Le terme NFC revient souvent lorsque l’on parle de smartphones et de paiement sans contact.
Qu’est-ce que ça veut dire ? Comment ça marche ? À quoi ça sert ? Quelle différence avec la RFID et le Bluetooth ?
Découvrons la signification, le fonctionnement, et les applications pratiques d’une technologie devenue indispensable.
Définition de la NFC
NFC est l’acronyme de Near-Field Communication, en français Communication en Champ Proche. Elle désigne un standard défini par la norme ISO/IEC 18092, utilisé pour transmettre des informations entre deux dispositifs proches l’un de l’autre (moins de 10 cm), sans contact physique à l’aide de radiofréquences (RF), autrement dit d’ondes radio de 13,56 MHz.
Communication entre deux dispositifs NFC
La transmission de données grâce à la NFC nécessite la présence de deux appareils munis d’antennes.
Le premier dispositif appelé initiateur génère une onde radio, le second dispositif appelé transpondeur la reçoit et retourne une réponse qui est lue par le premier dispositif.
L’initiateur/lecteur génère suffisamment d’énergie pour lire les données transmises par les dispositifs dits passifs, c’est-à-dire dont le transpondeur n’est pas alimenté. Le lecteur peut également devenir à son tour un élément passif lorsqu’il communique avec un appareil actif.
Différence avec la RFID – La NFC une technologie dérivée de la RFID (identification par radiofréquence). La RFID utilise des bandes de fréquence supplémentaires et ne se limite pas aux 13,56 MHz, ce qui lui donne un rayon d’action bien plus vaste, compris entre 10 cm et 200 m.
Les applications de la NFC
La NFC permet donc l’échange d’informations à travers la propagation à courte distance d’ondes électromagnétiques.
Quelles sont donc les applications pratiques de cette technologie ?
On peut l’utiliser pour :
1. Lire les données d’un dispositif passif :
- carte bancaire
- carte de transport
- smartphone en mode « émulation de carte »
2. Échanger des données avec un autre dispositif actif, par exemple entre deux téléphones.
On a vu que le champ d’action de la NFC est d’une dizaine de centimètres maximum. Pour les plus grandes distances, il faudra utiliser d’autres technologies : RFID ou Bluetooth.
Dans le secteur des paiements, la NFC est utilisée pour lire les informations stockées sur les cartes bancaires plastiques ou dans les wallets des smartphones.
La capacité de transmission à faible distance rend la NFC particulièrement adapté à certains usages, par exemple les paiements sans contact. Le rayon d’action réduite est non seulement suffisant, mais aussi idéal pour des raisons de sécurité.
Dans ce cas l’initiateur-lecteur (avec double fonction d’envoi du signal et de lecture des données renvoyées) est le terminal de paiement, tandis que le transpondeur est la carte bancaire ou le smartphone en mode « émulation de carte bancaire ». Cette dernière configuration se rencontre lorsque le paiement est effectué par un portefeuille électronique (wallet) tel qu’Apple Pay.
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Le positionnement des deux appareils est très important pour que la communication soit établie. C’est pourquoi on trouve le logo sans contact sur les terminaux de paiement : pas seulement pour indiquer que l’appareil est capable d’effectuer ce type de transactions (en réalité c’est le cas de tous les modèles récents) mais surtout pour indiquer au client à quel endroit il doit positionner sa carte bancaire ou son smartphone.
Sur les smartphones, l’antenne est positionnée dans la partie supérieure de l’appareil, ce qui permet de l’approcher du terminal de manière naturelle, sans avoir à inverser la saisie.
Un peu d’histoire
L’histoire de la NFC débute dans les années 80, lorsque Charles Walton dépose le brevet de la technologie RFID, sur laquelle est basée la communication en champ proche.
Des cartes de paiement pour les transports sont lancées dès 1997 à Hong Kong, mais elles utilisent une technologie RFID propriétaire créée par Sony.
En 2002 Franz Atmann et Philippe Maugars déposent pour Phillips les brevets qui posent les bases de la NFC.
Quatre ans plus tard en 2006, le NFC Forum, constitué de Nokia, Philips et Sony établissent les spécifications de ce standard d’échange des données.
La même année, l’entreprise finlandaise Nokia est la première à implémenter la communication en champ proche sur un téléphone mobile, en occurrence le modèle Nokia 6131.
En France, les opérateurs de téléphonie mobile français se réunissent dès 2008 pour élaborer un standard autour du paiement par carte SIM. Les vraies premières expérimentations ont eu lieu à Nice en 2010, notamment pour payer les transports en commun.
| NFC | Bluetooth | |
|---|---|---|
| Distance | <10 cm | 10 m |
| Fréquence | 13,56 MHz | 2,4 -2,5 GHz |
| Vitesse | 424 kbit/s | 1 – 3 Mbit/s |
| Connexion à plus de deux appareils | Non | Oui |
| Association obligatoire | Oui | Non |
Le principal facteur qui détermine le choix entre l’emploi de la NFC ou du Bluetooth est la distance de transmission, la deuxième est le débit.
Pour échanger des photos et des vidéos entre deux smartphones, ou pour se relier à un autre dispositif (casque, haut-parleur, appareils ménagers), le Bluetooth est beaucoup plus intéressant des deux points de vue.
Avec tant de possibilités de connexion, le risque d’interférence entre les différents appareils est important. Comment résoudre le problème ? Le standard Bluetooth requiert une étape de configuration appelée association afin que deux dispositifs puissent communiquer entre eux.
Cette étape d’association et de toute évidence problématique dans le cadre des paiements sans contact, qui requièrent rapidité d’exécution et surtout possibilité d’interagir avec n’importe quel appareil.
La difficulté est résolue par la faible capacité de communication à distance de la NFC qui est de 10 cm et qui fonctionne de manière optimale à moins de 4 cm. À cette distance, l’interférence d’un autre dispositif n’a quasiment aucune chance de se produire.
La NFC combine donc en pratique rapidité et relative sécurité.Pour ajouter un niveau de sécurité supplémentaire, il faut agir au niveau de la partie logicielle en imposant par exemple la saisie obligatoire d’un code ou des empreintes digitales pour autoriser la transaction au-delà d’un certain montant
Sources
- Histoire de la NFC (Wikipedia, en anglais)
- Conception d’une antenne NFC (EmcElettronica, en italien)
- Balise et transpondeur NFC/RFID (Arrow)
