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Was ist NFC? – Alle Details zum Funkstandard

Die NFC-Technologie ermöglicht noch einfachere Verbindungen zwischen zwei Geräten, aber gerade in den Kombination mit NFC-Tags sind sie unglaublich nützlich. Was genau macht sie so nützlich? Wie hoch die Datenübertragungsrate und Reichweite? Diesen und vielen weiteren Fragen gehen wir in diesem Beitrag genau auf den Grund. 

Was ist NFC?

NFC Logo

NFC Logo

Near Field Communication (kurz NFC, deutsch Nahfeldkommunikation) ist ein auf der RFID-Technik basierender internationaler Übertragungsstandard. Über elektromagnetische Induktion, können Daten mit einer Übertragungsrate von maximal 424 kBit/s, kontaktlos über kurze Distanz (ca. 10cm) übertragen werden. Außerdem lassen sich mit Hilfe von vorprogrammierbaren NFC-Tags (kleine Chips), Anwendungen bzw. Funktionen im Gerät ausführen.

Verwendungszwecke

Bei Smartphones wurde die NFC-Technologie bisher eher selten bis gar nicht verwendet, obwohl heutzutage so ziemlich jedes Smartphone einen NFC-Chip verbaut hat. Allerdings kommt NFC nun langsam immer mehr zum Einsatz – auch bei Smartphones. Woran das liegt, und wo NFC sonst überall Verwendung findet, erfährst du nun.

Anwendungsbeispiele von NFC

  • Bargeldloses bezahlen kleiner Beträge
  • Ticketing im öffentlichen Personenverkehr
  • Sicherheits- und Wachdienste
  • Positionserfassung in der Logistik
  • Übermitteln von Befehlen oder Dateien
  • Smart Home und das Internet der Dinge (IoT)

NFC ist also sehr vielseitig einsetzbar. Besonders Smart Home wird in den nächsten Jahren dafür sorgen, dass NFC immer mehr Anwendung in unserem Alltag finden wird.

Wie funktioniert NFC?

Die NFC-Technik arbeitet mit NFC-Chips die auf einer Frequenz von 13,56 MHz senden. Bei NFC-Chips wird zwischen aktiven und passiven (ohne eigene Energiequelle) Transmittern unterschieden. Beide verfügen über flache Antennenstreifen, welche über ein Magnetfeld Energie und Daten senden bzw. empfangen. Bei Smartphones befindet sich dieser Chip übrigens immer im Akku.

NFC-Chip

NFC-Chip mit Antennenstreifen zum empfangen bzw. senden von Energie und Daten. | Quelle: androidauthority.com

Verbindungsaufbau

Es muss immer ein Gerät geben, welches die Kommunikation beginnt und überwacht. Diese Aufgabe übernimmt immer ein Gerät mit einem aktiven Transmitter (beispielsweise ein Smartphone).

Mögliche Verbindungen

  • Verbindung zwischen einem NFC-fähigen Gerät (aktiv) und einem NFC-Tag (passiv).
  • Verbindung zwischen zwei NFC-fähigen Geräten (aktiv).
  • Verbindung zwischen zwei NFC-Tags (passiv).

Anwendungsbeispiele für aktive und passive Chips

  • Aktive Chips – Smartphones, Smartwatches, Ticket-Systeme (z.B. Automaten der deutschen Bahn).
  • Passive Chips – NFC-Tags, Papiertags, NFC Schlüsselanhänger, Chipkarten (Visitenkarte, EC-Karte etc.).

Was sind NFC-Tags?

NFC-Tags

NFC-Tags | Quelle: androidauthority.com

NFC-Tags sind kleine Mikrochips, welche geringe Datenmengen speichern können. Diese NFC-Tags gibt es zum Beispiel in Form von Aufklebern, (Bank)Karten, Armnändern oder Schlüsselanhängern. Mithilfe eines NFC-Endgerätes – wie beispielsweise ein Smartphone – können Daten ausgelesen oder vorprogrammierte Befehle ausgeführt werden.

Wie verwende ich einen NFC-Tag?

Die Verwendung von NFC-Tags ist denkbar einfach. Ist der NFC-Tag erstmal programmiert (dazu gleich mehr), muss das NFC-fähige Gerät dieses nur noch kurz berühren, bzw. auf wenige Zentimeter nah kommen. Im Falle eines Smartphone muss dieses den NFC-Tag kurz mit der Rückseite berühren.

Denkbare Einsatzzwecke von NFC-Tags

  • Ein NFC-Tag auf dem Nachttisch, könnte den Flug- bzw. Ruhemodus des Smartphones aktivieren und gleichzeitig den Wecker einschalten.
  • Im Auto reicht eine kurze Berührung und die Navi-App öffnet sich.
  • WLAN-Zugangsdaten können für Gäste hinterlegt werden.

Unterstützt mein Smartphone NFC?

Nun stellst du dir bestimmt die Frage ob auch dein Handy NFC unterstützt. Heute unterstützt ein Großteil der Smartphones NFC. Um aber nun herauszufinden ob auch mein Smartphone NFC unterstützt gibt es zwei gängige Möglichkeiten. Zum einen gibt es die Möglichkeit im Gerät selbst zu schauen, ob die NFC-Funktion verfügbar ist. Zum anderen gibt es zu jedem Smartphone ein ausführliches Datenblatt im Internet, auf dem alle Informationen zu einem Gerät zu finden sind.

Beispiele: Diese Geräte unterstützen NFC

  • Huawei P20 (Lite), P Smart, P10 (Lite)
  • Samsung Galaxy S7, S8 & S9
  • Samsung Galaxy A6, A5
  • Samsung Galaxy J5
  • OnePlus 6
  • Apple iPhone 7, 8, X & XS (Max)
  • Nokia 7 Plus
  • uvm.

Deins war nicht dabei? Schau mal bei den Kollegen von inside-handy.de vorbei. Dort findest du eine umfangreichere Liste mit NFC-fähigen Smartphones.

Datenblatt im Internet finden

Wie bereits erwähnt gibt es zu jedem Smartphone ein sogenanntes Datenblatt im Internet, auf dem alle Details zum Gerät zu finden sind. Um das richtige Datenblatt zu finden, sucht am besten einer Suchmaschine (wie Google) nach: GERÄTENAME Datenblatt

Um mal ein Beispiel zu nennen: Samsung Galaxy S9 Datenblatt.

Unter den ersten drei Ergebnissen wird man eigentlich immer fündig. Auf inside-handy.de sieht es dann beispielsweise wie folgt aus:

NFC aktivieren – So geht´s

NFC zu aktivieren ist denkbar einfach. Hier folgt eine kurze Schritt-für-Schritt Anleitung wie NFC auf unterschiedlichen Geräten aktiviert werden kann.

Google, HTC, Huawei / Android 8

  1. Öffne die Einstellungen.
  2. Suche den Abschnitt „Verbundene Geräte„. (Bei älteren Geräten unter dem Abschnitt: „Drahtlos und Netzwerke“).
  3. Tippe dort auf den NFC-Schieberegler um NFC zu aktivieren.

Samsung / Android 8

  1. Öffne die Einstellungen.
  2. Tippe auf „Verbindungen„.
  3. Tippe dort auf den NFC-Schieberegler („NFC und Zahlung„) um NFC zu aktivieren.

iPhone

Seit iOS 11 (iPhone 7 und folgende) wird endlich auch bei Apple-Geräten das NFC-Feature vollständig aktiviert. Zum auslesen von NFC-Tags ist hier jedoch eine extra App erforderlich.

NFC Reader for iPhone
NFC Reader for iPhone
Entwickler: Nicolo Stanciu
Preis: Kostenlos
  • NFC Reader for iPhone Screenshot
  • NFC Reader for iPhone Screenshot
  • NFC Reader for iPhone Screenshot
  • NFC Reader for iPhone Screenshot
  • NFC Reader for iPhone Screenshot

Inhalte mit Android Beam via NFC teilen

Mit Android 4.0 hat Google 2011 das äußerst nützliche Feature namens „Android Beam“ eingeführt. Das Ziel war es, die Datenübertragung zwischen zwei naheliegenden Geräten zu vereinfachen. Das ist auch vollkommen gelungen, doch das Feature kennt kaum jemand, weshalb es auch wenig Verwendung findet. Mit Android Beam können beispielsweise alle möglichen Medieninhalte wie Videos oder Bilder übertragen werden. Aber das Kontakte übertragenwird so deutlich vereinfacht.

Vorraussetzungen für die Verwendung

  • Beide Geräte müssen mindestens mit Android 4.0 laufen.
  • Beide Geräte müssen NFC und Bluetooth unterstützen.
  • Android Beam sowie NFC müssen auf beiden Geräten aktiviert sein.
  • Beide Geräte müssen sich in unmittelbarer Nähe befinden.

Inhalte via Android Beam versenden

Das Versenden von Inhalten via Android Beam ist wirklich sehr einfach. Hier eine kurze Anleitung inkl. einigen Bildern.

  1. Öffne die beliebige Datei bzw. App.
  2. Tippe auf das Teilen Symbol (Teilweise steht dort auch „Freigeben“).
  3. Wähle „Android Beam„.
  4. Halte nun die Rückseite des Smartphones an die Rückseite des Gerätes auf der der Inhalt übertragen werden soll. Ein akustisches Signal ertönt bei Beginn des Transfers.
  5. Anschließend sollte der Inhalt auf dem anderen Gerät verfügbar sein.
Android Beam Inhalte teilen

Weblinks, Medien und Kontakte via Android Beam teilen. | © Handygad.de

Vor- & Nachteile von NFC, RFID & QR-Code

NFC

Vorteile
  • Mit nahezu jedem Smartphone kompatibel
  • Daten können jederzeit ohne teure Geräte ergänzt, gelesen und verändert werden
  • Zukunftsorientiert
  • Unzählige Nutzungsmöglichkeiten
  • Keine spezielle App notwendig (ausgenommen iOS Geräte)
Nachteile
  • Zusatzkomponenten sind vergleichsweise teuer

RFID

Vorteile
  • Günstige Zusatzkomponenten
  • Weiter verbreitet als NFC durch Einsatz in Türschlössern
Nachteile
  • Nicht mit Smartphones kompatibel
  • Nur mit teurer Hardware beschreibbar
  • Vom Aussterben bedroht
  • Eingeschränkte Möglichkeiten

QR-Code

Vorteile
  • Speicherung vieler Daten auf kleinstem Raum (bis zu einer halben DIN A4-Seite in einem Code)
  • Codes können auch bei Verschmutzung oder Beschädigung gelesen werden
  • Codes können durch einfache Onlinetools generiert werden
  • Hohe Resonanz auf Werbeflächen mit QR-Code
Nachteile

NFC Sicherheit

Vielleicht stellst du dir nun die Frage wie sicher NFC eigentlich ist. Diese Frage ist vollkommen berechtigt, denn die NFC-Technologie bringt tatsächlich einige Sicherheitsprobleme mit sich. Im folgenden verdeutlichen wir, welche Sicherheitsrisiken beim bezahlen via NFC entstehen.

Sicherheitsrisiken beim Bezahlen per NFC-App

Vor allem beim Bezahlen wollen wir doch eins – Sicherheit. Schließlich will keiner sein Geld verlieren. Gerade hier birgt NFC einige Gefahren. Welche das sind, folgt nun.

#1 Handy-Diebstahl

Wer sein Smartphone zur Kreditkarte umfunktioniert, geht ein hohes Risiko ein und sollte gut auf darauf aufpassen. Im Fall eines Diebstahl kann der Dieb –  je nach Einstellung – für bis zu 50€ einkaufen, ohne einen PIN oder Entsperrmuster eingeben zu müssen.

#2 Heimliche Überweisungen tätigen

Kriminelle könnten theoretisch mit einem tragbaren Bezahlterminal oä. an ihrem Opfer vorbeigehen, das Terminal dicht (10cm) an seine Tasche halten, und ohne eine PIN-Eingabe Zahlungen veranlassen. So zumindest bei Google Pay. Hier sollte man sich den Zahlungsanbieter, dessen App und deren Einstellungen genau ansehen.

#3 Schadprogramme

Genau wie ein Computer ist auch das Smartphone mittlerweile ein beliebtes Ziel für Hacker und Datendiebe geworden. Sollte das Smartphone mit einem Trojaner infiziert werden, besteht die dringende Gefahr eines Missbrauchs der Zahlungsfunktion. Tipps rund um Schadsoftware auf Smartphones, findest du in unserem Beitrag über Android Viren.

Echte Erfahrungswerte darüber, wie angreifbar NFC-Apps wirklich sind, gibt es noch nicht wirklich. Die grundlegenden Sicherheitsmaßnahmen sollten aber dabei helfen, Schadsoftware vom eigenen Smartphone fern zu halten.

Wer haftet im Falle eines Missbrauchs?

Wie bei Kreditkarten haftet im Falle eines Missbrauchs immer der Halter für Transaktionen bis zu 50€ bis zu dem Zeitpunkt, an dem dieser den Diebstahl bei der Bank meldet oder der Kreditkarten-Hotline meldet.

Bei grober Fahrlässigkeit kann es aber schnell teurer werden. Ist das Smartphone ohne PIN bzw. Muster verwendbar, haftet in der Regel immer der Eigentümer. Alle weiteren Informationen sind auf der jeweiligen Webseite des Anbieters zu finden.

NFC-fähige Kreditkarten vor Angriffen schützen

Der beste Schutz vor Angriffen ist Abschottung. Mit Hilfe von speziellen Hüllen für Kreditkarten, werden Kreditkarten komplett vor äußeren Einflüssen abgeschirmt, indem die Hüllen keine Strahlung durchlassen.

NFC Akkuverbrauch

Aktive NFC-Chipsätze in Smartphones beispielsweise, scannen regelmäßig ihre Umgebung, um schnell passive NFC-Tags zu erkennen. Da geht man natürlich davon aus, dass der Energieverbrauch ziemlich hoch sein sollte. Überraschenderweise ist dieser sehr gering, was diversen Akku-Spartipps im Internet widerspricht. Während ein NFC nur rund 3-5mA (Milliampere) verbraucht, sind es bei Bluetooth schon 15-30mA. Die Gründe dafür sind folgende:

3 Gründe für den geringen Strombedarf

#1 Geringe Reichweite

Generell gilt: Je weiter ein Gerät (in unserem Fall ein Smartphone) Funkwellen ausstrahlen soll, desto höher ist der Energieverbrauch.

Ist beispielsweise Bluetooth aktiv, sendet das Gerät Wellen mit einer Reichweite von schnell 20 Metern aus. Bei NFC dagegen sind es nur rund 10cm, weshalb der Stromverbrauch um ein vielfaches geringer als bei Bluetooth ist.

#2 Energiesparmodus

Ein NFC-Chip befindet sich die meiste Zeit im Energiesparmodus und scannt nur ca. 10x/Sekunde seine Umgebung nach anderen NFC-fähigen Geräten, NFC-Tags oä. Dieses Intervall reicht vollkommen aus, um diese schnell und zuverlässig zu erkennen.

#3 Umgebungsscan sehr sparsam

Das scannen der unmittelbaren Umgebung benötigt nur ein Bruchteil der Energie, wie sie beim tatsächlichen Verbindungsaufbau benötigt wird.

Geschichte von NFC

Das technische Grundprinzip von NFC – „RFID“ – besteht bereits seit über 35 Jahren. In dieser Zeit hat sich natürlich einiges getan und entwickelt. Die wichtigsten Meilensteine der NFC- bzw. RFID-Technologie, haben wir hier einmal zusammengefasst:

  • 1983 – Ein Patent mit der Abkürzung „RFID“ wird auf Charles Walton ausgestellt.
  • 2002 – Am 25. März einigen sich Philips und Sony auf eine technische Spezifikation.
  • 2004 – Philips, Sony und Nokia etablieren das Near Field Communication Forum.
  • 2006 – Die erste Spezifikation für NFC-Tags wurde veröffentlicht. Zudem wurde die Spezifikation für „SmartPoster„-Einträge verabschiedet und das erste NFC-fähige Smartphone kam auf den Markt.
  • 2008 – Das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt „Mobile Hybricare“ startete. Ziel war es, Lösungen für die intelligente Verzahnung von Produkt- und Dienstleistungselementen (plegerisch, ärztlich, medizintechnisch) zu entwickeln.
  • 2009 – Im Januar veröffentlichte das NFC-Forum Peer-to-Peer- (End-zu-End) Standards zum übertragen von Kontakten, URL´s, Bluetooth-Verbindungen uvm.
  • 2011 – Auf der Konferenz „Google I/O“ wird im Vortrag „How to NFC“ veranschaulicht, wie man mit Hilfe von NFC ein Spiel startet oder Kontakte, Apps, URL´s und vieles mehr teilen kann. Video des Vortrags ansehen.

NFC-Chiptypen

Die NFC-Spezifikation teilt NFC-Tags in verschiedene Typen ein. Welche Typen es gibt und welche Eigenschaften diese jeweils mit sich bringen, zeigt folgende Tabelle.

Typ 1Typ 2Typ 3Typ 4Typ 5
Speicherkapazität456 Bytes48 Byte – 2 KB1 KB – 9 KB4 KB – 32 KB32 Bytes – 256 Bytes
Lese-/Schreibgeschwindigkeit106 kBit/s106 kBit/s212 kBit/s – 424 kBit/s106 kBit/s – 424 kBit/s53 kBit/s
Lese-/SchreibzugriffLesen/Schreiben oder nur LesenLesen/Schreiben oder nur LesenLesen/Schreiben oder nur LesenLesen/Schreiben oder nur LesenLesen/Schreiben oder nur Lesen
Tag-BezeichnungBroadcom Topaz512NXP Mifare Ultralight (C), NXP NTAG 203, NXP NTAG 213, NXP NTAG 215, NXP NTAG 216Sony FeliCaNXP DESFire, NXP SmartMT-JCOPNXP ICODE SLIX

Weitere Details zu NFC-Chiptypen auf nfc-tag-shop.de

NFC – Kurze Zusammenfassung

  1. NFC steht für „Near Field Communication“ (Nahfeldkommunikation) und ist eine Funktechnik für besonders kurze Distanzen (bis 10 cm).
  2. Aufgrund seiner einfachen Anwendung, Energieeffizienz und der Vielfältigkeit, ist NFC prädestiniert für den Einsatz in jeglichen mobilen Geräten wie Smartphones.
  3. NFC eignet als Eintrittskarte, Fahrausweis, Schlüsselersatz und sogar zum bargeldlosen Zahlen mit dem Smartphone.
  4. Die maximale Datenübertragungsrate liegt bei 106 – 424 kBit/s (je nach Chip).
  5. NFC-Chips lassen sich einfach via App programmieren.

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