NFC Tag Reader là gì? Cách sử dụng? [Android & iOS]

Near Field Communication gọi tắt là NFC. Là giao thức dùng bởi hai thiết bị (như hai điện thoại hoặc đồng hồ) để giao tiếp không dây khi đặt gần nhau. Giao thức NFC khá tương tự RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) nhưng phạm vi ngắn hơn (thường 4 CM hoặc 1.5 inch, tối đa 10 CM hoặc 4 inch). NFC có thể xem như kết hợp RFID và Bluetooth nhưng không cần khám phá thiết bị (device discovery) như Bluetooth. Ngoài ra, RFID là giao thức một chiều, NFC là giao thức hai chiều.

Lịch sử sơ lược giao thức NFC

NFC nổi tiếng năm 2020 do đại dịch Coronavirus nhưng phát triển từ 1983 dưới dạng RFID và NFC được phê duyệt chuẩn ISO năm 2003. NFC lần đầu ra mắt 2006 trên điện thoại Nokia và Samsung tham gia 2010 ra mắt Samsung NEXUS S Android có NFC. Giao thức được Apple áp dụng 2014 trên iPhone 6. NFC là xương sống của thanh toán không tiếp xúc. Ước tính khoảng 2 tỷ thiết bị hỗ trợ NFC (điện thoại, laptop, v.v.) và khoảng 20% dân số thế giới truy cập NFC.

Hoạt động và Ứng dụng NFC

Để dùng NFC, hai thiết bị hỗ trợ NFC (ví dụ điện thoại) đặt cách nhau vài CM và trao đổi thông tin không dây. Danh sách ngắn cho việc NFC dùng:

Truyền Dữ liệu Lớn (nhạc, video, v.v.). Android ngừng Android Beam (Android 10 trở lên) hỗ trợ truyền file.
Giấy tờ Định danh Điện tử (menu nhà hàng, thẻ bảo mật).
Thẻ từ (Keycards) hoặc Thẻ đi lại & Thẻ lên máy bay.
Thanh toán không tiếp xúc (gọi NFC/CTLS hoặc CTLS NFC).
Tích hợp Ứng dụng Thanh toán (Google Pay, Apple Pay) hoặc thẻ (thẻ tín dụng/ghi nợ).

Các loại Thiết bị NFC

Nhiều điện thoại hiện đại (Android, iPhone, v.v.), đồng hồ thông minh, một số laptop hiện nay có NFC tích hợp. Android từ phiên bản 4.4 có thể có khả năng này. iPhone 6 trở lên cũng có NFC tích hợp. Apple TV cũng hỗ trợ NFC. Thậm chí Nintendo Wii U, Nintendo 3DS, và dòng Amiibo của Nintendo cũng hỗ trợ NFC. Adidas trang bị chip NFC cho bóng đá Telstar 18 giúp cầu thủ giao tiếp với bóng qua điện thoại.

Thẻ NFC (NFC Tags)

Điểm đẹp của NFC là chỉ cần một thiết bị có nguồn, thiết bị kia có thể không nguồn/bị động dùng sóng vô tuyến từ thiết bị có nguồn. Điều này mở đường cho thẻ NFC. Thẻ NFC có bộ nhớ lưu trữ (bit), cùng chip radio gắn với ăng-ten.

Thẻ NFC là chip không nguồn lấy năng lượng từ cảm ứng từ của thiết bị NFC có nguồn. Những thẻ nhỏ này không cần pin hay nguồn. Do đó, chức năng cơ bản nhất thẻ NFC dùng là thay thế mã QR cũ.

Thẻ NFC gắn vào bất kỳ vật thực nào như sản phẩm theo dõi hàng tồn kho cửa hàng. Thẻ NFC lập trình với bất kỳ thông tin nào gắn vào sản phẩm, đọc qua thiết bị NFC khác (điện thoại, đồng hồ thông minh). Ví dụ, thẻ NFC hoặc thẻ thông minh nhúng vào tờ rơi nhân vật chính trị, khi quét qua thiết bị NFC khác, website ứng cử viên hiện ra, quảng cáo lý lịch. Vì vậy, thực tế không giới hạn cách dùng thẻ NFC. Thẻ NFC dạng sticker, vòng tay, v.v. Ví dụ dễ thương thẻ NFC là nhân vật Amiibo của Nintendo, khi quét bằng console, người dùng nhận vật phẩm, nhân vật đặc biệt, hoặc ngữ cảnh thêm tùy nhân vật/trò chơi.

Loại và dung lượng thông tin trên thẻ NFC phụ thuộc dung lượng bộ nhớ của thẻ. Hiện có năm loại thẻ NFC, loại 1 đến 5, khác dung lượng, khả năng đọc/ghi, tốc độ truyền, v.v. Bất kỳ ai mua thẻ NFC và lập trình dữ liệu cần thiết. Chỉ thẻ NFC loại 1-3 ghi lại được (rewritable), tuy người dùng/nhà sản xuất có thể cấu hình chỉ đọc (read-only).

Cơ chế hoạt động Thẻ NFC

Cơ chế cơ bản thẻ NFC tương tự thẻ RFID dùng sóng vô tuyến giao tiếp thiết bị NFC khác. Sóng vô tuyến từ thiết bị NFC có nguồn truy vấn thẻ NFC thông tin, thẻ lấy năng lượng qua sóng gửi tín hiệu mã hóa, được xác thực trên thiết bị NFC có nguồn hoàn tất trao đổi thông tin. Một thẻ NFC chỉ giao tiếp một thiết bị NFC tại một thời điểm.

Thiết bị đọc thẻ NFC (NFC Tag Reader)

Để lấy thông tin từ thẻ NFC, cần dùng thiết bị đọc thẻ NFC (NFC tag reader). Khác RFID, cần thiết bị đọc RFID chuyên dụng (như cửa hàng kiểm tra hàng tồn kho), người dùng có thể không cần thiết bị đọc NFC chuyên dụng, điện thoại hoặc đồng hồ thông minh đủ. Một số người cần cài app quét thẻ NFC, tính năng có thể tích hợp sẵn. Apple trang bị iOS App Clips hỗ trợ người dùng dùng thiết bị đọc NFC chuyên biệt. Đừng nhầm lẫn từ "reader" (thiết bị đọc), nhiều thiết bị đọc NFC không chỉ đọc từ thẻ mà còn ghi vào thẻ. Dữ liệu trao đổi giữa thẻ/thiết bị đọc NFC được mã hóa và định dạng trao đổi dữ liệu NFC.

Cơ chế hoạt động Thiết bị đọc thẻ NFC

Như đã thảo luận, thiết bị đọc thẻ NFC cần nguồn (pin hoặc nguồn) đọc dữ liệu từ thẻ NFC. Để làm, dòng điện qua cuộn dây đọc tạo trường từ quanh thiết bị. Khi thẻ NFC ở gần thiết bị đọc, cảm ứng cảm ứng (inductive coupling) giữa cuộn dây thẻ và đọc xảy ra (định luật cảm ứng Faraday). Do cảm ứng này, thẻ được cấp nguồn và trao đổi dữ liệu dùng kỹ thuật Manchester Coding. Kỹ thuật mã hóa này xác định giá trị nhị phân từ xung từ thẻ và chuyển đổi thành dữ liệu đọc được. Toàn bộ quá trình có thể diễn ra trong vài giây.

Dùng Điện thoại di động làm Thiết bị đọc thẻ NFC

Thiết bị thanh toán không tiếp xúc là thiết bị đọc NFC phổ biến nhất nhưng người dùng thường dùng điện thoại quét thẻ NFC.

Dùng điện thoại Android làm Thiết bị đọc thẻ NFC

Mở Settings (Cài đặt) Android mở Connected Devices (Thiết bị kết nối).
Chọn Connection Preferences (Tùy chọn kết nối) kiểm tra tùy chọn NFC hiển thị.
Nếu có thì điện thoại hỗ trợ NFC.
Nhấp NFC và bật (enable) nó.
Đưa điện thoại gần thẻ NFC nếu điện thoại hỗ trợ sẵn, bạn thấy dữ liệu thẻ trên màn hình.
Nếu điện thoại không hỗ trợ sẵn đọc thẻ NFC, mở Play Store cài ứng dụng đọc NFC (như NFC Tools, Tiger, v.v.).
Chạy ứng dụng đọc NFC dùng quét thẻ NFC.

Dùng iPhone làm Thiết bị đọc thẻ NFC

iPhone dùng hai loại quét NFC, In-App Tag Reading (Đọc thẻ trong ứng dụng - người dùng chủ động quét) và Background Tag Reading (Đọc thẻ nền - iPhone tự động quét thẻ NFC nền).

Mở Settings (Cài đặt) iPhone chọn General (Chung).
Mở NFC và bật.
Nhấp nút back (quay lại) cho đến khi menu iPhone Settings hiện.
Mở Control Center (Trung tâm điều khiển) thêm NFC Tag Reader vào Included Controls (Điều khiển bao gồm).
Vuốt xuống (swipe down) màn hình iPhone nhấp NFC Tag Reader bật nó.
Đưa gần thẻ NFC dữ liệu thẻ hiện trên màn hình.

Tự tạo Thẻ NFC

Thẻ NFC sản phẩm rẻ và ai cũng lập trình thực hiện tác vụ khác. Thẻ NFC trắng (blank NFC tag - dễ mua online), thiết bị tương thích NFC (ví dụ điện thoại), và ứng dụng lập trình NFC là yêu cầu lập trình thẻ NFC. NFC Tools, Tiger và NFC TagWriter by NXP là ví dụ ứng dụng lập trình thẻ NFC. Người dùng dùng ứng dụng tạo thẻ NFC sáng tạo vd: đặt thẻ NFC cạnh giường, khi đi ngủ đặt điện thoại lên thẻ NFC (cấu hình chế độ ngủ) để điện thoại chuyển sang chế độ im lặng. Cũng có thể lập trình thẻ NFC giữ SSID và mật khẩu Wi-Fi. Khách hỏi mật khẩu Wi-Fi, nhờ quét thẻ, thiết bị tự kết nối Wi-Fi. Chỉ là ví dụ; lập trình thẻ NFC tùy thích và dùng không giới hạn. Người dùng iPhone dùng Automations trong Shortcuts dùng thẻ NFC cấp độ cao hơn.