NFC технологията в сградната автоматизация

NFC (Near Field Communication) технологията е сред иновациите, които постепенно намират все повече пазарни приложения в редица сфери на съвременния живот. Позната и като "комуникация в близкото поле", тази безконтактна технология отдавна се използва в разплащателни системи и платформи за проверка на билети и карти за контрол на достъпа. Постепенно NFC навлиза и в автоматизацията – от автоматично отключване или заключване на вратите на автомобила, включване на GPS навигацията или пускане на радиото – до интелигентните домове и сгради, в които все повече ежедневни дейности стават автоматизирани. Възможностите в тази посока непрекъснато се разширяват благодарение на технологични платформи като Internet of Things, които улесняват отдалеченото управление на различни устройства, уреди и системи. Допълнителен фактор в полза на все по-широкото прилагане на NFC технологията е фактът, че тя е интегрирана в повечето модерни мобилни телефони, които непрекъснато използваме, за да организираме и улесняваме ежедневието си.

Особености на технологията

NFC технологията е базирана на радиочестотната (RFID) идентификация, която използва електромагнитни полета да разкодира и разчита информация. NFC устройствата са способни едновременно да изпращат и получават данни, осъществявайки мониторинг на радиочестотното поле и регистрирайки несъответствия в сигнала.
Всяко устройство с вградена NFC технология разполага с малък интегриран чип, който се активира автоматично, когато е в близост до друг такъв чип (на разстояние от около 10 см или по-близо). Така се създава универсален интерфейс, позволяващ проста, лесна и безопасна двупосочна комуникация между свързаните електронни устройства.

Има два типа NFC устройства – активни и пасивни. Активните, каквито са потребителските смартфони, могат както да изпращат, така и да получават информация. Пасивните са в състояние да изпращат информация, когато биват сдвоени и разчетени от активно устройство, но самите те не могат да осъществяват разчитане.
Поради множеството си предимства тази технология се предпочита в много платформи за безконтактни разплащания, споделяне на бизнес контакти, достъп до дигитално съдържание, както и идентифициране на лица в системи за контрол на достъпа. Предимствата на метода включват лесно сдвояване на устройствата и бърз и лесен трансфер на данни. NFC осигурява аналог на друга широко използвана безжична технология – Bluetooth, която разполага с по-голям обхват, но консумира повече мощност.

Принцип на действие

Сред основните особености на NFC технологията, които я правят подходящо решение за сградна и домашна автоматизация, са: възможността за изпълнение в пасивен режим без намеса на потребителя; бързият автоматичен процес на сдвояване на устройствата (за по-малко от една десета от секундата); малкият радиус на действие (от 0 до 20 см); съвместимостта със съществуващите RFID системи, както и способността да работи с обекти, които не разполагат със собствено захранване, каквито са т. нар. NFC етикети или тагове.
Когато две NFC устройства се намират в близост (на разстояние от 0 до 4 см), те могат да комуникират помежду си посредством радиовълни. Основно изискване е поне едното устройство да е активно (и да разполага със свое захранване). В повечето случаи това е смартфон, таблет, панел за контрол на достъпа или разплащателен терминал.
NFC технологията поддържа три режима на работа: peer-to-peer (при две активни устройства), read/write (с изпращане и разчитане на информация при едно активно и едно пасивно устройство) и т. нар. емулация на карта (т. е. "генериране" чрез мобилно приложение в потребителския смартфон на различни карти за безконтактна комуникация например кредитни, за достъп, за пътуване и т. н.).

NFC етикети

NFC етикетите представляват малки импулсни приемо-предаватели, които разполагат с интегриран чип, подобно на RFID идентификаторите. Те са програмируеми и могат да бъдат разчитани посредством мобилен телефон, таблет, смарт часовник или гривна. Тези етикети могат да работят с приложения от познати сдвоени устройства и дори да инициират цяла последователност от действия. Приложението им в комбинация с активно устройство предстои тепърва да се разширява, особено в области като сградната автоматизация и smart home платформите, тъй като с помощта на NFC технологията всяка свързана услуга или устройство в дома или сградата могат да бъдат задействани и управлявани автоматично. Акцентът тук не е толкова върху възможностите за отдалечен контрол, колкото върху автоматичното задействане на дадено (предварително зададено) мероприятие всеки път, когато активното устройство влезе в обхвата на NFC етикета. Елиминирана е нуждата от повторно сдвояване всеки път и въвеждане на дълги пароли, както и използването на допълнителни приложения.

Самите етикети представляват малки пластични дискове с вградена пасивна верига и микрочип за управление. В зависимост от паметта им и скоростите на изпращане на данни се класифицират в четири типа. NFC етикетите са още един пример за пасивни безконтактни комуникационни устройства, които се активират при захранване от външен източник, подобно на RFID идентификаторите. Тази комуникация е базирана на електромагнитна индукция, а самият етикет не разполага със собствено захранване, чрез което самостоятелно да обработва сигнали.

NFC и IoT

С предимства като прост механизъм, сигурност и автоматично сдвояване (включително с пасивни обекти) NFC технологията притежава потенциал да ускори и разшири приложението на Internet of Things решенията в различни смарт платформи. Експертите очакват значителна пазарна еволюция на двете технологии през следващите години.
Безконтактната комуникация разрешава много от предизвикателствата, свързани с възприемането на IoT. Основно предимство е възможността за интуитивно свързване на две устройства с едно докосване на дисплея – без нужда от въвеждане на дълги и сложни пароли и изобщо използване на клавиатура. И тъй като NFC чиповете трябва да са в голяма близост един до друг, за да се инициира разчитане и трансфер на данни, то това се счита за достатъчна индикация, че потребителят има намерение да предприеме съответното действие. Малкият работен обхват защитава и от неоторизиран достъп до комуникационната връзка от злонамерени лица. NFC технологията разполага с вградени функции като криптиране, които допълнително подсилват сигурността на данните. Друго важно предимство на технологията в IoT платформи е възможността NFC етикети да бъдат използвани с различни устройства, дори и такива без собствено захранване.

Потенциал в сградната автоматизация

В smart home екосистемите и платформите за сградна автоматизация често е сложно да се въведе ново устройство, а процесът изисква комплексно конфигуриране и въвеждане на дълги пароли и кодове за удостоверяване. Един NFC-базиран IoT гейтуей би решил този проблем, функционирайки като хъб за всички IoT устройства в дома или сградата. Всяко ново устройство с NFC етикет може просто да бъде поднесено към хъба, за да бъде свързано с платформата за части от секундата.
Друго предизвикателство пред свързаните домове и сгради е използването на различни безжични технологии като Wi-Fi и Bluetooth, които имат и различни системни изисквания. NFC етикетите могат да осигурят единна платформа за свързване с едно докосване на дисплея на смартфона без времеемкия процес на откриване и сдвояване на устройствата.

NFC в интелигентните сгради и домове

С повече от 2 млрд. устройства с вградена NFC технология в експлоатация в наши дни приложенията на безконтактната комуникация в интелигентните сгради и домове предстои тепърва да нарастват. Автоматизирането на сградната екосистема посредством активни устройства като смартфон, часовник или гривна привлича все повече потребители с възможности като автоматично отключване и заключване на входните врати, включване и изключване на осветлението, управление на ОВК системите и т. н. Единственото, което се изисква от системата, е да провери дали активното потребителско устройство с предварително зададени персонални настройки за сградните системи и услуги е в обхвата на NFC етикета. В допълнение са налице възможности за подобряване на енергийната ефективност на обекта, тъй като при увеличаване на разстоянието между NFC чиповете над работния обхват на технологията (например при излизане от съответното помещение на лицето, носещо активното устройство) лампите могат автоматично да се изгасят, отоплението или климатизацията да се изключат, а вратата да се заключи.