La guía para principiantes de NFC (comunicación de campo cercano)

Near Field Communication es una tecnología de red de área personal inalámbrica (PAN) que conecta dos dispositivos compatibles muy cerca uno del otro, para permitir una transferencia de datos lenta pero confiable. Este artículo explica cómo funciona NFC, con ejemplos.

Near Field Communication, comúnmente abreviado como NFC, se define como una tecnología de red de área personal inalámbrica (PAN) que conecta dos dispositivos compatibles muy cerca uno del otro, para permitir una transferencia de datos lenta pero confiable.

Las muchas facetas de NFC y sus impactos

La tecnología conocida como comunicación de campo cercano (NFC) comprende un grupo de protocolos de comunicación que hacen posible que dos dispositivos compatibles se comuniquen entre sí a corta distancia, a menudo no más de cuatro centímetros. El estándar NFC permite que los dispositivos móviles, como los teléfonos inteligentes, compartan datos entre sí de manera rápida e indolora con solo un toque. Para que la tecnología funcione, debe haber dos dispositivos que sean compatibles con ella, es decir, un dispositivo objetivo y un dispositivo iniciador.

El Foro NFC fue formado en 2004 por Nokia, Sony y Philips para promover la conciencia de los beneficios del uso de la comunicación de campo cercano. También fueron responsables de establecer los estándares NFC y certificar los dispositivos que cumplían con NFC. Los estándares existentes de identificación por radiofrecuencia (RFID), como ISO/IEC 14443 y FeliCa, sirvieron como base para el desarrollo de los estándares NFC. El mantenimiento de estos estándares garantiza que los dispositivos compatibles con NFC de diferentes fabricantes puedan comunicarse entre sí. La falta de encriptación en NFC asegura que sea compatible con las tecnologías RFID.

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Se requiere software de aplicación adicional para los dispositivos habilitados para NFC, como los teléfonos inteligentes, a fin de que dichos dispositivos funcionen como los diseñaron sus fabricantes. Sin este software de aplicación, los teléfonos inteligentes no pueden realizar pagos ni leer carteles inteligentes NFC. La tecnología NFC se utiliza para facilitar los pagos sin contacto en Apple Pay y Samsung Pay para usuarios de teléfonos inteligentes, para cargar de forma inalámbrica dispositivos portátiles de fitness y para proporcionar acceso con tarjeta de acceso a oficinas y escuelas.

La comunicación puede ocurrir entre dos dispositivos compatibles con NFC si ambos están activos o si uno está activo y el otro es pasivo. Se utiliza una forma modificada de codificación Miller con 100 % de modulación cada vez que un dispositivo NFC activo realiza una transferencia de datos a 106 kbit/s. Por otro lado, se utiliza codificación Manchester con 10% de modulación si la velocidad fluctúa entre 212 y 424 kbit/s.

El uso de NFC ofrece varias ventajas clave. Es económico y sus beneficios superan los costos. Permite una comunicación más rápida y automática entre dispositivos. Es retrocompatible con otros dispositivos RFID. El uso de NFC no requiere experiencia. Los usuarios con conocimientos tecnológicos decentes pueden usarlo.

Sin embargo, NFC también tiene algunas limitaciones. Solo opera dentro de un rango muy corto y es propenso a vulnerabilidades de seguridad como espionaje, lo que puede conducir a la pérdida de información. NFC tiene una tasa muy baja de transferencia de datos, lo que lo hace inadecuado y lento para transferir archivos grandes entre pares.

Si bien NFC también es una forma de transferir datos de forma inalámbrica entre dispositivos locales, es diferente de otras tecnologías como Wi-Fi y Bluetooth. Wi-Fi se utiliza para transferir datos en rangos relativamente largos en una red de área local (LAN). NFC, por otro lado, es una tecnología peer-to-peer que opera en distancias más cortas.

También es menos potente que Bluetooth. La versión 2.1 de Bluetooth (V2.1) tiene la tasa de transferencia de datos máxima más rápida de 2,1 Mbit/s y puede operar dentro de un rango de 100 m. Bluetooth versión 4 (V4), también conocido como Bluetooth Low Energy o Bluetooth LE, tiene una tasa de transferencia de datos de 1 Mbit/s y puede operar dentro de un rango de 50 m. Mientras tanto, NFC tiene una velocidad de transferencia de datos limitada a 424 kbit/s y solo puede operar dentro de un rango de 20 cm.

Sin embargo, ofrece algunas ventajas únicas. Una conexión entre dos dispositivos compatibles con NFC es automática, mientras que la de Bluetooth requiere que los dispositivos se emparejen manualmente para transferir datos. NFC también requiere menos tiempo para configurarse, aproximadamente 0,1 segundos. Sin embargo, Bluetooth v2 tarda más en configurarse (aproximadamente 6 segundos).

La transferencia de datos a través de Bluetooth requiere que ambos dispositivos estén activos, mientras que la transferencia de datos mediante NFC se puede realizar incluso en situaciones en las que un dispositivo está pasivo. Además, la transferencia de datos en NFC es bidireccional mientras que en Bluetooth es direccional.

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La comunicación de campo cercano es una tecnología de conectividad inalámbrica que se basa en RFID. Utiliza el acoplamiento de inducción para permitir la comunicación entre dos dispositivos compatibles que están cerca. Permite a los usuarios transferir automáticamente datos bidireccionales entre dos dispositivos habilitados para NFC simplemente tocándolos o acercándolos entre sí.

NFC opera en la frecuencia global sin licencia de 13,56 MHz. Tiene tres velocidades de transferencia de datos diferentes, es decir, 212 kbit/s, 106 kbit/s y 424 kbit/s.

Hay dos modos a través de los cuales dos dispositivos compatibles con NFC pueden cooperar para facilitar la transferencia de datos entre ellos cuando se acercan. El primero es el modo activo. En este modo, dos dispositivos activos con una fuente de alimentación transmiten datos de forma bidireccional entre ellos.

Los ejemplos incluyen la transferencia de archivos entre dos teléfonos inteligentes compatibles con NFC o la transferencia de recompensas virtuales entre dos controladores de juegos. Cuando se acercan dos teléfonos inteligentes compatibles con NFC, se crea automáticamente una conexión. Luego se alternarán para generar un campo de RF a través del cual se produce la transferencia de datos. Después de que los usuarios seleccionen el archivo que desean enviar, el teléfono inteligente que recibe el archivo dejará de generar un campo RF para recibir el archivo. Los datos se pueden transferir a una velocidad máxima de 424 kbit/s.

El segundo modo es el modo pasivo. En este modo, un dispositivo activo puede leer datos de una etiqueta NFC. Por ejemplo, un teléfono inteligente se puede usar como una tarjeta de acceso para acceder a la entrada a los edificios de oficinas. Cuando el teléfono inteligente se acerca a la etiqueta NFC, genera un campo portador que modula la etiqueta NFC. El campo electromagnético que produce el teléfono inteligente proporciona a la etiqueta la electricidad que necesita para funcionar. Debido a esto, los datos pueden moverse de un lado a otro entre los dos dispositivos. También permite que el teléfono inteligente lea los datos contenidos en la etiqueta NFC, y si el usuario puede acceder a esa oficina, la puerta se desbloquea automáticamente para permitirle la entrada.

El método de comunicación en cada modo de funcionamiento de NFC es diferente. Estas diferencias afectan el campo de operación y cómo se usa.

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Para que la comunicación de campo cercano (NFC) funcione correctamente, se necesitan etiquetas. Esto es especialmente cierto en el contexto de los casos de uso de dispositivos de Internet de las cosas (IoT). Estas etiquetas son dispositivos pasivos que permiten la comunicación con dispositivos activos. Se clasifican en función de sus formatos y capacidad. Los tipos A y B de ISO 14443, así como el estándar FeliCa de Sony, sirven como base para los formatos de tipo de etiqueta NFC. Estos formatos son similares pero difieren en la forma en que se comunican.

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Esencialmente, no hay límite para las aplicaciones de NFC. Aquí hay 10 ejemplos de casos de uso que ilustran el potencial de las comunicaciones de campo cercano:

La organización de conciertos es un proceso laborioso para los organizadores de eventos. El tedioso proceso comienza con la impresión de boletos y luego con la verificación. También requiere mano de obra, lo que se traduce en enormes costos. Los consumidores también informan haber tenido malas experiencias en las que el proceso de entrada lleva más tiempo que el rendimiento en sí.

Los organizadores de eventos pueden aprovechar las tecnologías NFC para minimizar el desperdicio de recursos de papel y reducir el tiempo que tardan los consumidores en ingresar. Esto hace que las tecnologías NFC sean ecológicas y también mejoran la experiencia del consumidor. En consecuencia, pueden traducirse en enormes ahorros de costos. Del mismo modo, los aeropuertos, las empresas de autobuses y las estaciones de tren pueden aprovechar NFC para acortar el tiempo de embarque aumentando la velocidad y la facilidad de verificación de boletos, mejorando la experiencia del consumidor.

Los teléfonos inteligentes con compatibilidad NFC pueden reemplazar los monederos, las tarjetas bancarias y los pagos con tarjeta. Los pagos sin contacto mejoran los sistemas de pago con tarjeta inteligente al proporcionar facilidad de uso, conveniencia y un modo de pago más seguro. Tampoco experimentan los problemas de desgaste propios de las tarjetas inteligentes de contacto. En general, los teléfonos celulares requieren que los usuarios tengan una tarjeta de módulo de identificación de suscriptor (SIM) que se usa para autenticarlos en una red celular.

La tarjeta SIM contiene un área de almacenamiento segura que realiza el cifrado y descifrado de datos y brinda condiciones de seguridad, como solicitar a los usuarios que proporcionen números de identificación personal (PIN) antes de autorizar transacciones. Esto promueve transacciones de pago seguras. El área de la tarjeta SIM es utilizada por operadores de redes móviles (MNO) y operadores de redes como bancos para brindar servicios financieros móviles a los consumidores.

La tarjeta SIM funciona como una tarjeta inteligente de contacto cero, mientras que el teléfono celular funciona como una aplicación de billetera cuando se usan teléfonos celulares para realizar pagos. Ejemplos de pagos sin contacto de teléfonos inteligentes son Android Pay, Apple Pay y Samsung Pay.

La transferencia de datos entre pares mediante tecnologías como Bluetooth requiere que el enlace de comunicación entre los dispositivos se empareje manualmente, lo cual es un proceso que requiere mucho tiempo. Las tecnologías NFC se pueden utilizar para arrancar y mejorar la facilidad de conectividad entre los dos dispositivos. Los archivos se pueden transferir entre dispositivos compatibles con NFC simplemente tocándolos. En consecuencia, esto conduce a una mejor experiencia del consumidor y reduce el desperdicio de tiempo.

El voto electrónico proporciona un medio seguro, conveniente y fácil por el cual una población puede cumplir con su deber cívico de elegir líderes. Se puede usar en todos los niveles, como la universidad, el estado o incluso los niveles de votación nacionales. Con el voto electrónico, más personas pueden votar sin involucrarse en el lento proceso de hacer cola durante horas, lo que promueve la productividad. En el voto electrónico, cuando los usuarios registran sus datos en una aplicación segura, se les asigna una etiqueta NFC. Pueden usar esta etiqueta para votar por su candidato preferido desde cualquier lugar. La información del candidato también se almacena en una etiqueta NFC.

Con la tecnología, las personas ahora pueden realizar un seguimiento de sus niveles de condición física desde sus teléfonos inteligentes con facilidad. Por ejemplo, FITBIT, una empresa de fitness, incorpora la tecnología NFC para permitir a los usuarios transferir detalles como la cantidad de calorías quemadas y la cantidad de pasos dados desde sus pulseras a sus teléfonos inteligentes, donde pueden monitorearlos. De manera similar, las empresas de salud que monitorean el sueño aprovechan las tecnologías NFC en dispositivos como Rhythm Track para permitirles rastrear los ciclos y la duración del sueño de sus pacientes.

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Desde el año 2006, los organizadores de la Copa del Mundo han incorporado etiquetas RFID en sus entradas. Si bien es más costoso incorporar boletos con RFID, los beneficios superan el costo. A diferencia de las entradas de fútbol convencionales, estas no se pueden duplicar. Esto garantiza que la FIFA obtenga los máximos beneficios al tiempo que evita problemas como la doble reserva de asientos y la entrada no autorizada sin pago. Al aprovechar la tecnología NFC, la FIFA puede recopilar datos útiles sobre los espectadores para analizar, como la edad y el sexo.

Las personas pueden aprovechar NFC para escanear y leer información de carteles inteligentes. Los carteles inteligentes almacenan información en una etiqueta escaneable. Las personas interesadas solo tienen que escanear los carteles con dispositivos compatibles con NFC para leerlos a su conveniencia desde cualquier lugar, y no tienen que llamar la atención no deseada mientras están parados frente a estos carteles. Esto resulta en beneficios tanto para los anunciantes como para los consumidores. Con NFC, los anunciantes no tienen que limitar la cantidad de información que brindan ni preocuparse por el tamaño de sus banners, lo que aumenta la calidad y la cantidad de información que se puede intercambiar.

NFC puede ser una herramienta útil para mantener registros. Son menos propensos a errores humanos, más precisos, confiables y de fácil acceso. Varios sectores, como la salud, el suministro y la logística, pueden aprovechar las tecnologías NFC para ayudarlos a mantener registros actualizados. En el sector de la salud, se pueden crear etiquetas NFC para llevar registros de información sobre el historial médico de los pacientes. En los sectores de logística y suministro, las etiquetas NFC se pueden usar para rastrear el inventario. Como resultado, se ahorra tiempo y se reducen los recursos utilizados para documentar esta información vital.

La industria hotelera puede aprovechar NFC para mejorar la experiencia del consumidor. Por ejemplo, pueden permitir que sus consumidores usen sus teléfonos inteligentes con NFC como llaves de la habitación. La incorporación de la tecnología NFC también puede permitirles eliminar los tiempos de espera y las colas durante el check-in y el check-out. Las organizaciones también pueden usar NFC para permitir el acceso controlado a ciertos pisos y oficinas por parte de sus empleados y visitantes. También pueden realizar un seguimiento de las horas de trabajo y los tiempos de entrada y salida sin ser intrusivos. Los gobiernos y los propietarios de carreteras privadas también pueden aprovechar la tecnología NFC para permitir el acceso controlado a las carreteras en las estaciones de peaje no tripuladas.

Los propietarios de hogares inteligentes pueden aprovechar la tecnología NFC para conectar fácilmente nuevos dispositivos a los existentes. Con NFC, los nuevos dispositivos se pueden configurar fácilmente para que coexistan con los entornos domésticos existentes. Recordar contraseñas cada vez antes de acceder a dispositivos restringidos en el hogar puede ser una molestia y también puede generar seguridad de contraseña. Los propietarios de viviendas inteligentes pueden acceder a ellos de manera fácil y segura sin necesidad de recordar todas las contraseñas. Del mismo modo, las etiquetas NFC se pueden configurar para permitir a los usuarios configurar alarmas, llamar a contactos específicos o incluso abrir puertas y ventanas.

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NFC, o comunicación de campo cercano, existe desde hace algún tiempo, pero recién se ha hecho realidad. Durante la pandemia, NFC permitió pagos seguros y sin contacto, razón por la cual su uso se ha disparado en todo el mundo.

Según un estudio de 2022 realizado por ABI Research, el 85 % de los consumidores de nueve países ha utilizado NFC. Es particularmente importante cuando se considera el auge del Internet de las Cosas, marcado por hogares inteligentes, tiendas 100% automatizadas y servicios intuitivos. Como resultado, las organizaciones deberían preparar la implementación de NFC, que podría simplificar y automatizar varias tareas dentro de la red local.

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Escritor técnico