Rfid сканер для андроид

Близкий контакт: на что ваш смартфон способен с NFC

Привет, Geektimes! Хотя технологии активно шагают в массы, зачастую по-прежнему можно заметить широкие глаза продавца на кассе, если вы решили оплатить свою покупку смартфоном, или озадаченного коллегу, который увидел, как вы пополнили свой билет для проезда в метро без использования специального терминала.

Имя этому объекту удивления — NFC, и сегодня мы с вами разберемся, как же работает эта технология, и нужна ли она в вашем смартфоне. Всех желающих по традиции милости просим под кат.

Что такое NFC?

Как многие наверняка знают, NFC — технология высокочастотной беспроводной связи с малым (несколько сантиметров, но не больше 10 см) радиусом действия. В основе Near Field Communication (обмена на ближнем расстоянии) лежит радиочастотная идентификация (RFID) — данные, которые хранятся в транспондерах, считываются и записываются при помощи радиосигналов. Активные и пассивные объекты, в свою очередь, идентифицируются автоматически.

Но стандартного определения здесь явно недостаточно. История NFC довольно интересная: технология берет свое начало более 12 лет назад — именно тогда три технологических гиганта (Nokia, Sony и NXP Semiconductor) решили создать форум NFC для развития интерфейса касательного взаимодействия между устройствами. Несмотря на то, что сам интерфейс был далеко не быстрым (и остается таким по сей день), идея передачи небольших данных с низким энергопотреблением все же взяла свое. RFID заработала по-новому и получила массовое признание. В результате многие производители смартфонов, аксессуаров и других устройств сейчас не обделяют NFC ни один свой новый продукт.

Рабочей частотой для NFC является 13,56 МГц, максимальная скорость обмена данными едва превышает 400 Кбит/с. Однако в данном случае огромную роль играет время установления соединения: чтобы подключить два устройства при помощи этой технологии, понадобится менее десятой доли секунды.

Принцип работы NFC основан на электромагнитной индукции. Суть в том, что при помощи антенны передатчик считывателя постоянно излучает сигнал в форме синусоиды на вышеупомянутой чистоте.

Датчик (или Listening Device) также оснащен рамочной антенной. Когда датчик и считыватель (Polling Device) оказываются на расстоянии, достаточном для работы NFC, и та, и другая катушка образуют воздушный трансформатор. Магнитное поле порождается переменным током в катушке считывателя, после этого ток создается во второй катушке — датчика. Этой энергии запросто хватает для работы последнего, поэтому NFC способна работать с пассивными устройствами.

В это время происходит шунтирование антенны одним из транзисторов устройства-передатчика, откуда возникает модуляция высокочастотного сигнала. Этот сигнал и «ловит» считыватель. В основном для NFC используется Манчестерское кодирование (с коэффициентом амплитудной модуляции 10 %). Также используется модифицированный код Миллера, правда в этом случае скорость едва будет превышать 100 Кбит/с.

В пассивном режиме считыватель создает электромагнитное поле, NFC-метка модулирует его и формирует ответ. Иными словами, метке вовсе не обязательно быть подключенной к источнику питания или иметь встроенный аккумулятор, поэтому ее размеры можно сократить до минимума. Если же мы имеем два устройства с двумя активными сигналами, здесь все проще — они работают, грубо говоря, «по очереди».

Пассивная NFC-метка выглядит примерно так:

В смартфонах антенну NFC, как правило, закрепляют под задней крышкой для более устойчивого сигнала.

После этого ваш смартфон готов выступать сразу в нескольких ипостасях. Он может стать не только платежным средством и ключом, но и также средством идентификации владельца, проездным билетом или просто бонусной картой. Вот основные режимы работы смартфона с NFC на борту.

Пиринг — два активных устройства связываются между собой и обмениваются данными. Это могут быть как два смартфона, так и смартфон и сторонний аксессуар. Например, можно быстро установить соединение между телефоном и внешней колонкой или наушниками. Главное, чтобы у девайса была заявлена поддержка NFC: среди таких устройств KR — 8100, Dacom Athlete, Bluedio R + Legend и другие.

Чтение и запись — смартфон как считывает коды с NFC-метки, так и записывает информацию в ее память.

Эмуляция карты — смартфон становится полноценной банковской картой. Достаточно поднести его к терминалу, чтобы совершить оплату, причем в качестве карты могут также выступать, например, умные часы.

Для чего оно нужно?

Еще в Android версии 4.0 появилась технология Beam, с помощью которой устройства могут обмениваться файлами и папками: сам обмен происходит при помощи Bluetooth или Wi-Fi Direct, однако для идентификации смартфонов используется именно NFC. Это позволяет сократить время, затрачиваемое на подключение устройств.

Кейсов применения NFC великое множество. Среди пользователей метро большой популярностью пользуется возможность считывания информации с билета при помощи смартфона. Установив специальные приложения, можно не только узнавать количество оставшихся поездок и срок годности билета, но и даже пополнять карту «Тройка» без использования терминалов в метрополитене.

Примечательно, что для этих целей можно использовать практически любой смартфон с NFC — от Xiaomi Mi5s Plus до Lenovo X3 Lite.

Смартфон как способ оплаты

NFC совместима со стандартом ISO 14443 и объединяет множество бесконтактных карт, в том числе банковские карты, поддерживающее MasterCard PayPass или VISA PayWave. Пластиковая карта содержит микропроцессор с ОС и платежным приложением для взаимодействия с данными конкретного клиента. Как только карту вставляют в терминал или проводят по нему, она получает энергию для запуска операционной системы. В случае с бесконтактными картами питание, как мы уже говорили, получается при помощи электромагнитного поля считывателя.

С появлением бесконтактных карт платежным инструментом по сути может выступать не обязательно карта, а смартфон, часы, брелок и так далее — важна не форма, а наличие необходимого набора функций. Ведь в смартфонах с поддержкой NFC так же, как и в пластиковых картах, есть микропроцессор. Начиная с Android 4.4 платежные приложения можно использовать без Secure Element (с Host Card Emulation). Записывать платежные карты можно удаленно, и это действительно удобно.

Чтобы управлять бесконтактными приложениями удаленно, производители смартфонов и поставщики услуг подключаются к TSM — службе, которая обеспечивает доступ к защищенным данным на терминалах с поддержкой NFC. Она удаленно управляет чипами Secure Element в смартфонах, сам смартфон при этом является своего рода модемом, работающим через безопасный канал связи. Пользователю достаточно подключить возможность оплаты по NFC у своего оператора, а затем при помощи мобильных приложений (как правило, банковских) оплачивать покупки в магазинах.

При совершении покупок свыше 1000 рублей вас могут попросить ввести PIN-код или поставить подпись на чеке — здесь уже все зависит от банка.

Метки NFC

Это еще один распространенный способ применения NFC в смартфоне. Метки NFC получили большую популярность в торговых и рекламных зонах: их встраивают в афиши, рекламные щиты, помещают на товары в магазинах. Обычно это небольшие стикеры, стоимость которых не превышает 50 рублей. Затраты минимальные, зато какой эффект! От получения более подробной информации о концерте или товаре до ссылки на трейлер нового фильма.

Вы можете создавать собственные NFC-метки, модернизировать их и затем использовать в повседневной жизни. Как правило, для этого используется сторонний софт вроде NFC TagWriter. Приложение довольно простое и позволяет записать на метку множество типов данных — от контакта и телефонного номера до закладки веб-браузера. Можно даже записать на метку свои контактные данные, а потом наклеить ее на визитку — чем не оригинальное решение? Сэкономите на бумаге, правда если у собеседника смартфон без NFC, может получиться неловко.

На самом деле NFC-метки — настоящий подарок, когда речь заходит об автоматизации. Например, можно наклеить метку на ноутбук и при помощи приложения Trigger настроить включение точки доступа, выбрав в качестве действия «Беспроводные и локальные сети». Решение попроще — записать пароль от Wi-Fi на метку, наклеить ее на роутер, и потом всякий раз, когда гости спросят пароль, отправлять их к NFC-метке. Или еще: установить метку около кровати и сделать так, чтобы при прикосновении на смартфоне включался авиарежим (опять же с помощью Trigger).

Полезно будет и автомобилистам — записали на метку алгоритм запуска навигатора, наклеили ее на держатель для смартфона, и всякий раз, когда вы будете устанавливать устройство на это место, навигатор будет запускаться автоматически.

И таких примеров применения NFC-меток еще очень и очень много. Зачастую появление новых кейсов ограничивается вовсе не технологией, а фантазией пользователя.

Открываем все двери

Кто-то реализовывает подобное и в домашних условиях, но в основном использование NFC для идентификации и контроля пользователя характерно для предприятий и организаций. Турникеты и замки настраиваются таким образом, что при помощи метки, которая является пропуском, решают, стоит давать ее обладателю разрешение на вход или нет.

С NFC в смартфоне действительно открываются все двери — если не в буквальном смысле, то в переносном точно. Фактически пользователь получает универсальный инструмент, который, несмотря на скоростные ограничения, находит себе применение в самых разных ситуациях. Здесь мы сталкиваемся с другой проблемой — степенью распространенности технологии среди поставщиков услуг. Единственное, что в данном случае может сделать обычный пользователь — как можно чаще задействовать NFC, чтобы показать ее востребованность.

Вместо заключения

Пожалуй, самое приятное в NFC — то, что эта технология доступна широкому кругу пользователей. Все больше производителей не оставляют свои смартфоны без NFC, поэтому она есть как в устройствах типа Xiaomi Mi5 (за $321.99 по коду Mi5SGBS до 31.12) и Nubia Z7 MAX, так и во флагманах вроде Xiaomi Mi Note 2. Радует также разнообразие аксессуаров с поддержкой NFC.

Что с Apple и ее iPhone 7, спросите вы? Увы, но компания-производитель ограничивает работу чипа NFC в своем смартфоне, и его можно использовать только для платежной системы Apple Pay. Осенью, впрочем, она запустилась в России, так что хоть какой-то плюс.

А как вы используете NFC в повседневной жизни? Поделитесь с нами своим опытом в комментариях.

Источник

Программное обеспечение для RFID-считывателей и ТСД на базе Android

Чтобы раскрыть функциональность RFID-считывателей — как в составе ТСД на базе Android или Windows, так и внешних — необходимо специализированное программное обеспечение. Выбор подходящего софта «упирается» в количество полезных опций и нужды бизнеса. В статье подробно рассмотрим возможности и достоинства ПО для работы с различными RFID-устройствами, радиочастотными метками и смарт-картами.

Программа для RFID: что должно уметь хорошее ПО и зачем оно нужно

И RFID-оборудование, и радиометки получили широкое распространение во множестве сфер, включая бытовую. Большинство программ для RFID — специализированные. Функциональность напрямую зависит от предназначения, а совместимость — от конкретной категории или модельного ряда устройств, к которым они привязаны. Условно такое программное обеспечение можно разделить на несколько групп:

• мобильное — для ТСД с поддержкой считывания радиочастотных меток. Предназначено для учета чипированных изделий (шуб, драгоценностей, автошин), управления запасами и контроля ТМЦ (товарно-материальных ценностей);
• от производителей — «заточенное» под конкретные модели считывателей, сканеров и СКУД (систем контроля и управления доступом), которые регистрируют радиометки, в том числе «вшитые» в смарт-карты. Включает не только готовые приложения, но и SDK (Software Development Kit — комплект для разработки софта) и API (Application Programming Interface — интерфейс прикладного программирования);
• товароучетное, например, 1С — для стационарных ПК и оборудования. Предназначено для автоматизации рабочих процессов в торговых и сервисных предприятиях. Совместимо со множеством мобильных устройств и специализированных приложений;
• для систем безопасности — СКУД. Включает программы для настенных, стационарных сетевых и настольных (USB RFID Card reader) считывателей смарт-карт;
• пользовательское — для записи и чтения NFC- и совместимых (действующих на частоте 13,56 МГц) RFID-меток, не требующее подключения дополнительного специализированного оборудования. Подходит для использования тегов в бытовых целях.

Любой софт для RFID должен как минимум поддерживать чтение данных с зарегистрированной совместимой радиометки и их отображение в человекочитаемом формате. Помимо этого и в зависимости от предназначения, специализированные программы «умеют»:

• записывать информацию на теги;
• работать с RFID-считывателями — обеспечивать доступ к настройке оборудования и встроенных модулей (например, антенн);
• анализировать статусы сетей и формировать человекочитаемые отчеты со сведениями о состоянии связи;
• считывать и выполнять записанные на тег сценарии;
• идентифицировать и авторизовывать в системе безопасности пользователей — держателей смарт-карт.

Ниже мы подробно рассмотрим, на что способно ПО для работы с RFID.

DataMobile RFID — программное обеспечение для ТСД с поддержкой считывания радиометок

DataMobile — профессиональное программное обеспечение для ТСД и мобильных устройств. Основное назначение — автоматизация товароучета. DataMobile поддерживает:

• быстрое сканирование множества штрихкодов;
• организацию адресного хранения ТМЦ на складе;
• составление упаковочных листов;
• совместное создание и редактирование документации (несколькими сотрудниками);
• комплектацию онлайн- и офлайн-заказов;
• мобильную печать.

Главное преимущество DataMobile — универсальность:

• Наличие параметрических настроек избавляет пользователя от необходимости программировать. Рабочий процесс организуется в несколько кликов путем проставления флажков возле нужных опций.
• Простое масштабирование обеспечивает возможность перехода с текущей версии на старшую. Достаточно компенсировать разницу в цене.
• База, которую DataMobile способно обработать без потери функциональности и сбоев, может включать 300 000 товарных позиций и более.

DataMobile RFID — программное обеспечение для учета товаров по радиометкам. Решение создано как дополнение к основному ПО DataMobile, начиная с версии Стандарт Pro. Без него невозможна полноценная работа с RFID-системой для товароучета. Функциональные возможности:

• считывание сотен RFID-тегов в секунду;
• быстрая проверка товарной партии при приемке без нарушения целостности упаковки;
• автоматизация инвентаризации.

В паре с модулем Маркировка решение DataMobile RFID обеспечивает возможность сверки в разрезе штрихкодов Data Matrix с учетом GTIN и SN.

Примечание. GTIN — международный код продукции. SN — «серийник» товарной единицы.

Помимо перечисленных, DataMobile выполняет функцию поиска актива по транспондеру. На дисплее ТСД появляется шкала дальности. Определить, как близко или далеко расположена нужная метка, помогает цветовой индикатор. Также среди достоинств DataMobile RFID — интуитивный интерфейс. На освоение софта уходит минимум рабочего времени (не больше получаса).

Для инвентаризации ОС (основных средств) в разрезе материально ответственных работников и мест размещения ТМЦ, мы создали решение DM.Invent, которое также может работать с RFID. Среди функций:

• списание брака с возможностью выбора причины из готового перечня, встроенного в программный интерфейс;
• проведение инвентаризации имущества, включая малоценное;
• добавление подтверждающего фото, привязанного к причине списания того или иного объекта;
• назначение лица, ответственного за выполнение процедуры;
• мониторинг план-факта инвентаризации с поддержкой цветовых обозначений активов;
• мобильная печать.

Среди достоинств DM.Invent:

• параметрические настройки;
• легкая масштабируемость до версии DM.Invent RFID. Достаточно добавить модуль RFID, позволяющий подключать оборудование для работы с радиометками;
• возможность пакетного обмена данными как по сети Wi-Fi, так и через интерфейс USB. Выгрузку/загрузку информации контролирует оператор.

DataMobile интегрируется с 1С и другими товароучетными системами. Мы выпускаем регулярные бесплатные обновления ПО и учитываем изменения законодательства РФ, регулирующего ЕГАИС и обязательную маркировку товаров. Работа по новым правилам не потребует установки стороннего софта. Всем нашим клиентам техническая поддержка предоставляется совершенно бесплатно.

Софт для RFID-считывателей от производителей

Среди активных разработчиков софта для RFID-считывателей компания Zebra — американский производитель торгового оборудования.

123RFID — бесплатная Windows-совместимая утилита для настольных ПК. Предназначена для быстрого развертывания стационарных RFID-считывателей компании Zebra — упрощает и оптимизирует их установку.

Преимущества:

• Простота использования. Чтобы начать применять совместимое RFID-оборудование, потребуется всего три нажатия: первое — для обнаружения всех подключенных к ПК устройств, второе — для выбора нужного считывателя, третье — для запуска процесса регистрации радиометок.
• Интуитивно понятный Мастер настройки. Инструмент помогает быстро сформировать нужные конфигурации с параметрами работы антенн и RFID-считывателей. Для специалистов (например, радиоинженеров) доступна опция расширенных настроек. С ее помощью программируются аксессуары GPIO (General Purpose Input/Output — интерфейс ввода/вывода общего назначения) — например, звуковые и световые датчики сигнализации, сенсоры открытия и закрытия дверей и другие. Все операции выполняются в раскрывающихся меню утилиты — добавлять программные коды не нужно.
• Эффективные фильтры. Обеспечивают возможность считывания только нужных меток. Фильтрация выполняется по модели активного устройства, показателям уровня принимаемого сигнала (RSSI — Received Signal Strength Indicator), электронному коду продукции (EPC — Electronic Product Code) — как полному, так и частичному (по его фрагментам), перечню регистрируемых транспондеров, привязанных к конкретным активам.

Доступна возможность преобразования данных, считанных с транспондеров, в человекочитаемые графики — для удобства прослеживания производительности RFID-системы.

FX Connect — утилита быстрой установки и настройки RFID-сканеров компании Zebra. Предназначена для работы с моделями серии FX. Не требует обращения к API или разработки вспомогательных приложений. Среди функций утилиты:

• контроль ТМЦ, остатков и запасов, включая конкретные (заданные) изделия;
• прослеживание мест размещения различных объектов путем анализа данных, собранных со стационарных RFID-сканеров.

Компания Zebra выпустила несколько SDK:

• Windows- и Linux-совместимых, на языках .NET, Java и С — для RFID-устройств серии FX и хост-систем;
• встроенных, на языках С и Java — для моделей ряда FX;
• локальных: Android- и iOS-совместимых — для насадок RFD8500 RFID Reader, RFD8500i UHF RFID Sled и Windows-совместимых — для RFD8500.

Немецкий разработчик FEIG предлагает бесплатный софт для любых RFID-устройств собственного производства. Базовые возможности ПО:

• легкая настройка RFID-считывателей;
• проверка работоспособности фирменного оборудования и радиометок;
• анализ и оценка состояния сетей;
• чтение и запись тегов.

Для решения индивидуальных задач компания FEIG предлагает SDK и API. Производитель разделяет свое ПО на четыре группы: каждая из них относится к конкретному типу устройств. В первую входят SDK, API и программы для оборудования, работающего с метками UHF (ультравысокочастотными).

ISOStart — приложение для настройки считывателей. Текущая конфигурация сохраняется на энергонезависимом чипе памяти устройства. Параметры его работы можно изменить в любой момент. При необходимости готовая конфигурация фиксируется в XML-документе и переносится в базу другой RFID-системы. ISOStart поддерживает возможность сброса параметров подключенного устройства до заводских.

DiscoveryTool — программа для поиска RFID-считывателей, подключенных по LAN. Формирует таблицу со списком обнаруженных сетевых модулей и их параметрами. Помимо прочих, выполняет функцию ведения системного лога. Позиционируется производителем как демонстрационная. Для решения сложных промышленных задач могут потребоваться дополнительное тестирование и адаптация программы к условиям эксплуатации.

Во вторую группу входит ПО для устройств, работающих с метками HF (высокочастотными). DATuningTool — утилита, предназначенная для управления DAT (Digital Auto Tuner) — автоматическим динамическим тюнером антенны и его настройки. Сюда также включены SDK, API, ISOStart и DeliveryTool, но в версиях для считывателей HF-тегов.

Третья группа включает софт для стационарных ридеров смарт-карт MIFARE и iCode, функционирующих в частотном диапазоне 13,56 МГц. Для их настройки предусмотрено приложение CPRStart, практически копирующее функции ISOStart. Сюда также входят SDK, API и DiscoveryTool, совместимые с HF RFID-устройствами.

Четвертая группа включает ПО для автономной СКУД модели MAX.U1002 UHF (ультравысокочастотной). Помимо уже упомянутых ISOStart, DiscoveryTool, SDK и API, сюда входит софт для конфигурирования RFID-системы — myAXXessManager. Позиционируется производителем как часть ПАК (программно-аппаратного комплекса). Решает задачи организации въезда автомобильного транспорта на подконтрольную территорию. Среди выполняемых функций — распознавание автомобилей по алгоритму «свой/чужой». Внутренний буфер ПАК содержит журнал событий (например, поднятий шлагбаума после регистрации конкретных транспондеров), который можно отправить на хост (ПК или сервер). Интерфейс myAXXessManager позволяет создавать таблицы с уникальными кодами радиометок, данными владельцев авто и расписанием их доступа на территорию.

Помимо специализированных программ, с официального сайта компании FEIG можно скачать драйверы для USB-устройств: ID CPR-Reader, ID ISC-Reader и других RFID-ридеров, предназначенных для работы с транспондерами и смарт-картами стандартов ISO 14443A/B и 15693.

Примечание. Иногда скачать нужный софт или драйверы удается только с англоязычной версии сайта производителя — из раздела под названием RFID Software Apps или подобного.

Источник