O que é NFC? (e como funciona)

Introdução

Há cada vez mais celulares equipados com NFC. Mas a tecnologia também está presente em eletrônicos como smartwatches e até em cartões de crédito. A razão é simples: esse é um padrão de comunicação sem fio que permite que dois dispositivos troquem informação entre si quando um está fisicamente próximo do outro.

Mas, para que serve o NFC? Como a tecnologia funciona? Por que o NFC é tão importante em pagamentos? Descubra tudo sobre o assunto nas próximas linhas.

Se preferir, vá direto ao tópico de seu interesse:

- O que é NFC?
- Pagamento por aproximação
- Cartão contactless
- Como o NFC funciona?
- Aplicações para o NFC
- Tags NFC
- Segurança do NFC
- Surgimento do NFC

O que é NFC?

NFC é a sigla para Near Field Communication (algo como Comunicação de Campo Próximo). Trata-se de uma tecnologia de comunicação sem fio entre dois dispositivos fisicamente próximos um do outro. A simples aproximação entre eles é suficiente para que uma ação seja realizada.

Em outras palavras, tão logo os dispositivos envolvidos estejam suficientemente próximos, a comunicação é estabelecida automaticamente e dispara a ação correspondente.

Logotipo do NFC
Logotipo do NFC

Esses dispositivos podem ser telefones celulares, tablets, crachás, relógios ou pulseiras inteligentes, cartões de transporte, cartões de crédito e qualquer outro item capaz de suportar a instalação de um chip NFC.

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

Pagamento por aproximação

A tecnologia NFC pode ser utilizada em numerosas aplicações, inclusive naquelas que envolvem transações financeiras. Três exemplos notáveis são os serviços Google Pay, Apple Pay e Samsung Pay: os três permitem que o usuário use seu celular para pagar contas (mobile payment) em vez do cartão de crédito ou do dinheiro em espécie.

Como? É tudo muito simples. Na hora de pagar uma conta, o usuário precisa apenas desbloquear o seu celular e aproximá-lo de um receptor, que pode ser a maquininha de cartão do caixa, por exemplo (é claro que ambos os dispositivos precisam contar com um chip NFC). Normalmente, as máquinas compatíveis exibem a marca dos mencionados serviços ou o símbolo abaixo:

Símbolo de pagamento por aproximação — contactless (imagem: Wikipedia)
Símbolo de pagamento por aproximação — contactless (imagem: Wikipedia)

Assim que a comunicação for estabelecida (demora apenas alguns poucos segundos), o celular recebe as informações referentes ao processo, como o valor total da compra. Todo o procedimento é realizado via NFC.

Para que Google Pay, Apple Pay ou Samsung Pay funcione, o usuário deve cadastrar pelo menos um cartão de crédito ou débito neles. A partir daí, as transações realizadas nesses serviços serão cobradas do cartão credenciado.

A principal vantagem dessas plataformas é que, ao realizar transações, o usuário não precisa informar os dados do seu cartão de crédito ou débito para a loja. O próprio serviço faz a intermediação do pagamento.

Por padrão, tampouco é necessário digitar senha para completar a operação, mas isso pode depender do tipo de transação realizada ou do valor cobrado, por exemplo.

Cartão contactless

Se você pedir um cartão de crédito ou débito no Brasil nos dias atuais, muito provavelmente, receberá uma unidade com função contactless (sem contato). Com essa tecnologia, você faz pagamento por aproximação: não é preciso inserir o cartão na maquininha do estabelecimento comercial; basta aproximar o cartão do equipamento.

Cartões contactless têm ganhado popularidade em várias partes do mundo por serem práticos. No Brasil, dependendo da transação, o usuário não precisa nem digitar a senha para concluir a operação (normalmente, isso é válido para compras com valor inferior a R$ 100).

Além disso, em alguns sistemas de transporte público, como o de determinados ônibus urbanos de São Paulo (SP), cartões de crédito contactless podem ser usados para pagamento de tarifa, basta aproximar o cartão do validador do veículo. O procedimento não requer digitação de senha.

Cartões contacless exibem um ícone que simboliza transmissão
Cartões contacless exibem um ícone que simboliza transmissão

Eis outras vantagens:

  • como o cartão não precisa ser inserido em uma máquina, o risco de dano ou desgaste é menor;
  • o cartão permanece o tempo todo na mão do usuário;
  • o cartão pode ser usado em equipamentos que não têm slot para pagamento (a exemplo do já citado validador nos ônibus de São Paulo);
  • determinadas transações de baixo valor não requerem senha, deixando o procedimento de pagamento mais rápido.

Tudo isso é possível porque cartões de crédito ou débito contactless contam com NFC. Obviamente, equipamentos que recebem pagamento por cartão também precisam ser compatíveis com a tecnologia, o que é o caso da maioria das maquininhas de cartão atuais.

O procedimento é padrão: basta deixar o cartão a uma distância de até 10 cm da maquininha ou validador (normalmente, a distância máxima não é superior a 5 cm) para a transação ser realizada.

Você irá entender o funcionamento do NFC no próximo tópico.

Como o NFC funciona?

O NFC é uma tecnologia criada para permitir a comunicação entre dois dispositivos, não mais do que isso. Por conta disso, o princípio de funcionamento do padrão 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.

A comunicação é estabelecida mediante radiofrequência, a partir da faixa de 13,56 MHz, com a taxa de transmissão de dados variando entre 106, 212 e 424 Kb/s (kilobits por segundo). Algumas aplicações podem trabalhar com taxa máxima de 848 Kb/s, mas esse não é um padrão oficial.

Como já mencionado, a distância física máxima entre os dois dispositivos normalmente é de 10 cm.

A transmissão pode ocorrer de dois modos:

- Passivo: aqui, 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 (a exemplo dos cartões contactless), embalagens e cartazes (você verá mais exemplos no tópico abaixo);

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

Devemos levar em conta a existência de pelo menos seis modos de operação reconhecidos pela NFC Forum, organização que desenvolve parâmetros técnicos e promove a tecnologia. Juntos, esses modos aumentam as possibilidades de uso do NFC. São eles:

- Leitura e Gravação: tendo como base a comunicação passiva, permite leitura ou alteração de dados existentes em um dispositivo NFC, como um validador que desconta créditos registrados em um cartão de transporte;

- Peer-to-Peer: serve para troca bidirecional de dados entre os dois dispositivos, ou seja, cada um deles pode receber e enviar informações. Esse modo pode ser útil, por exemplo, para troca de arquivos entre dois smartphones;

- Emulação de Cartão: neste modo, um dispositivo com NFC pode se passar por um cartão de crédito ou um cartão direcionado a outros fins, de forma que o aparelho leitor não consiga distinguir um do outro;

- Emulação de Cartão Host (HCE, na sigla em inglês): parecido com o modo anterior, mas com recursos mais avançados para permitir que smartphones e outros dispositivos móveis possam simular cartões de diversos tipos, como os que são usados em transporte público ou em soluções de pagamento (crédito e débito);

- Emulação de Cartão Baseada em Elemento Seguro: semelhante aos modos anteriores, mas conta com um elemento seguro como mecanismo de proteção. Esse elemento pode ser um chip desenvolvido especificamente para aumentar a segurança das transações;

- Recarga Sem Fio: esse é um modo que permite o uso da tecnologia NFC para transferência sem fio (wireless) de energia. Por ter limite de 1 W, é indicado para dispositivos com baixo consumo energético, como fones de ouvido simples ou pulseiras inteligentes.

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

Aplicações para o NFC

A essa altura, você já sabe que o NFC é muito usado em soluções de pagamento ou no transporte público. Mas há várias outras aplicações possíveis para a tecnologia. Eis mais alguns exemplos interessantes:

- Identificação de funcionários: o NFC pode ser utilizado em crachás para identificar a chegada de um funcionário à empresa ou o seu acesso a um setor específico do prédio;

- Guia turístico virtual: se o usuário estiver em um museu, pode aproximar seu celular de um receptor 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;

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

Tags NFC

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

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 a uma fonte de energia.

Há pelo menos cinco 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 taxa de transferência 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 taxa de transferência entre 106 Kb/s e 424 Kb/s. É compatível com os tipos 1 e 2;

- Tipo 5: é o tipo mais recente, apresentado em 2015. Usualmente, esse tipo de tag armazena até 64 KB e tem velocidade de 106 Kb/s.

É possível configurar esses tipos para terem informações gravadas desde a fábrica, possibilitando somente leitura, ou permitir reescrita de dados. Neste caso, uma tag pode ser removida de uma aplicação e transferida para outra.

Tags NFC da NFC House
Tags NFC da NFC House

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

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

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

- Liberar a senha do Wi-Fi: configure uma Tag NFC na sua sala para fornecer automaticamente a senha da rede Wi-Fi aos visitantes. Eles precisarão ter aparelhos compatíveis com NFC, é claro;

- Compartilhar 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;

- Enviar conteúdo para uma 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 esses exemplos sugerem, há inúmeras aplicações para as Tags NFC. Com um pouco de criatividade, você pode criar algumas delas. Há aplicativos que permitem que você faça as configurações a partir do seu celular ou tablet, bem como equipamentos específicos para isso.

Segurança do NFC

Quando devidamente implementada, a tecnologia NFC pode facilitar — e muito — a vida do usuário por ser rápida e pouco complexa. No entanto, pouco adianta oferecer essas vantagens se o aspecto da segurança não for considerado, certo?

Pois bem, o fato de a comunicação entre dois dispositivos NFC exigir uma distância muito pequena é, por si só, uma eficiente característica de segurança, afinal, esse modo de operação dificulta enormemente a interceptação indevida do sinal.

Outra "arma" do NFC é o protocolo SWP (Single Wire Protocol). Trata-se de um padrão que oferece comunicação segura entre o SIM card (o "chip de celular") e o chip NFC do aparelho. O problema é que o SWP não é amplamente adotado e não tem implementação fácil.

Por esse motivo, a aplicação de procedimentos de segurança nas aplicações que usam NFC costuma ser mais eficiente. No já mencionado Apple Pay, por exemplo, os recursos de segurança permitem ao usuário bloquear o acesso aos seus dados ou transferí-los para outro celular em caso de perda ou roubo do smartphone.

Apple Pay (imagem: BBVA)
Apple Pay (imagem: BBVA)

Surgimento do NFC

O Japão é um dos países pioneiros na adoção do NFC. Não é por acaso: a tecnologia tomou forma em 2002 pelas mãos da holandesa Philips e da japonesa Sony. Desde o início, a ideia foi a de fazer o padrão ser empregado em dispositivos móveis dos mais variados tipos: celulares, câmeras digitais, tablets, smartwatches, notebooks, 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 que padroniza sistemas de comunicação e informação. Após um período 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, ano de criação da NFC Forum, organização que reúne dezenas de empresas que se interessam pelo desenvolvimento e utilização de aplicações baseadas na tecnologia. 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 possibilita, tal como o nome indica, aplicações de identificação por radiofrequência. Por conta disso, empresas que oferecem soluções integradas com RFID também participam da organização.

Publicado em 28_02_2012. Atualizado em 20_12_2020.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É especializado em TI, dispositivos móveis, internet e negócios.
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