Schreib-App herunterladen (z. B. NFC Tools/NFC Tasks), um bestimmte Aufgaben auf Ihrem Smartphone oder anderen Smart Devices zu automatisieren.

9) Smart homes – Es gibt eine Reihe von Anwendungen für NFC-Tags rund um das Haus. Erstens, um Dinge ein- und auszuschalten oder die Beleuchtung zu regeln. Sie können sich Erinnerungsalarms einstellen lassen, wann Sie Ihre Pflanzen gießen müssen, oder einen Timer, wenn Sie die Waschmaschine anschalten. Verschiedene Smart Home-Kits sind von Amazon, Google, Apple und anderen Händlern erhältlich.

10) Austausch von Dateien – Es gibt eine NFC-Funktion, die Software (zum Beispiel Android Beam) basiert ist, mit der man Fotos, Kontakte und andere Daten zwischen zwei Geräten freigeben kann. Dadurch können zwei Personen Daten direkt Peer-to-Peer teilen, ohne sie erst hoch- und dann in die Cloud herunterladen zu müssen. Aufgrund der für die Datenübertragung erforderlichen räumlichen Nähe und der langsamen Geschwindigkeiten hat sich die Peer-to-Peer-NFC-Datenübertragung jedoch nur langsam durchgesetzt. In der Mehrzahl der Fälle wird die Near-Field Communication verwendet, um zwei Geräte über einen anderen Kanal wie Bluetooth oder WLAN zu verbinden.

5 Gründe, warum die Übernahme von NFC weiter zunehmen wird

1) Es ist sicher. NFC-Übertragungen haben eine kurze Reichweite, so dass der Einzelne mehr Kontrolle darüber hat, wie er mit der Technologie interagiert.
2) Es ist vielseitig. NFC lässt sich in einer Vielzahl von Branchen und Situationen problemlos einsetzen.
3) Es ist eine offene Technologie und basiert auf Standards. Universelle Standards bieten mehr Auswahlmöglichkeiten für Kunden und führen zu stabilen Systemen.
4) Es funktioniert mit mehreren Systemen. Zum Beispiel funktioniert Smartphone-basiertes NFC bereits mit bestehenden kontaktlosen Kartentechnologien.
5) Es gibt Arbeitsgruppen, die seine Einführung fördern. NFC hat mehrere, hauptsächlich industriegeführte Organisationen, die hinter den Kulissen daran arbeiten, die Übernahme von NFC voranzutreiben. Eine dieser Organisationen ist das NFC-Forum.

Das NFC-Forum

Das NFC-Forum wurde 2004 als gemeinnützige Organisation gegründet. Das NFC-Forum hat sich zum Ziel gesetzt, die Nutzung der Near-Field-Communication-Technologie voranzutreiben, indem es Spezifikationen entwickelt, die die Interoperabilität zwischen Geräten und Diensten sicherstellt und den Markt über die NFC-Technologie aufklärt. Hinter dem NFC-Forum stehen die üblichen großen Technologieunternehmen, wie Apple, Google, Intel, MasterCard, Samsung, Sony und viele weitere.

Laut ihrer Website entwickelt das NFC-Forum derzeit Spezifikationen für eine modulare NFC-Gerätearchitektur, um ein durchgängig positives Nutzererlebnis zu ermöglichen. Darüber hinaus schult das Forum Unternehmen, Dienstleister und Entwickler darin, wie sie die NFC-Technologie nutzen können, um wirkungsvolle Lösungen zu liefern und ihr Geschäft auszubauen, und entwickelt Spezifikationen, Testmechanismen und Richtlinien, die weltweit einheitliche, sichere und interoperable Anwendungsfälle gewährleisten.

So verhilft PXL Vision der NFC-Technologie zum Durchbruch

Ein weiterer Anwendungsfall für die NFC-Technologie ist das Reisen (Anwendungsfall Nummer 4, oben). Reisepässe oder andere staatlich ausgestellte Ausweisdokumente, die mit einem NFC/RFID-Chip ausgestattet sind, können zur Online-Identitätsprüfung verwendet werden. Bereits heutzutage haben viele Reisepässe einen verschlüsselten NFC/RFID-Chip integriert, auf dem je nach Gerichtsbarkeit unterschiedliche Informationen (Daten) gespeichert sind. In einigen Gerichtsbarkeiten können die Daten sogar biometrischer Natur sein.

Die Verifizierung des biometrischen NFC-Chips bietet heute die höchste Sicherheit bei der Dokumentenverifizierung. Allerdings verfügt nicht jedes Benutzergerät über eine Lesefähigkeit und auch die meisten lokal verwendeten Ausweisdokumente, wie Führerschein oder Personalausweis, haben noch keinen Chip eingebettet.


Mit einem Experten sprechen

PXL Vision nutzt die NFC-Technologie, damit sich Personen aus der Ferne mit ihrem elektronischen Reisepass oder einem anderen mit NFC/RFID-Technologie ausgestatteten Identitätsdokument ausweisen können. Erfahren Sie mehr über unsere Lösungen zur Online-Identitätsprüfung, indem Sie noch heute eine Demo anfordern.


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