NFC キャンドル

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「第3回関西 組込みこぞう勉強会」で発表させていただいた際のスライドです。

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NFC キャンドル

  1. 1. 自己紹介0 まどろみはじめ / treby0 どこにでもいる大学院生です。0 九州でNFCのコミュニティをやっているので男らし く堂々とステマしに来ました。
  2. 2. NFCってご存知ですか?0 FeliCaやRFIDはいかがでしょうか?0 NFC(Near Field Communication)とは近距離無線通信 のことで、おおむね10cm以内の至近距離で通信す る技術のことを言います。 0 GB(2.3)のAndroidからNFC機能搭載されたことでも話 題になりました。 0 Wii Uのコントローラに搭載されることでも話題にな りました。 0 Windows8で標準搭載されることでも(略
  3. 3. NFCをArduinoから使う0 そんなホットなNFC、もちろん組み込みで使うこと ができます。0 ので、今日はArduinoで実際に使ってみたデモを行 いたいと思います。0 その前に、簡単にNFCとは何ぞやというお話を歴史を絡めてしてみたいと思います。
  4. 4. 2分弱で分かるNFCの歴史 RFIDからNFC、あとFeliCa
  5. 5. 身近にある非接触ICカード0 日本ではご存知ソニーのFeliCa(ICOCA、PiTaPa等 の技術)が交通系ICカードや電子マネーに使われて います。0 一方、海外ではNXPのMIFAREなるものや、モト ローラが主導している規格(いわゆるTypeB系)が 普及していました。
  6. 6. 技術原理:RFID0 RFID:Radio Frequency IDentification0 無線で個体識別の意味0 元々はバーコードの拡張として考えられていたみた いです。0 ただ、RFIDタグはバーコードと違い、(1)情報の書 き換えができる、(2)タグが隠れていても読み書き ができる、(3)タグに何らかの計算をさせることも できる、といった特徴があります。
  7. 7. 非接触ICカードの国際規格0 RFIDの国際標準:用途によって別サブコミッティ 0 モノに使う:いわゆるRFIDタグ(物流、家畜管理) 0 ヒトに使う:非接触ICカード0 通信距離~10cmの非接触ICカード規格:ISO 14443 0 TypeA : NXPのMIFAREが元 0 TypeB : モトローラ主導の世界的に使われている分 0 ちなみにFeliCaは審議の時間切れにより却下されています (JISにはなっています)。 0 これが「FeliCaがガラパゴス」だと揶揄される原因だと思 われます。
  8. 8. 通信レイヤという切り口0 ISO 14443をはじめとする非接触ICカードの規格は通信 層だけでなくミドルウェアやOSにまで言及していました。0 NFCの規格であるISO 18092 / ISO 21481は、通信レイヤ のみ規定しています。 0 これにはNFC-A(TypeA)、NFC-B(TypeB)、NFC-F(FeliCa)、 NFC-V(ISO 15693)といったテクノロジが含まれます。 0 ということでFeliCa(の通信レイヤ)もNFCに入っています。0 ただし普段使っている交通系ICカードなどは、通信層は NFCですが、厳密にカードの中身まで見るとNFCじゃな かったりしますw(次ページの図参照)
  9. 9. ArduinoからNFCを 使ってみよう
  10. 10. タグ0 FeliCa Lite、MIFARE Ultralight、NTAG203あたりが取り扱 いやすくて良いです。0 MIFARE Ultralightあたりなら20枚1,000円程度です。0 入手先 0 東京・八重洲のRFID / NFC Real Touch Shop 0 http://www.ace-kougyo.com/ 0 最近、大阪にも出張所ができたようです。 0 大阪市城東区中央1-8-28 福見大阪ビル4F 0 毎週 月~金 9:00~17:00 0 その他、ネット通販0 できることは限定(Read Only)されますが、手持ちの FeliCaなどを読んでも面白いことができます。
  11. 11. デバイス(R/W)0 RC-S620/S:スイッチサイエンスさんで買えます。 0 http://www.switch- science.com/products/detail.php?product_id=353 0 UART接続 0 ピッチ変換基板も入れて4,000円弱です。0 NFC Shield:seeedstduioさんで買えます。 0 http://www.seeedstudio.com/depot/nfc-shield-p- 916.html?cPath=132_134 0 SPI接続でNXPのPN532というチップが載っています。 0 $29.500 ちなみに、上記どちらを使っても同じようなことができ ます。
  12. 12. ライブラリ0 RC-S620/S 0 http://blog.felicalauncher.com/?page_id=26990 NFC Shield 0 http://www.seeedstudio.com/wiki/NFC_Shield
  13. 13. ライブラリをいじる際に参考になる情報0 リーダ/ライタのコマンド 0 RC-S620/S(RC-S956) 0 http://www.sony.co.jp/Products/felica/business/tech- support/st_fprcs620s_command.html 0 PN532 0 http://www.adafruit.com/datasheets/pn532um.pdf0 特定のカード/タグをいじりたいときに 0 FeliCa 技術情報 0 http://www.sony.co.jp/Products/felica/business/tech- support/ 0 Technical support portal – NXP Semiconductors 0 http://www.nxp.com/technical-support-portal.html
  14. 14. つくったもの0 Host(Arduino)にNFC ShieldとフルカラーLED、タクトス イッチ6個を接続。0 カップの下にタグを貼り付けます。 0 タグの中には3バイト(RGB情報)のデータを仕込みます。0 カップをR/Wに乗せると、タグから情報を読み込み、フ ルカラーLEDを指定された色に光らせます。0 カップを乗せている間、タクトスイッチで色の調節がで きる。変更は即時にタグに反映(書き込む)。0 フルカラーLEDをR/Wの上に置くと、あたかもカップが 光っているように見えるため、「NFCキャンドル」と名 付けました。
  15. 15. 配線図
  16. 16. Arduinoスケッチ概要1. タグがある 1. かざされたばかりなら 1. タグを読み込み、フルカラーLEDに情報を反映 2. 違うなら、タクトスイッチの状態を見る 1. 値に変化があるとき 1. 値をフルカラーLEDに反映し、現在のRGB情報を更新する。 2. 値に変化がないとき 1. 読み込んだ時のRGB情報と現在のRGB情報を比較し、異なるなら タグに現在のRGB情報を書きこむ。2. タグがない 1. フルカラーLEDを消す →タグの書き込み限度回数等を一応考慮し、 むやみにR/Wしないように実装しました。
  17. 17. デモンストレーション
  18. 18. まとめ0 今回はNFC ShieldとMIFAREタグを使って簡単な作品を作 りました。0 基本的にはライブラリそのままで、さくっと実装できま す。0 例えばP2P、例えばカードエミュレーション(R/Wを カードのように見せかける)などちょっと外れたことを しようとするなら、ライブラリに手を入れなければなり ません。(NFC Shield同士のP2Pは標準でできるみたい ですが)
  19. 19. 宣伝0 8月4日(土)に福岡でNFC 勉強会やります。 0 過去には、オシロスコープ で搬送波を見てみたりカー ドIDを使ったインチキ錠を 作ったり、カードエミュ レーションによってインチ キ錠を破ったりしました。 0 個人的にはP2Pを取り上げ 詳細はFukuoka NFC Labのサイトで! られたら、と考えています。 https://sites.google.com/site/fuknfc/0 九州旅行のついでに是非w →「fuknfc」で検索0 ありがとうございました。

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