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NFC, une technologie omniprésente !

Publié par Marina
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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.

NFC

Les technologies de la communication sans fil

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 :

RFID : l’ancêtre du NFC

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 !

NFC : quézaquo ?

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 !

Une communication par champs proche

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)

NFC

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.

Les deux modes de communications du NFC

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.

NFC

(Source : MBDS et université de Nice)

Les 3 modes de fonctionnement de la communication NFC

Il existe trois modes de fonctionnement de communication  :

Le mode Read/Write

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.

NFC

Le mode Peer-to-Peer

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.

NFC

Le mode « card emulation »

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 :

NFC

En résumé des trois modes de communications :

NFC

Et la sécurité des données dans tout ça ?

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 :

  • Universal Integrated Circuit Card (UICC), présent dans la carte SIM
  • Embedded SE (eSE), le SE embarqué présent dans les terminals, issus du contrôle du fabricant du terminal
  • Removable SE, SE présent dans une carte SD, tel que le contrôle SP pour les banques par exemple

SE dans la carte SIM, « UICC », carte SIM communicant avec une puce NFC. Cette technologie utilise le protocole Simple Wire Protocol (SWP) :

NFC

Représentation de eSE :

NFC

Représentation de SE dans « carte SD » avec ou sans antenne/puce NFC :

NFC

Les équipements NFC

Il existe un certain nombre d’équipement NFC, nous allons faire le tour des plus connus.

  • Les « tags NFC » peuvent être présent dans des étiquettes autocollantes, des porte-clés, des bracelets permettant le suivit d’un produit, l’accès à une URL, à une vidéo, une musique, une photo, ou encore à une carte de visite afin de permettre de transmettre rapidement des informations, etc…
  • Les « cartes à puce », permettant le paiement sans contact. Il faut savoir qu’aujourd’hui, environ 225 millions de carte NFC sont présentes dans le monde. On peut retrouver cette technologie de carte à puce dans les billets de transports en commun, dans les cartes de paiement, dans les cartes de fidélité, dans les abonnement, etc…
  • Les smartphones et tablette, permet de lire les « tags NFC », activer certain mécanisme comme une ouverture de porte ou le démarrage d’une voiture, permet également de payer, etc…
  • Les bornes, les terminaux de paiement, ou autres terminaux d’identification sécurisé qui sont rattachés à une application connectée, permet de récupérer des informations ou de les transmettre, etc…

NFC

Un peu de chiffre

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)

NFC

 

Et vous, quand utilisez-vous cette technologie sans fil à champ proche ?

 

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A propos de l'auteur

Marina

Etudiante et passionné en informatique, j’écris sur toutes les nouvelles technologie, et geekerie qui s’offrent à moi. YubiGeek est un projet à deux, qui me permet de pouvoir partager ma passion avec tous :-)

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