Der Kurzstrecken-Funkstandard NFC (Near Field Communication) ermöglicht den kontaktlosen Austausch von Daten über kurze Distanz. Diese Technik wird beispielsweise verwendet, um mit dem Smartphone oder einer Smartwatch kontaktlos und bargeldlos Zahlungen vorzunehmen.
Dazu ist ein Chip für den NFC-Funkstandard in heute praktisch jedem Smartphone und vielen anderen mobilen Geräten verbaut. Er ergänzt damit die Mobilfunkverbindung und WLAN, die für die Übertragung großer Datenmengen über größere Entfernungen ausgelegt sind, sowie Bluetooth, das für Anwendungen wie drahtlose Kopfhörer oder die Freisprech-Anbindung eines Smartphones im Auto optimiert ist. Während sich Bluetooth auf die Anbindung von Zusatzgeräten ans Mobiltelefon über einen längeren Nutzungszeitraum und über einige Meter Entfernung konzentriert, liegt der Fokus bei NFC auf der kurzzeitigen Übertragung sehr viel kleinerer Datenmengen über Distanzen von wenigen Zentimetern.
NFC basiert auf demselben Übertragungsprotokoll wie der Standard RFID (Radio Frequency Identification), der zum Beispiel zur Erkennung von Paletten oder Paketen in der Logistik eingesetzt wird. Während die RFID-Technologie in der Regel mit spezialisierten Lesegeräten genutzt wird und beim üblichen Anwendungsfall, dem Auslesen von „RFID-Tags“ nur Daten in eine Richtung überträgt, findet die Kommunikation bei NFC in den meisten Fällen bidirektional, also in beiden Übertragungsrichtungen statt. Die Anwendungsschwerpunkte von NFC konzentrieren sich zudem rund um die tägliche Smartphone-Nutzung.
Für die Übertragung mit NFC wird weltweit einheitlich die Frequenz von 13,56 MHz verwendet.
Der NFC-Standard unterstützt die folgenden drei wesentlichen Betriebsarten:
- Card Emulation – das Smartphone übernimmt im Wesentlichen die Funktion einer Chipkarte wie zum Beispiel einer Kreditkarte mit eingebautem NFC-Chip. Darauf basieren so gut wie alle Lösungen zum mobilen Bezahlen, aber auch andere Anwendungen wie zum Beispiel das Öffnen einer Hotelzimmertür mit dem Smartphone.
- Read/Write Mode – das Smartphone kann den Inhalt eines NFC-Stickers oder NFC-Tags auslesen und den darin enthaltenen Chip bei Bedarf auch mit neuen Daten beschreiben. Darauf basieren zum Beispiel „Smart Tags“: wird das Smartphone auf so einem mit NFC-Technik bestückten Etikett abgelegt, kann es beispielsweise im Auto automatisch in den Freisprechmodus wechseln oder auf dem Nachttisch automatisch die Weckerdarstellung in seinem Display anzeigen. Auch Poster mit direktem Link auf eine Webseite oder Eintrittskarten mit NFC-Funktion lassen sich auf diese Weise realisieren. Ebenso nutzt das Auslesen des Identifikations-Chips im „elektronischen Personalausweis“ die NFC-Technologie.
- Peer-to-Peer Mode – das Smartphone oder Tablet kommuniziert per NFC direkt mit einem anderen Smartphone oder Tablet. So lassen sich zum Beispiel Kontaktdaten oder Bilder austauschen. In der Praxis werden solche Funktionen allerdings häufiger über Bluetooth realisiert.
Wie auch bei der verwandten RFID-Technik können NFC-Etiketten als sogenannte passive Transponder ausgelegt sein. Die notwendige Energie zum Auslesen und gegebenenfalls Beschreiben eines solchen „passiven NFC-Tags“ wird dann per Induktion vom aktiven Lesegerät bereitgestellt. Sogenannte aktive Tags sind üblicherweise in anderen Geräten wie zum Beispiel Smartphones eingebaut, die dann über ihren Akku die benötigte Stromversorgung bereitstellen.
Für die mit Smartphones genutzten Funktionen wie kontaktloses Bezahlen, die Reaktion auf NFC-Tags oder das Beschreiben smarter Etiketten werden der NFC-Chip und die zugehörige, im Smartphone eingebaute Antenne von spezialisierten Apps angesteuert. Die NFC-Technologie selbst dient dabei allein zur Datenübertragung. Andere Funktionen wie zum Beispiel die sichere Identifikation eines Anwenders im Rahmen von Bezahllösungen wie Google Pay oder Apple Pay basieren auf zusätzlichen Komponenten im Smartphone – wie etwa einem „Secure Element“ (speziell gesichertem Speicher) im Gerät oder auch der im Mobiltelefon eingelegten beziehungsweise verbauten SIM-Karte.