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Potential of Near Field Communication for Education

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Präsentation der Masterarbeitet, TU Graz, Oktober 2016

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Potential of Near Field Communication for Education

  1. 1. Lamija Dzafic
  2. 2.  Potentiale und Anwendungsmöglichkeiten von NFC für Bildungszwecke  Einsatz von NFC für „Game-based learning“  Nutzung zum Zwecke des Datenaustausches zwischen mehreren Teilnehmern  Vergleich zu anderen kontaktlosen Technologien  Einsatz von Prototyping um Möglichkeiten einzugrenzen
  3. 3.  Spezialisierung von Radio Frequency Identification (RFID)  2 Komponenten  In NFC Trennung zwischen aktiver und passiver Komponente aufgehoben  Technologie  Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz  2 Teilnehmer  Arbeitet in 3 Betriebsarten ReaderTransponder RF
  4. 4.  Technologie  Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz  Induktive Kopplung  Hochfrequenzbereich (13.56 MHz)  Übertragungsrate: 106 bzw. 424 kbit/s  Reichweichte: 4 cm  2 Teilnehmer  Arbeitet in 3 Betriebsarten
  5. 5.  Technologie  Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz  2 Teilnehmer  Aktiv-aktiv Verbindung  Aktiv-passiv Verbindung  Arbeitet in 3 Betriebsarten Initiator Target
  6. 6.  Technologie  Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz  2 Teilnehmer  Arbeitet in 3 Betriebsarten  Peer-To-Peer (P2P)  Reader/Writer (R/W)  Card Emulation (CE)  NFC Data Exchange Format (NDEF)  Application Protocol Data Unit (APDU)
  7. 7.  Quiz Applikation unter Einsatz von NFC:  Fragen werden von Lehrer/Eltern auf Tags gespeichert und von Spielern (Schüler/Kinder) eingelesen => Schreiben bzw. lesen von Datensätzen über NFC  Abgleich der Fragen zwischen mind. 2 Spielern über zusammenhalten der Smartphones => Bidirektionaler Datenaustausch über NFC  Android  AndroidStudio  NFCQuiz  NFCQuiz-Writer
  8. 8.  NFC Data Exchange Format  Ziel: mehrere Records pro Message  Resultat: „NFCQuiz-Writer“ Applikation  Question-Format  Speicherplatz  CSV-Upload bzw. eigenes UserInterface
  9. 9.  API level 10.0 – <14.0  P2P mode (Android Beam)  1 Nachricht pro Beam  Pro Austausch 2 seperate Beams nötig  NDEF Nachrichten  API level 14.0 – <19.0  P2P mode  Gleichzeitiger Austausch möglich  Timing wichtig  NDEF Nachrichten  API level >=19.0  Host Card Emulation (HCE)  Aufteilung der Teilnehmer in Reader und SmartCard  Application Protocol Data Unit (APDU) Commands
  10. 10.  2 Rollen  Reader  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  11. 11.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  1 Card + 1 aktiver Reader = 2 Spieler  N Cards + 1 passiver Reader = N Spieler  N Cards + 1 aktiver Reader = N+1 Spieler  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  12. 12.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  13. 13.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  14. 14.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  15. 15.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  16. 16.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  17. 17.  2 Rollen  Reader  Definiert Spiel-Einstellungen  Liest Daten von Tag im R/W Mode  Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode  Card  Empfängt Fragen als Target über P2P  Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode  3 Activities  MainActivity  GameReaderActivity  GameEmulatorActivity
  18. 18.  Keine Internetverbindung nötig  Wiederverwendbarkeit der Tags  Interaktiver Effekt beim Spielen  Kontrolle über die Fragen und Antworten  Lehrer als passiver Reader  Schüler als aktiver Reader  2-Spieler (aktiver Reader + Card)
  19. 19.  Praxistauglich  Speicherprobleme  Aufteilung über mehrere Tags  Verzicht auf Transponder  Separierung des Readers als vollständige steuernde Komponente Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
  20. 20.  nfc (S.2): http://www.nfc-webshop.com/media/wysiwyg/kategorie_seiten/nfc-side.jpg  nfc tag (S.3): https://cloudikon.de/wp-content/uploads/2016/06/RFID.jpg  nfc reader (S.3): http://vignette2.wikia.nocookie.net/itlaw/images/d/d7/RFID_reader.jpg/revision/lat est/scale-to-width-down/180?cb=20100914063251  nfc p2p (S.6): https://jef.binomed.fr/binomed_docs/Prezs/AndroidNfc/assets/images/nfc_p2p.jpg  nfc mit tag (S.7): http://www.apps4android.org/wordpress/wp- content/uploads/nfc1.jpg  nfc als smartcard (S.7): http://www.mer-group.com/wp- content/uploads/2013/10/smart-big1.png  nfc tags (S.9): https://www.nfc- tag.de/media/image/af/10/g0/12er_starterkit_neu_v5.jpg  nfc_back_to_back (S.9): http://www.htc.com/uploadedimages/common/ditahowto/site_us/htc-one- m8/GUID-FFC9A42F-22FF-4677-8A13-553B3D20531C-web.png

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