ما هي وحدة NFC؟

وحدة NFC، والمعروفة أيضًا باسم وحدة قارئ NFC، هي أحد مكونات الأجهزة التي تدمج وظيفة الاتصال قريب المدى (NFC) في جهاز أو نظام إلكتروني. تُستخدم هذه الوحدات لتمكين اتصال NFC بين الجهاز المدمج معه والأجهزة الأخرى التي تدعم تقنية NFC أو علامات NFC. وهو يتألف من المكونات الضرورية بما في ذلك هوائي NFC ووحدة التحكم الدقيقة أو وحدة تحكم NFC. فيما يلي تفاصيل للمكونات الرئيسية الشائعة في وحدات NFC:

المكونات الرئيسية المشتركة في وحدات NFC

1. هوائي أو ملف NFC

يعد هوائي NFC مكونًا مهمًا في الوحدة، حيث يقوم بتوليد المجالات الكهرومغناطيسية المطلوبة للاتصال عبر NFC. وهي مسؤولة عن إرسال واستقبال المجالات الكهرومغناطيسية المستخدمة للاتصالات. قد يختلف حجم الهوائي وتصميمه وفقًا لحالة الاستخدام المحددة وتصميم الجهاز.

2. متحكم دقيق أو وحدة تحكم NFC

وحدة التحكم الدقيقة أو وحدة تحكم NFC هي المسؤولة عن التحكم في تشغيل وحدة NFC. فهو يتعامل مع مهام مثل تشفير البيانات وفك تشفيرها وإدارة بروتوكولات الاتصال والتحكم في سلوك وحدة NFC. قد تحتوي وحدة التحكم أيضًا على ذاكرة لتخزين البيانات والبرامج الثابتة.

3. واجهة

تحتوي وحدات NFC عادةً على واجهة للاتصال بجهاز مضيف مثل الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي أو النظام المدمج. يمكن أن يكون ذلك على شكل موصل فعلي (مثل USB أو UART أو SPI أو I2C) أو واجهة لاسلكية (مثل Bluetooth أو Wi-Fi) لوحدات NFC الأكثر تقدمًا.

4. امدادات الطاقة

تتطلب وحدة NFC الطاقة لتشغيلها. تعمل عادةً باستهلاك منخفض للطاقة ويمكن إمدادها بالطاقة بعدة طرق، اعتمادًا على التطبيق، مثل طاقة USB أو البطارية أو الطاقة المباشرة من الجهاز المضيف.

5. البرامج الثابتة/البرمجيات

يحتوي البرنامج الثابت في وحدة NFC على تعليمات البرنامج المطلوبة للتعامل مع بروتوكول اتصال NFC وتبادل البيانات ووظائف الأمان. يدير البرنامج بدء وإنهاء اتصالات NFC ويوفر للمطورين واجهات برمجة التطبيقات لدمج وظائف NFC في التطبيقات. يمكن في بعض الأحيان تحديث البرامج الثابتة لدعم الميزات الجديدة أو معالجة الثغرات الأمنية.

كيف تعمل وحدة NFC

NFC هي تقنية اتصال لاسلكية تسمح بتبادل البيانات بين جهازين عندما يكون الجهازان على مسافة قريبة (عادةً في حدود بضعة سنتيمترات أو بوصات). تعمل وحدات NFC على تسهيل هذا الاتصال والعمل استنادًا إلى مبادئ الاتصال بالحث الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية (RF). فيما يلي شرح بسيط لكيفية عمل وحدة NFC:

عند تشغيل وحدة NFC، تتم تهيئتها وتصبح جاهزة للاتصال.

1. بداية

يبدأ الجهاز اتصال NFC عن طريق توليد مجال كهرومغناطيسي. يتم إنشاء المجال عن طريق تدفق تيار كهربائي عبر ملف NFC أو هوائي في جهاز البدء.

2. كشف الهدف

عندما يقترب جهاز آخر يدعم تقنية NFC (هدف) من جهاز الإطلاق، فإن ملف NFC أو الهوائي الخاص به يكتشف المجال الكهرومغناطيسي ويصبح متحمسًا له. يتيح ذلك للهدف الاستجابة لطلب البادئ.

3. تبادل البيانات

بمجرد إنشاء الاتصال، يمكن تبادل البيانات بين الجهازين. يستخدم NFC بروتوكولات اتصال مختلفة، بما في ذلك ISO/IEC 14443، وISO/IEC 18092، ومواصفات منتدى NFC، لتحديد كيفية تبادل البيانات بين الأجهزة.

4. قراءة البيانات

يمكن للبادئ قراءة المعلومات من الهدف مثل النص أو عنوان URL أو معلومات الاتصال أو أي بيانات أخرى مخزنة على علامة أو شريحة NFC المستهدفة. اعتمادًا على الوضع والبروتوكول المستخدم، يمكن لوحدة NFC بدء طلب للحصول على معلومات (على سبيل المثال، قراءة البيانات من علامة) أو الاستجابة لطلب من جهاز آخر.

5. كتابة البيانات

يمكن للبادئ كتابة البيانات إلى الهدف. تقوم وحدة التحكم NFC بمعالجة البيانات المستلمة ونقلها إلى الجهاز المضيف (مثل الهاتف الذكي أو الكمبيوتر) من خلال الواجهة الخاصة بها. على سبيل المثال، يُستخدم هذا عادةً لمهام مثل نقل الملفات أو تكوين الإعدادات أو تحديث معلومات علامة NFC.

6. نهاية

بمجرد اكتمال تبادل البيانات أو تحرك الجهاز خارج نطاق قريب، ينقطع المجال الكهرومغناطيسي ويتم إنهاء اتصال NFC.

7. التواصل من نقطة إلى نقطة

يدعم NFC أيضًا الاتصال من نظير إلى نظير، مما يسمح لجهازين يدعمان تقنية NFC بتبادل البيانات مباشرة. يعد هذا مفيدًا لمهام مثل مشاركة الملفات أو جهات الاتصال أو بدء تفاعلات أخرى. على سبيل المثال، يمكنك استخدام NFC لمشاركة الملفات أو إنشاء اتصال بين هاتفين ذكيين لأغراض مختلفة.

ومن الجدير بالذكر أن تقنية NFC مصممة للاتصالات قصيرة المدى، مما يجعلها أقل عرضة للتنصت من التقنيات اللاسلكية الأخرى مثل Wi-Fi أو Bluetooth، وبالتالي توفير طبقة إضافية من الأمان.

تطبيق وحدة NFC

تُستخدم وحدات NFC على نطاق واسع، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر:

1. الأجهزة المحمولة

توجد وحدات NFC بشكل شائع في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، وهي تتيح وظائف مثل الدفع بدون تلامس، ونقل البيانات من نظير إلى نظير، والاقتران القائم على NFC مع الأجهزة الأخرى.

2. التحكم في الوصول

تُستخدم وحدات NFC في أنظمة التحكم في الوصول لتوفير دخول آمن إلى المباني أو الغرف أو المركبات باستخدام بطاقات المفاتيح أو الشارات التي تدعم تقنية NFC. يمكن للمستخدمين الوصول عن طريق النقر على بطاقة NFC أو علامة على وحدة القارئ.

3. Ranرانسبوراتيشن

تُستخدم تقنية NFC في أنظمة إصدار التذاكر ودفع الأجرة بدون تلامس في وسائل النقل العام. يمكن للمسافرين الدفع مقابل وسائل النقل العام باستخدام البطاقات التي تدعم تقنية NFC أو الأجهزة المحمولة.

4. إدارة المخزون

تُستخدم وحدات NFC في أنظمة إدارة المخزون لتتبع العناصر وإدارتها باستخدام علامات أو علامات NFC.

5. بيع بالتجزئة

يمكن استخدام وحدات NFC للدفع عبر الهاتف المحمول والإعلان في بيئات البيع بالتجزئة. يمكن للعملاء إجراء الدفعات أو الوصول إلى معلومات إضافية عن المنتج من خلال النقر على أجهزتهم على محطة أو علامة تدعم تقنية NFC.

6. شهادة المنتج

تُستخدم علامات ووحدات NFC لمصادقة المنتجات وتزويد المستهلكين بمعلومات حول المنتج’أصالة وأصل وتفاصيل أخرى.

7. الرعاية الطبية

تُستخدم وحدات NFC في الرعاية الصحية لتحديد هوية المريض وإدارة الأدوية وتتبع الأجهزة الطبية.

8. التغليف الذكي

يتم استخدام NFC في التغليف الذكي لتزويد المستهلكين بمعلومات المنتج وتتبع المخزون وإشراك العملاء بالمحتوى التفاعلي.

أصبحت وحدات NFC شائعة بشكل متزايد نظرًا لسهولة استخدامها وميزات الأمان وتعدد الاستخدامات في مجموعة متنوعة من التطبيقات. إنها تتيح تبادل البيانات بشكل مريح وآمن وفعال بين الأجهزة والأشياء القريبة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من السيناريوهات.