Was ist NFC? Nahfeldkommunikation beim kontaktlosen Bezahlen

Der Begriff NFC taucht oft auf, wenn von Smartphones und kontaktlosem Bezahlen gesprochen wird.

Doch was genau ist NFC? Wie funktioniert die Technologie? Wofür wird NFC verwendet? Und was unterscheidet RFID von Bluetooth ?

Wir schauen uns die Bedeutung und Funktion dieser heutzutage unverzichtbaren Technologie genauer an.

Was ist NFC?

Das Akronym NFC steht für „Near Field Communication“, auf Deutsch „Nahfeldkommunikation“. NFC ist durch den Standard ISO/IEC 18092 genormt und ermöglicht die die kontaktlose Datenübertragung zwischen Geräten, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander (weniger als 10cm) befinden. . Das funktioniert durch Radiowellen mit einer Frequenz von 13,56 MHz.

Nahfeldkommunikation (NFC) zwischen zwei Geräten

Damit eine kontaktlose Datenübertragung möglich ist, müssen beide Geräte NFC-fähig sein.

Das erste Gerät, das Daten sendet, wird als Initiator bezeichnet. Es erzeugt eine Funkwelle, die vom zweiten Gerät, dem Transponder, empfangen wird. Dieser empfängt die Daten und sendet dann eine Antwort zurück an das erste Gerät.

Der Initiator liest Daten, die von sogenannten passiven Geräten übertragen werden, d. h. von Geräten, deren Transponder nicht mit Strom versorgt wird. Auch ein Lesegerät kann seinerseits zu einem passiven Element werden, wenn es mit einem aktiven Gerät kommuniziert.

Unterschied zwischen RFID und NFC

NFC basiert auf der RFID (engl.: radio-frequency identification, dt.: Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen). RFID nutzt zusätzliche Frequenzen und ist nicht auf 13,56 MHz beschränkt. Deswegen ist der Aktionsradius dieser Technologie größer als bei NFC (zwischen 10 cm und 200 m).

Wo wird NFC verwendet?

NFC ermöglicht den Informations- und Datenaustausch über kurze Distanzen durch elektromagnetische Wellen.

Wo wird diese Technologie genutzt?

Man kann NFC verwenden, um…

1. …die Daten eines passiven Geräts auszulesen:

einer Bankkarte
einer Fahrkarte
eines Smartphones im Modus „Kartenemulation“

2. …Daten zwischen zwei aktiven Geräten auszutauschen, z. B. zwischen zwei Smartphones.

Wie erwähnt, beläuft sich Aktionsradius von NFC auf maximal zehn Zentimeter. Für das Übertragen von Daten über größere Entfernungen müssen andere Technologien eingesetzt werden – wie RFID oder Bluetooth.

Beim kontaktlosen Bezahlen wird NFC zum Auslesen von Informationen verwendet, die auf EC- und Kreditkarten sowie in Wallets von Smartphones gespeichert sind.

Da durch NFC schnell Daten über kurze Distanzen übertragen werden können, ist es für bestimmte Zwecke besonders geeignet, z. B. für kontaktloses Bezahlen. Die geringe Reichweite ist nicht nur ausreichend, sondern aus Sicherheitsgründen für Zahlungen ideal.

In diesem Fall ist der Initiator (mit der Doppelfunktion des Sendens des Signals und des Lesens der zurückgesendeten Daten) das Zahlungsterminal, während die Bankkarte oder das Smartphone-Wallet (z.B.: Apple Pay) der Transponder ist.

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Die Positionierung der beiden Geräte zueinander ist wichtig, um deren Kommunikation zu ermöglichen. Deshalb findet man das Logo für Kontaktloses Zahlen auf Zahlungsterminals. Das Symbol ist dort nicht nur, um anzuzeigen, dass das Gerät diese Art von Transaktionen durchführen kann (das können alle neueren Modelle), sondern vor allem, damit der Kunde weiß, wo er seine Bankkarte oder sein Smartphone positionieren soll.

In Smartphones ist die Antenne im oberen Bereich verbaut, sodass das Gerät einfach an das Terminal geführt werden kann, ohne es drehen zu müssen.

Eine kleine Geschichtsstunde

Die Geschichte von NFC nimmt in den 1980ern ihren Anfang. In diesem Jahrzehnt meldete Charles Walton ein Patent für die RFID-Technologie an, auf der auch Nahfeldkommunikation basiert.

Zahlungskarten für den Nahverkehr wurden bereits im Jahr 1997 in Hongkong eingeführt. Diese basierten auf einer herstellereigenen Abwandlung der RFID-Technologie der Firma Sony.

Im Jahr 2002 melden Franz Atmann und Philippe Maugars für das Unternehmen Philips die Patente an, die den Grundstein für NFC legen.

Vier Jahre später, im Jahr 2006, legt das NFC-Forum, bestehend aus den Tech-Firmen Nokia, Philips und Sony, die Maßstäbe für diesen Datenaustauschstandard fest.

Im selben Jahr implementiert das finnische Unternehmen Nokia zum ersten Mal die NFC-Technologie in einem Mobiltelefon, genauer gesagt im Modell Nokia 6131.

Schon im Jahr 2005 startete in Deutschland der VDV eTicket-Service. Dieser ermöglicht den bargeldlosen Kauf von Tickets sowie die Aboverwaltung. Zur Ticketkontrolle werden spezielle Lesegeräte in Bahnen und Bussen genutzt. Mittlerweile nutzen mehr als 400 Nahverkehrsbetriebe deutschlandweit diese eTickets.

Unterschied zwischen NFC und Bluetooth

Beide Technologien für den kontaktlosen Datenaustausch werden auf allen neueren Smartphones genutzt. Sie operieren jedoch nicht über die gleiche Distanz und haben unterschiedliche Verwendungszwecke.

	NFC	Bluetooth
Entfernung	<10 cm	10 m
Frequenz	13,56 MHz	2,4 -2,5 GHz
Tempo	424 kbit/s	1 – 3 Mbit/s
Verbindung mit mehr als zwei Geräten	Nein	Ja
Vernetzung notwendig	Ja	Nein

Der wichtigste Unterscheidungsfaktor zwischen NFC und Bluetooth ist die Übertragungsdistanz, der zweitwichtigste die Übertragungsrate.

Um Fotos und Videos zwischen Smartphones auszutauschen oder sich mit einem anderen Gerät (Kopfhörer, Lautsprecher, Haushaltsgeräte) zu verbinden, ist Bluetooth praktischer. Man kann auf weitere Entfernung Daten mit einer schnelleren Rate übertragen.

Bei so vielen Verbindungsmöglichkeiten ist die Gefahr jedoch groß, dass sich die verschiedenen Geräte gegenseitig stören. Wie man das Problem löst? Bluetooth muss eingerichtet werden, damit die zwei entsprechenden Geräte miteinander kommunizieren können.

Eine separate Einrichtung wäre für kontaktlosen Zahlungen, bei denen es auf schnelle Interaktion mit verschiedenen Karten und Smartphone-Wallets ankommt, ungeeignet.

Diese Herausforderung löst NFC durch eine niedrige Fernkommunikationsfähigkeit. Sie beträgt maximal 10 cm und läuft optimal bei einem Abstand von weniger als 4 cm. Aufgrund der geringen Entfernung von Sender und Empfänger ist eine Störung durch ein anderes Gerät so gut wie ausgeschlossen.

NFC kombiniert optimal Schnelligkeit mit relativ hoher Sicherheit.

Für zusätzliche Sicherheit muss man auf Software-Ebene ansetzen. Zum Beispiel kann man die Eingabe eines Codes oder von Fingerabdrücken vorschreiben, um eine Transaktion ab einer bestimmten Betragshöhe zu autorisieren.