NFC Tag Reader คืออะไร? วิธีใช้งานอย่างไร? [Android และ iOS]

Near Field Communication ย่อมาจาก NFC เป็นโปรโตคอลที่ใช้โดยอุปกรณ์สองเครื่อง (เช่น โทรศัพท์สองเครื่อง หรือนาฬิกา) เพื่อสื่อสารแบบไร้สายเมื่อวางอยู่ใกล้กัน โปรโตคอล NFC คล้ายกับ RFID (Radio-Frequency Identification) แต่มีระยะทางสั้นกว่ามาก (ปกติ 4 ซม. หรือ 1.5 นิ้ว สูงสุด 10 ซม. หรือ 4 นิ้ว) NFC สามารถจัดประเภทได้ว่าเป็นการผสมผสานระหว่าง RFID และ Bluetooth แต่ไม่ต้องการการค้นหาอุปกรณ์เหมือน Bluetooth นอกจากนี้ RFID เป็นโปรโตคอลสื่อสารแบบหนึ่งทาง ในขณะที่ NFC เป็นโปรโตคอลสื่อสารแบบสองทาง

ประวัติสั้นๆ ของโปรโตคอล NFC

NFC ได้รับความนิยมในปี 2020 กับการระบาดของโควิด-19 แต่อยู่ระหว่างพัฒนาตั้งแต่ปี 1983 ในรูปของ RFID และ NFC ได้รับการอนุมัติเป็นมาตรฐาน ISO ในปี 2003 NFC ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี 2006 ใน โทรศัพท์ Nokia และ Samsung เข้าร่วมในปี 2010 เมื่อปล่อยโทรศัพท์ Samsung NEXUS S Android ที่รองรับ NFC โปรโตคอลนี้ถูกนำมาใช้โดย Apple ในปี 2014 เมื่อปล่อย iPhone 6 โปรโตคอล NFC เป็นโครงสร้างพื้นฐานของกลไกการชำระเงินแบบไร้การสัมผัส โดยประมาณการมีอุปกรณ์ที่รองรับ NFC ประมาณ 2 พันล้านเครื่อง (โทรศัพท์ โน้ตบุ๊ก เป็นต้น) และประมาณ 20% ของประชากรโลกสามารถเข้าถึง NFC ได้

การทำงานและการใช้งานของโปรโตคอล NFC

เพื่อใช้ NFC อุปกรณ์ที่รองรับ NFC ทั้งสองเครื่อง (เช่น โทรศัพท์) จะถูกวางอยู่ภายในไม่กี่เซนติเมตรของกันและกัน และสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบไร้สายได้ รายการสั้นๆ ต่อไปนี้คือสิ่งที่ NFC อาจถูกใช้:

• การ โอนข้อมูลขนาดใหญ่ (เพลง วิดีโอ เป็นต้น) Android ได้หยุดการทำงานของ Android Beam (Android 10 ขึ้นไป) ที่รองรับการโอนไฟล์
• เอกสารระบุตัวตนอิเล็กทรอนิกส์ (อย่างเมนูร้านอาหาร หรือบัตรผ่านความปลอดภัย)
• Keycards หรือบัตรผ่านขนส่งและขึ้นเครื่องบิน
• การชำระเงินแบบไร้การสัมผัส (เรียกว่า NFC/CTLS หรือ CTLS NFC)
• การรวมกับ แอปการชำระเงิน (อย่าง Google Pay หรือ Apple Pay) หรือบัตร (อย่างบัตรเครดิตหรือเดบิต)

ประเภทของอุปกรณ์ NFC

โทรศัพท์สมัยใหม่จำนวนมาก (อย่าง โทรศัพท์ Android, iPhone เป็นต้น) นาฬิกาอัจฉริยะ บาง โน้ตบุ๊ก เป็นต้น ปัจจุบันมีความสามารถ NFC ในตัวแล้ว โทรศัพท์ Android รุ่น 4.4 ขึ้นไป อาจมีความสามารถนี้ iPhone 6 ขึ้นไป อาจมี NFC ในตัว Apple TV ก็มีการรองรับ NFC แม้แต่ Nintendo Wii U, Nintendo 3DS และช่วง Nintendo Amiibo ก็มีการรองรับ NFC ด้วย Adidas ได้ติดชิป NFC ในลูกฟุตบอล Telstar 18 เพื่ออำนวยความสะดวกให้ผู้เล่นสื่อสารกับลูกบอลผ่านโทรศัพท์ของพวกเขา

แท็ก NFC (NFC Tags)

ความงามของโปรโตคอล NFC คือ เพียงอุปกรณ์หนึ่งเครื่องเท่านั้นที่ต้องเปิดใช้งาน ส่วนอีกเครื่องสามารถเป็นแบบไม่ได้รับพลังงาน/แบบผ่านได้ (passive) ในขณะที่ใช้คลื่นวิทยุจากอุปกรณ์ NFC ที่มีพลังงาน นี่ปูทางให้แท็ก NFC (NFC tags) แท็ก NFC มีหน่วยความจำ (ในบิต) พร้อมกับชิปวิทยุที่ติดกับแอนเทนนา

แท็ก NFC เป็น ชิปที่ไม่ต้องการพลังงาน ที่ดึงพลังงานจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของอุปกรณ์ NFC อีกเครื่องที่มีพลังงาน ชิปเล็กๆ นี้ไม่ต้องการแหล่งพลังงานหรือแบตเตอรี่ เนื่องจากนี้ ฟังก์ชันพื้นฐานที่สุดที่แท็ก NFC อาจถูกใช้คือ การแทนที่รหัส QR แบบเก่า

แท็ก NFC สามารถติดตั้งบนวัตถุจริงได้อย่างใดๆ เช่น ผลิตภัณฑ์ เพื่อติดตามสินค้าคงคลังของร้าน แท็ก NFC สามารถเขียนโปรแกรมด้วยข้อมูลใดๆ แล้วติดตั้งบนผลิตภัณฑ์ใดๆ ซึ่งสามารถอ่านได้ผ่านอุปกรณ์ที่รองรับ NFC อีกเครื่อง (อย่างโทรศัพท์อัจฉริยะหรือนาฬิกาอัจฉริยะ) ตัวอย่างเช่น แท็ก NFC หรือแท็กอัจฉริยะอาจถูกฝังในแผ่นพับของบุคคลทางการเมือง และเมื่อสแกนผ่านอุปกรณ์ NFC อีกเครื่อง เว็บไซต์ของผู้สมัครอาจแสดงขึ้น ทำให้เห็นประวัติและคุณสมบัติของผู้สมัคร ดังนั้น 基本上ไม่มี ขีดจำกัด ใน การใช้งานที่เป็นไปได้ ของ แท็ก NFC แท็ก NFC สามารถเป็นรูปสติกเกอร์ สายข้อมือ เป็นต้น ตัวอย่างน่ารักของแท็ก NFC คือ ตุ๊กตา Nintendo's Amiibo เมื่อสแกนด้วยคอนโซล ผู้ใช้อาจได้ไอเทม ตัวละครพิเศษ หรือบริบทเพิ่มเติม ขึ้นอยู่กับตุ๊กตาหรือเกม

ประเภทและขนาดของข้อมูลบนแท็ก NFC ขึ้นอยู่กับ ความจุหน่วยความจำ ของแท็กที่ใช้ จนถึงปัจจุบัน มี ห้าประเภท ของ แท็ก NFC ประเภท 1 ถึง 5 แตกต่างกันในความจุการจัดเก็บ ความสามารถอ่าน/เขียน ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูล เป็นต้น บุคคลใดๆ สามารถซื้อแท็ก NFC และเขียนโปรแกรมด้วยข้อมูลที่ต้องการได้ เพียงแท็ก NFC ประเภท 1 ถึง 3 เท่านั้นที่เขียนซ้ำได้ แม้ผู้ใช้/ผู้ผลิตจะตั้งค่าให้เป็นแบบอ่านอย่างเดียวได้

กลไกการทำงานของแท็ก NFC

กลไกการทำงานพื้นฐานของแท็ก NFC คล้ายกับแท็ก RFID เนื่องจากใช้คลื่นวิทยุสื่อสารกับอุปกรณ์ NFC อีกเครื่อง คลื่นวิทยุจากอุปกรณ์ NFC ที่มีพลังงาน สอบถามแท็ก NFC เพื่อข้อมูล และแท็กที่ดึงพลังงานผ่านคลื่นเหล่านี้ ส่งสัญญาณเข้ารหัสกลับ ซึ่งจะถูกตรวจสอบบนอุปกรณ์ NFC ที่มีพลังงาน เพื่อดำเนินการแลกเปลี่ยนข้อมูลให้เสร็จสมบูรณ์ แท็ก NFC สามารถสื่อสารกับ อุปกรณ์ NFC ได้เพียงเครื่องเดียวในเวลาเดียวกัน

NFC Tag Reader (เครื่องอ่านแท็ก NFC)

เพื่อดึงข้อมูลจากแท็ก NFC ผู้ใช้จำเป็นต้องใช้เครื่องอ่านแท็ก NFC (NFC tag reader) ต่างจาก RFID ที่ใช้เครื่องอ่าน RFID เฉพาะทาง (อย่างที่ประตูหน้าร้าน เพื่อตรวจสอบสินค้าคงคลัง) ผู้ใช้อาจไม่จำเป็นต้องมีเครื่องอ่าน NFC เฉพาะทาง โทรศัพท์หรือนาฬิกาอัจฉริยะของเขาอาจเพียงพอแล้ว บางผู้ใช้อาจต้องติดตั้งแอปเพื่อสแกนแท็ก NFC ในขณะที่ฟีเจอร์อาจเป็นตัวในตัว (built-in) ในโทรศัพท์ของพวกเขา Apple ได้ติดตั้ง App Clips ใน iOS เพื่ออำนวยความสะดวกให้ผู้ใช้ในการใช้เครื่องอ่านแท็ก NFC เฉพาะทาง อย่าสับสนกับคำว่า reader หลายเครื่องอ่านแท็ก NFC สามารถไม่เพียงแค่อ่านจากแท็ก แต่ยังสามารถ เขียน ลง แท็ก ได้อีกด้วย ข้อมูล ที่ถ่ายโอนระหว่างแท็ก/เครื่องอ่าน NFC เป็น เข้ารหัส และอยู่ในรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูล NFC

กลไกการทำงานของเครื่องอ่านแท็ก NFC

ตามที่อภิปรายแล้ว เครื่องอ่านแท็ก NFC ต้องการ พลังงาน (จากแบตเตอรี่หรือแหล่งพลังงาน) เพื่ออ่านข้อมูลจากแท็ก NFC เพื่อทำเช่นนั้น กระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่าน คอยล์ของเครื่องอ่าน ซึ่งสร้าง สนามแม่เหล็กไฟฟ้า รอบเครื่องอ่าน เมื่อ แท็ก NFC เข้าใกล้ เครื่องอ่าน จะเกิด การจับคู่แบบเหนี่ยวนำ (inductive coupling) ระหว่างคอยล์ของแท็กและเครื่องอ่าน (กฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำ) เนื่องจากการจับคู่นี้ แท็ก จะ เปิดใช้งาน และ การถ่ายโอนข้อมูล เกิดขึ้นโดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า Manchester Coding เทคนิคการเข้ารหัสนี้ กำหนด ค่าบाइनนารี จาก พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้า ของแท็ก และค่าเหล่านี้จะถูก แปลง เป็น ข้อมูลที่มนุษย์อ่านได้ กระบวนการทั้งหมดนี้อาจเกิดขึ้น ภายในไม่กี่วินาที

ใช้โทรศัพท์มือถือเป็นเครื่องอ่านแท็ก NFC

เทอร์มินัลชำระเงินแบบไร้การสัมผัส เป็นหนึ่งในเครื่องอ่าน NFC ที่ใช้กันมากที่สุด แต่ผู้ใช้ทั่วไปอาจชอบใช้โทรศัพท์มือถือของพวกเขาในการสแกนแท็ก NFC

ใช้โทรศัพท์ Android เป็นเครื่องอ่านแท็ก NFC

1. เปิด Settings ของโทรศัพท์ Android และเปิด Connected Devices
2. ตอนนี้ เลือก Connection Preferences และตรวจสอบว่าแสดงตัวเลือก NFC หรือไม่
3. หากแสดง แสดงว่าโทรศัพท์รองรับ NFC
4. ตอนนี้ แตะที่ NFC และ เปิดใช้งาน มัน
5. จากนั้น นำโทรศัพท์ 靠近 แท็ก NFC และหากโทรศัพท์รองรับโดยพื้นฐาน คุณอาจเห็นข้อมูลแท็กบนหน้าจอโทรศัพท์
6. หากโทรศัพท์ไม่รองรับการอ่านแท็ก NFC โดยพื้นฐาน ให้เปิด Play Store และติดตั้ง แอปอ่าน NFC (อย่าง NFC Tools, Tiger เป็นต้น)
7. ตอนนี้ ให้เปิดแอปอ่าน NFC และใช้มันสแกนแท็ก NFC

ใช้ iPhone เป็นเครื่องอ่านแท็ก NFC

iPhone ใช้การสแกน NFC สองประเภท In-App Tag Reading (ผู้ใช้สแกนแท็ก NFC ด้วยตนเอง) และ Background Tag Reading (iPhone สแกนแท็ก NFC ในพื้นหลังโดยอัตโนมัติ)

1. เปิด Settings ของ iPhone และเลือก General
2. ตอนนี้ เปิด NFC และ เปิดใช้งาน มัน
3. จากนั้น กดปุ่ม back จนกว่าจะเห็นเมนู iPhone Settings
4. ตอนนี้ เปิด Control Center และ เพิ่ม NFC Tag Reader ไปที่ Included Controls
5. จากนั้น สไลด์ลง บนหน้าจอ iPhone และแตะที่ NFC Tag Reader เพื่อเปิดใช้งาน
6. จากนั้น นำไป ใกล้ แท็ก NFC และข้อมูลของแท็กจะแสดงบนหน้าจอโทรศัพท์

สร้างแท็ก NFC ของคุณเอง

แท็ก NFC เป็นสินค้าที่ค่อนข้างถูก และใครก็สามารถเขียนโปรแกรมให้ทำงานต่างๆ ได้ แท็ก NFC ว่าง (ซึ่งสามารถสั่งซื้อออนไลน์ได้ง่าย) อุปกรณ์ ที่รองรับ NFC (เช่น โทรศัพท์ของคุณ) และ แอปพลิเคชันเขียนโปรแกรม NFC เป็นข้อกำหนดในการเขียนโปรแกรมแท็ก NFC NFC Tools, Tiger และ NFC TagWriter by NXP เป็นตัวอย่างของแอปพลิเคชันที่สามารถใช้เขียนโปรแกรมแท็บ NFC ได้ ผู้ใช้อาจใช้แอปพลิเคชันเหล่านี้สร้างแท็ก NFC ที่สร้างสรรค์ เช่น ผู้ใช้อาจวางแท็ก NFC ใกล้เตียง และเมื่อจะนอน เขาสามารถทำให้โทรศัพท์เงียบได้โดยแค่สแกนแท็ก NFC (ซึ่งตั้งค่าให้เข้าสู่โหมดนอน) นอกจากนี้ ผู้ใช้อาจเขียนโปรแกรมแท็ก NFC ให้เก็บ SSID และรหัสผ่าน Wi-Fi ของเขา เมื่อแขกขอข้อมูล Wi-Fi ให้แค่ขอให้แขกสแกนแท็ก และหลังสแกน อุปกรณ์ของแขกจะเข้าร่วมเครือข่าย Wi-Fi นี่เป็นเพียงตัวอย่าง ผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรมแท็ก NFC ตามที่ชอบ และมีการใช้งานที่ไม่มีขีดจำกัด ผู้ใช้ iPhone อาจใช้ Automations ใน Shortcuts เพื่อใช้แท็ก NFC ในระดับถัดไป