NFC(Near Field Communication) 원리

1. 개요
 - NFC는 2002년 소니와 네덜란드 NXP 반도체가 개발한 근거리 무선통신 규격
 - 13.56MHz 주파수를 사용하여 10cm 이내 거리에서 낮은 전력으로 전자기기간의 무선통신을 가능하게하는 비접촉 근거리 무선 통신 규격
 - 신분증과 신용카드를 대체할 수 있는 차세대 모바일 기술
 - RFID 기술의 일종으로 10cm 이내의 거리에서 양방향으로 데이터의 송수신 지원

2. NFC 기술 특징
 - 초당 전송 속도 424kbps
 - 근접 특성과 암호화 기술로 보안성이 우수
 - 편리한 연결(단말기간 복잡한 페어링 절차가 없으 0.1초 이내에 인식가능)
 - 단말가와 단말기간 P2P가 가능하며 블루투스, 와이파이, UWB와도 호환 가능
 - 스마트 카드에 비해 양방향성, 저장 메모리 크기, 서비스 다양성 등이 우수

3. 유사기술과 비교

 가. 블루투스와 비교

- 블루투스가 버전 별로 속도 차이가 있지만, 가장 많이 쓰이는 블루투스 2.0이 2.1Mbit/s의 속도를 보이는 것에 반해, NFC는 424kbit/s로 블루투스에 비해 느린 속도로 작동
-  NFC가 블루투스와 비교했을 때 작동범위와 속도가 훨씬 떨어지는데도 최근들어 주목받는 이유는 아이러니하게도 작동범위와 속도 때문
- 결제시스템의 경우 10cm의 짧은 작동범위는 해킹의 위험에서 벗어날 수 있다는 장점, 또한 NFC의 셋업타임은 0.1초 정도로 매우 짧음

 나. RFID와 비교

- RFID는 바코드입니다. 즉, 일방적인 ‘읽기’의 기능만 지원
- 하지만, NFC는 양방향의 데이터 송수신이 가능합니다. 그래서 더욱 많은 정보를 손쉽고 빠르게 교환 가능
- RFID는 보다 넓은 거리를 수용하지만, NFC는 아주 근접한 거리만을 인식함
- NFC는 기존의 RFID에서 확장된 개념

이름	NFC	블루투스	RFID
통신속도	424kbps	50 Mbps/s(v 5.0)	양방향통신불가 (단방향만지원)
통신거리	10cm	400m	규격과 방식에 따라 다름 (수십 cm)
사용기기	스마트폰	노트북, 스마트폰, 헤드셋	티머니, 교통카드
셋업타임	0.1초	0.1초	0.1초
기존 RFID와 호환	가능	불가능	가능

4. NFC 통신 동작 유형

  가. P2P 모드

- 능동형 NFC 기기가 상호 통신하는 형태
- 통신 속도가 빠르지 않아서 소량의 데이터 송수신에 활용
- 명함, 연락처, 사진 등의 전자적 형태의 데이터 교환에 활용

  나. 카드 에뮬레이션 모드

- 전통적인 비접촉 IC 카드처럼 일종의 수동형 태그 역할
- 기기 내 저장하고 있는 정보를 외부의 능동형 리더기에 전달
- 비접촉 결제, 교통카드, 출입통제 등의 분야에 활용

  다. Reader/Writer 모드

- 외부의 수동형 태그 정보를 읽어 들이는 형태
- 스마트폰이 리더기로 작동
- 쇼핑할 때 필요한 모바일 쿠폰을 NFC를 통해 저장하고 물건을 구입할 때 저장된 쿠폰을 이용할 수 있음

NFC 통신모드

NFC는 통신하는 두 기기 안에 내장되어 있는 루프 안테나 사이에 발생하는
자기장을 통해서 데이터 전송이 이루어 집니다.
리더와 리더 통신을 위한 능동통신모드(Active 모드)와
리더와 태그 통신을 위한 수동통신모드(Passive 모드)로 구별합니다.

능동통신모드(Active 모드)

송신기(initiator)와 수신기(target) 모두 전력 공급기로써 역할을 하며
선택적으로 전자기장을 생성하여 통신할 수 있습니다.
한 기기가 데이터를 수신할 때는 고주파 전자기장을 비활성화 시킴으로써
수신기 기기 처럼 동작합니다.

수동통신모드(Passive 모드)

송신기 기기가 반송파 전자기장을 수신기 기기에 제공하여
수신기 기기는 현재의 전자기장을 모듈레이팅하여 응답합니다
target기기는 initiator가 제공하는 전자기장에 의해 전력을 공급받아 동작하기 떄문에
무선응답기(transponder) 라고 불리기도 합니다.
수동통신모드는 P2P와 RFID 통신을 위한 확장모드이며,
P2P 모드에서의 장점으로는 목표기가 전원을 절약할 수 있습니다.