O que são tags e leitores NFC? Como eles funcionam?

NFC, ou comunicação de campo próximo, é uma tecnologia sem fio popular que permite a transferência de dados entre dois dispositivos próximos um do outro. Muitas vezes, é usado como uma alternativa mais rápida e segura aos códigos QR para outras aplicações de curto alcance, como pagamentos móveis. Praticamente, não há muita tecnologia – você tem dispositivos de leitura eletrônica que permitem a leitura de dados de várias tags NFC.

As tags NFC são surpreendentemente versáteis e tendem a ser úteis em situações em que você deseja transferir pequenas quantidades de dados sem esforço. Afinal, tocar em uma superfície leva menos tempo e esforço do que usar o emparelhamento Bluetooth ou outros métodos convencionais de comunicação sem fio. Câmeras digitais e fones de ouvido, por exemplo, têm tags NFC incorporadas que você pode tocar para iniciar rapidamente uma conexão com o dispositivo.

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Se você já se perguntou como as tags e leitores NFC funcionam, este artigo é para você. Nas seções a seguir, daremos uma olhada rápida em como eles funcionam e como você pode ler e gravar dados em uma tag usando seu smartphone.

Como funcionam as tags NFC?

As tags NFC vêm em uma variedade de formas e tamanhos. Os mais simples são geralmente construídos na forma de um adesivo quadrado ou circular. Esses tipos de etiquetas têm uma construção extremamente simples – consistem em uma fina bobina de cobre e um pequeno espaço de armazenamento em um microchip.

A bobina permite que a etiqueta receba energia sem fio do leitor NFC por meio de um processo conhecido como indução eletromagnética. Essencialmente, sempre que você aproxima um leitor NFC alimentado da tag, esta é energizada e transmite quaisquer dados armazenados em seu microchip para o dispositivo. As marcas também podem usar criptografia de chave pública se dados confidenciais estiverem envolvidos para evitar spoofing e outros ataques maliciosos.

Como a estrutura básica de uma etiqueta NFC é bastante direta, você pode ajustar o hardware necessário em uma série de fatores de forma. Considere cartões-chave de hotel ou cartões de acesso em geral. Normalmente, também são apenas um cartão de plástico com alguns enrolamentos de cobre e alguma memória em um microchip. O mesmo princípio se aplica a cartões de crédito e débito equipados com NFC, que contêm traços finos de cobre ao longo do perímetro do cartão.

É importante notar que os dispositivos com tecnologia NFC, como smartphones e tablets, também são capazes de atuar como uma etiqueta NFC. Ao contrário do RFID, que suporta comunicação unilateral, o NFC pode facilitar a transferência bidirecional de dados. Isso permite que seu telefone, por exemplo, emule uma etiqueta NFC incorporada como as usadas para pagamentos sem contato. Esses são dispositivos muito mais avançados, é claro, mas o modo básico de operação ainda é o mesmo.

Tipos de tags NFC

A maioria das etiquetas NFC segue o padrão ISO 14443 para transmissão de dados sem fio baseada em proximidade. Existem cinco subtipos também, convenientemente rotulados de tipo 1 a 5. As tags do tipo 1 são as menos avançadas, pois são capazes de armazenar apenas menos de um kilobyte de dados. São apenas algumas centenas de caracteres de texto – portanto, essa tag tem memória suficiente para conter uma URL ou senha de Wi-Fi, mas não muito mais. As velocidades de transferência também não são particularmente grandes, em torno de 100 kbps.

Na outra extremidade do espectro, as tags NFC Tipo 5 são capazes de armazenar 32 KB na memória. Eles também podem transferir dados cerca de quatro vezes mais rápido do que as tags Tipo 1. Ainda não são muitos dados, em comparação com um cartão microSD típico do mesmo tamanho físico. No entanto, é mais do que suficiente para casos de uso como emissão de bilhetes e controle de acesso. Esses tipos de etiquetas também podem oferecer recursos adicionais, como resistência à violação e recursos aprimorados de tratamento de interferências.

Como seria de se esperar, porém, as etiquetas NFC mais avançadas também custam mais para serem fabricadas. Considerando como poucos dados são frequentemente transferidos por meio desse meio, a maioria dos aplicativos é suficientemente servida pelos tipos mais primitivos. As etiquetas dos tipos 1 e 2, que são muito mais comuns, custam apenas alguns centavos se adquiridas a granel.

As tags NFC geralmente são habilitadas para leitura e gravação, portanto, você pode reutilizá-las conforme achar necessário. Isso reduz ainda mais o custo de implantação para casos de uso em grande escala.

Consulte Mais informação: Por que não estamos usando o NFC em todo o seu potencial?

E quanto ao AirTag da Apple e outras marcas inteligentes?

Você já deve ter ouvido falar de rastreadores de objetos pessoais, como o Apple AirTag e o Galaxy SmartTag + da Samsung. Mesmo que seus nomes façam você acreditar que são tags NFC, esses rastreadores dependem de diferentes protocolos sem fio com um alcance maior.

O Bluetooth Low Energy, por exemplo, funciona a vários metros e não requer proximidade ou contato como o NFC. Outra tecnologia sem fio em ascensão é a banda ultra-larga (UWB). Resumindo, os dispositivos podem usar UWB para obter consciência posicional, permitindo que você localize um AirTag com precisão de centímetro. Smartphones premium lançados após 2019, como o iPhone 11 e Galaxy S21, incluem suporte UWB.

Dito isso, os AirTags da Apple também incluem uma etiqueta NFC contendo as informações de contato do proprietário. Se você encontrar um rastreador perdido, basta encostar nele qualquer smartphone compatível com NFC. Ou se você tiver um extra disponível, você pode redirecionar a tag para automação, como discutiremos em uma seção posterior.

Como funcionam os leitores NFC?

Até agora, discutimos apenas as tags NFC, mas e os leitores? Bem, já estabelecemos que os leitores NFC fornecem energia e leem dados de tags passivos. Para conseguir isso, os leitores NFC precisam de uma fonte de energia para passar uma corrente elétrica por meio de uma bobina própria. Isso gera um campo magnético alternado nas imediações do leitor. Trazer uma etiqueta na faixa deste campo magnético finalmente resulta no acoplamento indutivo entre as duas bobinas, graças à lei da indução de Faraday.

Depois que a tag é ligada, o processo real de transferência de dados também é bastante simples. Os leitores podem detectar como uma etiqueta NFC modula o campo eletromagnético. Uma técnica conhecida como codificação Manchester é usada para determinar os valores binários (zeros e uns) dos pulsos eletromagnéticos. Finalmente, esses valores binários são convertidos em texto legível por humanos. Mas não se preocupe – você não precisa saber de nada para usar uma etiqueta ou leitor NFC no mundo real.

Os terminais de pagamento sem contato são talvez os leitores NFC mais amplamente disponíveis. Gateways de acesso de transporte público estão em segundo lugar. Em ambos os casos, você recebe uma etiqueta NFC exclusiva na forma de um cartão ou token com seu saldo ou informações de conta armazenadas nele. Enquanto isso, os leitores são normalmente dispositivos fixos com uma conexão ativa de energia e dados, às vezes por meio de bateria e conexão Wi-Fi, respectivamente.

Tags NFC: como ler e gravar dados

Conforme mencionado anteriormente, a maioria dos smartphones de gama média e premium contém hardware NFC atualmente. Isso torna a leitura de uma etiqueta NFC existente bastante simples, basta usar a parte de trás do seu smartphone para fazer contato físico com ela. Dependendo do conteúdo da tag, um pop-up deve aparecer automaticamente em seu dispositivo e solicitar que você conclua uma ação. Por exemplo, uma tag com um URL pode exibir o navegador da web, enquanto uma tag embutida em um par de fones de ouvido iniciará automaticamente o emparelhamento Bluetooth.

Consulte Mais informação: Como usar NFC no Android

Quanto à gravação ou substituição de dados, lembre-se de que nem todas as tags NFC são capazes de operação de leitura / gravação. Certos tags, como aqueles programados para controle de acesso, podem ter proteções de gravação para evitar adulteração ou modificação não autorizada. Adesivos NFC sem marca e cartões como o NTAG 213 e 215 são sua melhor aposta para tags NFC regraváveis. Eles podem ser comprados na prateleira de varejistas de eletrônicos ou até mesmo em sites gerais como a Amazon.

Com uma etiqueta NFC regravável, você pode programá-la para fazer o que quiser. Aplicativos como ferramentas NFC permitirão que você escreva um contato, informações de emparelhamento Bluetooth, link de site ou configuração de Wi-Fi em uma etiqueta. Para um exemplo mais avançado, você pode combinar tags NFC com um aplicativo de automação como Tasker no Android ou Shortcuts no iOS para realizar ações como acender uma luz.

E isso é tudo que você precisa saber sobre tags e leitores NFC. Se você quiser saber mais sobre os fundamentos da tecnologia e seus casos de uso no mundo real, considere verificar nosso guia abrangente sobre NFC.