NFCとは そしてそれはどのように機能しますか?

NFCは、Samsung PayやGoogle Payのようなオンライン決済システムの成長のおかげで、ワイヤレス技術の主流となっています。特にハイエンドのデバイスや多くのミッドランガーでさえもそうです。前にこの用語を聞いたことがあるかもしれませんが、NFC とは正確には何でしょうか?この記事では、それが何であるか、どのように機能するか、そして何に使用できるかを概説します。

NFC は「近距離通信」の略で、その名が示すように、互換性のあるデバイス間の近距離通信を可能にします。これは、少なくとも 1 つの送信デバイスと信号を受信する別のデバイスを必要とします。さまざまなデバイスがNFC 規格を使用することができ、パッシブまたはアクティブのいずれかと考えられます。

パッシブNFC デバイスは、タグやその他の小型送信機を含み、それ自体の電源を必要とせずに他のNFC デバイスに情報を送信することができます。しかし、他のソースから送信された情報を処理することはなく、他の受動的なコンポーネン トに接続することはできません。 これらは多くの場合、壁や広告上のインタラクティブなサインの形をとっています。

アクティブデバイスはデータを送受信することができ、パッシブデバイスと同様に相互に通信することができます。スマートフォンは、アクティブNFC デバイスの最も一般的な形態です。公共交通機関のカードリーダーやタッチ式支払端末もこの技術の良い例です。

NFCはどのように機能するのか?

はどのように機能するのでしょうか?Bluetooth や Wi-Fi、および他のあらゆる種類の無線信号と同様に、NFC は電波を介して情報を送信する原理に基づいて動作します。近距離無線通信は無線データ転送のためのもう一つの規格です。これは、デバイスが相互に適切に通信するために特定の仕様に従わなければならないことを意味します。NFC で使用される技術は、情報を送信するために電磁誘導を使用した古い RFID(Radio-frequency identification)のアイデアに基づいています。

これは、NFC と Bluetooth/WiFi の間の 1 つの大きな違いを示しています。前者はデータを送信するだけでなく、受動部品内で電流を誘導するために使用することができます。これは、受動装置がそれ自身の電源を必要としないことを意味します。その代わりに、範囲内に入ってきたときにアクティブなNFC コンポーネントによって生成された電磁界によっ て電力を供給することができます。残念ながら、NFC 技術ではスマートフォンを充電するのに十分なインダクタンスが得られませんが、QI ワイヤレス充電は同じ原理に基づいています。

電磁界はデータを送信したり、受信装置に電流を誘導したりするために使用することができます。パッシブNFC デバイスはアクティブデバイスによって生成された電界から電力を引き出しますが、その範囲は短いです。

NFC を介したデータの伝送周波数は 13.56 メガヘルツです。あなたは毎秒106、212、または424キロビットのいずれかでデータを送信することができます。それはデータ転送の範囲のために十分に迅速であることです – 連絡先の詳細から画像や音楽を交換するために。

デバイス間でどのような情報が交換されるかを決定するために、NFC 規格には現在 3 つの異なる動作モードがあります。おそらくスマートフォンで最も一般的に使用されているのはピアツーピアモードです。これにより、2 台の NFC 対応デバイスが互いに様々な情報を交換することが可能になります。このモードでは、両方のデバイスはデータ送信時にはアクティブに、受信時にはパッシブに切り替わります。

一方、読み書きモードは一方通行のデータ転送です。アクティブなデバイス(おそらくスマートフォン)は、そのデバイスから情報を読み取るために別の デバイスとリンクします。NFC 広告タグはこのモードを使用します。

最終的な動作モードはカードエミュレーションです。NFCデバイスは、スマートまたは非接触型のクレジットカードとして機能し、支払いを行ったり、公共交通機関システムにタップしたりすることができます。

Bluetoothとの比較

では、NFC は他の無線技術と比べてどうなのでしょうか?Bluetooth が長年にわたりより広く利用されてきたことを考えると、NFC は少し不必要だと思うかもしれません。しかし、2 つの間にはいくつかの重要な技術的な違いがあり、特定の状況下ではNFC にいくつかの重要な利点があります。賛成の主な論拠は、NFC が Bluetooth よりもはるかに少ない消費電力を必要とすることです。これにより、NFC は主要な電源なしで動作することができるため、先に述べた広告タグのような受動的なデバイスに最適です。

しかし、この省電力化にはいくつかの大きな欠点があります。最も注目すべきは、送信範囲がBluetoothよりもはるかに短いことです。NFC が約 10cm、わずか数インチの範囲であるのに対し、Bluetooth 接続は送信元から 10m 以上の距離までデータを送信することができます。もう一つの欠点は、NFCはBluetoothよりもかなり遅いということです。Bluetooth 2.1では2.1Mbit/s、Bluetooth Low Energyでは約1Mbit/sであるのに対し、NFCは424kbit/sの最大速度でデータを送信します。

しかし、NFC には1 つの大きな利点があります:より速い接続性です。誘導結合の使用および手動ペアリングの不在により、2 つのデバイス間の接続を確立するのに 10 分の 1 秒未満を要します。現代のBluetoothがかなり高速に接続している間、NFCは特定のシナリオのためにまだ超便利です。すなわち、モバイル決済です。

Samsung Pay、Android Pay、そしてApple PayでさえもNFC技術を使用しています。Bluetooth はファイル転送やスピーカーへの接続を共有するためにデバイスを一緒に接続するのに適していますが、NFC は急速に拡大する技術であるモバイル・ペイメントのおかげで、常にこの世界でその役割を果たしていると予想しています。

ここまでで、「NFC とは何か」という質問にお答えしましたが、この無線技術に関するその他の質問をお聞きしたいと思います。コメントでご質問をお聞かせください。