Công nghệ NFC là gì? Ứng dụng và cách hoạt động của NFC

NFC

NFC chính là một trong những ý tưởng công nghệ rất đáng được chú ý, đặc biệt là trong thời kỳ phát triển không ngừng của công nghệ, . Cũng như Bluetooth, DLNA, Miracast,… NFC giúp các thiết bị kết nối với nhau mà không cần kết nối bằng dây. Vậy NFC là gì? Cùng Share301 tìm hiểu trong bài viết này nhé:

  • Cách thức hoạt động của NFC.
  • Ứng dụng nổi bật của NFC là gì.
  • NFC có bảo mật hay không.

1. NFC là gì?

NFC (viết tắt của cụm từ Near-Field Communications) là chuẩn kết nối không dây trong phạm vi tầm ngắn. NFC giúp những thiết bị được đặt gần nhau (khoảng 0cm – 4cm) hoặc tiếp xúc nhau có thể kết nối với nhau thông qua hiện tượng cảm ứng từ trường. Để tốc độ và tín hiệu kết nối tốt hơn, nên đặt các thiết bị tiếp xúc với nhau. 

Nếu 2 thiết bị (có hỗ trợ NFC) tiếp xúc với nhau, gần như chúng sẽ kết nối ngay lập tức mà không cần phải khai báo bất kỳ thông tin hay yêu cầu nào nữa. 

2. Lịch sử phát triển của NFC

  • 1983: Charles Walton đăng ký bằng sáng chế ra RFID.
  • 2002: Bộ đôi Sony và Phillips phát minh ra đĩa CD. 
  • 2004: Bộ ba Sony, Phillips và Nokia thành lập NFC Forum.
  • 2006: Thông số NFC Tags được đưa ra. 
  • 2006: Thông số Smart Poster được đưa ra. 
  • 2006: Lần đầu tiên ra mắt điện thoại NFC thương mại hóa Nokia 6131.
  • 2009: Tiêu chuẩn ngang hàng Peer To Peer được ra mắt. Tiêu chuẩn này hỗ trợ người dùng truyền tải danh bạ, URL hay kết nối Bluetooth,..
  • 2010: Chiếc điện thoại đầu tiên hỗ trợ NFC Nexus S được ra mắt bởi Google. 
  • 2011: NFC được ứng dụng để kết nối game, ứng dụng hoặc video, chia sẻ URL, danh bạ,..
  • 2011: Bản ra mắt Anna và những phiên bản cải tiến với công nghệ NFC được ra mắt bởi Symbian. 

3. Cách thức hoạt động của NFC

Tiếp theo, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cách thức hoạt động của công nghệ NFC này. Như bạn đã biết đến những hình thức kết nối không dây khác như Wifi hay Bluetooth, NFC hoạt động theo nguyên lý gửi tín hiệu qua sóng radio. Đây là một tiêu chuẩn trong việc chuyển đổi dữ liệu không dây.

Các thiết bị phải đảm bảo các thông số kỹ thuật được yêu cầu thì mới có thể giao tiếp với nhau bằng NFC. NFC truyền thông tin bằng hiện tượng cảm ứng điện từ, được lấy ý tưởng từ công nghệ RFID – nhận dạng tần số vô tuyến. 

Đây cũng là bước đánh dấu cho sự khác biệt giữa Bluetooth và NFC. NFC tạo ra dòng điện trong những thành phần thụ động và chỉ gửi dữ liệu. Tức là những thiết bị thụ động không cần thiết phải có nguồn điện riêng. Vì chúng được cung cấp năng lượng bởi các thành phần NFC chủ động khi nằm trong phạm vi cho phép. Tuy nhiên, độ tự cảm của NFC chưa đủ lớn để có thể sạc điện thoại thông minh như tính năng sạc không dây QI như hiện nay (sử dùng cùng một nguyên lý). 

Với tần số truyền dữ liệu là 13,56Mghz, các bạn hoàn toàn có thể gửi dữ liệu với tốc độ 106, 212 hay 424 kilobit/s. Tốc độ này đã đủ nhanh để chuyển đổi dữ liệu từ văn bản đến hình ảnh, âm nhạc. 

Hiện tại, NFC hỗ trợ 3 chế độ hoạt động riêng biệt, phổ biến nhất có lẽ là chế độ ngang hàng (Peer To Peer). Người dùng có thể trao đổi nhiều thông tin khác nhau trên hai thiết bị hỗ trợ NFC. Cả hai thiết bị này sẽ chuyển đổi qua lại giữa trạng thái chủ động (truyền dữ liệu) và bị động (thu dữ liệu) trong quá trình trao đổi dữ liệu. 

Lưu ý, chế độ đọc và ghi là chế độ truyền dữ liệu một chiều. Lúc này, điện thoại thông minh là thiết bị chủ động, được liên kết với một thiết bị khác để đọc và ghi thông tin từ thiết bị đó. 

Cuối cùng là chế độ mô phỏng card (thẻ NFC). NFC có thể thực hiện các thanh toán hay giao dịch tại các hệ thống công cộng như một loại thẻ tín dụng thông minh.

4. So sánh giữa NFC và Bluetooth

NFC và Bluetooth đều là tiêu chuẩn kết nối không dây tầm ngắn trên thiết bị di động. Tốc độ hoạt động của NFC sẽ chậm hơn và năng lượng nó tiêu thụ cũng ít hơn Bluetooth. Vì NFC không cần thiết phải kết nối giữa hai hay nhiều thiết bị như Bluetooth. Quy trình thiết lập của NFC nhanh hơn Bluetooth vì nó được thiết lập một cách tự động chỉ khoảng 1/10 giây. Nhưng nếu so về tốc độ truyền tải dữ liệu thì NFC (424 kbit/s) sẽ không thể so sánh với tốc độ truyền tải dữ liệu của Bluetooth 2.1 (2.1 Mbit/s). Phạm vi hoạt động cũng ngắn hơn dưới 20 cm. NFC rất thích hợp để sử dụng ở nơi đông người. 

 So sánh giữa NFC và Bluetooth

NFC hoạt động dựa trên cấu trúc RFID bị động (13.56 MHz ISO/IEC 18000-3). Vì thế mà nó không tiêu tốn nhiều năng lượng khi hoạt động, rất giống với giao thức Bluetooth 4.0 Low Energy. Tuy nhiên NFC sẽ sử dụng nhiều năng lượng hơn Bluetooth 4.0 Low Energy khi nó kết nối với các thiết bị không sử dụng năng lượng như SmartPoster, thẻ NFC,..). 

5. Ứng dụng nổi bật của công nghệ NFC

NFC có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Tuy nhiên, người ta chia NFC được chia làm 4 nhóm:

Touch and Confirm: bổ sung thêm lớp bảo mật cho việc thanh toán di động, mã PIN là một trong những ví dụ.

Touch and Go: Ví dụ: chạm vào để mở cửa.

Touch and Explore: Nghiên cứu những dịch vụ được cung cấp.

Touch and Connect: chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị. 

​Một số ứng dụng thực tế của công nghệ NFC: 

Mạng xã hội:

Gần như mạng xã hội là một ứng dụng gắn liền với các thiết bị di động là yếu tố liên lạc không thể thiếu trên thế giới. Với sự hỗ trợ của NFC, người dùng có thể tối ưu hiệu quả của các tính năng sau đây: 

  • Chia sẻ thư mục: Người dùng có thể chia sẻ danh bạ, bài nhạc, video, hình ảnh, ứng dụng hay URL cho đối phương bất kỳ lúc nào. Chỉ cần 2 thiết bị hỗ trợ NFC đã được kết nối 1 chạm với nhau. 
  • Chơi game trên thiết bị di động: chỉ cần có kết nối là nhiều thiết bị đã có thể cùng chơi game. 
  • Thẻ kinh doanh điện tử.
  • Tiền điện tử.

Kết nối Bluetooth và WiFi:

Ngoài ra để tăng tốc độ truyền tải dữ liệu, các bạn có thể dùng NFC để kích hoạt các kết nối không dây tốc độ cao. Những quy trình ghép nối rắc rối giữa các thiết bị Bluetooth hay quy trình thiết lập Wifi với mã PIN sẽ được thay thế bởi quy trình ghép nối tự động vô cùng đơn giản của NFC. Các bạn chỉ việc đặt 2 thiết bị gần nhau để chúng tự ghép nối.

Thương mại điện tử:

Với sự phát triển của thương mại điện tử hiện nay, NFC cũng góp một phần không nhỏ để tăng thời gian và độ chính xác cho mỗi giao dịch. Đồng thời NFC cũng giúp giảm bớt chi phí nhân sự:

  • Hỗ trợ thanh toán: Thiết bị được hỗ trợ NFC có thể được dùng như một thẻ tín dụng hay thẻ ghi nợ chỉ bằng cách cho thiết bị di động tiếp xúc với thiết bị thanh toán hoặc máy tính tiền tự động. 
  • Paypal: Dịch vụ thương mại qua NFC bắt đầu được ứng dụng.
  • Hỗ trợ thanh toán các dịch vụ công cộng như vé tàu, vé máy bay, tour du lịch,..
  • Thẻ lên tàu: Lúc này thiết bị có hỗ trợ NFC sẽ đóng vai trò như một tấm vé để kiểm tra trước khi hành khách lên tàu. Điều này giúp giảm bớt đáng kể thời gian cũng như nhân sự trong quy trình kiểm tra.
Thương mại điện tử
  • Phiếu giảm giá: Các bạn có thể lấy được mã giảm giá bằng cách chạm thiết bị với một thẻ nhận dạng NFC hay SmartPoster. 
  • Point of Sale: NFC Forum đã chính thức thông báo những hình mẫu mà một NFC có thể nhận dạng. Tất cả chúng đều được gọi là SmartPoster, người dùng chỉ cần dùng điện thoại quét qua những SmartPoster là có thể xem được bất kỳ nội dung tệp tin chia sẻ nào. 
  • Chìa khóa: Ngoài ra, NFC còn hỗ trợ biến thiết bị bạn trở thành một chiếc chìa khóa nhà, xe hơi. 
  • Thẻ ID: Bạn cũng có thể dùng các thiết bị hỗ trợ NFC để định danh cho bản thân, có thể xem nó như là một CMND, thẻ học sinh, thẻ sinh viên, hay thẻ khám bệnh.

6. Thẻ NFC là gì?

Một trong những câu hỏi hay được mọi người thắc mắc đó chính là thẻ NFC là gì? Mình cùng tìm hiểu ngay nhé.

Thẻ NFC (hay còn gọi là NFC Tag) là loại hình NFC đang được ứng dụng trong việc nhận dạng thiết bị. Có vai trò như mã vạch và mã QR Code. Thường thì thẻ NFC sẽ chứa dữ liệu đọc nhưng vẫn có thể ghi đè lên được. Mỗi thẻ NFC sẽ có một thông số riêng tùy theo nhà sản xuất hoặc do NFC Forum cung cấp. Thẻ NFC dùng để lưu trữ các dữ liệu cá nhân một cách an toàn như thông tin tài khoản ngân hàng, thẻ ghi nợ, dữ liệu các ứng dụng, mã số PIN và mạng lưới danh bạ,…  

Hiện nay, NFC Forum chia ra làm 4 loại thẻ NFC. Mỗi loại sẽ có một tốc độ giao tiếp, khả năng tùy biến, dung lượng nhớ, độ bảo mật và thời gian sử dụng khác nhau.

7. NFC có bảo mật không?

Mặc dù phạm vi giao tiếp ngắn nhưng độ bảo mật của NFC không cao. Hai nhà nghiên cứu Klemens Breitfuss và Ernst Haselsteiner đã mô phỏng những hình thức tấn công vào NFC. Và cách thức phản kháng của công nghệ NFC trước những đợt tấn công như vậy nhằm thiết lập mã bảo mật riêng.

Tuy nhiên, điều này vẫn không thể giúp NFC an toàn trước nguy cơ bị đánh cắp và sửa đổi thông tin, dữ liệu. NFC buộc phải sử dụng thêm một số giao thức mã hóa cao hơn như SSL để thiết lập kênh giao tiếp an toàn giữa các thiết bị.

Để bảo đảm tính bảo mật tuyệt đối, phải cần có sự kết hợp của nhiều phía như nhà cung cấp dịch vụ phải cần có các giao thức mã hóa và xác thực để bảo vệ thiết bị. Hay người dùng cần phải cài đặt các chương trình chống virus để bảo vệ thông tin của mình. Nhà cung cấp ứng dụng phải thêm các chương trình chống virus hay giải pháp khác để bảo mật thông tin người dùng. 

Nguy cơ bị đánh cắp thông tin:

Hacker hoàn toàn có thể tấn công và khai thác dữ liệu của bạn thông qua tín hiệu RF trong quá trình truyền tải dữ liệu, khoảng cách lý tưởng cho phép làm điều này là vài mét. Tuy vậy, để hacker có thể tấn công dữ liệu thông qua RF thì còn tùy thuộc vào chế độ của thiết bị bạn đang sử dụng (NFC hỗ trợ 2 chế độ hoạt động: chủ động và bị động). Nếu đó là một thiết bị bị động không tạo ra từ trường thì việc bắt tín hiệu RF của hacker chắc chắn sẽ không hề dễ dàng so với một thiết bị chủ động. 

Nguy cơ bị đánh cắp thông tin

Nguy cơ bị chỉnh sửa dữ liệu:

Gần như chưa có cách nào có thể chặn những cuộc tấn công này, vì dữ liệu NFC sẽ dễ dàng bị phá hủy nếu tín hiệu sóng RFID bị gây nhiễu. Tuy nhiên, nếu người dùng kiểm tra trường tín hiệu khi gửi dữ liệu thì sẽ biết được có cuộc tấn công nào xảy ra với dữ liệu không? Nếu có thì hacker có cơ hội sửa đổi dữ liệu không? Mình nghĩ điều này là vô cùng khó vì hacker phải thay đổi dữ liệu từng bit đơn của tín hiệu RF mới có thể thay đổi dữ liệu truyền dẫn.  

Nguy cơ thất lạc:

Việc làm mất điện thoại hỗ trợ NFC hay thẻ nhận dạng NFC là vô cùng nguy hiểm vì bất kỳ ai nhặt được đều có thể sử dụng các tính năng NFC của bạn. Cụ thể là họ có thể thực hiện mọi giao dịch thông qua NFC của điện thoại bạn. Do NFC không hề có tính năng bảo mật mà chỉ có mã PIN của thiết bị di động. Vì vậy, để phòng trường hợp làm mất điện thoại, các bạn nên sử dụng thêm những tính năng bảo mật nâng cao khác thay vì chỉ có mã PIN. 

8. Làm thế nào để biết điện thoại mình có tính năng NFC?

Thật sự không hề phức tạp. Các bạn chỉ cần mở Settings → Chọn More hoặc Settings → Chọn Wireless & Networks. Sẽ có những thiết bị có thao tác làm không giống những bước trên vì mỗi hãng hay phiên bản sẽ có một giao diện riêng. Nói chung là các bạn tìm mục cài đặt mạng và kết nối không dây để kiểm tra nhé.

Còn một cách kiểm tra nữa, là bạn có thể xem ở mặt sau của máy có logo NFC không? Cách này chỉ mới được một số hãng điện thoại áp dụng. VD: các dòng máy Xiaomi poco x3 NFC đều có dán logo này. Nếu có thì bạn hoàn toàn có thể sử dụng tính năng NFC trên thiết bị của mình rồi. 

9. Lời kết

Mình hy vọng với những thông tin trên, sẽ giúp các bạn phần nào hiểu về công nghệ NFC. Và có thể ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống. 

Xem thêm:

Deep Learning là gì? Tổng quan kiến thức về Deep Learning

Password Hint là gì? Hướng dẫn cài Password Hint mới nhất

Thẻ eSIM là gì? Hướng dẫn đăng ký và kích hoạt eSIM Viettel