Technologie NFC:  Placení mobilním telefonem

O možnosti platit mobilním telefonem se diskutuje již dlouho. V roce 2012 však díky technologii NFC dojde v tomto směru k průlomu. Chip vám ukáže, jak to všechno funguje.
MANUEL SCHREIBER 

Už zhruba deset let odborníci horečně diskutují o způsobech placení mobilem, vymýšlejí a zkoušejí se různé standardy a zavádějí se pilotní projekty. Až v letošním roce se však zdá, že konečně dojde k průlomu a platby přes telefon se konečně spustí. Základní technologie má název NFC - Near Field Communication. Pokud chce uživatel tímto způsobem platit, znamená to pro něj nutnost pořídit si telefon s NFC čipem. Minulostí se pak stane lovení drobných z kapes nebo placení pomocí kreditní/debetní karty a zadávání PIN. NFC čip ale dnes najdete jen v několika hi-endových smartphonech, jako je například špičkový model Galaxy Nexus. Ani nejnovější Apple iPhone ho nemá -spekuluje se o tom, že bude integrován až ve verzi 5 (nebo jak bude nová generace označena). Společnosti zabývající se průzkumem trhu nicméně odhadují, že se letos na celém světě prodá asi 80 milionů telefonů s technologií NFC. A to je jen začátek.
První pohled do technických detailů ukazuje, že technologie NFC funguje pouze na krátké vzdálenosti a že je založena na technologii RFID (Radio Frequency Identification). V praxi může být vzdálenost mezi platebním čipem a platebním terminálem (pokladnou) jen asi deset centimetrů. Technické aspekty technologie jsou rozšířením standardu ČSN ISO/IEC 14443, kde jsou obecně definovány identifikační karty, bezkontaktní karty s integrovanými obvody a tzv. karty s vazbou na blízko. ISO 1443 popisuje rámec pro fungování NFC zařízení: definovány jsou fyzikální vlastnosti čipu, modulace a kódování přenosu signálu, inicializace a detekce kolizí při bezdrátovém spojení a přenosový protokol o platebních údajích.
Kromě toho norma stanoví tři různé režimy NFC vysílání: peer-2-peer, Read-Write (čtení-zápis) a Card emulation (emulace karty). To je nutné z toho důvodu, že přes NFC je v zásadě možné přenášet všechny druhy dat - například kontakty, obrázky nebo MP3 soubory. V režimu peer-to-peer si tak přes NFC mohou dvě rovnocenně propojená zařízení, například dva nové smartphony, navzájem bezdrátově vyměnit kontaktní údaje. V režimu čtení-zápis může například smartphone číst RFID tag, jako je třeba cenovka. Emulace karty pak zajistí, aby se mobilní telefon choval podobně jako běžná smart karta. To umožňuje bezkontaktní mobilní platby, používání jako NFC vstupenky nebo jízdenky. Telefon v tomto případě zůstává pasivní a chová se k pokladně jako debetní karta s bezdrátovým modulem.
Od standardu až po realizaci: Pokud má zákazník v úmyslu využít NFC, řekne o tom pokladníkovi a ten aktivuje NFC režim pokladny (terminálu). Terminál přebírá aktivní roli a stává se iniciátorem spojení. Nejprve zkontroluje, zda v okolí existují i jiné rádiové signály, které by mohly způsobit rušení nebo odposlouchávání plánované platby. Pokud ano, počká několik sekund a znovu detekuje možné kolize. Pokud v okolí nejsou jiné signály, pošle terminál bezdrátově žádost o spojení do okolí. Vytvoří nosný signál na frekvenci 13,56 MHz a definuje jednu ze tří možných přenosových rychlostí pro komunikaci. V NFC čipu je hostitelský řadič, který řídí celou NFC komunikaci.

NFC funguje na krátkou vzdálenost

Nyní je na tahu zákazník se svým smartphonem s NFC čipem. Smartphone musí být v těsné blízkosti platebního terminálu -pouze tak může NFC čip telefonu přijmout požadavek od terminálu. Spárování proběhne automaticky a velmi rychle -standard umožňuje maximální rozpětí 0,1 sekundy. Smartphone se stává cílem NFC připojení. NFC čip v telefonu dekóduje žádost a potvrdí, že telefon je připraven pro připojení. Vyšle své jedinečné identifikační číslo ve formě unikátního čísla zařízení. V tomto okamžiku dojde k exkluzivnímu spojení mezi platebním terminálem a NFC telefonem. Vše je připraveno k předání informace o platbě: terminál k tomu odešle nastavení připojení a otestuje, jaký protokol NFC telefon používá pro výměnu dat. Terminál rovněž požádá o další podrobnosti o připojení, jako například o velikosti podporovaného rámce, rychlosti a přídavných instrukčních sadách. NFC telefon odpoví na žádosti terminálu a terminál pošle žádost o zaplacení do telefonu. Na telefonu se automaticky spustí aplikace pro platby, která zobrazí všechny informace o transakci - například název obchodu, přesné množství, celkovou cenu. Na konci uživatel platební transakci potvrdí (například kliknutím prstem).

Foto popis |  Google se svou peněženkou (wallet) v USA již platební systém NFC uvedl.


NFC SMARTPHONE NA TERMINÁLU
Pro placení telefonem nepotřebujete jen k tomu způsobilý smartphone, ale také terminál (pokladnu) s NFC čipem. Pak je možné spustit platbu, která trvá jen několik sekund. Chip vám detailně ukáže způsob platby NFC smartphonem.
1. POŽADAVEK NA PŘIPOJENÍ
Při placení pomocí NFC pošle platební terminál smartphonu požadavek na spojení. Zakódování dat záleží na rychlosti přenosu dat. Data dorazí rychleji v případě Millerova kódování, zatímco signál je méně náchylný k chybám v případě kódování Manchester.
2. SPÁROVÁNÍ
Ke spárování dojde automaticky poté, co se smartphone přiloží k terminálu (na vzdálenost do 4 cm). Telefon přijme žádost, dekóduje ji a potvrdí požadavek. Každá přenosová jednotka se skládá z prologu, informace a epilogu. Preambule (PA) zahájí rámec a SYNC řídí synchronizaci procesu. LEN určuje délku informačního pole a CMD jsou řídicí příkazy před aktuální informací. Závěr tvoří kontrolní součet CRC (cyklický redundantní součet).
3. NASTAVENÍ TRANSAKCE
Terminál specifikuje nastavení připojení a testuje pomocí požadavků, které funkce jsou na NFC smartphonu prováděny. Spolu s protokolem je určena velikost rámce, rychlost a instrukční sada. NFC smartphone přijme vstupy a naváže spojení.
4. PROVEDENÍ PLATBY
Terminál pošle údaje o platbě. Podrobnosti transakce se zobrazí na displeji smartphonu prostřednictvím instalované aplikace. Stačí ji potvrdit uživatelem. Pokud se vyskytnou problémy s připojením, může terminál načíst informace z telefonu znovu za použití PDU (Protocol Data Unit). CMD0 nebo CMD1 určí, zda se zpracovává žádost, nebo odpověď, PFB (Protocol Function Byte) nastaví typ PDU, například příkaz nebo informaci, a DID (Device ID) určí zařízení.


TELEFON S NFC ČIPEM
Pro placení potřebujete mobilní telefon s NFC čipem. Čip se skládá z řadiče, bezpečnostní části a antény.