NFC Technologie

ISDN, DCTP, SaaS, PKMS und noch viele mehr – die digitale Welt ist voller Abkürzungen. Alle dahinter steckenden Begriffe zu kennen, ist kaum möglich und für die meisten von uns auch gar nicht nötig. Bei einigen lohnt es sich allerdings genauer hinzuschauen, da sich hinter ihnen großes Potenzial für die Zukunft verbirgt. NFC Technologie ist ein solcher Begriff.

Was ist NFC Technologie?

Die meisten Menschen sind NFC wissentlich oder unwissentlich schon einmal begegnet. Zum Beispiel im Supermarkt, wenn ein Kunde statt Bargeld oder Kontokarte zu zücken, beim Bezahlen einfach das Handy hinhält. NFC steht für Near Field Communication. Übersetzen könnte man das mit Nahfeldkommunikation.

Und genau das ist es auch. NFC ermöglicht eine drahtlose, digitale Datenkommunikation über eine sehr kurze Distanz von nur wenigen Zentimetern. Damit unterscheidet es sich von Technologien wie W-LAN oder Bluetooth, die auch größere Distanzen überwinden. NFC stellt dabei eine Ergänzung zu diesen beiden Technologien dar.

Was hat RFID Technologie damit zu tun?

Um drahtlos Daten auszutauschen, nutzt NFC die RFID (Radio Frequency Identification) Technologie, die auf elektromagnetischer Induktion beruht. Eine winzige Spirale erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Ein integrierter NFC Chip kann darüber Daten empfangen und/oder senden. Die dazu genutzte Frequenz ist weltweit auf 13,56 MHz standardisiert.

NFC Technologie ist gar nicht so neu

Immer häufiger findet NFC im Alltag Verwendung. Und dabei wirkt die Technik ziemlich neu und innovativ. Ganz so neu ist sie aber nicht. Apple verbaute bereits 2015 NFC Chips in seinen Handys und auch das Betriebssystem Android unterstützte die Technologie zu dieser Zeit bereits. Allerdings verbauten nicht alle Handyhersteller die Chips und mangels Anwendungsmöglichkeiten war auch die Nachfrage zunächst gering.

Insbesondere das bequeme Bezahlen über das Smartphone gab der Technologie aber letztendlich Vorschub. Auch hier hatte Apple mit dem Bezahlsystem Apple Pay eine Vorreiterrolle.

Heute sind fast alle neueren Smartphones mit NFC ausgestattet. Außerdem besteht die Möglichkeit, ältere Geräte mit entsprechend nachzurüsten. Und nicht nur das Smartphone nutzt heute NFC. Dinge wie Kontokarten, Smart-Home-Geräte, Bluetooth-Geräte, Kassenterminals oder Automaten sind mittlerweile ebenfalls häufig mit der Technik ausgerüstet.

NFC Tags und der Unterschied zwischen aktiver und passiver Datenübertragung

NFC Chips können im aktiven oder im passiven Modus arbeiten. Aktive NFC Transmitter sind an eine Energiequelle angebunden und erzeugen das elektromagnetische Feld, das für den Datenaustausch notwendig ist. Zudem versorgt die Spannung dieses Feldes den passiven NFC Chip mit elektrischer Energie.

Wie funktioniert die Übertragungstechnik?

Bei passiven Chips handelt es sich um sogenannte NFC Sticker oder NFC Tags. Sie haben keine eigene Energiequelle und brauchen deshalb den aktiven Gegenpart, um Verbindungen aufzubauen.

Werden aktiver NFC Transmitter und passiver NFC Tag nah genug aneinander gehalten, aktiviert das elektromagnetische Feld des aktiven Chips auch den passiven Chip und Daten können fließen. Das aktive NFC-Gerät hat dabei eine auslesende Funktion. Es erhält dabei beispielsweise Daten, kann auf etwas zugreifen oder Anweisungen befolgen.

Während passive NFC Tags nur mit einem aktiven Gegenstück in Verbindung gehen können, ist eine Kopplung zweier aktiver NFC Geräte durchaus möglich.

Passive NFC Tags müssen programmiert werden, um die gewünschten Informationen weitergeben zu können. Das geht beispielsweise mit einer passenden NFC App oder einer NFC Software. Die wenige Millimeter großen und dünnen NFC Sticker kosten dabei nur einige Cents und können nahezu überall einfach aufgeklebt werden.

Entscheidend für die Verwendung von NFC Tags ist vor allem deren Speicherkapazität. Sie liegt in der Regel unter einem Kilobyte. Soll ein NFC Sticker nur eine einfache Funktion auf dem auslesenden Smartphone aktivieren, reichen dafür schon 80 bis 100 Bytes. Umfangreichere Informationen oder Anwendungen können aber deutlich mehr Speicherplatz erfordern.

Nutzungsmöglichkeiten von NFC Technologie

Aus der Funktion von NFC ergeben sich verschiedene Nutzungsmöglichkeiten. Sie lassen sich in drei unterschiedliche Modi unterteilen:

Reader/Writer Mode

Hier geht es vornehmlich darum, dass ein NFC Tag Informationen enthält, die mit einem geeigneten Gerät (beispielsweise dem Smartphone) ausgelesen werden können. Ein Beispiel: Ein Produkt ist mit einem NFC Tag versehen. Lesen Kunden ihn mit dem Smartphone aus, werden sie automatisch auf eine Webseite mit detaillierten Produktinformationen weitergeleitet.

Card Emulation Mode

Das NFC-fähige Gerät fungiert mittels des NFC Chips wie eine kontaktlose Karte. Das klassische Beispiel ist hier natürlich die Zahlung per Handy an der Kasse.

Peer-to-peer Mode

In diesem Modus kommunizieren zwei NFC Geräte miteinander, um Daten auszutauschen. Beispielsweise kann so sehr schnell ein Bild oder eine andere Datei von einem Smartphone an ein anderes geschickt werden. Die Anwendungsmöglichkeiten von NFC sind vielseitig. Und das sowohl im privaten als auch im geschäftlichen Bereich.

Beispiele für die private Nutzung

• Bargeldloses Bezahlen via Smartphone oder über eine Karte mit NFC Chip durch einfaches Auflegen auf das Lesegerät an der Kasse.
• Schneller Datenaustausch zwischen NFC Geräten.
• Pass oder Personalausweis mit NFC Chip kann ausgelesen und so online zur Altersverifikation oder Identifikation genutzt werden.
• Nutzung des NFC Chips im Handy als Zugangskarte oder Ticket (z. B. bei Konzerten oder für ein Hotelzimmer).
• Nutzung des NFC Chips als Schlüssel, bzw. zum Entsperren (beispielsweise für E-Scooter, E-Bikes oder sogar Autos).
• Selbst programmierte NFC Tags als Alltagshelfer, z. B. für die Steuerung von Smarthome Geräten, als kleine Erinnerungsstützen oder um Besuchern schnellen Zugang zum heimischen W-LAN zu gewähren.

Beispiele im geschäftlichen Umfeld

• NFC Chips als Schlüssel oder Zugangskarte zu Bereichen oder Geräten.
• Zeiterfassung via NFC.
• Zugang zu Produktinformationen via NFC Tags.
• Produktauthentifizierung über NFC Tags, etwa als Maßnahme gegen Markenpiraterie.
• Schnelles Aktivieren benötigter Funktionen auf einem NFC Gerät per Einlesen eines NFC Tags.
• NFC Tags als Werbemittel: z. B. als Give-away, für digitale Gewinnspiele, als Informationsträger oder als digitale Visitenkarte.
• NFC Tags als Hilfsmittel für Inventarisierung und Inventarverwaltung, beispielsweise um direkt Geräteinformationen in der ToolSense Softwarelösung für Maschinenmanagement aufzurufen.

NFC, RFID, QR-Code – Wo liegen die Unterschiede?

Gewisse Überschneidungen zwischen den Technologien sind klar erkennbar. RFID bildet die Basis für die NFC Technologie und lässt sich entsprechend ähnlich nutzen. Und wie bei einem NFC Tag kann man auch bei einem QR-Code Informationen erhalten oder über ihn Funktionen auslösen. Was also macht den Unterschied aus und damit NFC Technik so besonders?

RFID Technik vs. NFC Technologie

Die Parallelen zwischen RFID und NFC liegen natürlich in der technischen Verwandtschaft begründet und sind sehr groß. Einen wesentlichen Unterschied gibt es allerdings. Bei RFID erfolgt die Kommunikation immer zwischen einem Transponder und einem Schreib- und Lesegerät. Letzteres kann nicht selbst als Transponder agieren, Peer-to-Peer-Übertragungen sind mit RFID also nicht möglich. Ein NFC Gerät kann das sehr wohl und ist damit vielseitiger und flexibler nutzbar.

QR-Code vs. NFC Technologie

Was aber unterscheidet einen passiven NFC Tag vom QR-Code? Das Prinzip ist tatsächlich etwas ähnlich. Der QR-Code funktioniert wie der altbekannte Bar- oder Strichcode. Dabei ist er zweidimensional und kann entsprechend deutlich mehr Informationen enthalten. Einem NFC Tag ist er aber in mehrfacher Hinsicht unterlegen. Der QR-Code wird einmal für einen bestimmten Zweck generiert und kann danach nicht mehr verändert werden. NFC Chips hingegen können mit neuen Informationen beschrieben werden und so mehrfach genutzt werden. Zudem sind sie kleiner und unkomplizierter nutzbar.

Near Field Communication (NFC) hat viele Vorteile

Im Vergleich mit ähnlichen Technologien schneidet NFC gut ab. Die Vorteile sind dabei vielfältig:

• Fast jedes neuere Smartphone enthält heute eine NFC-Schnittstelle. Eine spezielle App wird zur Nutzung nicht benötigt. Aufwändige Ausstattung brauch NFC also nicht.
• Die internationale Standardisierung von NFC ermöglicht den weltweiten Einsatz.
• Anders als etwa bei Bluetooth oder W-LAN muss der Verbindungsaufbau nicht extra eingeleitet oder mit Passwörtern verifiziert werden. Die NFC Verbindung entsteht deshalb sehr schnell.
• NFC Chips sind klein und müssen nicht sichtbar sein. Sie werden damit nicht zum Störfaktor bei Optik oder Design. NFC Tags können nahezu überall angebracht werden.
• Die Daten eines NFC Chips sind nicht statisch, sondern können immer wieder ergänzt und abgeändert werden.
• NFC Chips brauchen nur sehr wenig Energie und beanspruchen dadurch kaum die Akkukapazität mobiler Geräte

NFC und Sicherheit – Gibt es Bedenken?

Wenn Daten so einfach und schnell ausgelesen werden können, sind sie dann überhaupt sicher? Bei einem NFC Tag, der beispielsweise einfach nur Produktinformationen enthält, stellt sich diese Frage weniger. Bei einem Smartphone voller sensibler Daten und vielleicht sogar mit einer Bezahlfunktion aber schon. Ist NFC Technik hier vielleicht ein Risiko?

NFC Technologie: Geringes Sicherheitsrisiko

Absolute Sicherheit gibt es natürlich nirgendwo, NFC Anwendungen gelten aber trotz ihrer einfachen Nutzbarkeit als erstaunlich sicher. Das hat allein schon physische Gründe. Es handelt sich schließlich um Near Field Communication. Um Kontakt herzustellen, muss eine Nähe von nur wenigen Zentimetern gegeben sein. Dass jemand lange genug unbemerkt mit einem Lesegerät sehr dicht an das eigene Smartphone oder die Brieftasche mit NFC-Karte kommt, ist unwahrscheinlich.

Und selbst wenn es gelingen sollte, werden Daten über NFC heute in der Regel verschlüsselt übertragen. Werden also beispielsweise verschlüsselte Zahlungsdaten abgefangen, sind sie ohnehin nicht nutzbar.

Vorsicht beim Auslesen unbekannter NFC Tags

Gelangen Handy oder Bankkarte mit NFC Funktion in die falschen Hände, können damit prinzipiell Zahlungen getätigt werden. Ohne weitere Authentifizierung können aber nur kleine Beträge gezahlt werden. Der Schaden bliebe also vermutlich begrenzt. Etwas Vorsicht ist geboten beim Auslesen unbekannter NFC Tags. Sie können mitunter unerwünschte Effekte auf dem Smartphone entwickeln und zum Beispiel Spamseiten öffnen oder sogar Schadsoftware installieren.

NFC Technologie: Was bringt die Zukunft?

Einfache Anwendung, geringe Kosten und vielseitige Möglichkeiten sprechen für den NFC Einsatz. Die Technologie wird also in Zukunft wohl noch weitere Verbreitung finden, häufiger und in noch mehr Bereichen eingesetzt werden. Das Öffnen und Starten von Autos via NFC ist ein solcher Bereich. Auch für die verschlüsselte Übertragung biometrischer Daten könnte die Technik in Zukunft vermehrt genutzt werden.

Und sogar Chips, die nicht im Handy stecken, sondern als Implantat unter der Haut liegen, gibt es bereits. Bezahlen, Türen öffnen oder Kontaktdaten weitergeben geht dann einfach per Handauflegen. In Zukunft könnte außerdem das kabellose Laden kleiner mobiler Geräte (z. B. Fitnesstracker oder Kopfhörer) über NFC möglich werden. Es besteht also durchaus noch Erweiterungspotenzial in Sachen NFC Funktionen.

Fazit: Zukunftstechnologie der Gegenwart

Auch wenn die Idee hinter NFC gar nicht so neu ist, klingen viele Anwendungsmöglichkeiten der Technik noch immer etwas futuristisch. Dennoch sind sie real. Ihre Nutzung ist aber noch nicht überall angekommen, obwohl die technischen Hürden eigentlich gering sind. Mehr Offenheit für die Möglichkeiten und Potenziale von NFC könnte sich dabei durchaus lohnen. Und das sowohl im privaten Alltag und auch im unternehmerischen Bereich. Denn NFC kann eben viel mehr als nur bezahlen mit dem Handy.

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