Tutorial Near Field Communication (NFC)

Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico 1
NEAR FIELD
COMMUNICATION (NFC)
PARTE I

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Características
 Especificaciones técnicas
 Arquitectura NFC
 Estándares de comunicación
 Mensajes NDEF
 RTD
Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
2

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
3

Introducción
NFC (por su siglas en ingles Near Field
Communication), es una tecnología inalámbrica
de interconexión de dispositivos de corto
alcance que surge de combinar la tecnología
RFID y la tecnología de interconexión de smart
cards. Permite realizar una comunicación
simple, segura e intuitiva entre dispositivos.
4

5
Philips Sony
Protocolo NFC
Nokia

Ejemplo
6

 La tecnología NFC puede funcionar en dos
modos:
 Activo, en el que ambos equipos con
chip NFC generan un campo electromagnético
e intercambian datos.
 Pasivo, en el que solo hay un dispositivo
activo y el otro aprovecha ese campo para
intercambiar la información.
7

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
8

NFC Forum
 El NFC Forum es una asociación industrial sin animo de lucro fundada
por NXP Semiconductors, Sony Corporation y Nokia para regular el
uso de la interacción inalámbrica de corto alcance en la electrónica de
consumo, dispositivos móviles y los PCs.
 Promueve la implantación y la estandarización de la Tecnología NFC
como mecanismo para la interoperabilidad entre dispositivos y
servicios.
Para conseguir esto, se encarga de:
 Desarrollar especificaciones basadas en estándares
 Asegurarse del uso de las especificaciones del NFC Forum
 Trabajar para que los productos con tecnología NFC cumplan con
las especificaciones del NFC Forum
 Educar a los consumidores y las empresas respecto de la
TCeenctnroo NloacgioíanaNl dFe CInvestigación y Desarrollo Tecnológico
9

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
10

Características
 Tecnología de comunicación inalámbrica de
corto alcance (aproximadamente 10cm).
 Intercambio bidireccional de datos.
 Añade a la tecnología RFID .
 Comunicación instantánea.
 Intercambio de datos 424 kbit/s.
 Basado en RFID sobre los 13.56 MHz.
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Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
12

Especificaciones técnicas
 Dentro de la forma de trabajo de NFC, los dispositivos
generan una onda de radio de baja frecuencia operando a
13,56 MHz, disponible globalmente sin restricción y sin
necesidad de licencia para su uso.
 NFC es una plataforma abierta pensada desde el inicio para
teléfonos y dispositivos móviles. Su tasa de transferencia
puede alcanzar los 424 kbit/s.
 Bajo estándares
 ISO 14443
 NFCIP-1
 NFCIP-2
 FeliCa
 ISO 18092
13

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
14

Arquitectura NFC
15

Modo Emulación de tarjeta
 Este modo se utiliza para que el dispositivo
NFC actúe como una etiqueta o una tarjeta
inteligente. En este modo también se puede
utilizar las características de seguridad
avanzadas del elemento seguro, siendo útil
para transacciones bancarias por ejemplo o
para la gestión de entradas, en general para
las gestiones de pagos rápidos, control de
accesos, etc.
16

Modo Peer-to-Peer
 Este modo sirve básicamente para el
intercambio de pequeñas cantidades de datos
utilizando el mismo protocolo de NFC. Pero si
es necesario un intercambio de una mayor
cantidad de información, la comunicación NFC
se podría utilizar para establecer parámetros
de una comunicación inalámbrica como
Bluetooth o Wi-Fi.
18

Modo Lectura/ Escritura
 En este modo el dispositivo NFC puede leer
los cuatro tipos de tarjetas NFC definidos en
su Foro. Cuando se establece esta
configuración los dispositivos NFC pueden
intercambiar pequeñas cantidades de
información como por ejemplo una
información de texto en claro, una dirección
web o un número telefónico. Este modo tiene
compatibilidad de RF con la ISO/IEC 14443 y
FeliCa.
20

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
22

Estándar de comunicación
 El NFC Forum ha establecido un formato
común para poder compartir datos entre los
dispositivos NFC entre sí y/o entre los
dispositivos y las etiquetas NFC, denominado
NDEF.
 Además una especificación de los tipos de
registros incluidos en los mensajes NDEF,
denominado RTD.
23

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
24

NDEF (NFC Data Exchange
Format)
 Formato de intercambio de Datos NFC.
 Definido por NFC Forum.
 Formato ligero de mensajes , el cual puede
ser usado para guardar y transportar
diferentes tipos de elementos.

NDEF
 Define un formato de encapsulación de
mensaje para el intercambio de datos entre
dispositivos NFC o de un dispositivo NFC a
una etiqueta NFC y las reglas para
construcción de un mensaje NDEF válido y
también de una cadena ordenada de registros
NDEF.

NDEF
 NDEF es un formato binario ligero que puede
encapsular una o más payloads de diferente
tipo y tamaño dentro de la estructura de un
solo mensaje.
Payloads
Tipo Longitud Identificador

NDEF
 Longitud de la carga (payload): Indica el
número de octetos de payload, es decir, indica
la longitud de payload encapsulada en un
registro.
 Primeros 8 octetos de un registro.
 PAYLOAD_LENGTH es un octeto para registros
pequeños y cuatro octetos para registros
normales.
 Los registros pequeños están indicados
estableciendo el bit de la bandera SR (Short
Record) en 1.

NDEF
 Tipo de Payload: Indica la clase de datos que
está siendo transportado en el payload de ese
registro.
 El tipo del primer registro provee el contexto de
procesamiento no solo para el primer registro sino
para todo el mensaje NDEF.
 URIs, MIME o tipos específicos NFC (NFC-specific).
 Identificador de Payload: La payload puede dar
un identificador opcional en la forma de una URI
absoluta o relativa; esto permite a las cargas que
soportan URI vincular tecnologías de referencia
con otras cargas.

NDEF
 NDEF es simplemente un formato de mensaje
 Solo especifica la estructura del formato.
 No declara algún tipo de circuito o algún concepto de
conexión o que pueda especificar el intercambio de
información.
 El formato de datos de NDEF es el mismo tanto
para un dispositivo NFC como para una etiqueta
NFC, por lo que la información de NDEF es
independiente del tipo de dispositivos que se
estén comunicando.

NDEF
 Se puede enviar un variado tipo de información
como:
 Puede encapsular documentos XML, fragmentos
XML, datos encriptados, e imágenes como archivos
JPEG, GIF, etc.
 Encapsular cadenas de información.
 Agregar documentos múltiples y entidades que están
asociados lógicamente de alguna manera. Por
ejemplo, se puede encapsular un mensaje NFC-specific
y un conjunto de archivos adjuntos de tipos
estandarizados que tienen referencia desde ese
mensaje NFC-specific.
 Encapsulado compacto de pequeños payloads.

Formato del
Registro NDEF
 Los registros NDEF son de
longitud variable pero todos
tienen un formato común.
 Se presenta en nivel de octetos.
 El orden de transmisión es de
izquierda a derecha y de arriba
hacia abajo; de esta manera el
bit más significativo del octeto es
el bit del extremo izquierdo y
para una cadena de octetos es
igual, el bit más significativo que
es el del extremo izquierdo de
todo el campo de octetos y es el
que se transmite primero.

Campos del formato de registro
NDEF
 MB (Message Begin): Indica el inicio de un mensaje
NDEF.
 ME (Message End): Indica el final de un mensaje NDEF.
 CF (Chunk Flag): Indica que es el primer segmento de
registro o que es un segmento de registro del medio de
una payload fragmentada.
 SR (Short Record): Indica que el campo
PAYLOAD_LENGTH es un solo octeto y no cuatro
octetos como lo es para un registro NDEF normal.
 IL (ID_LENGTH): Indica que el campo ID_LENGTH está
presente en la cabecera del registro como un octeto.
 TNF (TYPE NAME FORMAT): Indica la estructura del
valor del campo TYPE.

Campos del formato de registro
NDEF • Representa la longitud en octetos del campo
TYPE.
• Representa la longitud del campo PAYLOAD y
a su vez el tamaño del campo
PAYLOAD_LENGTH depende del valor de la
bandera SR.
• Especifica la longitud del campo ID y está
presente sólo si la bandera IL en la cabecera
del registro se establece en 1.
• Especifica el tipo de payload de la información
transmitida (El tamaño máximo de este campo
es de 255).
• El valor de este campo es un identificador que
tiene la forma de una referencia URI (El
tamaño máximo de este campo es de 255).
• Se lleva la información útil para las
aplicaciones del usuario (El tamaño máximo
232

Mensaje NDEF
 Un mensaje NDEF está compuesto por uno o varios
Registros NDEF. El primer registro de un mensaje
está marcado con la bandera MB (Message Begin) y
el último registro lleva la bandera ME (Message End).
Si un mensaje está compuesto por un solo registro,
éste mismo lleva tanto la bandera MB como la
bandera ME. El número de registros que un mensaje
NDEF puede llevar es ilimitado.
 Los mensajes NDEF no deben superponerse, es
decir, que las banderas MB y ME no deben ser
utilizadas para anidar mensajes NDEF. Los mensajes
NDEF pueden ser anidados llevando un mensaje
completo como una payload en un registro NDEF.

Fragmentos de Registros
 NDEF no llevan números índices para indicar
su orden, sino que está implícito en el orden
en que los registros son serializados.
 Por ejemplo si los registros son empaquetados
por una aplicación intermedia, ésta es la
responsable de asegurar que el orden de los
registros sea el mismo.
 Un registro es la unidad para llevar un payload
en un mensaje NDEF y cada payload es
descrita por sus propios parámetros.

Fragmentos de Registro
 Una payload fragmentada debe ser
enteramente encapsulada en un simple
mensaje NDEF, o sea que no debe abarcar
múltiples mensajes NDEF. Por lo tanto, ni un
fragmento de registro inicial o medio puede
tener una bandera ME establecida.
41

Contenido
 Introducción
 NFC Forum
 Mensajes NDEF
 RTD
42

RTD (Definición del tipo de registro)
 La especificación RTD por sus siglas Record
Type Definition provee las pautas para la
especificación de los tipos de registros
estándar NFC que pueden ser incluidos en los
mensajes NDEF intercambiados entre los
dispositivos NFC o entre un dispositivo NFC y
una etiqueta NFC.
 Permite soportar aplicaciones específicas
NFC.
43

TNF (TYPE NAME FORMAT):
 En el campo formato de los tipos de registros
de un mensaje NDEF están contenidos los
nombres del tipo de registro llamado “record
type name”. Cada definición de tipo de registro
es identificado por su Record Type Name.
 Los Record Type Name pueden ser
especificados en distintos formatos llamados
Type Name Format (TNF). Estos podrían ser
URIs, tipos NFC well-known, tipos externos
NFC.
44

Tipos de registros
 Tipo NFC Forum : well-known
 Tipo NFC Forum Externo
45

Tipo NFC well-known (I)
 El tipo NFC well-known es un formato
diseñado para las etiquetas NFC y también
para crear formatos primitivos, es decir un
formato común (se puede usar este tipo
cuando no hay un URI o no hay disponible un
tipo MIME: application/mpg, image/jpeg, etc; o
también cuando las limitaciones de un
mensaje requieren un nombre muy pequeño.
 Cuando un mensaje NDEF lleva un tipo NFC
well-known, el campo TNF tiene el valor 0x01.
46

Clases de registro well-known
Existen dos clases de este tipo NFC well-known:
 Tipo NFC Forum Global: Un tipo NFC Global
iniciará con una letra mayúscula, por ejemplo,
“T”, ”U”, ”Sp”, etc.
 Tipo NFC Forum Local: La finalidad de los
tipos NFC Forum Locales es para que sean
usados en el contexto de otro registro.
49

Tipos de Registros Well-known
 Text RTD
 URI RTD
 Smart Poster RTD
 Registro Titulo
 Registro URI
 Registro icono
 Registro Acción
 Registro tamaño
 Registro tipo
50

Tipos de registros Smart Poster (I)
 El Registro Título es un ejemplo de registro Texto
RTD. Nos permite dar información del contenido del
Smart Poster y puede ser visto por el usuario. Este es
un registro opcional.
 Registro URI: Este registro es el núcleo del Smart
Poster y los demás registros son datos acerca de
éste. Debe haber uno y solamente un Registro URI en
un Smart Poster.
 Registro Ícono: permite colocar una imagen para ser
mostrada al usuario. Los tipos de imágenes
compatibles son PNG o JPEG y también podría haber
registros ícono animados o videos de tipo MPEG. Es
unC reentrgo iNsatcrioona lo dep Icnvieostnigaaciló.n y Desarrollo Tecnológico
53

Tipos de registros Smart Poster (II)
 Registro Acción: Sugiere el curso de una
acción que un dispositivo pueda seguir para
realizar un proceso y define como debe ser
tratado el contenido. El nombre del tipo Local
es “act”. El contenido de este registro es un
byte definido.
54

Tipos de registros Smart Poster (II)
 Registro Tamaño: Indica el tamaño del objeto al
cual hace referencia el registro URI, pero solo
debería ser utilizado para propósitos de
información y como una guía. El nombre que
representa este registro opcional de tipo local es
“s”.
 Registro Tipo: Es un registro opcional y puede
ser usado para que el dispositivo sepa qué clase
de objeto puede esperar antes de abrir una
conexión. El nombre para este registro Local es
“t”.Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
55

NFC Forum Externo
 Este tipo de nombre NFC está destinado para las
organizaciones que deseen establecer un espacio de
nombre particular para ser usado en sus propios
fines.
 Al igual que los tipos de registros well-known, el tipo
NFC externo también es un URN (Nombre de
Recurso Uniforme) con “nfc” como NID (Identificador
de nombre) pero con la diferencia de que el prefijo
utilizado no es “wkt” sino “ext”.
 Para determinar si dos tipos de nombres externos son
iguales se debe comparar de manera insensitiva
caracter por caracter.
Centro Naciona
l de Investigación y Desarrollo Tecnológico
56

Especificaciones Operativas de las etiquetas NFC
 Esta especificación describe las
características de los diferentes tipos de
etiquetas NFC para que los dispositivos sean
compatibles y puedan operar con estas en sus
diferentes modos lectura o escritura.
58

NEAR FIELD
COMMUNICATION (NFC)
PARTE II

Contenido
60
 Modos de funcionamiento
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2
 Establecimiento de la comunicación
 Aspectos de seguridad
 Actualidad tecnológica de NFC

Contenido
61
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Modos de Funcionamiento
62
 NFC se basa en una tecnología de
radiofrecuencia de corto alcance, para el
establecimiento de la comunicación se requieren
dos tipos de dispositivos :
 El Initiator como su nombre indica es el que
comienza y controla el intercambio de
información. (el equivalente al lector en los
sistemas RFID)
 El target es el dispositivo que responde a la
petición del iniciador.

Contenido
63
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Protocolos
64
 NFCIP1 : Near Field Communication Interface
and Protocol-1
 NFCIP2 : Near Field Communication Interface
and Protocol-2)

Contenido
65
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Protocolo NFCIP-1
66
 Near Field Communication Interface and
Protocol : Está definido en el ECMA-340 y el
ISO-18092 en este protocolo se define:
 El enlace de RF con que trabaja el NFC.
 Los modos de operación activo y pasivo.
 Tasas de transferencia de 106, 212 y 424 Kbit/s.
 La arquitectura para las tasas de transferencia de
datos.
 Método anticolisión en modo activo.

Modos de operación
67
Existen dos modos de funcionamiento:
 Modo de operación Pasiva
 Modo de operación Activa

Modo de operación activa
68
 Tanto el dispositivo initiator como el target, se
comunican alternadamente generando sus propios
campos de Rf para enviar los datos, es decir, un
dispositivo desactiva su campo de RF mientras está
esperando una respuesta.

Modo de operación activa
69

Modo de operación Pasiva
70
 El dispositivo que inicia la conexión es el
encargado de generar el campo RF y el
dispositivo destino aprovecha la modulación
de la carga para poder transferir los datos.

Modo de operación Pasiva
71

Configuraciones y modos de operación
72

Tasas de Transferencia
73
 1 baudio = 1 bit
 ASK (Amplitude shift keying)

ASK (Amplitude shift keying)
74
 Modulación por desplazamiento de amplitud
es una técnica, en la cual se hace variar la
amplitud de la portadora de acuerdo a la
modulante que vendría a ser la información
digital.
 En la señal modulante binaria la amplitud pico
de la portadora modulada toma sólo dos
valores posibles, cada uno de los cuales
estará asociado con el correspondiente dato
que se moduló.

Codificación Manchester
75
01 representa al 0
10 representa al 1

Codificación Miller
76

Mecanismo anticolisión.
77
 En el modo de operación activo el dispositivo
target tras recibir la señal del initiator debe
esperar un tiempo de guardia Tg antes de enviar
la respuesta. Este tiempo se encuentra en el
intervalo:
 768/fc < Tg < 2559/fc + n (512/fc)
 Durante el tiempo Tg el dispositivo target realiza
un censado para asegurar que no hay otros
dispositivos utilizando el canal.
 En caso de estarlo el dispositivo target espera un
tiempo de guardia Tg > 1024/fc antes de intentar
enviar su respuesta.
 n es un numero aleatorio [0,3].

Contenido
78
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Protocolo NFCIP-2
 Near Field Communication and Protocol-2:
Definido por el ISO/IEC 21481 / ECMA – 352
 Especifica mecanismos de selección de los modos
de comunicación en la frecuencia de 13,56 MHz.
 Modo NFC.
 Modo PCD (Proximity Coupling Devices),
especificado en la ISO/IEC 14443.
 Modo VCD (Vicinity Coupling Devices), especificado
en la ISO/IEC 15693.
79

ISO/IEC14443
 Define el funcionamiento de las tarjetas de
identificación sin contacto (proximity cards).
 Define el formato físico de tarjetas tipo ID-1
(ISO 7810).
 Especifica las características de
radiofrecuencia
 (PCD, “Proximity Coupling
Device”)(PICC, “Proximity Integrated
Coupling Card”)
80

Tarjetas inteligentes sin
contacto
81
 No necesita hacer contacto físico con el lector
para realizar la transferencia de datos.
 Utiliza tecnología RFID (13,56MHz).
 Distancias de comunicación de hasta 10cm.
 Rapidez.

contacto
82
Existen dos tipos de tarjetas inteligentes sin contacto:
 Tarjetas Pasivas
 Transponder
 Formado por un circuito integrado y una antena
 Absorbe energía electromagnética procedente de la unidad
lectora.
 Tarjetas Activas
 Capaces de emitir por sí mismas una señal de RF
 Contienen en su interior una batería.
 Estas tarjetas permiten una recepción y transmisión a
distancias mayores que las tarjetas.

contacto
83
Pueden clasificarse en:
 Tarjetas de acoplo
 Su distancia de funcionamiento es próximo a cero
 Se define en la norma ISO 10536.
 Tarjetas de proximidad
 Operación de aproximadamente 10cm
 Se definen en la norma ISO 14443
 Tarjetas de vecindad
 Distancias muy superiores a los 10cm
 Se definen en la norma ISO 15693

Tarjetas de Proximidad
84
 Características de funcionamiento de las
tarjetas
 Utilizan una frecuencia de funcionamiento de
13,56 MHz.
 Tolerancia de ±7 KHz.
 Establece que el nivel de intensidad de campo
magnético necesario para el correcto
funcionamiento de la tarjeta debe estar
comprendido entre 1.5 y 7.5 A/m eficaces.

85
 Existen dos familias diferentes de tarjetas
inteligentes de proximidad:
 Tarjetas tipo A (Mifare de Philips).
 Tarjetas tipo B (Gemplus y Motorola).
 La tecnología Mifare es la tecnología de
tarjetas inteligentes sin contactos que más
popularidad ha alcanzado, convirtiéndose de
hecho en un estándar de facto.

86
Modo de funcionamiento
 La tarjeta se activa al recibir una señal de
radiofrecuencia procedente de la unidad lectora y
espera en silencio la recepción de un comando.
 La unidad lectora envía un comando a la tarjeta,
que tras procesarlo envía una respuesta.
 Se produce un flujo de mensajes comando ‐
respuesta entre la unidad lectora y la tarjeta
inteligente, teniendo en todo momento la unidad
lectora la iniciativa y el control.

87
 PCD (Dispositivo de Acoplamiento de Proximidad)
 PICC (Tarjeta de Circuito Integrado de Proximidad)

ISO/IEC 15693
 Describe los parámetros para las tarjetas de
identificación-
 Describe el uso de estas tarjetas para el
intercambio internacional.
 Describe las características eléctricas de la
interfaz de contacto entre una tarjeta de
proximidad y un dispositivo de acoplamiento
alrededores. La interfaz incluye la energía y las
comunicaciones bi-direccionales.
89

Norma
 Parte 1: características físicas, (formato físico
de las tarjetas).
 Parte 2: inicialización e interfaz de aire
(características de los campos de
radiofrecuencia).
 Parte 3: Mecanismo anticolisión y protocolo de
transmisión.

Parte 1
 Dimensiones de tarjeta
 +- 82.72 x 54.03 x 0.76 mm
 Especificaciones ISO/IEC 7810.
Formato Dimensiones Uso
ID-1 85.60 × 53.98 mm
La mayoria de las
tarjetas bancarias y
tarjetas de identificación
ID-2 105 × 74 mm
Tarjetas de identificación
alemanas expedidas con
anterioridad a
Noviembre del 2010
ID-3 125 × 88 mm Pasaportes y visas
ID-000 25 × 15 mm Tarjetas SIM

Parte 2
 Fuente de alimentación proporcionado por el
campo electromagnético de un Reader.
 Frecuencia de 13.56MHz.
 Antena de bobina con un gran alcance.

Parte 3
 Mecanismo anticolisión.
 Protocolo de transmisión.

Tarjetas de vecindad (VICC)
 Cumple con el estándar
ISO/IEC 15693.
 Son hechas para distancias
mayores.
 Utilizan las frecuencia
13,56 MHz.
 Son denominadas como
“tarjetas de largo alcance”.
 Tienen una distancia de 50
a 70 cm.
 En otros modos de
operación pueden alcanzar
hasta las 1.5 metros.

Proceso de
Selección
95

Contenido
96
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Establecimiento de la
comunicación
En esta fase los dispositivos inician la etapa de rastrearse el uno al otro
y posteriormente su reconocimiento
Una vez negociados los parámetros para la comunicación, se
puede decir que ya está realizada exitosamente la
comunicación y ya se puede realizar el intercambio de datos.
97

Establecimiento de la
comunicación
 La tecnología NFC no está destinada para la
transferencia masiva de datos, pero se puede
utilizar para la configuración de otras
tecnologías inalámbricas de mayor ancho de
banda como Bluetooth o Wi-Fi con la ventaja
de que si se utiliza NFC el tiempo de
establecimiento de la comunicación es muy
inferior que si se utilizaran estas otras
tecnologías por sí solas para efectuar el
enlace.
98

Contenido
99
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Aspectos de seguridad
 Su rango de alcance que es limitado a unos pocos
centímetros, pero NFC por sí sola no asegura
comunicaciones seguras.
 NFC no ofrece protección contra los que se dedican a
escuchar comunicaciones y es también vulnerable a
modificación de datos. Las aplicaciones deben usar
protocolos criptográficos de una capa superior para
 Uesntabdleiscpeor suintivcoanaplasseivgou,ro.que no
genera su propio campo de radio
frecuencia, es mucho más difícil
intervenir que un dispositivo activo.
100

Contenido
101
 Protocolos
 NFCIP-1
 NFCIP-2

Actualidad tecnológica de NFC
 Modelos de servicios
 Elemento seguro incorporado en la electrónica
móvil.
 Tarjeta de memoria como elemento seguro.
 Tarjeta SIM como elemento seguro.
102

Estado actual de NFC en el
mundo
 Emt de Malaga, en mayo del 2008 puso en marcha el proyecto
“Recarga, consulta y validación en autobuses urbanos”, en la que
participaron las empresas Orange, Indra, Mobipay y Oberthur
Technologies.
 Hotel Clarion Estocolmo, a mediados del 2010, lanza un proyecto
piloto para ofrecer a sus huéspedes la posibilidad de comprar y
obtener la llave de la habitación en sus dispositivos móviles antes
de llegar al hotel. En este proyecto colaboran las empresas: Assa
Abloy, TeliaSonera, Choice Hotels Scandinavia, Venyon y VingCard
Elsafe.
104

Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico 105
NEAR FIELD
COMMUNICATION (NFC)
PARTE III

Contenido
106
 Introducción
 El Sistema de Despacho de Tags
 Escribiendo un tag NFC
 Desarrollo de la actividad para escribir tags NFC
 Leyendo un tag NFC
 Desarrollo de la actividad para leer tags NFC

Contenido
107
 Introducción

Introducción
108
NFC es una tecnología inalámbrica de corto alcance
(10 cm. o menos) que permite el intercambio de
pequeñas cantidades de datos.
Las API’S del framework de Android ofrecen soporte
de comunicación por medio del estándar NDEF
entre un dispositivo Android y un tag NFC o entre
dos dispositivos Android.
La ventaja de utilizar el estándar NDEF es que la
mayoría de los tags NFC son compatibles con dicho
estándar.

Introducción
109
La lectura de datos NDEF de un tag NFC es
manejado por medio del Sistema de Despacho de
Tags (tag dispatch system), el cual analiza los tags
descubiertos, clasifica de forma adecuada los datos
y ejecuta alguna aplicación para el tipo de datos del
tag.
Para que una aplicación pueda capturar cierto tipo
de datos de un tag NFC, debe declarar un filtro de
intent (intent filter) y solicitar el manejo de los datos.
Además dicha aplicación necesita declarar en el
Android Manifest el permiso para acceder al
hardware del NFC.

Contenido
110
 Introducción

El Sistema de Despacho de
Tags
111
El Sistema de Despacho de Tags escanea los tags,
los analiza gramáticamente y trata de ubicar las
aplicaciones interesadas en los datos contenidos en
el tag.
Lo anterior lo realiza siguiendo los siguiente pasos:
1. Analiza gramáticamente el contenido de un tag y
lo clasifica en un tipo de MIME o URI.
2. Encapsula el tipo de MIME o URI y el contenido
del tag en un intent.
3. Ejecuta la aplicación basada en el intent.

Tags
112
Cabe recordar que un mensaje NDEF(NdefMessage) esta
compuesto por uno o mas registros(NdefRecord). El payload o
los datos del tag NFC son encapsulados en un mensaje NDEF.
Cuando el Sistema de Despacho de Tags lee un mensaje NDEF
el primer registro contiene el TNF (Formato de Nombre de
Tipo), el RTD (Definicion de Tipo de Registro), el ID del registro
y la longitud del payload. Gracias a esta información el Sistema
de Despacho de Tags crea el intent apropiado para iniciar
alguna aplicación.
Si existen dos o mas aplicaciones que requieran un mismo tipo
de intent aparecerá el selector de aplicaciones para que el
usuario elija la mas adecuada.

Tags
113
El Sistema de Despacho de Tags utiliza 3 tipos de intent:
 ACTION_NDEF_DISCOVERED: Este intent tiene la prioridad
mas alta
 ACTION_TECH_DISCOVERED: Este intent se crea cuando
el intent ACTION_NDEF_DISCOVERED no tiene alguna
actividad asociada.
 ACTION_TAG_DISCOVERED: Este intent tiene la prioridad
mas baja. En caso que los intents anteriores no tengan
alguna actividad asociada se crea este tipo de intent.
Si después de la creación de los tres tipos de intent no se
ejecutó alguna aplicación, el Sistema de Despacho de Tags ya
no realiza acción alguna.

Contenido
114
 Introducción

Escribiendo un tag NFC
<uses-permission android:name="android.permission.NFC" />
<uses-sdk android:minSdkVersion="10"/>
<intent-filter>
<action android:name=“android.nfc.action.NDEF_DISCOVERED” />
<category android:name=“android.intent.category.DEFAULT” />
<data android:mimeType=“text/plain” />
</intent-filter>
115
Para que una aplicación en Android pueda escribir y leer tags NFC es
necesario declarar ciertos campos en el Android Manifest:
La declaración del permiso para acceder al hardware NFC.
Utilizar como mínimo el SDK versión 10.
Declarar un filtro de intents (intent-filter) para alguno de los tres tipos de
intent que utiliza el Sistema de Despacho de Tags.


La actividad que se describe en esta sección se
encarga de escribir texto plano en un tag NFC
utilizando el intent
ACTION_TAG_DISCOVERED. El texto plano es
obtenido de un objeto EditText donde el usuario
debe escribir algún texto.
A continuación se muestra una secuencia de
imágenes donde un usuario guarda el texto de
“hola mundo” en un tag NFC.
116

adaptadorNFC = NfcAdapter.getDefaultAdapter(this);
117
Para detectar un tag y escribir texto en el, es necesario
obtener una instancia del adaptador NFC (en el metodo
onCreate() de la actividad) como se muestra en la
siguiente línea:
Cuando el usuario presiona el botón de la actividad se
realizan dos acciones:
1. Comprobar que el campo de texto contenga algo
escrito.
2. Invocar el método llamado habilitarModoEscritura().

118
La primera acción es sencilla de realizar y se deja como
actividad a los presentes. Para la segunda acción se puede
mencionar que el método habilitarModoEscritura() agrega un
filtro a la actividad para capturar los intents
ACTION_TAG_DISCOVERED, lo cual se logra con las
siguientes líneas de código:
1. modoEscritura = true;
2. PendingIntent intentPendiente = PendingIntent.getActivity(this, 0, new
Intent(this,
getClass()).addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_SINGLE_TOP), 0);
3. IntentFilter tagDetectado = new
IntentFilter(NfcAdapter.ACTION_TAG_DISCOVERED);
4. IntentFilter[] filtros = new IntentFilter[] { tagDetected };
5. adaptadorNFC.enableForegroundDispatch(this, intentPendiente, filtros,
null);

adaptadorNFC.disableForegroundDispatch(this);
119
Con lo anterior se logra capturar el próximo intent del tipo
ACTION_TAG_DISCOVERED. El filtro se remueve de la
actividad sobre escribiendo el método onPause() y
agregando la línea siguiente:
O alternativamente se puede crear un método que sea
nombrado deshabilitarModoEscritura(), que contenga la
línea de código anterior y que se invocado desde el
método onPause().

Tag tag = intent.getParcelableExtra(NfcAdapter.EXTRA_TAG);
120
El filtro agregado a la aplicación direccionara el próximo intent
ACTION_TAG_DISCOVERED a la actividad, pero aun falta sobre
escribir el método onNewIntent(Intent intent) para capturar y manejar
dicho intent. Con la siguiente línea de código se obtiene una instancia
del objeto Tag en dicho método:
Una vez obtenida dicha instancia se puede comprobar si es
compatible con el formato NDEF y si es de solo escritura como se
muestra a continuación.
1. Ndef ndef = Ndef.get(tag);
2. if (ndef != null) {
3. ndef.connect();
4. if (!ndef.isWritable())
5. return false;
6. …
7. }

121
Si el tag no es de solo lectura y es compatible con NDEF no existirá
algún problema para continuar con el paso siguiente que consiste en
es escribir un mensaje NDEF en el tag. Las siguientes líneas de
código crean un mensaje NDEF con un registro el cual tiene un ID de
“1001” y un payload que es el texto que escribió el usuario:
1. String id="1001";
2. byte[] payload = texto.getBytes();
3. byte[] RDT_Text = NdefRecord.RTD_TEXT;
4. NdefRecord registroNFC = new
NdefRecord(NdefRecord.TNF_WELL_KNOWN, RDT_Text, id.getBytes(),
payload);
5. NdefMessage mensajeNFC = new NdefMessage(new NdefRecord[] {
registroNFC});

ndef.writeNdefMessage(mensajeNFC);
122
Una vez que el mensaje NDEF este listo, se procede a escribirlo en el
tag NFC después de comprobar que no sea de solo lectura y que sea
compatible con el formato NDEF. Lo anterior se realiza de la siguiente
forma:
A grandes rasgos esta es la forma en puede escribir texto en un tag.
Para escribir alguna tipo de MIME o URI solo es cuestión de cambiar
el tipo de RTD.
Para una mayor referencia se puede encontrar una aplicación de
ejemplo en la siguiente liga:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/39190783/MiNFC1.zip

Contenido
123
 Introducción

Leyendo un tag NFC
Para conseguir la lectura de un tag NFC y obtener texto plano
almacenado en el mismo, es necesario realizar los mismos
pasos y sobre escribir los mismos métodos que se realizaron
para escribir un tag.
La diferencia entre leer y escribir un tag NFC con el estándar
NDEF en Android consiste en la disposición de la interfaz
puesto que ahora el usuario no debe escribir algún texto, solo
deberá presionar un botón y acercar el tag NFC. A continuación
se muestra una secuencia de imágenes de como se realiza el
proceso para leer un tag NFC.
124

Leyendo un tag NFC
125
Además otra diferencia es la forma en que se manipula el intent en el
método onNewIntent(Intent intent), esto porque primero se obtiene un
mensaje NDEF, después se obtiene el primer registro y por ultimo se
obtiene el payload. Lo anterior se muestra en las siguientes líneas de
cPóadricgeola:ble[] rawMsgs =
intent.getParcelableArrayExtra(NfcAdapter.EXTRA_NDEF_MESSAGES);
if(rawMsgs!=null){
NdefMessage msg = (NdefMessage) rawMsgs[0];
NdefRecord registro = msg.getRecords()[0];
String textoPlano= new String(registro.getPayload());
if(textoPlano!=null && !textoPlano.equals("")){
edtText2.setText(textoPlano);
mostrarMensaje("El tag fue leído correctamente");
}else{
mostrarMensaje("El tag esta vacio o tiene un formato incompatible.");
}
}

Leyendo un tag NFC
126
En este caso se da por hecho que el mensaje NDEF solo tiene
un registro y que el tipo del RTD es texto plano. Se puede
manipular las líneas de código mostradas anteriormente para
que comprobar si el tag escaneado tiene un solo registro y si el
payload es de texto plano.
Se recomienda al lector para ampliar su conocimiento con
respecto al manejo de NFC sobre Android puede consultar la
pagina de Android Developers. Además en la siguiente liga se
encuentra una aplicación Android de ejemplo para el manejo de
tags NFCht.tps://dl.dropboxusercontent.com/u/39190783/MiNFC1.zip

Bibliografía
127
Autor Documento
Elena Vicente García
Desarrollo de una aplicación de
control de acceso y sistemas de
identificación mediante la tecnología
NFC.
Natalia Sánchez Moreno Aplicación de evaluación basada en
NFC (Near Field Communication)
Gabriel Chavira, Salvador W. Nava,
Ramón Hervás, José Bravo, Carlos
Sanchez.
Localización e Identificación: Una
combinación RFID-NFC

Bibliografía
128 Ligas de Internet
http://bdigital.eafit.edu.co/PROYECTO/P621.3845CDM828/marcoTeorico.pdf
http://es.scribd.com/doc/81304649/36/Codigo-Miller-Modificado
http://es.scribd.com/doc/81209010/59/REGULACION-Y-ESTANDARES
http://www.umts.no/files/081028%20nfc_standards_payments%20Narada.pdf
http://www.coderco.com/pag_estandares.htm
http://es.scribd.com/doc/80464034/134/ISO-IEC-15693-%E2%80%93-Vicinity-Coupling-Smart-Cards
http://www.nfc-forum.org/events/oulu_spotlight/Technical_Architecture.pdf
http://www.bcndigital.org/Lists/BDIGITAL%20Debates/Attachments/96/presentacio_AngelDavidGarcia.pdf
http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-
352%201st%20edition%20December%202003.pdf
http://www.ecma-international.org/publications/files/drafts/tc47-2008-002.pdf
http://dspace.epn.edu.ec/bitstream/15000/9156/3/T11646%20C.pdf
http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/index.html
http://developer.android.com/guide/topics/connectivity/nfc/nfc.html

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