近距離無線通信 (NFC) は、10 cm未満の距離にあるデバイス間の通信を可能にする短距離無線技術です。NFC技術により、さまざまな種類のデバイス間で無線周波数ID (RFID) トランスポンダーを介して少量のデータを転送できます。NFCは、さまざまな非接触型デバイスへの普遍的なアクセスを提供し、現在の進歩と将来のモノのインターネットを実現する標準ベースの接続テクノロジーです。
近接カード技術と同様に、NFCは互いの近距離場内に配置された2つのループ アンテナ間の磁気誘導を使用して、実質的に空芯トランスフォーマーを形成します。これは、世界中で利用可能でライセンス不要の無線周波数産業科学医療 (ISM) 帯域内で動作します。これらの通信モードは、スマートフォンやその他のNFC対応デバイスが、デバイスの近くにあるだけで新しいデバイス セットと対話できるようにする方法の中核となります。
NFCテクノロジーを使用する一般的なアプリケーション
NFCデバイスは、現在クレジットカードや電子チケット スマートカードで使用されているものと同様のさまざまな非接触型決済システムで使用でき、モバイル決済がこれらのシステムを置き換えたり補完したりできるようになります。たとえば、Google Walletを使用すると、消費者はクレジットカードやポイントカードの情報を仮想ウォレットに保存し、MasterCard PayPass取引も受け付ける端末でNFC対応デバイスを使用できるようになります。その他のアプリケーションには、（1）監視、アクセス制御およびセキュリティ（2）民生用電子機器（3）自動化および製造ワークフロー（4）ヘルスケア（5）決済システム（5）輸送および自動車が含まれます。
NFCテクノロジーを使用する利点
NFCの相互作用では、通信を確立するために簡単なタッチが必要であり、幅広い業界、環境、および用途に適しています。NFCは、ISO、ECMA、ETSIなどのユニバーサル標準を実装し、安全なアプリケーションに適用可能で、Bluetooth、Wi-Fiなどのワイヤレス テクノロジの迅速なセットアップを可能にします。NFCのアーキテクチャと組み込み機能により、デバイスの設計者と製造業者に次のようなさまざまな利点がもたらされます。
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使いやすさ: Bluetoothや802.11ソリューションとは異なり、NFC対応デバイスは相互に動作するように設定する必要がありません。簡単なタップで接続できます。タップ動作により、デバイス間の面倒な接続プロセスが簡素化され、Bluetoothおよび802.11セットアップにおける人的操作やエラーが大幅に削減されます。
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スマート オブジェクト: NFCはバーコードと同様のアプリケーションに適用できます。たとえば、NFCデバイスをポスターや展示ケースに埋め込むと、歩行者は携帯電話をスキャン/タップして詳細情報を取得できるようになります。このようなデバイスの統合により、広告から制御システム、小売ショッピングまで、さまざまな業界でさまざまなアプリケーションが実現可能になります。
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監視のコストと容易さ: ワークフロー プロセス、監視、およびさまざまなセンシング アプリケーションの監視は、実装に非常に高額になることがよくあります。NFCを使用すると、統合が高速、シンプル、かつ安価になります。これにより、さまざまな産業および商業プロセスの高度な制御と、より効率的な製造業務が可能になります。さらに重要なのは、操作のすべての段階をコスト効率よくリアルタイムで監視できることです。
NFC規格
NFC規格はISO/IEC 18092で定義されています。ISO 18092規格は、NFCインターフェイスとプロトコルの通信モードを定義します。NFCは13.56 MHzで動作し、既存のISO/IEC標準14443 (タイプA/B/FeliCa) および15693 (タグ) をサポートします。NFCは、ISO、ECMA、ETSI標準を使用して、106kbit/sから424kbit/sの範囲の速度で送信します。このデータ スループットはBluetoothリンクよりもわずかに遅くなります。ISO 14443は、リーダー アンテナの近傍で13.56 MHzで動作する非接触型スマート カードに関する4部構成の国際規格です。
NFCモード
NFCデバイスは、バッテリー駆動のアクティブと無線エネルギー駆動のパッシブの2つの方法で動作します。さらに、NFCには常にイニシエーターとターゲットの両方が関与します。イニシエーターは、パッシブ ターゲットに電力を供給できるRFフィールドを生成します。これにより、NFCターゲットは、タグ、ステッカー、キーフォブ、カードなどのバッテリー駆動でないシンプルなフォームファクターを採用できるようになります。
oアクティブ通信モード: イニシエーターとターゲットデバイスの両方が、交互に独自のフィールドを生成して通信します。デバイスは、データを待機している間、RFフィールドを非アクティブ化します。このモードでは、通常、両方のデバイスに電源があります。
oパッシブ通信モード: イニシエーターデバイスがキャリアフィールドを提供し、ターゲットデバイスは既存のフィールドを変調して応答します。このモードでは、ターゲット デバイスはイニシエーターが提供する電磁場から動作電力を供給できるため、ターゲット デバイスはトランスポンダーになります。
oピアツーピア モード: デバイス間のリンク レベルの通信用に定義されます。このモードでは、デバイスは2つのNFCデバイス間で情報を共有します。
oカード エミュレーション モード: NFCハンドセットを標準のスマートカードとして動作させることができます。このモードは安全であり、非接触通信APIによってサポートされています。NFCデバイスは非接触型カードとまったく同じように動作し、MiFare、Calypso、FeliCaに基づく交通運賃支払いシステムや、Visa payWave、MasterCard PayPass、American Express ExpressPayに基づくオープンバンキング支払いシステムで使用できます。
o読み取り/書き込みモード: アプリケーションがNFCフォーラムで定義されたメッセージを送信できるようにします。このモードは安全ではないことに注意してください。このモードは非接触通信APIでサポートされています。NFCデバイスはアクティブであり、パッシブRFIDタグを読み取ります。たとえば、インタラクティブ広告のポスターからWebアドレスやクーポンを読み取って保存します。
NFCタグ
NFCフォーラムでは、NFCデバイスで操作できるタグの種類を4つ規定しています。NFCタグにはデータが含まれており、通常は読み取り専用ですが、書き換え可能な場合もあります。これらはメーカーがカスタムエンコードすることも、この技術の推進と主要標準の設定を担当する業界団体であるNFCフォーラムが提供する仕様を使用することもできます。タグには、デビットカードやクレジットカードの情報、ロイヤルティ プログラムのデータ、パスワード識別番号 (PIN)、ネットワークの連絡先などの個人データを安全に保存できます。これは、一貫したユーザー エクスペリエンスを確保するために、さまざまなNFCタグ プロバイダーとNFCデバイス メーカー間の相互運用性の基盤となります。
NFCフォーラム タイプ1タグ操作仕様: タイプ1タグはISO/IEC 14443Aに基づいています。タグは読み取りと書き換えが可能です。ユーザーはタグを読み取り専用に設定できます。使用可能なメモリは96バイトで、2 KBまで拡張可能です。
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NFCフォーラム タイプ2タグ操作仕様: タイプ2タグはISO/IEC 14443Aに基づいています。タグは読み取りと書き換えが可能です。ユーザーはタグを読み取り専用に設定できます。使用可能なメモリは48バイトで、2 KBまで拡張可能です。
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NFCフォーラム タイプ3タグの動作仕様: タイプ3タグは、FeliCaとも呼ばれる日本工業規格 (JIS) X 6319-4に基づいています。タグは、製造時に読み取りと再書き込みが可能か、読み取り専用かのいずれかに事前構成されます。メモリの可用性は変動しますが、理論上のメモリ制限はサービスごとに1 MByteです。
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NFCフォーラム タイプ4タグ動作仕様2.0 (2010年11月): タイプ4タグは、ISO/IEC 14443標準シリーズと完全に互換性があります。タグは、製造時に読み取りと再書き込みが可能か、読み取り専用かのいずれかに事前構成されます。メモリの可用性はサービスごとに最大32KBまで可変で、通信インターフェイスはタイプAまたはタイプBに準拠しています。