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http://www.ctme.deusto.es Near Field Communication

Dispositivos Móviles Registrados en el mundo (en Millones)

Introducción I
Near Field Communication (NFC) hace referencia a:
Conexión inalámbrica de corto alcance (unos pocos centímetros).
Basada en estándares.
Simple y segura.
Interacción bi-direccional entre dispositivos electrónicos.

Introducción II
Solución desarrollada por Nokia.
Tecnología NFC = RFID (Identificación sin contacto físico) + Tecnologías interconectadas.
Trabaja en la banda de los 13,56 MHz  No se le aplica ninguna restricción y no requiere ninguna licencia para su uso.
Velocidad: 106 kbit/s, 212 kbit/s o 424 kbit/s
Se puede usar para configurar e iniciar otras conexiones wireless como son Bluetooth, Wi-fi o UltraWireband.

Funcionamiento
NFC está basado en tecnologías sin contacto e Identificación por Radio Frecuencia (RFID), por lo que es necesario un lector y una etiqueta.
Cuando se enciende el lector, emite una señal de radio de corto alcance que activa el microchip de la etiqueta con lo que podremos leer una pequeña cantidad de datos que se encuentra almacenado en ella.

Modos de Funcionamiento I
En el protocolo NFC siempre hay uno que inicia la conversación y es este el que monitorizará la misma, este rol es intercambiable entre las dos partes implicadas.
Existen dos modos de funcionamiento:
Activo
Pasivo
Todos los dispositivos del estándar NFCIP-1 deben soportar ambos modos.

Modos de Funcionamiento II
Pasivo: Sólo un dispositivo genera el campo electromagnético y el otro se aprovecha de la modulación de la carga para poder transferir los datos. El iniciador de la comunicación es el encargado de generar el campo electromagnético.

Modos de Funcionamiento III
Activo: Ambos dispositivos generan su propio campo electromagnético, que utilizarán para transmitir sus datos. Ambos dispositivos necesitan energía para funcionar.

Transacción NFC
Toda comunicación NFC consta de 5 fases:
Descubrimiento
Autenticación
Negociación
Transferencia
Reconocimiento
Además, NFC también incluye:
Procedimiento de autenticación seguro
Mecanismo anti-colisiones

Beneficios de NFC
Mejora la usabilidad y la experiencia del usuario.
Fácil acceso a servicios y contenidos ofrecidos por objetos físicos.
Se puede compartir información digital entre dos dispositivos con tan sólo acercarlo el uno al otro.
Seguridad.

Comparación con otras tecnologías

NFC & Bluetooth
El estándar Bluetooth 2.1 incorpora “NFC Cooperation”.
Creación automática de conexiones Bluetooth seguras cuando una interfaz NFC se encuentre disponible.
Por ejemplo:
Unos auriculares con Bluetooth 2.1 pueden conectarse a un móvil con tecnología NFC simplemente acercando los dispositivos.
Se pueden enviar fotos de un móvil o una cámara de fotos a un marco digital simplemente acercando el teléfono o la cámara al marco.

Usos
Conectar Aparatos Electrónicos
Acceder a Contenidos Digitales
Realizar Transacciones Sin Contacto

Casos Prácticos de Uso Obtener Información de un póster Usarlo como entrada Intercambiar tarjetas de negocios Imprimir fotos directamente desde el móvil Usar el móvil como una tarjeta de crédito Usar el móvil como abono de transporte Envío de información a otros dispositivos

Puesta en Práctica
Unas 30 ciudades en la que se esta probado NFC han
señalado la fácil adaptación y la actitud positiva de
los usuarios respecto de su uso.
En las áreas de: pagos, cobro de los billetes en el
transporte público y el descubrimiento de servicios.
Ciudades de Prueba:

“ Para el 2011, aproximadamente 500 millones de teléfonos móviles incorporarán funciones NFC que no sólo serán utilizados para pagar en los comercios, sino también serán usados para acceder a la información disponible en los ‘objetos inteligentes’”
– Stuart Carlaw, ABI Research

Futuro del NFC
Ventas (en millones)

NFC Forum I
El Near Field Communication (NFC) Forum es una asociación industrial sin animo de lucro fundada por NXP Semiconductors , Sony Corporation y Nokia para regular el uso de la interacción inalámbrica de corto alcance en la electrónica de consumo, dispositivos móviles y los PCs.
Web  http://www.nfc-forum.org/

NFC Forum II
Actualmente el NFC Forum cuenta con unos 115 miembros:

NFC Forum III
El NFC Forum promueve la implantación y la estandarización de la Tecnología NFC como mecanismo para la interoperabilidad entre dispositivos y servicios.
Para conseguir esto, se encarga de:
Desarrollar especificaciones basadas en estándares
Asegurarse del uso de las especificaciones del NFC Forum
Trabajar para que los productos con tecnología NFC cumplan con las especificaciones del NFC Forum
Educar a los consumidores y las empresas respecto de la Tecnología NFC

NFC Forum IV
El NFC Forum ha establecido un estándar en la que se registra un formato común para poder compartir datos entre los dispositivos NFC entre sí y/o entre los dispositivos y las etiquetas NFC.
NFC Data Exchange Format (NDEF)
Especifica un formato común y compacto para el intercambio de datos.
NFC Record Type Definition (RTD)
Especifica tipos de registros estándar que pueden ser enviados en los mensajes intercambiados entre los dispositivos NFC.
Smart Poster RTD
Para posters que incorporen etiquetas con datos (URLs, SMSs o números de teléfono).
Text RTD
Para registros que solo contienen texto.
Uniform Resource Identifier (URI) RTD
Para registros que se refieren a un recurso de Internet

NFC Forum V

Nokia NFC 6131
Peso: 104 g
Dimensiones: 92 x 47 x 20 mm
Tecnología NFC integrada:
Soporta JSR-257 para las aplicaciones que utilicen funciones NFC.
Soporta tanto lectura y escritura en los formatos más populares de etiquetas: Mifare 1K, 4K, and Ultralight; Topaz; Jewel (read-only); and FeliCa (non-secure).
Permite aplicaciones peer-to-peer
Contiene un chip seguro integrado (Global Platform 2.1.1- compliant Java smart card), que permite ser tratado como una tarjeta ISO 14443 Type A o Mifare 4K.
Bluetooth

Nokia NFC SDK
Permite al desarrollador crear, emular y ejecutar aplicaciones Java (MIDlets) usando la API de Comunicación Sin Contacto (JSR-257).
Este JSR nos permite usar las características NFC del Nokia 6131 NFC.
Ofrece soporte para MIDP 2.0
Capaz de emular el elemento seguro
Emulador de tecnología Bluetooth
Incluye la Nokia Connectivity Framework (NCF) Lite.
Plug-in para poder combinar el SDK con Eclipse
Para facilitar su uso, viene acompañada de:
Emulador Nokia 6131 NKC
APIs de Java
MIDlets de ejemplo
Documentación

API de Comunicación Sin Contacto (JSR-257)
javax.microedition.contactless
Proporciona funciones comunes a todos los dispositivos NFC.
javax.microedition.contactless.ndef
Proporciona funcionalidad para el intercambio de datos en formato NDEF (NFC Data Exchange Format) con otros dispositivos NFC.
javax.microedition.contactless.rf
Nos permite interactuar con dispositivos RF físicos.
javax.microedition.contactless.sc
Nos facilita la comunicación con tarjetas inteligentes externas (Smart Cards SC).
javax.microedition.contactless.visual
Proporciona formas de leer la información almacenada en códigos de barras (etiquetas visuales) y de generar dichas etiquetas.

Registrarse al descubrimiento de dispositivos
Tipos de Destinos
NDEF_TAG, RFID_TAG, ISO14443_CARD
// Get DiscoveryManager instance and set TargetListener
// for NDEF_TAG target
DiscoveryManager dm = DiscoveryManager.getInstance();
try {
dm.addTargetListener(listener,TargetType.NDEF_TAG);
}
catch (ContactlessException ce) {
// handle exception
}

Conexión e Intercambio de Datos
public void targetDetected(TargetProperties[] prop) {
// Select first target
TargetProperties target = prop[0];
try {
// NDEF_TAG target found
String url = target.getUrl();
// Open NDEFTagConnection to the target
conn = (NDEFTagConnection)Connector.open(url);
// Read data from the target
NDEFMessage message = conn.readNDEF();
NDEFRecord[] records = message.getRecords();
// Handle data
// Modify records or create new message
conn.writeNDEF(message);
conn.close();
}
catch (. ..) {
// handle exception
}
}

Registrarse al descubrimiento de registros NDEF
// Get DiscoveryManager instance and set TargetListener
// for NDEF_TAG and NFC_PEER targets
DiscoveryManager dm = DiscoveryManager.getInstance();
try {
NDEFRecordType recordType = new NDEFRecordType( NDEFRecordType. EXTERNAL_RTD ," MyType ");
dm.addNDEFRecordListener(listener, recordType);
}
catch (. . .) {
// handle exception
}

Leer Datos de una Etiqueta
public class YYY implements NDEFRecordListener {
public void recordDetected(NDEFMessage ndefMessage) {
NDEFRecord[] records = ndefMessage.getRecords();
for (int i=0; i<records.length; i++) {
// Handle data
}
}
}

Autoarranque de aplicaciones
Arranque automático de MIDlets al detectarse una etiqueta utilizando PushRegistry.
Método estático (en el .jad)
MIDlet-Push-<n>: <ConnectionURL>, <MIDletClassName>, <AllowedSender>
Método dinámico
PushRegistry.registerConnection(“<ConnectionURL>”, “<MIDletClassName>”, “<AllowedSender>”);
<ConnectionURL>:
ndef:rtd?name=<NAME> {"T",”U”, “Sp”}
ndef:mime?name=<MIME TYPE>
ndef:uri?name=<ABSOLUTE URI>
ndef:external_rtd?name=<NAME> Ej: urn:nfc:ext:empresa.es:midletejemplo
nfc:undefined_format
<AllowedSender>:
*
nfc:<conn type>;type=<target type>;uid=<uid>
<conn type>: {ndef, rf}
<target type>: {mf1k, mf4k, simpletag, felica, jewel, iso4a, iso4b}
Ejemplos:
nfc:ndef;type=mf?k;uid=*
nfc:ndef;type=felica;uid=12345671234567

Comunicación P2P
Todavía no se ha estandarizado un protocolo P2P
Nokia incorpora uno en sus extensiones a la JSR 257
Es un protocolo muy simple de tipo petición-respuesta
Uno de los dispositivos debe ser el iniciador:
NFCIPConnection conn = (NFCIPConnection) Connector.open("nfc:rf;type=nfcip;mode=initiator"); byte[] message = ... conn.send(message); byte[] response = conn.receive();
EL otro dispositivo actuará como destino:
NFCIPConnection conn = (NFCIPConnection) Connector.open(“nfc:rf;type=nfcip;mode=target"); byte[] message = conn.receive(); byte[] response = ...; conn.send(response);

Extensiones de Nokia a la JSR-257
Interfaces para acceder a tags Mifare UL, Standard y tarjetas Desfire
Acceso a tags Innovision Jewel
Acceso a los tags estandarizados Tipo 3 (Sony FeliCa)
Protocolo Peer to Peer
Funcionalidad adicional del PushRegistry
Acceso al elemento seguro del teléfono

Futuras Aplicaciones en ESIDE
Colocar una etiqueta en el póster de un proyecto y simplemente acercando el móvil, nos arranque el navegador web con la página asociada abierta.
Permitir el acceso a una persona en Smartlab usando su teléfono móvil con tecnología NFC
Tocar una etiqueta que se encuentre en la puerta
Solicitar al usuario su nombre y contraseña para asegurarse que sólo entran personas autorizadas.
Comunicarse con el DORLET del sistema para abrir la puerta
Este sistema se integrará posteriormente en otras localizaciones
Usar la tecnología NFC para que al pasar el móvil cerca de una etiqueta con algún graffiti asociado, nos abra la aplicación SG con ese graffiti ya cargado.

Referencias
Close up and in the comfort zone, Near Field Communication gets the message across
http://www.research.philips.com/password/archive/24/downloads/pw24_nfc_18.pdf
NFC-Forum whitepapers
http://www.nfc-forum.org/resources/white_papers/
Nokia NFC
http://www.nokia.com/nfc
Nokia NFC Discussion Forum
http://discussion.forum.nokia.com/forum/
Nokia 6131 NFC SDK 1.1
http://www.forum.nokia.com/info/sw.nokia.com/id/ef4e1bc9-d220-400c-a41d-b3d56349e984/Nokia_6131_NFC_SDK.html

Preguntas Rubén Abuín [email_address] Raúl de Benito [email_address]

http://www.innovacionturistica.es	203
http://www.innovacionturistica.feull.org	72
http://innoturcanarias.blogspot.com	43
http://www.slideshare.net	28
http://www.smartlab.deusto.es	26
http://www.ctmd.deusto.es	7
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