Både RFID och korthållsradio

Near Field Communication underlättar uppkopplingen

Radioidentifiering, RFID, används idag främst för att läsa av ett ID-nummer på ett objekt eller ett passerkort. Med Near Field Communication, NFC, har Philips och Sony dock tagit tekniken ett steg längre och gjort en fullfjädrad korthållsradio av den. Därmed öppnar sig en lång rad tillämpningar, en del av dem i direkt konkurrens med till exempel Bluetooth och Zigbee. Men grundarna ser hellre teknikerna som komplement till varandra.

NFC har rötterna i RFID-tekniken, och många av de tänkta tillämpningarna är klassiska RFID-tillämpningar. Men med en överföringshastighet på 424 kbit/s och möjligheten att växla mellan aktivt och passivt radioläge går tekniken betydligt längre än vanlig RFID.

NFC använder det oreglerade frekvensutrymmet kring 13,56 MHz. Eftersom räckvidden inte ska vara längre än 10 - 20 cm är begränsningarna i sändstyrkan för frekvensbandet knappast något problem. Vad som däremot imponerar är att man på ett frekvensband som bara är 14 kHz har lyckats komma upp i en överföringshastighet på 424 kbit/s.

- Vi vet redan att vi kan komma upp i 848 kbit/s. Det här är vår nyckelkompetens, tekniken är väldigt avancerad, ändå är användargränssnittet så enkelt, säger Sour Chhor på Philips.

Han påpekar också att om man räknar bort overhead är NFCs 424 kbit/s i paritet med Bluetooths 768 kbit/s. Men NFCs begränsningar särskiljer den från andra radiotekniker. Förutom den korta räckvidden handlar det om strikt punkt-till-punktkommunikation, inga nät. Bara en nod kan föra över data i taget, och "listen before talk" används för att undvika kollisioner. Enkelheten i protokollet gör att en förbindelse kan upprättas på mindre än en tiondels sekund.

NFC är definierad både för aktiv och passiv överföring. I aktiv överföring är bägge enheterna regelrätta radiosändare. Vid passiv överföring drivs den ena radiokretsen enbart av det elektromagnetiska fältet från den andra enheten, och kommunikationen blir enkelriktad. Kontaktlösa passerkort är exempel på passiv överföring.

En NFC-radio kan dessutom växla mellan att arbeta i aktivt eller passivt läge.

- Om man ska ladda över en bild från en mobiltelefon kan man slå över telefonen till passivt läge. Det gör att man spar batteritid för mobiltelefonen, förklarar Sour Chhor.
Philips är än så länge ensamt om att tillverka kretsar för NFC. Företaget har två modeller. PN511 som har ett rent RF-gränssnitt och är tänkt att byggas in i apparater med egen processorkraft, och den mer autonoma PN531 som är en integrerad krets med radiodel, styrenhet och ett USB-gränssnitt.

- Man kan tänka sig bilden av en fjäril. Den ena vingen är RFID-världen, med ID-kort och kontaktlösa betalningar. Den andra vingen är trådlösa förbindelser, inklusive Bluetooth och WLAN. Near Field Communication är fjärilens kropp, som sitter mitt emellan dessa världar.

Så beskriver Sour Chhor, chef för teknikområdet NFC på Philips Near Field Communications plats i tillvaron. Någonting mitt emellan trådlösa radionät och RFID.

NFC började som ett initiativ från Philips och Sony för att skapa en infrastruktur för kontaktlösa kort och annan enklare dataöverföring, med ett så enkelt användargränssnitt som möjligt. För att upprätta en förbindelse skulle det räcka med att hålla de två föremålen som ville kommunicera mot varandra. Om en sådan förbindelse inte ska upprättas av misstag krävs det naturligtvis att räckvidden är kort. 10 - 20 cm är maxavståndet för en förbindelse.

I början av året bildade Philips och Sony tillsammans med Nokia NFC Forum, som på känt branschmanér ska garantera interoperabilitet. De lyckades också snabbehandla fram en standard, som idag är godkänd och klar under namnet ISO 18092.
Nokia har lanserat ett skal med en inbyggd NFC-radio till mobilmodellen 3220. Även Samsung har meddelat att de tänker konstruera mobiltelefoner med NFC. Och Sonys egen mobiltelefontillverkare?

- Jag kan inte berätta någonting än, men Sony Ericsson har mycket riktigt visat intresse för att bygga mobiltelefoner med NFC, säger Sour Chhor.

De första pilottesterna av NFC kommer igång till årsskiftet. Ett exempel är ett försök i Hanau utanför Frankfurt, där Nokia 3220-telefoner med NFC-skal ska kunna användas som bussbiljetter. Man har också gjort demonstrationer av kontaktlösa betalningar via NFC-försedda smarta kort i samarbete med Visa och Mastercard. Dessa exempel handlar om traditionella RFID-tillämpningar, men ambitionerna för NFC går längre än så.

- Tänk dig att du har tagit en bild med en mobiltelefon och vill visa upp den på en större skärm. Du håller din telefon mot en TV med inbyggd NFC och tankar över bilden som visas på skärmen, målar Sour Chhor upp.

Med det är NFC definitivt inne och nosar på territorium som Bluetooth har mutat in. Men grundarna av NFC Forum är alla varma anhängare av Bluetooth, och ser snarare hur NFC kan användas för att förbättra funktionaliteten för Bluetooth och WLAN.

- En av de stora fördelarna med NFC är den oerhört snabba uppkopplingstiden. Att para ihop två Bluetoothapparater tar, väldigt generöst räknat, ett antal sekunder. NFC har en uppkopplingstid på mindre än en tiondels sekund. Det gör att NFC kan användas för att snabba upp och förenkla uppkopplingen mellan två WLAN- eller Bluetooth-enheter, förklarar Sour Chhor.

Framför allt är tekniken billig. Exakt hur billig vill Sour Chhor inte säga.

- Men NFC är mycket mycket billigare än Bluetooth. Tekniken ska kunna fungera som tillägg till Bluetooth utan att nämnvärt öka kostnaden.

Elias Nordling