NFC (Near Field Communication)의 개요와 다른 무선기술과의 차이점

NFC는 전자 장치간에 안전한 양방향 상호 작용을 수행하는 단거리 무선 연결 기술을 제공하는데 사용되는 표준 기술입니다. 통신은 다른 많은 무선 통신과 마찬가지로 사용자가 설정하지 않아도 간단한 방법으로 설정됩니다. NFC는 사용자가 비접촉 트랜잭션을 수행하고 디지털 컨텐츠에 액세스하며 디바이스를 함께 터치하여 전자 디바이스를 연결할 수 있도록 합니다.

NFC 근거리 통신은 약 4~5 센티미터의 거리까지 비접촉 통신을 제공합니다. 이러한 방식으로 통신은 본질적으로 더 안전합니다. 왜냐하면 장치는 일반적으로 사용자가 의도한 경우에만 접촉하고 그에 따라서 통신하기 때문입니다.

NFC 근거리 통신을 사용하는 물리적 커넥터가 없기 때문에 연결이 보다 안정적이며 물리적 커넥터를 사용하는 시스템에서 발생하는 접촉 마모, 부식 및 오물 문제가 발생하지 않습니다.

NFC는 13.56 MHz의 주파수에서 유도 결합을 사용합니다. 이는 라디오 스펙트럼의 HF 부분에서 라이센스가 필요없는 할당입니다.

NFC는 RFID의 한 형태이지만 작동, 인터페이스 등을 관리하는 특정 표준을 가지고 있습니다. 즉, NFC 장비와 다양한 제조업체의 요소를 함께 사용할 수 있습니다. NFC 표준은 비접촉식 운영 환경뿐만 아니라 데이터 형식 및 데이터 전송 속도도 결정합니다.

NFC와 다른 무선 기술의 차이점

NFC는 사용된 기술뿐만 아니라 예상되는 응용프로그램에서도 다른 무선 기술과 구별되는 기술입니다.

• 블루투스 : Bleutooth와 NFC 모두 데이터 전송에 사용할 수 있지만 블루투스는 훨씬 먼 거리에서 데이터를 전송하도록 설계되었습니다. NFC는 가까운 거리에서만 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
• Wi-Fi / IEEE 802.11 : Wi-Fi는 근거리 통신망용으로 설계된 것으로 단거리 Peer-to-Peer 기술은 아닙니다.
• RFID : RFID는 많은 면에서 NFC와 매우 유사하지만, RFID는 훨씬 광범위한 기술입니다. NFC는 상호 운용성을 가능하게 하는 표준에 의해 정의되는 특정 사례입니다.

NFC는 매개 변수를 고려하여 특정 애플리케이션에 적합하므로 다른 형태의 무선 통신이 부적합한 지역에서 사용하기에 이상적입니다.

RFID와 NFC의 차이점

정의에 따르면, RFID는 전파를 사용하여 항목을 고유하게 식별하는 방법입니다. 최소한, RFID 시스템은 태그, 판독기 및 안테나를 포함한다. 리더는 안테나를 통해 태그에 질문 신호를 보내고 태그는 고유한 정보로 응답합니다. RFID 태그는 능동형 (Active) 또는 수동형 (Passive)중 하나입니다.

능동형 RFID 태그는 최대 100 미터의 판독 거리에서 방송할 수있는 자체 전원을 포함합니다. 판독 거리가 길어 능동형 RFID 태그는 위치 및 기타 물류 개선이 중요한 많은 산업 분야에 이상적입니다.

수동형 RFID 태그에는 자체 전원이 없습니다. 대신 RFID 리더에서 전송된 전자기 에너지에 의해 전원이 공급됩니다. 전파가 태그에 전력을 공급할 수 있을 정도로 강해야 하므로 수동 RFID 태그는 가까운 접촉 거리에서 최대 25 미터의 판독 거리를 가집니다.

수동형 RFID 태그는 주로 3가지 주파수 범위에서 작동합니다.

■ Low Frequency (LF) 125 -134 kHz

■ High Frequency (HF)13.56 MHz

■ Ultra High Frequency (UHF) 856 MHz to 960 MHz

근거리 무선 통신 (NFC) 장치는 고주파 (High Frequency) RFID 리더 및 태그와 동일한 주파수 (13.56MHz)에서 작동합니다. NFC 형식의 표준 및 프로토콜은 ISO/IEC 14443, FeliCa에 요약된 RFID 표준 및 ISO/IEC 18092의 일부 규격을 기반으로 합니다. 이러한 표준은 근접식 카드에서 RFID 사용에 대한 표준을 처리합니다.

NFC 장치는 HF RFID의 하위의 버전으로서 무선 주파수의 짧은 판독 범위 한계를 이용했습니다. NFC 장치는 일반적으로 수 센티미터 이하의 서로 근접해야 하므로 스마트폰과 같은 소비자 장치 간의 보안 통신에 널리 사용됩니다.

상호간 통신은 일반적인 RFID 장치와 NFC를 구분하는 기능입니다. NFC 장치는 리더 및 태그로 모두 작동할 수 있습니다. 이러한 독특한 능력으로 인해 NFC가 비접촉 결제 방식으로 널리 채택되었는데, 이는 모바일 업계의 영향력있는 업체가 최신 스마트폰에 NFC를 포함시키는 결정을 내리는 주요 요인입니다. 또한 NFC 스마트폰은 두 장치를 함께 탭하여 한 스마트폰의 정보를 다른 스마트폰으로 전달하므로 연락처 정보나 사진과 같은 데이터를 간단한 작업으로 처리합니다. 최근에는 스마트 포스터를 사용하여 소비자에게 정보를 전달하는 광고 캠페인을 보았을 수 있습니다.

또한 NFC 장치는 수동 NFC 태그를 읽을 수 있으며 일부 NFC 장치는 ISO 15693을 준수하는 수동 HF RFID 태그를 읽을 수 있습니다. 이러한 태그의 데이터에는 특정 모바일 응용 프로그램 열기와 같은 장치 명령이 포함될 수 있습니다. 광고, 포스터 및 표지판에서 HF RFID 태그 및 NFC 태그를 더 자주 볼 수 있습니다. 이는 소비자에게 정보를 전달하는 효율적인 방법이기 때문입니다.

생체에 이식될 RFID 사용법 및 주의점

생체 (동물 또는 인간과 같은) 내부에 이식되도록 의도된 RFID 장치에는 특별한 요구 사항이 있습니다. 이식될 RFID 장치는 살아있는 조직을 자극하거나 반응하지 않는 특별한 종류의 케이스에 넣어야 합니다. 케이싱은 또한 칩을 활성화시키는 스캐닝 무선 주파수 빔에 대해 투명해야합니다. 일부 RFID 공급 업체는 이러한 응용 분야에서 사용하기 위해 생체 적합성 유리를 만들었습니다.

살아있는 유기체 내에 배치되는 것과 관련된 잠재적인 문제점중 하나는 작은 RFID 장치가 피부 아래를 이동할 수 있다는 것입니다. 이것은 주변 조직이 케이싱까지 자라서 실제로 결합하도록하는 특수 재료를 사용함으로써 피할 수 있습니다.

식별 번호를 포함하는 마이크로칩을 활성화시키는 고주파는 수 피트 (또는 그 이하) 이내에서만 유용하기 때문에, RFID 칩은 전형적으로 피부 표면에 매우 가깝게 삽입됩니다.

이식용 RFID 장치의 배치는 일반적으로 hyperdermic 타입 바늘로 이루어집니다. 이 삽입 방법은 또한 장치의 모양과 크기를 결정합니다. 임플란트식 RFID 장치는 전형적으로 쌀알정도의 크기 및 직경을 가집니다. 애완견을 위한 이식용 RFID 장치는 일반적으로 견갑골 사이에 이식됩니다.

RFID 태그는 소의 내부에도 이식될 수도 있습니다. RFID 장치가 설치된 모든 젖소들에 대한 논의는 광우병에 대한 두려움에 기인한 것입니다. 애완견 주인은 문신보다는 애완 동물을 식별하기 위해 RFID 태그를 사용했습니다 (보다 전통적인 방법).

VeriChip 태그와 같은 RFID 태그도 인간 내부에 삽입할 수 있습니다.

RFID 동작 방식

무선 주파수 식별 (RFID) 시스템은 세 부분으로 구성됩니다.

▲ 스캐닝 안테나

▲ 데이터를 해석하는 디코더가 있는 송수신기

▲ 정보가 프로그래밍된 트랜스폰더 (Transponder) : RFID 태그)

스캐닝 안테나는 비교적 짧은 범위로 무선 주파수 신호를 출력합니다. RF 전파는 두 가지 작업을 수행합니다.

▲ 트랜스폰더 (RFID 태그)와 통신하는 수단을 제공

▲ 통신하기 위한 에너지를 RFID 태그에 제공 (수동 RFID 태그의 경우)

이것이 RFID 기술의 핵심 부분입니다. RFID 태그는 배터리를 포함할 필요가 없으므로 매우 오랜 시간 (수십년) 동안 사용할 수 있습니다.

스캐닝 안테나는 표면에 영구적으로 부착할 수 있습니다. 핸드 헬드 안테나도 제공됩니다. 그들은 필요한 모양을 취할 수 있습니다. 예를 들어, 통과하는 사람이나 물체의 데이터를 받아들이기 위해 문틀에 넣을 수 있습니다.

RFID 태그가 스캐닝 안테나의 필드를 통과하면 안테나로부터 활성화 신호를 감지합니다. 이는 RFID 칩을 "깨우고", 스캐닝 안테나에 의해 픽업될 마이크로 칩의 정보를 전송합니다.

또한, RFID 태그는 2 가지 유형중 하나일 수 있습니다. 액티브 RFID 태그에는 자체 전원이 있습니다. 이 액티브 RFID 태그의 이점은 정보 전송거리가 길게 동작하게 할 수 있다는 것입니다. 이러한 장치중 일부는 수명이 최대 10년까지 유지되도록 제작되었더라도 여전히 수명은 제한적입니다. 그러나 패시브 RFID 태그는 배터리를 필요로 하지 않으며 훨씬 더 작을 수 있으며 수명이 거의 제한되지 않습니다.

RFID 태그는 바코드 또는 기타 광학 판독 기술이 쓸 수 없는 다양한 상황에서 판독될 수 있습니다.

▲ 태그는 물체의 표면에 있을 필요가 없습니다 (따라서 마모의 대상이 되지 않습니다).

▲ 읽기 시간은 일반적으로 100 밀리초 미만입니다.

▲ 대량의 태그는 하나씩 읽는 것이 아니라 한번에 즉시 읽을 수 있습니다.

이것이 RFID의 작동 방식입니다.

RFID이란 무엇인가?

RFID이란 무엇인가?

RFID는 무선 주파수 식별 (Radio-Frequency IDentification)을 나타내는 용어로서, 소형 칩과 안테나로 구성된 소형 전자 장치를 말합니다. 이 칩은 일반적으로 2,000 바이트 이하의 데이터를 전송할 수 있습니다.

RFID 장치는 신용 카드 또는 ATM 카드 뒷면에 있는 바코드 또는 자기 띠와 같은 용도로 사용됩니다. 즉, 특정 객체에 대한 고유한 식별자를 제공합니다. 정보를 얻기 위해 바코드 또는 자기 띠를 스캔해야 하는 것처럼 RFID 장치를 스캔하여 식별 정보를 검색해야 합니다.

RFID의 잇점

위에서 언급한 다른 것들에 비해 RFID 장치의 중요한 장점은 RFID 장치를 스캐너에 정확하게 댈 필요가 없다는 것입니다. 바코드는 일반 점포 점원이 때때로 바코드를 읽는데 실패하는 경우가 많아 여러 차례 바코드를 스캔하는 경우가 있으며, 신용 카드와 ATM 카드도 자기 정보를 읽을때 실패하는 경우가 많습니다.

대조적으로, RFID 장치는 스캐너와의 거리가 수 미터 내에서 작동가능합니다. 예를 들어, 모든 식료품이나 물건을 가방에 넣은 채로 스캐너로 가방내의  모든 RFID 장치를 쿼리하고 즉시 구매 금액을 합산할 수 있습니다.

RFID 기술은 개발한지 50년 이상 되었지만, 실제 활용된지는 얼마되지 않습니다. Alien Technologies는 최근 태그당 약 10 센트의 비용으로 질레트에 5억 개의 RFID 태그를 판매했습니다.

RFID가 활용되는데 오랜 시간이 걸린 한 가지 이유는 업계 표준이 부족하기 때문입니다. RFID가 제공하는 많은 잇점은 회사와 회사로 또는 국가와 국가로의 물품을 추적할시 추적을 용이하게 하는데, RFID 기술에 투자한 대부분의 회사는 태그를 사용하여 통제 범위내의 항목에 대해서만 추적하기 때문입니다.

아래 표는 RFID 종류에 따른 사용 주파수와 사용가능한 거리 등를 보여줍니다.

RFID의 일반적인 문제점

RFID의 일반적인 문제점중 하나는 리더 충돌 및 태그 충돌입니다. 리더 충돌은 둘이상의 리더에서 오는 신호가 겹칠때 발생합니다. 태그가 동시에 쿼리에 응답할 수 없습니다. 이 문제를 피하려면 시스템을 신중하게 설정해야 합니다. 태그 충돌은 작은 영역에 많은 태그가있을때 발생합니다. 그러나 읽기 시간이 매우 빠르기 때문에 공급 업체가 태그가 한 번에 하나씩 응답하도록 시스템을 개발하는 것이 더 쉽습니다.