NFC-Praxiswissen für Android-Smartphones

Kompakt-Knowhow: Was ist NFC?

Es handelt sich bei NFC (Near Field Communication, dt. = Nahbereichskommunikation) um eine kontaktlose Datenübertragung, die in immer mehr Smartphones eingebaut wird. Zwar finden Sie die NFC-Fähigkeit zumeist in Smartphones mit Android-Betriebssystem, aber die NFC-Fähigkeit ist prinzipiell unabhängig vom verwendeten Betriebssystem.

Daher gibt es Smartphones mit Blackberry- und Symbian-Betriebssystem, die über einen NFC-Chip verfügen. Auch die neuen Windows Phone 8-Geräte sind teilweise schon damit ausgestattet.

Mittels NFC können automatisch Übertragungen von kleinen Datenmengen oder Steuerkommandos auf kurzen Strecken durchgeführt werden. Als Ziel soll NFC speziell für Standard-Bezahlverfahren verwendet werden. Zu unterscheiden sind beim NFC-Einsatz zwei Betriebsarten:

Tauschen zwei Smartphones per NFC Daten, wird das als NFC-aktiv-aktiv-Verbindung (Peer-To-Peer) bezeichnet. Eine aktive Verbindung bedeutet technisch, dass zwei Funkfelder aktiv sind. Das wird benutzt, um beispielsweise direkt Daten wie Bilder, Musik oder elektronische Visitenkarten zwischen zwei NFC-fähigen Smartphones auszutauschen.
Eine aktiv-passive NFC-Verbindung wird hingegen benutzt, wenn ein NFC-fähiges Smartphone Informationen von einem NFC-Tag einliest. In diesem Fall ist also nur ein lesendes Funkfeld aktiv.

NFC für die superpraktische Schnittstellensteuerung

Zwar wird NFC, technisch ein Ableger der RFID-Technik, im Wesentlichen bei Smartphones wahrgenommen, doch tatsächlich nutzen auch heute schon keineswegs nur Smartphones die NFC-Fähigkeiten. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist das Nokia Luna Bluetooth Headset (BH-220).

Das Gerät funkt zwar die Musik wie gewohnt per Bluetooth, aber die Verbindung zwischen Headset und Smartphone wird automatisch per NFC hergestellt oder wieder getrennt. Dabei reagiert das Headset auf eine Berührung des Mobiltelefons mit dem NFC-Bereich der Basisstation. Anders gesagt: NFC ist ein superpraktisches Mittel, um Kommunikationseinrichtungen und -schnittstellen genau nach Bedarf zu aktivieren und wieder abzuschalten.

Kartenlesegeräte für RFID und NFC

Auch eine Reihe von stationären Kartenlesegeräten sind NFC-tauglich, auch wenn das auf den ersten Blick gar nicht zu erkennen ist. Ein Beispiel hierfür sind die hochwertigen Kartenlesegeräte des Herstellers Reiner SCT (http://www.reiner-sct.com/), die für weit verbreitet für Anwendungen wie Homebanking oder ELSTER eingesetzt werden. Diese Lesegeräte sind ebenfalls in der Lage, die NFC-Informationen einer Chipkarte auszulesen.

NFC, Stromverbrauch und Induktion

Nach Tests in der Redaktion ist im Gegensatz zu Bluetooth oder WLAN der Strom-Mehrverbrauch bei aktivem NFC eher gering. Trotzdem sollten Sie NFC aus Sicherheitsgründen ausschalten, wenn Sie es nicht konkret benötigen.

Dazu benutzen Sie "Systemeinstellungen / Drahtlos und Netzwerke / Mehr" und setzen bzw. entfernen das Häkchen bei "NFC". In der Statuszeile am oberen Rand des Displays erkennen Sie an dem NFC-Symbol, wenn die Schnittstelle aktiv ist. Die NFC-Tags benötigen keine eigene Spannungsversorgung, also keine umständliche Versorgung mit Knopfzellen.

Die Betriebsspannung des NFC-Chips in einem NFC-Tag wird mittels elektromagnetischer Induktion (Magnetfeld erzeugt Strom) vom NFC-Lesegerät erzeugt, also in den meisten Fällen vom Smartphone und seinem NFC-Feld.

NFC-Tags richtig nutzen

Die Hersteller von NFC-tauglichen Smartphones liefern in aller Regel mindestens ein NFC-Tag mit. Dies kann wie ein kleiner Schlüsselanhänger aussehen, oder in Form eines Aufklebers daherkommen. Die NFC-Aufkleber bestehen aus dünnen Leiterbahnen, die im NFC-Feld einerseits durch die Induktion einen Strom erzeugen und dem NFC-Chip somit Leben einhauchen, andererseits auch als Antenne dienen, damit die Daten zum Smartphone gefunkt werden können.

Wichtig bei diesen NFC-Aufklebern: Sie dürfen nicht auf metallische Untergründe geklebt werden, denn das stört die Induktion und damit den Stromfluss und das Auslesen. Ideal sind alle Arten von elektromagnetisch isolierenden (nichtleitenden) Untergründen.

Der richtige "NFC-Sound"

Standardmäßig spielen NFC-taugliche Android-Smartphones einen Ton ab, wenn eine NFC-Erkennung stattgefunden hat. Das allerdings bedeutet nicht automatisch, dass der Tag richtig ausgeführt wird. Denn es kann vorkommen, dass das NFC-Tag durch den Reader nicht genug Strom erhält und die NFC-Datenübertragung unvollständig ist.

Bei den NFC-Lese-Apps können Sie daher in den meisten Fällen neben dem Ton für einen NFC-Lesevorgang optional auch noch einen zweiten Ton für NFC-Lesefehler (detection failure) aktivieren oder auswählen. Dies empfiehlt sich durchaus, um einen fehlgeschlagenen Lesevorgang sofort zu erkennen.

Kapazität der NFC-Tags

Die NFC-Tags (NFC-Sticker) sind Schreib-Lese-Speicher, allerdings mit geringer Speicherkapazität. Typischerweise beträgt die Kapazität der derzeit am Markt erhältlichen NFC-Tags 168 Byte (144 Byte nutzbar), 1.024 Byte (716 Byte nutzbar) oder 4.096 Byte (3.056 nutzbar). Dabei können Sie pro nutzbares Byte ein beliebiges Zeichen speichern oder auslesen.

Die Datenübertragungsrate beträgt derzeit maximal 424 KBit/s, allein aus Gründen der geringen Geschwindigkeit wären also größere Speicherkapazitäten auch gar nicht sinnvoll. Trotzdem sollten Sie keine NFC-Tags mit weniger als 1 KB Datenkapazität kaufen.

Tests in der Redaktion haben gezeigt, dass der Praxisnutzen dann durch die Einschränkungen beim Programmieren sehr sinkt und Sie sich hinterher über die Anschaffung wahrscheinlich nur ärgern.

Kostenlose Apps zum einfachen NFC-Programmieren

Wer sich eingehender mit dem Thema NFC beschäftigen möchte und den vollen Nutzen austesten möchte, sollte sich mit der – sehr einfachen – Programmierung beschäftigen. Die Möglichkeit der individuellen Programmierung ist eine der besonders pfiffigen Einsatzmöglichkeiten von NFC-Tags. Mit dem NFC-Launcher können Sie eigene Befehle programmieren oder eine Auswahl von vorgefertigten NFC-Kommandos auf einen NFC-Tag schreiben.

Das funktioniert so: Im Lieferumfang von NFC-tauglichen Smartphones befindet sich eine App, mit der Sie einfach per Berührung die Aktionen zusammenstellen, die beim Berühren Ihres NFC-Tags zur Ausführung kommen sollen. Bei allen NFC-tauglichen Android-Smartphones finden Sie zu diesem Zweck eine vorinstallierte App. Doch damit brauchen Sie sich nicht zufrieden geben, denn auch im Google play Store gibt es entsprechende Apps.

Besonders zu nennen ist der kostenlose "NFC Aufgaben-Launcher" (NFC-Launcher). Die App ist deutschsprachig, einfach zu bedienen und bietet Ihnen viele vordefinierte Funktionen und Schalter, um die NFC-gesteuerten Aktionen genau auf Ihre Wünsche und Bedürfnisse anzupassen.