O que é NFC (Near Field Communication)?

Introdução

Você já deve ter percebido que há cada vez mais smartphones (e outros dispositivos) equipados com NFC. Sigla para Near Field Communication (algo como Comunicação de Campo Próximo, em tradução livre), o nome diz respeito a uma tecnologia de comunicação sem fio nova se comparada com o Wi-Fi, por exemplo, e que, por isso, deixa várias dúvidas no ar: para que serve o NFC? Como a tecnologia funciona? Por que o NFC é tão importante? Tudo isso e mais um pouco você descobrirá a seguir.

Links diretos:

- O que é NFC?;
- No que o NFC pode ser utilizado?;
- Surgimento do NFC;
- Como o NFC funciona?;
- Tags NFC;
- Segurança do NFC.


O que é NFC?

A princípio, podemos encarar o NFC meramente como uma tecnologia de comunicação sem fio. Mas, diante de tantas opções para esse fim, como Wi-Fi e Bluetooth, qual as vantagens de sua adoção? A resposta está não somente no que a tecnologia é capaz de fazer, mas principalmente em como.

Em poucas palavras, o NFC é uma especificação que permite a comunicação sem fio (wireless) entre dois dispositivos mediante uma simples aproximação entre eles, sem que o usuário tenha que digitar senhas, clicar em botões ou realizar alguma ação semelhante ao estabelecer a conexão. Daí o nome: Near Field Communication — Comunicação de Campo Próximo ou Comunicação em Área Próxima.

NFC - Logotipo

Isso significa que, tão logo os dispositivos envolvidos estejam suficientemente próximos, a comunicação é estabelecida automaticamente e dispara a ação correspondente. Esses dispositivos podem ser telefones celulares, tablets, crachás, cartões de bilhetes eletrônicos e qualquer outro item capaz de suportar a instalação de um chip NFC.

A distância que os dispositivos devem ter entre si para estabelecer uma conexão é realmente curta para deixar evidente a intenção de comunicação, sem conexão acidental: o máximo é algo em torno dos 10 centímetros. Apesar dessa justificativa, um alcance tão limitado parece ser bem desvantajosos, certo? Não se você entender as aplicações do NFC.


No que o NFC pode ser utilizado?

A tecnologia NFC pode ser utilizada em numerosas aplicações, inclusive naquelas mais críticas, que envolvem dados sigilosos do usuário e finanças. Um exemplo vem do serviço Android Pay, do Google, que trabalha com a possibilidade de o usuário usar um smartphone com sistema operacional Android (a partir da versão 4.4) para pagar contas (mobile payment) em vez do cartão de crédito ou mesmo de "dinheiro vivo".

Como? É mais simples do que parece: o usuário aproxima seu smartphone de um receptor, que pode estar no caixa de um mercado, por exemplo (é claro que ambos os dispositivos precisam contar com um chip NFC); assim que a comunicação estiver estabelecida (demora apenas alguns segundos), o aparelho recebe as informações referentes ao processo, como o valor total da compra.

Android Pay
Android Pay

Quando o usuário cria a sua conta e instala o Android Pay, o sistema valida o smartphone. Logo, não é necessário digitar senhas ou fazer autenticação biométrica no serviço (exceto em situações especiais), por exemplo. Basta aproximar o dispositivo com ele desbloqueado para a transação ser realizada.

É necessário cadastrar pelo menos um cartão de crédito ou débito para o Android Pay funcionar, mas nada impede que, futuramente, o serviço ou mesmo ferramentas semelhantes permitam que valores sejam debitados diretamente de uma conta bancária e que, para confirmar a transação, a aplicação utilize algum tipo de identificação biométrica, por exemplo.

Exemplos de aplicações para o NFC

A essa altura, talvez você já consiga imaginar outras aplicações para o NFC. Se negativo, eis mais algumas bastante interessantes:

- Identificação de funcionários: o NFC pode ser utilizado em crachás, por exemplo, para identificar a chegada de um funcionário à empresa ou o seu acesso a determinado setor;

- Guia turístico virtual: se o usuário estiver em um museu, pode aproximar seu celular de um receptor próximo para ter em seu aparelho mais informações sobre o material em exposição;

- Publicidade: enquanto aguarda o ônibus, o usuário pode aproximar seu smartphone de um cartaz de publicidade próximo e, ao fazê-lo, obter descontos na loja do anunciante, por exemplo;

- Preços em lojas: para saber o preço de um produto na prateleira ou mesmo obter mais detalhes (como lista de ingredientes), basta aproximar o smartphone do item para as informações adicionais aparecerem na tela.

O Japão é um exemplo de país que explora bastante a tecnologia NFC. Por lá é possível, entre outros, pagar uma passagem do Metrô de Tóquio aproximando o smartphone de um receptor na catraca ou mesmo comprar itens em máquinas de vendas (muito comuns por lá) com o mesmo gesto.

NFC no metrô
NFC no metrô (imagem de autoria desconhecida)


Surgimento do NFC

Não é por acaso que o Japão é um dos países pioneiros na adoção do NFC: a tecnologia tomou forma em 2002 pelas mãos da holandesa Philips e da japonesa Sony. Desde o início, a ideia foi a de fazer a tecnologia ser empregada em dispositivos móveis dos mais variados tipos: celulares, câmeras digitais, tablets, smartwatches, laptops, entre outros.

Na época, as duas empresas estavam determinadas a promover o NFC, razão pela qual apresentaram as especificações da tecnologia à ECMA International, entidade responsável pela padronização de sistemas de comunicação e informação. Após um período de tempo destinado ao tratamento de questões técnicas, a tecnologia recebeu reconhecimento pela norma ISO/IEC 18092 em 2003.

No entanto, o NFC só começou a ganhar relevância em meados de 2004, quando foi criada a NFC Forum, organização que reúne dezenas de empresas que se interessam pelo desenvolvimento e utilização de aplicações baseadas em NFC. Entre elas estão Google, PayPal, LG, American Express, Nokia, Samsung, Intel, NEC, Visa, Huawei e Qualcomm.

Vale frisar que o NFC é, até certo ponto, baseado no RFID (Radio-Frequency Identification), tecnologia mais consolidada que permite, tal como o nome indica, aplicações de identificação por radiofrequência. Por conta disso, empresas que oferecem soluções integradas com RFID também participam da organização.


Como o NFC funciona?

O NFC é uma tecnologia criada para permitir a comunicação entre dois dispositivos, não mais do que isso. O princípio é simples: um deles faz o papel de Initiator, respondendo pela tarefa de iniciar a comunicação e controlar a troca de informações. O outro faz o papel de Target, devendo responder às solicitações do Initiator.

A comunicação é estabelecida mediante radiofrequência, a partir da faixa de 13,56 MHz, com a velocidade de transmissão de dados variando entre 106, 212 e 424 Kb/s (kilobits por segundo). Mais recentemente, passou a ser possível também trabalhar com a taxa máxima de 848 Kb/s, embora não oficialmente. Como já mencionado, a distância máxima entre os dois dispositivos normalmente é de 10 cm.

NFC: por padrão, distância de até 10 cm e velocidade de até 424 Kb/s
NFC: por padrão, distância de até 10 cm e velocidade de até 424 Kb/s

A transmissão pode ocorrer de dois modos:

- Passivo: nesse modo, apenas um dos dispositivos (normalmente, o Initiator) gera o sinal de radiofrequência da conexão. O segundo é apenas alimentado por este. Com isso, é possível colocar etiquetas NFC em itens que não recebem alimentação elétrica direta, como cartões, embalagens e cartazes (você verá alguns exemplos no tópico abaixo);

- Ativo: no modo ativo, ambos os dispositivos geram o sinal de rádio. É o modo que é utilizado, por exemplo, em um sistema de pagamento envolvendo um smartphone e um receptor no caixa de uma loja.

Há de considerar ainda a existência de três modos de operação, que juntos aumentam as possibilidades de uso do padrão:

- Leitura e gravação: tendo como base a comunicação passiva, permite leitura ou alteração de dados existentes em um dispositivo NFC, como um receptor que desconta créditos registrados em um cartão de viagens (como o Bilhete Único da cidade de São Paulo);

- Peer-to-peer: é um modo para troca biredicional de informações entre os dois dispositivos, ou seja, cada um pode tanto receber quanto enviar dados para o outro. Pode ser útil, por exemplo, para a troca de arquivos entre dois smartphones;

- Emulação de cartão: neste modo, o dispositivo NFC pode se passar por um cartão inteligente, de forma que o aparelho leitor não consiga distinguir um do outro.

É interessante notar que o NFC tem a capacidade de "manter" a comunicação mesmo quando os dispositivos envolvidos se afastam fisicamente. Nesse caso, a conexão é estabelecida inicialmente via NFC e, posteriormente, uma tecnologia de comunicação sem fio de maior alcance a assume: o Bluetooth ou o Wi-Fi.


Tags NFC

Uma ideia que expandiu consideravelmente as possibilidades de uso da tecnologia são as chamadas Tags NFC (também conhecidas como NFC Sticker, SmartTag NFC, Adesivos NFC ou etiquetas NFC). Em formato de chaveiro ou mesmo de uma etiqueta (como o nome deixa claro), esses pequenos dispositivos NFC podem ser configurados para realizar diversas atividades.

As Tags NFC são formadas, basicamente, por um pequeno chip de rádio acompanhado de uma antena simples e alguma quantidade de memória para armazenamento de dados. Normalmente, esses dispositivos funcionam no modo passivo, ou seja, não é necessário deixá-los ligados constantemente a uma fonte de energia.

Há pelo menos quatro categorias de Tags NFC (sem contar tipos que foram desenvolvidos por determinados fabricantes para fins específicos):

- Tipo 1: normalmente armazena entre 96 bytes e 2 KB de dados e tem velocidade de 106 Kb/s (kilobits por segundo);

- Tipo 2: armazena entre 48 bytes e 2 KB de dados e tem velocidade de 106 Kb/s. É compatível com o tipo 1;

- Tipo 3: baseada em uma tecnologia da Sony chamada FeliCa, esse tipo normalmente armazena 2 KB (mas pode chegar a 1 MB) e tem velocidade de 212 Kb/s. A compatibilidade com outros padrões existe, mas não é garantida;

- Tipo 4: armazena até 32 KB e tem velocidade entre 106 Kb/s e 424 Kb/s. É compatível com os tipos 1 e 2.

É possível configurar esses tipos para terem informações gravadas na fábrica, possibilitando somente leitura, ou permitir reescrita de dados. Nesse último caso, uma Tag pode ser removida de uma aplicação e transferida para outra.

Tags da empresa NFC House
Tags da empresa NFC House

Fica mais fácil para você entender como as Tags NFC podem ser usadas com exemplos:

- Desative as notificações do seu smartphone ao dormir: para isso, basta colocar uma Tag NFC na cabeceira da sua cama e aproximar o aparelho dela. Ao fazê-lo, automaticamente o smartphone desabilitará as notificações até o horário especificado;

- Sincronize o sistema de som do seu carro com o smartphone: basta ter uma Tag NFC no painel do veículo. Ao aproximar o smartphone, automaticamente o aparelho começará a transmitir música para o carro por meio de Bluetooth;

- Libere a senha do Wi-Fi: configure uma Tag NFC na sua sala para fornecer automaticamente a senha da sua rede Wi-Fi às suas visitas. Elas precisarão ter aparelhos compatíveis, é óbvio;

- Compartilhe o 3G / 4G com seu notebook: você pode colocar uma Tag no seu notebook. Ao aproximar o smartphone, este imediatamente ativará uma rede Wi-Fi para compartilhar a sua conexão 3G / 4G com o equipamento;

- Mande conteúdo para a sua smart TV: coloque uma Tag NFC na traseira da sua smart TV. Ao aproximar seu smartphone ou tablet, automaticamente o dispositivo enviará vídeo, áudio ou fotos para a televisão via Wi-Fi Direct ou Miracast, por exemplo.

Como os exemplos sugerem, há inúmeras aplicações para as Tags NFC. Com um pouco de criatividade, você mesmo pode criar várias delas. Há um monte de aplicativos que permitem que você faça as configurações a partir do seu dispositivo móvel, assim como equipamentos próprios para isso.


Segurança do NFC

Quando devidamente instalada, a tecnologia NFC pode facilitar e muito a vida do usuário por ser rápida e não ter implementação excessivamente complexa. No entanto, pouco adianta oferecer essas vantagens se o aspecto da segurança não for considerado, não é mesmo?

A princípio, o fato de a comunicação entre dois dispositivos NFC exigir uma distância muito pequena é, por si só, uma forma de segurança eficiente, afinal, esse modo de operação dificulta consideravelmente a interceptação do sinal, embora não torna essa ação impossível. Além disso, é importante levar em conta que, se o usuário perder seu dispositivo móvel, a pessoa que encontrá-lo pode se passar por ele e lhe causar transtornos ainda maiores.

Para lidar com isso, uma das armas do NFC é o protocolo SWP (Single Wire Protocol). Trata-se de um padrão que oferece comunicação segura entre o cartão SIM (o "chip de celular") e o chip NFC do aparelho. O problema é que o SWP não é amplamente adotado (pelo menos não era até o fechamento deste artigo) por precisar de mais testes e não ter implementação simples.

Por esse motivo, atualmente é mais conveniente aplicar procedimentos de segurança nas aplicações, como utilizar criptografia nas transações e funcionalidades de autenticação. No já mencionado Android Pay, por exemplo, os recursos de segurança permitem ao usuário bloquear o acesso aos seus dados ou mesmo transferí-los para outro aparelho em caso de perda ou roubo do smartphone.

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Publicado em 28_02_2012 / Atualizado em 10_03_2016

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É aficionado por TI, comunicação, ciência e cultura geek.
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