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Near Field Communication

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Nokia 6131 „NFCmesso“ via NFC mit einem Smart Poster interagierend (Juni 2007).

Die Near Field Communication, NFC, ist ein Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten über kurze Strecken und wurde 2002 gemeinsam von NXP Semiconductors (vormals Philips) und Sony definiert. Die Entwicklung von Standards (erstes Dokument ISO/IEC 28361:2007, im Status der Abstimmung[1]) ist nicht abgeschlossen.

organisatorische und technische Randbedingungen

NFC soll den Austausch verschiedener Informationen, wie zum Beispiel Telefonnummern, Bilder, MP3-Dateien oder digitale Berechtigungen zwischen zwei kurzzeitig ohne besondere Anmeldung gepaarten Geräten ermöglichen, die nahe aneinander gehalten werden, und ohne dass es Fehler bei der wechselweisen Zuordnung der Paare zueinander gibt.

Damit sollen Anforderungen unterstützt werden, bei denen

  • beide beteiligten Geräte oder das Mobilgerät aktiv senden können
  • RFID mit passiven Tags zu aufwendig (Empfangsantenne) oder zu störend (Feldstärke der Energieübertragung) wäre
  • die Zuordnung der gepaarten Geräte ohnehin durch den oder die Benutzer erfolgt
  • bestimmte komplexe Sicherheitsmerkmale der Übertragung das unerwünschte Mitlesen ausschließen sollen
  • ohne dass dabei unbeteiligte Dritte durcvh einfaches Mithören nutzbare Information abschöpfen können

NFC kann dann als Zugriffsschlüssel an Terminals auf Inhalte und für Services verwendet werden, wie beispielsweise

  • bargeldlose Zahlungen,
  • papierloses Ticketing,
  • Online-Streaming oder -Downloads
  • Zugangskontrolle

Für für eine problemlose Verwendung reichen jedoch solche technischen Merkmale allein kaum aus. Über Vorschläge zur organisatorischen Einbettung ist bisher nichts poubliziert.

bisherige Verbreitung

Die mindestens zu berücksichtigenden Sicherheitsfunktionen werden auch in die Hardware der Mobilgeräte integriert. Bisher sind nur zwei prototypische NFC-fähige Mobiltelefone am Markt vorgestellt wordfen. Angebote in großen Stückzahlen sind aktuell nicht bekannt.

Mit NFC sollen Nutzer ohne manuellen Dialogaufbau schnell mittels Handy bezahlen können, indem sie ihr Mobilgerät nahe an ein Zahlungsterminal halten.

Mobilfunk-Diensteangebote

Eine Bezahlfunktion mit einem Mobiltelefon in bestehende SIM-Karten-Infrastrukturen zu integrieren ist ein unwirtschaftliches Modell, da diese SIM-Karten in der Regel von Netzbetreibern kontrolliert werden, die Bezahlanwendung aber von einer Bank herausgegeben wird. Zudem stellt die Bank gegebenenfalls zusätzliche Sicherheitsanforderungen an die Hard- und Software.

Bankdienste-Zertifizierung

Eine aufwendige Anforderung stellt die Bereitstellung der notwendigen Software mit verschiedenen Mobiltelefonen dar. Aus der Sicht des Jahres 2010 muss die Software für jedes zukünftig auf den Markt kommende Mobilgeräte-Modell und im jeweiligen Betriebssystem (Apple, Android, Symbian etc.) angepasst werden. Jede dieser Anpassungen muss von den unterstützenden Banken für die Kombination (Mobilgerät x Anpassung x Bank) zertifiziert werden.

Stand der Einführung

An einer Lösung mit dem Namen ERGOSUM[2] wird seit 2008 in Frankreich gearbeitet. Dort kooperieren die Provider Bouygues Télécom, Orange und SFR mit Banken wie Cofidis und Banque Accord sowie Handelsketten wie Auchan, Carrefour und Fnac, um Mobile Payment auf Basis von NFC großflächig einzuführen. In Asien wird NFC für Bezahldienste bereits eingesetzt. Die aktuelleste Meldung zu diesem Vorgehen stannt aus dem Oktober 2009[3].

Technische Details

Der technische Ansatz bietet eine Vielzahl von Möglichkeiten, die sich für das bisher bekannt Mobiltelefon ohne Erweiterung nicht empfehlen. Grundsätzlich sind zwei Anwendungstypen erkennbar:

Kommunikation bei unmittelbarer Paarung

Die NFC-Technik basiert auf der Kombination aus Smartcard- und kontaktlosen Verbindungstechniken. Sie arbeitet in einem Frequenzbereich von 13,56 MHz und bietet eine Datenübertragungsrate von maximal 424 kBit/s bei einer Reichweite von nur 10 Zentimetern. Dies ist gewünscht, damit die Kontaktaufnahme als Zustimmung zu einer Transaktion gewertet werden kann. NFC ist durch ISO 14443, 18092, 21481 ECMA 340, 352, 356, 362 beziehungsweise ETSI TS 102 190 standardisiert.

Die Kommunikation zwischen NFC-fähigen Geräten kann sowohl aktiv-passiv als auch aktiv-aktiv sein (Peer-To-Peer) im Gegensatz zur herkömmlichen Kontaktlostechnik in diesem Frequenzbereich (nur aktiv-passiv). Daher stellt NFC eine Verbindung zur RFID-Welt dar. NFC ist größtenteils kompatibel mit weithin verwendeter Smartcard-Infrastruktur basierend auf ISO/IEC 14443-A (z. B. NXP’s Mifare-Technik) bzw. ISO/IEC 14443-B (vor allem in frankophilen Ländern) wie auch mit Sonys FeliCa-Card (z. B. Octopus-Karte in Hong Kong), die für elektronische Fahrkarten im öffentlichen Nahverkehr und für Zahlungsanwendungen genutzt werden.

Aufgrund der extrem geringen Reichweite ist NFC nicht als Konkurrenz zu Bluetooth oder Wireless LAN zu betrachten. Es kann als Ersatz für Barcodes die in den oben genannten Bereichen (Elektronischer Ticketkauf und andere) eingesetzt werden wo die nötigen Datenmengen nicht mehr mit einer sinnvollen Anzahl von Barcodes übertragen werden können. (Der populäre DataMatrix ist zum Beispiel auf 1558 Byte pro Barcode beschränkt.)

Vor allem wird NFC aber dort eingesetzt, wo zwei Geräte kryptografisch gesichert miteinander kommunizieren (etwa bei Bezahl-Anwendungen).

Kommunikation im geringen Abstand

Ergänzend wird für Zugangskontrolle und -steuerung ergänzend Bluetooth berücksichtigt, weil dieser neue Funkstandard (Version 4.0) weltweit verbreitet wird. Der bisher verwendete Bluetooth Standard (Version 4.0) ist im Protokollaufbau eher zu langsam (länger als 1 s) oder zu energiezehrend (Batteriezyklus < 2d). Die entsprechenden Chips (Blietooth Low Energy) werden nicht vor Anfang 2011 in Großserien verwendet. Dabei werden reichweiten von 1m bis zu 3m erreicht (Bluetooth Klasse 3), was die Definition des NFC-Konzepts (+ 0,1m) erkennbar verlässt.

Das NFC-Forum

Die Firmen NXP Semiconductors, Sony und Nokia gründeten 2004 gemeinsam das NFC-Forum, das die Implementierung und Standardisierung der NFC-Technik vorantreiben und die Kompatibilität zwischen Geräten und Diensten sicherstellen soll. Das NFC-Forum unterstützt auch andere Unternehmen, wie zum Beispiel American Express, MasterCard, Panasonic, Microsoft, Motorola, NEC, Samsung, Texas Instruments, Hewlett-Packard, VISA International Service Association, Vodafone, Sprint, Postbank, Telefónica und France Télécom.

Feldversuche und kommerzielle Anwendungen

Lange war nur ein NFC-fähiges Mobiltelefon kommerziell erhältlich, das 6131 NFC von Nokia. Der finnische Hersteller brachte im dritten Quartal 2008 mit dem Nokia 6212 ein weiteres Gerät auf den Markt. Weitere Handyhersteller haben Prototypen oder NFC-Mobiltelefone in limitierter Stückzahl für Feldversuche entwickelt. In den letzten beiden Jahren wurden weltweit rund 25 NFC-Feldversuche in den unterschiedlichsten Anwendungsgebieten gestartet, um herauszufinden, auf welche Art diese neue Technik angewandt werden kann. Industrieanalysten von ABI Research sagen voraus, dass im Jahr 2011 rund 23 % der Mobiltelefone (ca. 350 Mio. Handys) mit NFC-Technik ausgestattet sein werden. Zu beachten ist hierbei, dass in der Zahl auch die Felica-Geräte aus Japan mit eingeschlossen sind, die nur ein Subset der NFC-Spezifikation implementieren. Damit ist NFC gegenüber Bluetooth weit im Rückstand, das heute bereits in über 1 Mrd. Mobiltelefonen integriert ist. Es gibt Analysten, die davon ausgehen, dass bis 2011 rund US$ 36 Mrd. der weltweiten Konsumausgaben als kontaktlose Zahlungstransaktionen mittels Handy durchgeführt werden. Ob dies tatsächlich eintreffen wird und, wenn ja, ob NFC, Bluetooth oder eine andere Übertragungstechnik dafür maßgeblich sein werden, kann aus heutiger Sicht niemand verlässlich vorhersagen.

Im April 2006 wurde in Hanau bei Frankfurt die NFC-Technik vom Rhein-Main-Verkehrsverbund, Nokia und Vodafone nach einem erfolgreichen zehnmonatigen Feldversuch in den Regelbetrieb („NFC Handy Ticketing“) übernommen. Die Fahrkarten für das Busnetz der hessischen Stadt konnten elektronisch bezahlt, gespeichert und entwertet werden, indem NFC-fähige Handys, die allerdings noch nicht verfügbar sind, an das jeweilige Terminal gehalten wurden. Darüber hinaus wurde in die Handys auch eine neu eingeführte regionale Freizeitkarte, die ‚RMV-ErlebnisCard Hanau‘ integriert. Sie räumt dem Inhaber günstige Konditionen in lokalen Einzelhandelsbetrieben und bei Veranstaltungen ein.

Weiterhin hat der RMV im Juli 2007 zusammen mit seinem Systempartner T-Systems sowie Nokia einen weiteren NFC-Piloten in Frankfurt am Main gestartet. Hier dienen passive NFC-Funkchips (sogenannte „ConTag“) zum automatischen Starten der in Frankfurt bereits seit längerem eingesetzten Handyticketing-Lösung.

Vodafone hat auf der CeBit 2007 in Zusammenarbeit mit der Deutschen Bahn das Projekt „Touch&Travel“ (ein auf der VDV-Kernapplikation basierendes E-Ticket-System) vorgestellt, das gerade im Versuchsbetrieb in Potsdam, Berlin und auf den Bahnstrecken zwischen Hannover, Berlin und Frankfurt/M. ist.[4] Dort ist eine Variante des Motorola SLVR V7 mit NFC-Aufsatz im Einsatz. Ab 1. Januar 2010 wird das Pilotgebiet um die Strecken von Hannover über das Ruhrgebiet bis nach Köln erweitert. Zwischenzeitlich sind auch die Mobilfunkprovider T-Mobile und O2 Projektpartner.[5]

Mobilkom Austria startete im September 2007 berührungsloses Bezahlen bei ÖBB und Wiener Linien.[6]

Auf der WIMA Konferenz 2009[7] in Monaco präsentierte Nokia sein neues NFC Handy 6216 classic. Dieses Handy setzt auf den neuesten NFC Chipset der Firma NXP und ist das erste weltweit, welches den neuen Kommunikationsstandard SWP umsetzt[8]. SWP zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Kommunikation zwischen dem Secure Element (der SIM Karte) und dem NFC Chipset ermöglicht.

NFC-fähige Mobilgeräte

  • Nokia 6216 Classic[9]
  • Nokia 6212 Classic[10]
  • Nokia 6131 NFC[11]
  • Nokia 5140/5140i + Field Force NFC-Shell[12]
  • Nokia 3220 + NFC Shell[13]
  • Samsung SGH-X700 NFC[14]
  • Samsung D500E[15]
  • SAGEM my700X Contactless[16]
  • Samsung GT-S5230N Star NFC
  • LG 600V contactless[16]
  • Motorola L7 (SLVR)[15]
  • Benq T80[15]

Kritik

Wie jede neue Technik muss sich auch das NFC-Konzept der kritischen Analyse unterziehen. Etwaige Diskussionen um Privatheit stehen an.

Schutz des Geldvorrats bei Verlust

Es gibt praktische Hemmnisse, einen Schlüssel und einen Geldbetrag an ein Gerät zu binden. Bisher ist völlig unklar, welcher Mechanismus außer einer zeitbezogenen Höchstgrenze den Kontoinhaber vor unerwünschten Abbuchungen schützt, wenn das eingeschaltete Mobilgerät in falsche Hände gerät. Ebenso ist unklar, welche Sicherung die Schlüsselfunktion hat, wenn der Zugriff nicht einmal an die SIM-Karte gebunden ist.

Komplexe Lösungen zu diesem Problem werden bisher nur vereinzelt vorgeschlagen[17] und erfordern entweder eine Bedienhandlung für ein Sicherheitsmerkmal oder eine zweite Komponente als unabhängigen Sicherheitsfaktor.

Siehe auch

Literatur

  • Niklaus Stadler: Mobile Tagging im Marketing: Ein Überblickswerk mit Schwerpunkten Near Field Communication (NFC) und QR-Code. AVM, München, 2010, ISBN 978-3899753721.

Quellen

  1. ↑ Information technology -- Telecommunications and information exchange between systems -- Near Field Communication Wired Interface (NFC-WI)
  2. ↑ ERGOSUM : towards simple and contactless mobile services at the point of sale. France Telecom, 2. Dezember 2008, abgerufen am 4. Mai 2009 (englisch).
  3. ↑ French retailers, financial services providers and mobile operators publish NFC adoption plans
  4. ↑ Touch&Travel Webseite. Abgerufen am 15. Mai 2009 (deutsch).
  5. ↑ http://touchandtravel.de/site/touchandtravel/de/infos__piloten/meldungen/o2__neuer__projektpartner.html
  6. ↑ Mobilkom startet mit Nahfunk-Handys. derStandard.at, 22. Oktober 2007, abgerufen am 4. Mai 2009 (deutsch): „Berührungsloses Bezahlen bei ÖBB und Wiener Linien – Mobiltelefon wird zum "Schweizer Messer"“
  7. ↑ NFC technology takes its next step with the Nokia 6216 classic. Abgerufen am 4. Mai 2009 (englisch).
  8. ↑ NXP sampling standards compliant NFC chip to tier 1 handset makers. EE Times, abgerufen am 11. Mai 2009 (englisch).
  9. ↑ http://europe.nokia.com/find-products/devices/nokia-6216-classic
  10. ↑ http://europe.nokia.com/find-products/devices/nokia-6212-classic
  11. ↑ http://europe.nokia.com/find-products/devices/nokia-6131-nfc
  12. ↑ http://nds1.nokia.com/phones/files/guides/Nokia_5140i_NFC_shell_UG_de.pdf
  13. ↑ Nokia Unveils the world's first NFC product – Nokia NFC shell for Nokia 3220 phone. Nokia Communications, 2. November 2004, abgerufen am 4. Mai 2009 (englisch).
  14. ↑ Philips, Samsung and Telefonica Móviles España demonstrate simplicity of Near Field Communication technology at 3GSM World Congress. NXP founded by Philips, 7. Februar 2006, abgerufen am 4. Mai 2009 (englisch).
  15. ↑ a b c Geräte mit NFC (Englisch)
  16. ↑ a b Pay-Buy-Mobile Business Opportunity Analysis auf www.gsmworld.com. (Englisch,PDF)
  17. ↑ Freigabeeinrichtung
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