Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica

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1 Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica IE 0502 Proyecto Eléctrico TECNOLOGÍA DE COMUNICACIÓN DE CAMPO CERCANO (NFC) Y SUS APLICACIONES Por: Daniel Antonio Chavarría Chavarría Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Julio del 2011

2 TECNOLOGÍA DE COMUNICACIÓN DE CAMPO CERCANO (NFC) Y SUS APLICACIONES Por: Daniel Chavarría Chavarría Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Costa Rica como requisito parcial para optar por el grado de: BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Aprobado por el Tribunal: Ing. Jhonny Cascante Ramírez Profesor Guía Ing. Martin Espinoza González Profesor lector Ing. Pablo Acuña Quirós Profesor lector ii

3 DEDICATORIA A mi madre María Mayela, que ha sido el pilar más fuerte a lo largo de mi vida, su apoyo incondicional y su principal enseñanza, luchar hasta el final y conseguir todo lo que nos proponemos. Y especialmente a Dios, que me ha dado todas las bendiciones como es el don de nacer y oportunidades únicas para llegar a alcanzar mis metas. iii

4 RECONOCIMIENTOS A mi familia y amigos que han estado conmigo en todo momento y me han brindado su apoyo incondicional en las buenas y malas. A mi Abuela, por celebrar mis victorias y orar en mis fracasos, y brindarme la manera de reconfortarme. Al Ingeniero y profesor Jhonny Cascante Ramírez por depositar su confianza en mi trabajo y apoyarme en la realización de este proyecto. A los ingenieros Martin Espinoza González y Pablo Acuña Quirós por su invaluable ayuda y desarrollo de este proyecto. A las personas del Área Administrativa de la Escuela de Ing Eléctrica, especialmente a Alejandra Cedeño Solano y Margie Sánchez Chavarría por su apoyo incondicional en la finalización de mi carrera. iv

5 ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA... III RECONOCIMIENTOS... IV ÍNDICE GENERAL... V ÍNDICE DE FIGURAS... VII ÍNDICE DE TABLAS... IX NOMENCLATURA... X RESUMEN... XII 1. CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN Objetivos Objetivo general Objetivos específicos Metodología CAPÍTULO 2: DESARROLLO TEÓRICO Qué es el espectro radioeléctrico Tecnologías de Corto Alcance Tecnología Bluetooth Especificaciones Generales Versiones de Bluetooth Bluetooth 1.0 y 1.0B Bluetooth Bluetooth Bluetooth Bluetooth Tecnología RFID Especificaciones Generales Bandas de Frecuencias Tecnología Zigbee Especificaciones Generales Tecnología NFC (Comunicaciones en Campo Cercano ) Comparación entre tecnologías de corto alcance CAPÍTULO 3: DESCRIPCIÓN DE LA TECNOLOGÍA NFC, PRINCIPIOS BÁSICOS Y CARACTERÍSTICAS DE COMUNICACIÓN Definición de la tecnología NFC Características y funcionamiento de la tecnología Principios de Comunicación Especificaciones Técnicas Modos de Funcionamiento v

6 3.3 Tipos de Sistemas de Frecuencia Sistemas de baja frecuencia (135 KHz) Sistemas de alta frecuencia (13,56 MHz) Sistemas de ultra alta frecuencia (433 MHz, 860 MHz, 928 MHz) Sistemas en frecuencia de microondas (433 MHz, 860 MHz, 928 MHz) Aplicaciones de NFC Escenarios Aparcamiento Transporte Publico Ocio (el cine) Pagos por móvil Publicidad personalizada Conectividad CAPÍTULO 4: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Recomendaciones BIBLIOGRAFÍA ANEXOS Anexo 1: El Espectro Radioeléctrico Anexo 2: Normas ISO relativas a RFID Anexo 3: Estándar ECMA-352 referente al protocolo 2 (NFCIP-2) de la NFC vi

7 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1: Comunicación con tecnología Bluetooth... 9 Figura 2.2: (a) RFID activa, (b) RFID pasivas Figura 2.3: Icono de la ZigBee Alliance Figura 2.4: Grupos de aplicaciones que están en la mira de ZigBee Figura 2.5: Telefonía móvil dotado con tecnología NFC Figura 2.6: NFC comparada con otras tecnologías inalámbricas Figura 3.2 NFC-Near Field Communication (comunicación de campo cercano) Figura 3.3: Modo operación pasivo Figura 3.4: Modo operación activo Figura 3.5: Acceso al parqueo Figura 3.6: Localización del vehículo dentro del parking Figura 3. 7: Terminal informativa de la empresa de transportes con tecnología NFC Figura 3.8: Enlace de comunicación NFC entre el móvil y el puesto informativo Figura 3. 9: Validación de la transacción realizada Figura 3.10: Obtención y visualización de la información de una película mediante lectura de etiquetas NFC Figura 3.11: visualización en el móvil de videos promociónales de las películas Figura 3.12: Usuario viendo información referente a la cartelera y reservando entradas Figura 3.13: NFC implementada en pagos vii

8 Figura 3.14: Publicidad en centros comerciales Figura 3.15: Intercambio de información vía NFC-móvil viii

9 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2.1 Distribución del Espectro Radioeléctrico [1]... 7 Tabla 2.1: Clases de transmisores Bluetooth [9] Tabla 2.2: Comparación entre las principales tecnologías de corto alcance [9] ix

10 NOMENCLATURA Bluetooth ECMA ETSI ISO ISO NDEF NFC RF RFID RTD UWB Short-range (10 100m) wireless communication protocol European Computer Manufacturers Association European Telecommunications Standards Institute International Organization for Standardization ISO standard governing proximity smartcards NFC Data Exchange Format Near Field Communication Radio Frequency Radio Frequency Identification Record Type Definition Ultra Wide Band WiFi Wireless Fidelity wireless networking technology based on IEEE standards ZigBee Short-range wireless communication protocol based on the IEEE standard x

11 PDA WCDMA FM Personal Digital Assistant Wideband Code Division Multiple Access Frequency Modulation Radio xi

12 RESUMEN El presente proyecto está enfocado en Conocer los fundamentos de la tecnología Comunicación de Campo Cercano (NFC) y sus aplicaciones más importantes, así como también la elaboración de un análisis comparativo de la tecnología NFC con otras tecnologías de acceso cercano como lo son Bluetooth, WiFi, RFID entre otras. La primera fase o primer capítulo para conseguir el objetivo de este trabajo se realizó una investigación bibliográfica, con el fin de conocer más a fondo las características de la tecnología NFC. El segundo capítulo involucra la definición del espectro radioeléctrico, que a partir de esta se identifica en cual rango de frecuencia trabaja NFC. Tras la identificación de este rango de frecuencia se procede a hacer una comparación detallada con otras tecnologías de campo cercano así como sus ventajas y desventajas respecto a NFC. En el tercer capítulo se describe la Tecnología NFC, sus principios básicos y características de comunicación, así como también sus principales aplicaciones actuales y futuras. A partir de lo anterior se logró determinar que el uso de diferentes dispositivos con capacidades que permiten hacer más fácil y sencilla la interacción entre usuario y medios tecnológicos, que NFC propone una aproximación a esta facilidad y para ello el usuario solo debe llevar un teléfono móvil equipado con un lector de radiofrecuencia. xii

13 1. CAPÍTULO 1: Introducción El teléfono móvil hasta hace unos cuantos años se ha convertido en un dispositivo indispensable dentro del estilo de vida digital en el que estamos inmersos. De un dispositivo que sólo servía para la comunicación por voz, se ha transformado a un dispositivo universal que incluye la funcionalidad de numerosos dispositivos en uno solo, como son la cámara fotográfica, el reproductor de música MP3, el reproductor de videos, el navegador de internet, etc. Los métodos que utilizamos para compartir ideas e información están en constante cambio y evolución. Mientras la red humana estuvo limitada a conversaciones cara a cara, el avance de los medios ha ampliado el alcance de nuestras comunicaciones. Desde la prensa escrita hasta la televisión, cada nuevo desarrollo ha mejorado la comunicación. Al igual que con cada avance en la tecnología de comunicación, la creación e interconexión de redes de datos sólidas tiene un profundo efecto, tanto así como en la comunicación por dispositivos móviles portátiles usados hoy en día así como celulares, PDA, computadores, entre otros y las nuevas tecnologías a implementarse en ellos crece exponencialmente con el paso de los años. 1

14 Primeramente las redes de datos estaban limitadas a intercambiar información basada entre sistemas informáticos conectados. Las redes actuales han evolucionado para agregarle voz, flujos de video, texto y gráficos, a los diferentes tipos de dispositivos. Las formas de comunicación anteriormente individuales y diferentes se unieron en una plataforma común. Esta plataforma proporciona accesos a una amplia variedad de métodos de comunicación alternativos y nuevos que permiten a las personas interactuar directamente con otras en forma casi instantánea, de tal manera brindar la comodidad de las personas. La tecnología inalámbrica NFC, por sus siglas en inglés Near Field Communication, aparece como un progreso en la convergencia de aplicaciones dentro del teléfono móvil al ofrecer los servicios de las tarjetas inteligentes y las ventajas de las tecnologías inalámbricas de corto alcance mediante su uso. NFC presenta una característica particular y es su compatibilidad con las demás tecnologías inalámbricas ya existentes como Bluetooth y RFID, lo que hace aún más interesante su uso e incrementa su inversión y a la vez desarrollo. Recientes proyectos pilotos en Europa y Estados Unidos han puesto de manifiesto que la combinación de estas dos tecnologías puede permitir el desarrollo de más y nuevos servicios con un nivel de seguridad muy elevado, como el requerido para el pago a través del móvil. Son los denominados servicios de proximidad a los que el usuario 2

15 puede acceder con tan sólo acercar su teléfono móvil a un terminal que ofrezca el servicio. Aunque en la actualidad existe una gran variedad de tecnologías de radio de corto alcance que posibilitan los servicios de proximidad como son Bluetooth, ZigBee o RFID, recientemente ha surgido un gran interés por la tecnología NFC que durante los próximos años va a permitir interesantes aplicaciones, sobre todo mejorar la experiencia del usuario en la utilización de servicios ya existentes. La provisión de servicios, el rango de aplicaciones, la confidencialidad, la velocidad, el costo, la seguridad y la robustez son las características más importantes de esta tecnología frente al resto de propuestas inalámbricas. Todo lo expresado anteriormente, unido a lo extendido del teléfono inalámbrico, supone un gran futuro para la NFC que muy pronto estará disponible para pagos que ahora hacemos con tarjetas, identificaciones para acceso a lugares públicos (ticketing) y privados, control de asistencia, acceso a zonas restringidas, obtención de servicios de manera semiimplícita (sólo con un simple toque), servicios de visualización a la carta, etc. De igual manera y, tal y como se propone en este trabajo, las zonas comerciales y de entretenimiento, permitirán obtener servicios de manera simple sobre lista de compra, información diversa sobre productos, cines, restaurantes, zonas de paqueo etc., que hagan la vida de los usuarios mucho más simple. 3

16 1.1 Objetivos Objetivo general Conocer los fundamentos de la tecnología Comunicación de Campo Cercano NFC y sus aplicaciones más importantes. Así como hacer un análisis comparativo con otras tecnologías similares para determinar las ventajas y desventajas de esta tecnología Objetivos específicos Estudiar el espectro radioeléctrico y llegar a conocer las aplicaciones de las diferentes bandas de frecuencia. Investigar sobre las tecnologías existentes de acceso cercano por radio frecuencia. Conocer el funcionamiento y características de la tecnología NFC. Hacer un análisis comparativo de la tecnología NFC con otras tecnologías de acceso cercano. Determinar las aplicaciones actuales y futuras de la tecnología NFC. 4

17 1.2 Metodología metodología: Dadas las características propias del tema de investigación se utiliza la siguiente En la primera etapa se llevó a cabo una búsqueda y recopilación de la información bibliográfica, en libros y vía electrónica en su mayoría, debido a que se trata de un tema de reciente estudio e implementación por lo que los artículos más nuevos se encuentran en la red. En esta etapa se abordaron grandes temas tales como: la tecnología de identificación por radiofrecuencia (RFID), donde se hace una descripción de la tecnología NFC, características, principios de funcionamiento, estándares, y comparativas con tecnologías competidoras. Además de realizar una investigación de carácter bibliográfico para adquirir los conocimientos teóricos que permitan comprender, en términos generales, el funcionamiento de este tipo de tecnología, los diferentes tipos de ellas disponibles e implementadas en el mercado, sus ventajas y desventajas con respecto a otras tecnologías similares y otros aspectos de interés como su funcionamiento actual y a futuro. 5

18 2 CAPÍTULO 2: Desarrollo teórico 2.1 Qué es el espectro radioeléctrico El Espectro Radioeléctrico es una porción del Espectro Electromagnético que proviene de las perturbaciones de las interferencias entre campos eléctricos y magnéticos. Las Ondas Electromagnéticas transportan energías y no necesitan medio materiales para su transporte. Las Ondas de radio, de luz, de rayos X y los rayos gamma son ejemplo de ondas electromagnéticas y difieren solamente en sus frecuencias o longitud de onda. Las ondas electromagnéticas cubren una amplia gama de frecuencias o de longitudes de ondas y pueden clasificarse según su principal fuente de generación. Las ondas de radiofrecuencia y las microondas son especialmente útiles porque en esta pequeña región del espectro las señales producidas pueden penetrar las nubes, la niebla y las paredes. Estas son las frecuencias que se usan para las comunicaciones vía satélite y entre teléfonos móviles. Organizaciones internacionales y los gobiernos elaboran normas para decidir que intervalos de frecuencias se usan para distintas actividades: entretenimiento, servicios públicos, defensa, etc. Las Frecuencias se miden en "Hertzios" (ciclos por segundo): en telecomunicaciones se usan los siguientes múltiplos de esta medida para las frecuencias de radio, Hz, MHz, GHz. 6

19 La longitud de onda se mide en metros (en ondas de radio se usan: metros, centímetros y milímetros). En la tabla 1 se muestra las diferentes tipos de frecuencias así como también el alcance de frecuencias de cada una y su uso típico. Tabla 2.1 Distribución del Espectro Radioeléctrico [1] Sigla Denominación Rango de Frecuencias Uso Típico VLF Very Low Frecuency 3 a 30 khz Enlace de Radio de Gran Distancia LF Low Frequency 30 a 300 khz Enlace de Radio y ayuda Navegacion MF Medium Frequency 300 a 3000 khz Radiodifusion HF High Frequency 3 a 30 MHz Comunicación a Media y Larga distancia VHF Very High Frequency 30 a 300 MHz Enlace corta distancia Television, FM UHF Ultra High Frequency 300 a 3000 MHz Enlace de Radio, Radar, Television SHF Super High Freq 3 a 30 GHz Radar, Enlaces de Radio EHF Extremely H.Freq 30 a 300 GHz Radar, Enlaces de Radio Esta división del Espectro de Frecuencias fue establecida por el Consejo Consultivo Internacional de las Comunicaciones de Radio (CCIR) en el año Debido a que la radiodifusión nació en los Estados Unidos de América las denominaciones de las divisiones se encuentran en idioma inglés y de allí las abreviaturas tal cual las conocemos adoptadas en la Convención de Radio celebrada en Atlantic City en

20 2.2 Tecnologías de Corto Alcance Las tecnologías inalámbricas de corto alcance tienen una gran aceptación en la actualidad y están tan inmersas en nuestra sociedad que casi pasan desapercibidas aunque sean tan útiles. La importancia que tienen se la han ganado por la manera en que facilitan la vida cotidiana de las personas que es casi imposible imaginarnos por ejemplo un teléfono móvil sin Bluetooth con el que podamos transferir y receptar archivos inclusive a las PCs u otros dispositivos como cámaras digitales haciendo que nos olvidemos de los molestosos cables. Así es como se presenta el escenario de las tecnologías inalámbricas de corto alcance, un ambiente que cada vez presenta más aplicaciones en las que puedan encajar, con innovaciones llamativas que las diferencian y que las hacen competir entre ellas para ganar más popularidad pero también brindando compatibilidad con las ya existentes Tecnología Bluetooth Bluetooth es una tecnología inalámbrica de corto alcance que forma parte de las llamadas WPAN (Wireless Personal Area Network) cuyo estándar es IEEE y que permite el intercambio de información entre algunos dispositivos como computadores, teléfonos móviles, PDAs (Asistentes Personales Digitales), etc. A su vez permite una fácil sincronización entre ellos y hoy en día es ampliamente usado. 8

21 Fue creado como una alternativa para tecnologías cableadas como RS-232 con la intención de reducir costos y con la finalidad de que exista interoperabilidad entre dispositivos de diferentes fabricantes especialmente fue orientado desde su inicio a los teléfonos celulares. Bluetooth permite comunicar diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia seguro y globalmente libre (2,4 GHz). Establece comunicación en distancia de hasta 10 metros aproximadamente. Figura 2.1: Comunicación con tecnología Bluetooth Especificaciones Generales Bluetooth es un estándar que fue designado para un consumo bajo de potencia pues desde un principio la idea era permitir a sus usuarios movilidad y facilidad para comunicar sus dispositivos e intercambiar información, y esto apuntaba hacia personas que continuamente viajan por lo que debía funcionar en todo el mundo

22 A continuación se presentan las generalidades de esta tecnología: La frecuencia de operación está dentro de la banda de los 2.4 GHz. Una red de dispositivos Bluetooth tiene el nombre de Piconet y el número máximo de dispositivos interconectados es ocho, un dispositivo máster que inicia y controla la comunicación y los siete restantes toman el nombre de esclavos. Otros dispositivos a más de los ocho también pueden formar parte de la Piconet pero en estado inactivo llamado estado Parked. A su vez el conjunto de Piconets se le conoce con el nombre de Scatternet. Una unidad puede participar en distintas Piconets por medio de TDD (Duplexación por División de Tiempo). Posee 79 canales cada uno con un ancho de banda 1 MHz. Su modulación es FSK Gaussiana (GFSK). Existent tres clases de transmisores Bluetooth y se detallan en la tabla 2.1 Transmisor Tabla 2.1: Clases de transmisores Bluetooth [9] Potencia Máxima de transmisión (mw) Potencia Máxima de transmisión (dbm) Alcance Clase mw 20 dbm 100 m Clase 2 2,5 mw 4 dbm 10 m Clase 3 1 mw 0 dbm 10 cm 10

23 Se han definido dos tipos de enlaces para la transferencia de datos: Enlace Sincrónico Orientado a Conexión (SCO). Enlace Asincrónico no Orientado a Conexión (ACL). Ya que las comunicaciones inalámbricas están expuestas al ruido externo pudiendo ocasionar interferencias y perdidas de información, fue diseñado con la finalidad de que pueda operar en ambientes con ruido y para ello realiza un rápido emparejamiento y utiliza saltos de frecuencia en la transmisión para garantizar una conexión robusta. El estándar Bluetooth, del mismo modo que WiFi, utiliza la técnica FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum, en español Espectro ensanchado por saltos de frecuencia), que consiste en dividir la banda de frecuencia de GHz en 79 canales (denominados saltos) de 1 MHz de ancho cada uno y, después, transmitir la señal utilizando una secuencia de canales que sea conocida tanto para la estación emisora como para la receptora. Por lo tanto, al cambiar de canales con una frecuencia de 1600 veces por segundo, el estándar Bluetooth puede evitar la interferencia con otras señales de radio. 11

24 Versiones de Bluetooth En el proceso de desarrollo de esta tecnología, se han lanzado algunas versiones y mientras más reciente sea esta, es más sólida que su anterior haciendo que Bluetooth mejore considerablemente Bluetooth 1.0 y 1.0B Esta fue la primera versión lanzada y tuvo muchos problemas, uno de los tantos fue que los fabricantes de estos dispositivos tenían problemas para hacerlos interoperables. Estas versiones también traían consigo un hardware obligatorio para dirección del dispositivo o realizaban la transmisión en el proceso de conexión lo cual hizo que más bien hubiera un retraso en el funcionamiento de dispositivos en ambientes Bluetooth Bluetooth 1.2 La versión Bluetooth 1.2, ratificada como el estándar IEEE , brindaba compatibilidad con su antecesora pero con una conexión y modo de descubrimiento más rápido. Otras mejoras incluían: - Velocidades de transmisión más rápidas, sobre los 721 kbps. - Control de Flujo y modos de retransmisión para L2CAP. 12

25 - Introduce una mejora en la resistencia contra ambientes ruidosos y con interferencia, a través de Salto de Frecuencia Adaptado (AHF, Adaptive Frequency Hopping Spread Spectrum), ya que evita el uso de frecuencias congestionadas en la secuencia de salto, de esta manera Bluetooth puede coexistir con otras tecnologías como Wi-Fi en la banda de 2,4 GHz sin que puedan interferirse. - También ofrece una mejora en la calidad de voz en enlaces de audio permitiendo la retransmisión de paquetes corruptos. - Soporta la Interfaz de Controlador de Host (HCI). Esta interfaz permite un Controlador de Host para comunicar con el sistema operativo de una computadora personal Bluetooth 2.0 Esta versión mejorada tiene compatibilidad con la v1.2 y su principal característica es la implementación de Índice de Datos Mejorados (EDR, Enhanced Data Rate) que da un incremento en la velocidad de transmisión de hasta 3 Mbps aunque en la práctica llega hasta 2,1 Mbps, y además utiliza Modulación por desplazamiento de Frecuencia Gaussiana (GFSK) para obtener el ancho de banda adicional para el incremento de la velocidad de transmisión. Otra mejora de esta versión es un menor consumo de energía pues tiene un ciclo de servicio reducido. 13

26 Bluetooth 2.1 Esta versión también tiene EDR y soporta teóricamente velocidades de transmisión superiores a 3 Mbps, además de ser completamente compatible con la versión 1.2. Las características que esta versión trae son: - Cooperación con la tecnología NFC. Cuando un campo NFC también está disponible, automáticamente se crea una conexión Bluetooth segura. - Permite un Emparejamiento Simple y Seguro (SSP, Secure Simple Pairing) y con esta característica se mejora la experiencia de emparejamiento entre dispositivos Bluetooth e incrementa su uso y la seguridad. - Respuesta de Investigación Extendida (EIR, Extended Inquery Response), esto provee más información en el proceso Inquery, proceso en el cual se envían solicitudes y respuestas entre los dispositivos para establecer la comunicación, permitiendo un mejor filtrado antes de la conexión. Esta información podría ser nombre del dispositivo, el nivel de transmisión que necesitan estas respuestas de Inquery, los servicios que soporta este dispositivo, etc. - Se introduce también una encriptación Pause / Resume (EPR, Encryption Pause / Resume) pues antes cuando se renovaba una clave de encriptación, el dispositivo que renueva esta clave debía parar la transmisión de datos que necesitaban ser 14

27 encriptados con esta clave mientras esta nueva clave era generada, pero EPR el controlador Bluetooth asegura que los datos no encriptados se transfieran mientras la nueva clave es generada. - El consumo de potencia es 5 veces menor Bluetooth 3 La idea de la creación de esta versión es que Bluetooth aumente considerablemente la velocidad de transferencia hasta 24 Mbps teóricamente y que trabaje con Wi-Fi para que sobre todo los smartphones tengan más velocidad de conexión Tecnología RFID RFID (Identificación por Radiofrecuencia) es un método de almacenamiento y recuperación remota de datos, basado en el empleo de etiquetas o tags en las que reside la información. RFID se basa en un concepto similar al del sistema de código de barras; la principal diferencia entre ambos reside en que el segundo utiliza señales ópticas para transmitir los datos entre la etiqueta y el lector, y RFID, en cambio, emplea señales de radiofrecuencia (en diferentes bandas dependiendo del tipo de sistema, típicamente 125 KHz, 13,56 MHz, MHz y 2,45 GHz). 15

28 A pesar de que no se sabe cuándo empezó su desarrollo, hay antecedentes que apuntan que se inició en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial para la identificación a distancia de aviones amigos o enemigos. La implementación de Sistemas RFID recién ha empezado a desarrollarse y a conocerse debido a su reciente masificación y abarate de costos Especificaciones Generales Básicamente RFID es una tecnología de almacenamiento y recuperación de datos remotos que usa dispositivos denominados etiquetas que poseen un chip con información almacenada y una antena transmisora. Su principal inconveniente es el alto coste de las etiquetas. Establece comunicación en distancia de 2 hasta 100 metros aproximadamente. Se clasifican en dos: RFID Activas: emiten constantemente y necesitan alimentación y RFID Pasivas: Sólo se activan ante la presencia de un lector. 16

29 Figura 2.2: (a) RFID activa, (b) RFID pasivas 2 Entre las características que presenta RFID están: - Trabaja en diferentes bandas de frecuencias que van desde bandas de baja frecuencia (KHz) hasta bandas de alta frecuencia (GHz). - Existen tres tipos de tags (etiquetas): activos, pasivos y semi-pasivos. - Para los tags activos, su fuente de alimentación es propia mediante baterías de larga duración, generalmente compuestas de Litio o Dioxido de Manganeso. La duración de estas depende del modelo de tag y de la actividad que tenga, pero suele ser de varios

30 años. Además generalmente los tags activos envían la información del estado de las baterías para que pueda haber un control de éstas. - Tiene distintas distancias para la lectura y escritura de sus tags (etiquetas) y pueden llegar generalmente hasta los 100m. - La memoria interna generalmente es de 4 y 32 kbytes. Los sistemas RFID están compuestos básicamente de un Lector, un tag o etiqueta, middleware RFID que es un subsistema de procesamiento de datos y su antena Bandas de Frecuencias Las bandas de frecuencia en las cuales trabaja dependen del tipo de aplicación y en la región en donde se encuentre, agrupando en cuatro rangos de frecuencia: Banda de Baja Frecuencia LF (9 135 KHz): Su principal ventaja es que esta banda se la puede utilizar en todo el mundo. Debido a su corto alcance de operación que es de menos de 1 metro, es útil para algunas aplicaciones como el control de acceso, identificación de animales, identificación de objetos, etc. Banda de Alta Frecuencia HF (13,56 MHz): Esta frecuencia le permite tener compatibilidad con otras tecnologías como el caso de NFC y trabaja sin restricción en 18

31 todo el mundo. Se utiliza para aplicaciones como control de equipaje en aviones o acceso a edificios, etc. Banda de Frecuencia Ultra-Alta UHF (433 MHz y MHz): Este rango de frecuencias tiene restricción ya que no hay una regulación mundial y su aplicación depende de cada región o país donde se utilice. Banda de Frecuencia de Microondas (2,45 5 GHz): Estas frecuencias no tienen ninguna restricción y pueden ser usadas a nivel global, además estas frecuencias son usadas por etiquetas activas ya que permiten distancias de lectura lejanas así como altas velocidades de transmisión. Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. También hay más ancho de banda en el espectro de microondas que en el resto del espectro de radio. Usualmente, las microondas son usadas en programos informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada. Protocolos inalámbricos LAN, tales como Bluetooth y las especificaciones de Wi-Fi IEEE g y b también usan microondas en la banda ISM, aunque la especificación a usa 19

32 una banda ISM en el rango de los 5 GHz. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas Tecnología Zigbee ZigBee es un estándar de comunicaciones inalámbricas diseñado por la ZigBee Alliance. No es una tecnología, sino un conjunto estandarizado de soluciones que pueden ser implementadas por cualquier fabricante. ZigBee está basado en el estándar IEEE de redes inalámbricas de área personal (wireless personal area network, WPAN) y tiene como objetivo las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. ZigBee es promovida por la ZigBee Alliance, la cual, es una comunidad internacional de más de 100 compañías como Motorola, Mitsubishi, Philips, Samsung, Honeywell, Siemens, entre otras; cuyo objetivo es habilitar redes inalámbricas con capacidades de control y monitoreo que sean confiables, de bajo consumo energético y de bajo costo, que funcione vía radio y de modo bidireccional; todo basado en un estándar público global que permita a cualquier fabricante crear productos que sean compatibles entre ellos. Cuando se concibió este estándar, los primeros nombres que sonaron fueron: PURLnet, RF-Lite, Firefly, y HomeRF Lite, finalmente se escogió el término ZigBee, sin 20

33 embargo, el origen de este nombre es aún oscuro, pero la idea surgió de una colmena de abejas pululando alrededor de su panal y comunicándose entre ellas. Figura 2.3: Icono de la ZigBee Alliance 3 La finalidad con la que se creó esta nueva tecnología es para aplicaciones principalmente en el campo de la domótica ya que entre otras características, las que la diferencian entre otras similares a ésta son: - El bajo consumo de potencia - Fácil integración en plataformas ya estructuradas - Topología de Red en Malla Especificaciones Generales ZigBee es una alianza que pretende estandarizar una nueva tecnología que aproveche las características que otras tecnologías no brindan, entre estas están: Sin duda ZigBee pretende que sus sistemas sean más amigables con el ambiente ya que entre sus finalidades está un consumo mínimo de energía que aporte un ahorro a

34 los usuarios y optimice la energía de funcionamiento. Ya que ZigBee pretende ser una tecnología de bajo consumo de energía, la vida útil de las baterías es significativamente mayor que en otras tecnologías, lo cual provoca que el mantenimiento respecto a esta característica sea mínima y por ende menos costosa. ZigBee utiliza diferentes frecuencias de operación dependiendo del lugar de trabajo. Así tenemos que para Europa se usa la Banda de los 868 MHz, en cambio para norte América y Australia se asignó la banda de 915 MHz y para el resto del mundo se determinó el uso de la frecuencia de 2,4 GHz, aceptada a nivel global. Sin duda alguna, al momento de desarrollar e implementar circuitos y aplicaciones ZigBee, se va a preferir sobre todo la banda de 2,4 GHz ya que es una frecuencia libre que está regulada a nivel mundial. Los sistemas ZigBee deben estar conscientes de la energía que tienen sus sistemas para su óptimo mantenimiento. Su tasa baja de transmisión hace que esta tecnología sea útil en campo como la domótica, lo que va de la mano de un consumo mínimo de energía de operación. La velocidad de transferencia de datos varía dependiendo de la frecuencia de operación, así para la banda de 2,4 GHz se tiene una velocidad de 250 kbps, mientras que para la banda de 915 MHz se tiene una velocidad de 40 kbps y para la frecuencia de 868 MHz, 20 kbps. 22

35 El rango de operación de ZigBee es de 10 a 75 m teóricos. Otra característica que resalta sobre las ya existente es que a favor de su bajo consumo de energía y su baja transferencia de datos, su costo es relativamente mínimo. Soporte de nodos desde 32 hasta 255 nodos. La seguridad que esta tecnología ofrece es la encriptación de datos. La especificación 1.0 de ZigBee se aprobó el 14 de diciembre de 2004 y está disponible a miembros del ZigBee Alliance, esta especificación está dividido en niveles. La suscripción para el primer nivel se denomina adopter. Desde sus anuncios ZigBee a gozado de gran expectativa, incluso corrían los rumores que se trataba del reemplazo de Bluetooth, y no es para menos pues por ejemplo, el nodo ZigBee más completo requiere en teoría cerca del 10% del software de un nodo de Bluetooth o Wi-Fi típico; esta cifra baja al 2% para los nodos más sencillos, no obstante, el tamaño de código en sí es bastante mayor y se acerca al 50% del tamaño del de Bluetooth; no obstante, ZigBee ha surgido no para reemplazar a Bluetooth, pues sus campos de acción son distintos. 23

36 Figura 2.4: Grupos de aplicaciones que están en la mira de ZigBee Tecnología NFC (Comunicaciones en Campo Cercano ) La tecnología NFC ofrece nuevas funcionalidades a la tecnología RFID propiamente dicha, gracias a la combinación de una etiqueta y un lector RFID en un mismo dispositivo. Este hecho facilita la comunicación bidireccional entre dos dispositivos, pudiendo actuar ambos como emisor y como receptor. La tecnología NFC rompe por tanto con la separación funcional descrita en apartados anteriores, entre el lector y la etiqueta RFID

37 Figura 2.5: Telefonía móvil dotado con tecnología NFC 5 La tecnología NFC resulta especialmente útil aplicada a los dispositivos móviles (teléfonos, PDAs), de modo que el usuario lleva en su terminal móvil además de una etiqueta RFID con sus datos (o la información necesaria para cada aplicación), un lector para poder leer información de otras etiquetas. De este modo se complementa la comunicación a corta, media y larga distancia provista por los dispositivos móviles (Bluetooth, WiFi, GPRS, UMTS) con la comunicación a muy corto alcance (centímetros) provista por NFC

38 2.3 Comparación entre tecnologías de corto alcance Las diferentes tecnologías inalámbricas de corto alcance nos dan la oportunidad de ayudar no solo en cuanto se refiere a la comunicación entre personas, sino también de facilitar los procesos mediante su aplicación dentro de un sin número de escenarios. A continuación se presenta la tabla 2.2 en donde se compara las distintas características que las tecnologías de corto alcance antes tratadas nos ofrecen: Tabla 2.2: Comparación entre las principales tecnologías de corto alcance [9] NFC BLUETOOTH RFID ZIGBEE Establecimiento de la comunicación Velocidad de transmisión Alcance Consumo de baterías Costo de equipos Seguridad Experiencia en usuarios Menor a 0,1 s 6 s Menor a 0,1 s 30 ms 424 kbps 848 kbps 10 cm Sobre los 2,1 Mbps La versión 3.0 soportará sobre los 24Mbps 10 m (depende de la versión) 424 kbps 250 kbps Más de 3 m 70 m Bajo Alto Bajo bajo Mediano Alta Simplemente con un toque Relativamente Mediano Alta con encriptación Necesita Configuración Bajo Vulnerable Sin configuración Bajo encriptación AES de 128bits Sin configuración 26

39 Cada una de éstas compite con las otras brindando sus mejores características para ganarse un espacio y triunfar a la hora de elección entre los usuarios. Sus diferentes configuraciones y modos de funcionamiento así como características como velocidad, alcance, tiempo de establecimiento de la comunicación, seguridades, etc., hace que se ajusten a las distintas necesidades que las personas tienen. En esta tabla se resumen las principales características de estas cuatro tecnologías de corto alcance. Sin embargo no puede existir un juzgamiento tomando en cuenta solo uno de estos factores sino de toda la infraestructura de cada tecnología. Lo que se ha tratado de hacer es ver las ventajas que tiene NFC respecto a otras tecnologías ya existentes y otras igual en desarrollo para que se logre una justificación de su creación. Por ejemplo con respecto a las velocidades de transmisión, si bien NFC no es tan rápida como Bluetooth o es similar a las tasas con las que se maneja RFID, podemos sopesar con la seguridad innata que trae al tener un rango de cobertura pequeño, razón por la que vendría a contrapesar o si se menciona acerca de su tiempo de establecimiento para la comunicación da una ventaja sobre Bluetooth. Lo que sí se puede asegurar es cada una de estas tecnologías fueron creadas con el propósito de cubrir las deficiencias de las otras, si bien es cierto que se puede comparar cuantitativamente algunas características, debemos principalmente tomar en cuenta las 27

40 necesidades que tengamos y elegir cuál de estas encaje mejor de acuerdo con nuestras demandas. Figura 2.6: NFC comparada con otras tecnologías inalámbricas 6 NFC sin lugar a dudas tendrá un crecimiento rápido por las características que posee y porque no ha dejado de lado el tema de la compatibilidad que le permitirá que su implementación no sea tan brusca y que haya una mayor facilidad para que comparen los usuarios

41 3. CAPÍTULO 3: Descripción de la Tecnología NFC, Principios Básicos y Características de Comunicación. 3.1 Definición de la tecnología NFC NFC (Near Field Comunicación o comunicación de campo cercano) es un sistema de transmisión de datos similar al bluetooth y que utiliza los principios de la tecnología RFID (identificación por radiofrecuencia). Sin embargo, ofrece prestaciones mucho más amplia que la RFID porque aprovecha el extendido uso de los teléfonos móviles y sus capacidades de cómputo. La comunicación en campo cercano, usualmente llamada NFC, es una tecnología de comunicación inalámbrica a corto alcance y elevada frecuencia MHz, permitiendo el intercambio de informaciones entre periféricas hasta una distancia de aproximadamente 10cm. Esta tecnología es una extensión de la norma ISO/IEC que estandariza los 7 ISO/IEC 14443: Es un estándar que define el uso de tarjetas electrónicas de identificación en especial las tarjetas inteligentes. Se anexa el estándar en la parte de Anexos del presente proyecto. 29

42 mapas de proximidad que utiliza la RFID (Radio Frequency Identificación), que combinan la interfaz de un mapa a chip y un lector dentro de un solo periférico. Se trata de un estándar ISO, ECMA y ETSI que trabaja en la banda de frecuencia AF (13,56 MHz) y por tanto con un rango de cobertura pequeño (<10 cm). Actualmente ofrece velocidades de transmisión de datos de 106 kbps, 212 kbps y 424 kbps no está pensado para transmitir grandes volúmenes de datos, sino más bien para intercambiar información de forma rápida, eficiente y segura. Al igual que el resto de tecnología RFID, el protocolo NFC cubre los modos de operación activo y pasivo. La NFC es concebida para su uso en los teléfonos móviles; está pensada para el intercambio rápido de unos pocos bits de información, lo justo para identificar y validar al usuario. Su desarrollo empieza en el año 2002 y sus promotores fueron Philips y Sony principalmente para conseguir compatibilidad con sus tecnologías, Mifare y FeliCa respectivamente, pero fue hasta finales del año 2003 que se la aprueba como el estándar ISO

43 Con el fin de lograr la mayor penetración de NFC, Sony y Philips decidieron, en 2002, a través de ECMA internacional crear el estándar abierto 340 NFC interface and protocol, el cual fue adoptado en el 2003 por ISO/IEC con el número Para lograr una mayor promoción de NFC: Nokia, Philips y Sony fundaron en 2004 el NFC fórum. El NFC Forum ha desarrollado cuatro tipos diferentes de etiquetas que todo dispositivo NFC debe soportar: Tipo 1: basado en ISO A. Proporcionado por Innovision Research &Technology (Topaz TM ). Posee una capacidad de hasta 1 Kb y velocidades de transmisión de 106 Kbps. Son etiquetas de bajo coste. Tipo 2: basado en ISO A. Proporcionado por NXP Semiconductors11 (MIFARE Ultralight) 12. Posee una capacidad de 0,5 Kb y velocidad similares a las tipo 1. También son de bajo coste. Tipo 3: basado en FeliCa13 (que deriva de ISO 18092). Proporcionado por Sony, con capacidades de hasta 2 Kb y velocidades de 212 Kbps. El coste es mayor aunque útil para aplicaciones más complejas. Las comunicaciones de campo cercano (NFC) son las encargadas de dar soporte a la tecnología RFID y describen la interfaz aérea, el inicio, la anulación de colisión, el formato de tramas y un bloque orientado al protocolo de intercambio de datos con manejo de error. 31

44 Están previstas para permitir la interacción de etiquetas y dispositivos electrónicos a distancia menores a 10 cm. La limitada cobertura de esta tecnología es una gran ventaja por: 1- Resulta idóneo para atender servicios que impliquen una necesaria privacidad. 2- Y al estar tan cerca ambos dispositivos, se evitan los errores en la comunicación y se asegura una mayor eficacia en la transmisión de datos. 3.2 Características y funcionamiento de la tecnología Principios de Comunicación Cuando dos dispositivos con NFC se aproximan lo suficiente para que sus campos magnéticos entren en contacto, se produce un acoplamiento por inducción magnética para transferir energía y datos entre ellos. Este acoplamiento magnético es la gran diferencia entre NFC y otros dispositivos como Bluetooth y WiFi. 32

45 Figura 3.1 NFC-Near Field Communication (comunicación de campo cercano) 8 Un dispositivo NFC puede comunicarse con cualquier tarjeta inteligente y lector, existentes dentro del estándar ISO/IEC 14443, también como con otros dispositivos NFC. Dependiendo de la función que realice: enviar o recibir datos, el dispositivo NFC toma una de las siguientes funciones: Iniciador (initiator): Como su nombre lo indica es quien inicia y controla el intercambio de información (el equivalente al lector en los sistemas RFID). Objetivo (target): Es el dispositivo que responde a los requerimientos del iniciador

46 Cualquier dispositivo electrónico con NFC (excepto una etiqueta NFC) puede operar de las dos formas: como Iniciador o como Objetivo. La comunicación NFC consta de cinco fases las cuales son importantes ya que tienen una función específica y siempre están presentes en el establecimiento de esta. Estas etapas son: Descubrimiento: En esta fase los dispositivos inician la etapa de rastrearse el uno al otro y posteriormente su reconocimiento. Autenticación: En esta parte los dispositivos verifican si el otro dispositivo está autorizado o si deben establecer algún tipo de cifrado para la comunicación. Negociación: En esta parte del establecimiento, los dispositivos definen parámetros como la velocidad de transmisión, la identificación del dispositivo, el tipo de aplicación, su tamaño, y si es el caso también definen la acción a ser solicitada. Transferencia: 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. Confirmación: El dispositivo receptor confirma el establecimiento de la comunicación y la transferencia de datos. 34

47 Cabe destacar que 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. Los dispositivos NFC son dispositivos únicos, en el sentido de que pueden funcionar en tres configuraciones distintas: - Modo lector/grabador con capacidad de lectura y escritura de etiquetas. En esta configuración el dispositivo NFC es capaz de leer los cuatro tipos de etiquetas especificados por el NFC Forum. Así mismo, el nivel de acceso físico RF es compatible con el estándar ISO y FeliCa. En esta configuración, cuando el usuario toca con su dispositivo con tecnología NFC una etiqueta, se transfiere una pequeña cantidad de información al dispositivo NFC. Esta información puede ser un texto en claro, una dirección de una página web o un número de teléfono. Un ejemplo de uso de esta configuración es el denominado póster inteligente donde el usuario toca con su móvil NFC la etiqueta incorporada en el póster. Esta acción transmite al teléfono una dirección de una página web abriendo automáticamente el navegador web del teléfono con la página solicitada. 35

48 - Modo Peer to Peer para el intercambio de datos o establecimiento de las comunicaciones entre dispositivos NFC. Cuando la cantidad de datos intercambiada es relativamente pequeña (hasta unos pocos kilobytes) se usa el mismo protocolo NFC. Para la transmisión de mayores cantidades de datos, NFC se usa para establecer los parámetros de una conexión inalámbrica más avanzada como pueden ser Bluetooth o Wi-Fi. - Modo emulación de tarjeta inteligente. En este modo el dispositivo NFC se comporta como una etiqueta NFC o una tarjeta inteligente, apareciendo ante un lector externo como si se tratase de una tarjeta sin contactos. En esta configuración es posible utilizar las características de seguridad avanzada del elemento seguro incorporado como medio de pago y para el almacenamiento y gestión de todo tipo de entradas y recibos. Un teléfono móvil con capacidad NFC es mucho más barato y fácil de usar que cualquiera de los medios tradicionales de pago. Inicialmente, los teléfonos móviles se usarán en esta configuración para ser usados con máquinas expendedoras, parkings y otros servicios que requieran de una gestión rápida de los pagos. 36

49 3.2.2 Especificaciones Técnicas NFC fue aprobado como un estándar ISO/IEC el 08 de diciembre del 2003 y posteriormente como un estándar ECMA. Al igual que la ISO/IEC se comunica vía inducción de campo magnético, donde dos lazos de antena son localizados dentro de cada campo cercano del otro. Opera dentro de la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical) de radio frecuencia de 13,56 MHz disponible globalmente sin restricción y sin necesidad de licencia para su uso, con un ancho de banda de casi 2 MHz. NFC es una tecnología de plataforma abierta estandarizada en la ISO/IEC y la ECMA-340. Estos estándares especifican los esquemas de modulación, codificación, velocidades de transferencia y formato de la trama de la interfaz RF de dispositivos NFC, así como los esquemas de inicialización y condiciones requeridas para el control de colisión de datos durante la inicialización para ambos modos de comunicación, activo y pasivo. También definen el protocolo de transporte, incluyendo los métodos de activación de protocolo y de intercambio de datos. La interface de aire para NFC está estandarizado en: ISO/IEC / ECMA 340: Near Field Communication Interface and Protocol-1 (NFCIP-1) ISO/IEC / ECMA 352: Near Field Communication and Protocol-2 (NFCIP-2). 37

50 La NFC no se usa para acceder a todo tipo de redes o la transmisión de grandes cantidades de datos, pero sí da soporte a un intercambio de información en tasas de datos moderados, como teléfonos móviles, asistentes digitales personales (PDA), computadores o lectores de etiquetas. Así, la interfaz de NFC y el Protocolo-2 (Near Field Communication Interface and Protocol {NFCIP-2}) especifican el mecanismo de selección de modo de comunicación (ECMA 352). Este protocolo distribuye la ubicación de todos los dispositivos NFCIP-1. ISO e ISO que operan a 13,56 MHz, pero con diferentes protocolos. Estas especificado en NFCIP-2 que los dispositivos puedan entrar en unos de los tres modos de comunicación y son diseñados para no perturbar otros campos de RF a 13,56 MHz. NFC incorpora una variedad de estándares pre-existentes incluyendo ISO/IEC de ambos tipos, tipo A (normal) y tipo B (banking/short range), y FeliCa. Por lo tanto los teléfonos habilitados para NFC muestran interoperabilidad básica con módulos que ya existen como RFID. La distancia de trabajo con antenas compactas estándar es aproximadamente 20 cm, aunque generalmente efectivo es cercano a los 10 cm. Las velocidades de transmisión que soporta esta tecnología son de 106, 212, 424 u 848 kbits/s. 38

51 La comunicación NFC es bidireccional, por lo tanto los dispositivos NFC son capaces de transmitir y recibir datos al mismo tiempo. De esta manera, ellos pueden verificar el campo de Radio Frecuencia y detectar una colisión si la señal recibida no coincide con la señal transmitida. Como se mencionó al inicio de esta sección, el NFC puede ser instalado en casi cualquier dispositivo electrónico, como pueden ser: cámaras de video, cámaras digitales, control remotos, TV, reproductores y grabadores de vídeo, etc. Nuestro interés se centra, únicamente, en los teléfonos móviles con NFC Modos de Funcionamiento Los sistemas NFC pueden operar en dos modos: Pasivo y Activo. Modo operación pasivo: El dispositivo Iniciador genera el campo electromagnético y el dispositivo destino se comunica con éste modulando la señal recibida. En este modo, el dispositivo destino obtiene la energía necesaria para funcionar del campo electromagnético generado por el Iniciador. 39

52 Figura 3.2: Modo operación pasivo 9 Modo operación activo: tanto el dispositivo Iniciador como el destino se comunican generando su propio campo electromagnético. En este modo, ambos dispositivos requieren de una fuente de alimentación para funcionar. Cuando el dispositivo funciona en modo pasivo, el receptor sólo se utiliza para establecer la comunicación y confirmar la recepción de los datos. Sin embargo, en modo activo, se requiere que ambos nodos negocien el intercambio de datos

53 Figura 3.3: Modo operación activo 10 Aunque muchas aplicaciones requieren que los dispositivos involucrados sean activos, la combinación de uso activo/pasivo puede ser útil para comunicarse con elementos sin batería como pueden ser las tarjetas sin contactos o las etiquetas RFID que no disponen de fuente de alimentación propia. 3.3 Tipos de Sistemas de Frecuencia La frecuencia de utilización es el mecanismo más determinante a la hora de desarrollar un sistema RFID. Por ello en este apartado se va a realizar un análisis de las implicaciones que supone trabajar en las distintas bandas de frecuencia

54 «Baja Frecuencia (BF): se refiere a rangos de frecuencia inferiores a 135 KHz. «Alta Frecuencia (AF): cuando la frecuencia de funcionamiento es de 13,56 MHz. «Ultra Alta Frecuencia (UHF): comprende las frecuencias de funcionamiento en las bandas de 433 MHz, 860 MHz, 928 MHz. «Frecuencia de Microondas: comprende las frecuencias de funcionamiento en las bandas de 2,45 GHz y 5,8 GHz. Previamente, se exponen las características que se van a considerar en el tipo de sistema de frecuencia a describir: Capacidad de almacenamiento de datos. Corresponde a la memoria de la etiqueta, para almacenar códigos o directamente datos. Velocidad y tiempo de lectura de datos. Es el parámetro que más se ve afectado por la frecuencia. En términos generales, cuanto más alta sea la frecuencia de funcionamiento mayor será la velocidad de transferencia de los datos. Esta circunstancia está estrechamente relacionada con la disponibilidad de ancho de banda en los rangos de frecuencia utilizados para realizar la comunicación. El ancho de banda del canal debe ser al menos dos veces la tasa de bit requerida para la aplicación deseada. Sin embargo, no es aconsejable seleccionar 42

55 anchos de banda elevados, ya que según aumenta el ancho de banda aumentará también el nivel de ruido recibido, lo que redundará en una reducción de la relación señal a ruido. El tiempo de lectura dependerá lógicamente de la velocidad de lectura y de la cantidad de datos que hay que transmitir. Cobertura. Además de la frecuencia, la cobertura depende también de la potencia disponible en la etiqueta, de la aportada por la antena del lector y de las condiciones del entorno de la aplicación. El valor real será siempre función de estos parámetros y de la configuración final del sistema. Por este motivo, los valores que se presentan para cada banda, son meramente orientativos Sistemas de baja frecuencia (135 KHz) Los sistemas RFID de baja frecuencia suelen emplear etiquetas pasivas y utilizan para su funcionamiento el acoplamiento inductivo. Poseen pocos requisitos regulatorios. Capacidad de datos En el caso usual de etiquetas pasivas, la capacidad de datos es baja, de alrededor de 64 bits. Si se trata de etiquetas activas, éstas permiten una capacidad de almacenamiento de hasta 2 kbits. 43

56 Velocidad y tiempo de lectura de datos Las tasas de transferencia de datos son bajas, típicamente entre 200 bps y 1 kbps. Por ejemplo, una etiqueta de 96 bits transmitiéndose a una velocidad de 200 bps, necesitará 0,5 segundos para ser leída, lo que implica un tiempo de lectura muy lento. Cobertura Al tratarse de un sistema inductivo, el campo magnético decrece muy rápidamente con la distancia (con el inverso del cubo de la distancia) y con las dimensiones de la antena. Este hecho puede verse como una ventaja en aplicaciones donde se requiera que la zona de cobertura esté estrictamente limitada a un área pequeña (en controles de producción). Las antenas que utilizan son pequeñas y complejas, pero la tecnología está muy desarrollada. Las etiquetas pasivas suelen poseer una cobertura pequeña, que alcanza como mucho los 0,5 metros, aunque depende también de la potencia disponible en la etiqueta. Las etiquetas activas pueden superar los 2 metros, aunque este rango también depende de la potencia, construcción, configuración de la antena y tamaño. Áreas de aplicación Aptas para aplicaciones que requieran leer poca cantidad de datos y para pequeñas distancias. Por ejemplo: control de accesos, identificación de animales, gestión de bienes, identificación de vehículos y contenedores, y como soporte a la producción. 44

57 El control de accesos es sin duda la aplicación más extendida para este intervalo de frecuencias. Sin embargo, hay que considerar la baja cobertura y pequeña capacidad de memoria de las etiquetas pasivas, por lo que para este tipo de aplicaciones en ocasiones puede ser necesario el empleo de etiquetas activas para ampliar la zona de lectura y poder mejorar la seguridad encriptando la información. Las etiquetas de baja frecuencia también aparecen en la identificación animal con el fin de gestionar el ganado, identificar y controlar las especies protegidas o identificar animales domésticos Sistemas de alta frecuencia (13,56 MHz) La mayoría de los sistemas que trabajan a 13,56 MHz utilizan etiquetas RFID pasivas y su principio de funcionamiento básico, al igual que en baja frecuencia, se basa en el acoplamiento inductivo. Capacidad de datos Las etiquetas (pasivas) suelen poseer capacidades típicas que van desde 512 bits (frecuentemente portan un número unívoco de identificación industrial de 64 bits) hasta 8 kbits, divididos en sectores o bloques que permiten direccionar los datos. 45

58 Velocidad y tiempo de lectura de datos Típicamente la velocidad de datos suele ser de unos 25 Kbps (menor si se incluyen algoritmos de comprobación de errores de bit). También están disponibles dispositivos con tasas mayores de 100 Kbps. Los sistemas RFID a esta frecuencia son capaces de leer aproximadamente 40 etiquetas por segundo.por ejemplo 512 bits transmitiéndose a 25 Kbps tardan aproximadamente 0,02 segundos. Por tanto en leer 40 etiquetas, se empleará 1 segundo. Cobertura metro. Típicamente las etiquetas pasivas poseen un radio de cobertura de alrededor de 1 Áreas de aplicación Al igual que en BF, los sistemas de AF son aptos para aplicaciones que requieran leer poca cantidad de datos y a pequeñas distancias. Es el caso de la gestión de maletas en aeropuertos, bibliotecas y servicios de alquiler, seguimiento de paquetes y aplicaciones logísticas en la cadena de suministros. 46

59 3.3.3 Sistemas de ultra alta frecuencia (433 MHz, 860 MHz, 928 MHz) Los sistemas RFID que trabajan a Ultra Alta Frecuencia basan su funcionamiento en la propagación por ondas electromagnéticas para comunicar los datos y para alimentar la etiqueta en caso de que ésta sea pasiva. Capacidad de datos Están disponibles etiquetas activas y pasivas con capacidades típicas desde los 32 bits (frecuentemente portan un número unívoco de identificación) hasta los 4 Kbits, típicamente divididos en páginas de 128 bits para permitir direccionar los datos. Velocidad y tiempo de lectura de datos La velocidad de transferencia de datos está típicamente alrededor de 28 kbps (menor si se incluyen algoritmos de comprobación de errores de bit) pero también están disponibles velocidades mayores. Permite la lectura de aproximadamente 100 etiquetas por segundo. Por ejemplo 32 bits transmitidos a 28 Kbps tardan 0,001 segundos. Por tanto en leer 100 etiquetas se emplearán 0,1 segundos. 47

60 Cobertura Las etiquetas de UHF pasivas pueden alcanzar una cobertura de 3 ó 4 metros. Trabajando con etiquetas activas y a la frecuencia más baja, 433 MHz, la cobertura puede alcanzar los 10 metros. Sin embargo, la cobertura está significativamente influenciada por las regulaciones de los distintos países correspondientes a la cantidad de potencia permitida, que es menor en Europa que en Estados Unidos. La estandarización es insuficiente y la tecnología poco madura. Sin ir más lejos, en Europa, donde la potencia máxima emitida por el lector es de 0,5 Watios, el alcance del sistema puede reducirse hasta los 33 centímetros. Se espera que este valor se incremente hasta los 2 metros, cuando la potencia máxima permitida aumente hasta 2 Watios. Áreas de aplicación Apta para aplicaciones que requieran distancias de transmisión superiores a las bandas anteriores, como en la trazabilidad y seguimiento de bienes y artículos, y logística de la cadena de suministros. 48

61 3.3.4 Sistemas en frecuencia de microondas (433 MHz, 860 MHz, 928 MHz) Capacidad de datos Están disponibles sistemas de etiquetas activas y pasivas, con capacidades que van típicamente desde 128 bits hasta dispositivos de 512 Kbits, que pueden dividirse en sectores o bloques para permitir direccionar los datos. Velocidad y tiempo de lectura de datos Depende del diseño de la etiqueta, pero suele ser elevada. La velocidad típica está por debajo de los 100 kbps, aunque algunos dispositivos pueden alcanzar 1 Mbps. Por ejemplo 32 kbits transmitidos a 100 kbps tardan 0,3 segundos. Si lo que mide son bloques de 128 bits, de 40 etiquetas, se emplearán 0,05 segundos. Cobertura Buen rango de trabajo, abarcando regiones de entre 1 y 2 metros para dispositivos pasivos y hasta 15 metros o más, para dispositivos activos. Áreas de aplicación Apta para aplicaciones que requieran alta cobertura y velocidades de transmisión elevadas. Por ejemplo: automatización en la fabricación, control de accesos, peaje de carreteras, logística de la cadena de suministros y aplicaciones logísticas militares. 49

62 3.4 Aplicaciones de NFC Esta sección resalta las capacidades de Near Field Communication (NFC) y su potencial para mejorar nuestra vida cotidiana. Se muestra cómo la NFC transformará independiente los recursos de red inalámbrica en los medios de comunicación realmente interoperable para el acceso a transporte público y las instalaciones, los pagos al por menor, la transferencia de datos, obtención de información nueva, y mucho más. Asimismo, describe cómo el NFC Forum trabaja para impulsar la estandarización NFC y fomentar su adopción en el mercado. Pensar en la manera en que los teléfonos móviles se han hecho tan fácil estar en contacto con la gente - amigos, familiares, compañeros de trabajo - desde cualquier lugar: no hay cables, no hay monedas, no hay conexiones laboriosa o rutinas tediosas para recordar. Entonces pensar en lo que sería si otros dispositivos electrónicos en su vida trabajaran con la misma facilidad y como intuitivamente-si se pudiera establecer conexiones con un simple toque o transferir información de un dispositivo a otro sólo por mantenerlos cerca uno del otro. Esta es la promesa de la tecnología NCF - para proporcionar la clave de red inalámbrica en todas partes de todo tipo. Es un catalizador de gran alcance - una tecnología de conectividad inalámbrica de gran estabilidad - que proporciona intuitivamente simple y 50

63 segura la interacción de dos vías entre dispositivos electrónicos. Tiene el potencial de hacer casi todas las tecnologías inalámbricas bastante fácil para que todos - incluso los no técnicos - de ser usadas. El éxito de Near Field Communication (NFC) a través de una amplia gama de aplicaciones depende de su adopción a gran escala por parte de las empresas y los consumidores. Esto implica la necesidad de una aplicación sencilla y de bajo costo de la tecnología en una amplia variedad de dispositivos, desde teléfonos móviles y ordenadores portátiles a los terminales de punto de venta y máquinas expendedoras de billetes. NFC se caracteriza por su interfaz intuitiva y su capacidad para permitir a las plataformas inalámbricas en gran parte propiedad de una red para interactuar de manera fluida. Los primeros usos de la tecnología se espera que sea con tecnología NFC en los teléfonos móviles, que se puede configurar fácilmente para convertirse en la persona lo único que necesita para llevar. Todo el mundo será capaz de: Efectuar pagos con una ola o un toque en cualquier lugar los lectores de tarjetas sin contacto se han desplegado. Obtener información y "recoger" ofertas especiales y descuentos de carteles o vallas publicitarias inteligentes inteligentes. 51

64 Tiquetes para acceder a las puertas de transporte, aparcamientos o entrar en los eventos. Almacenar información personal que permita el acceso al edificio seguro. Tomar una imagen y la transfiere a una Conferencia Nacional, impresora habilitada o monitor. Las tarjetas de cuota de negocios con otros teléfonos NFC.... y realizar muchas más funciones Los ensayos de esta tecnología nueva y emocionante de todo el mundo han ilustrado cómo la gente lleva los teléfonos móviles con una función de la NFC que puede hacer compras, obtener acceso, obtener direcciones, el intercambio de información, y comprar el transporte simplemente poniéndolos cerca de dispositivos con capacidad de NFC incorporado en kioscos de información, registros de venta, lectores de la puerta, carteles de publicidad, las máquinas expendedoras, y miles de otros dispositivos, sistemas y señalización. Sin embargo, NFC tiene muchas otras aplicaciones que pueden simplificar la interacción con una variedad de dispositivos electrónicos de consumo, como cámaras, televisores, componentes de PC, etc Los usos de la NFC son infinitas, y muchas ideas interesantes se encuentran en desarrollo actualmente. 52

65 3.5 Escenarios Aparcamiento En las últimas décadas el buscar un aparcamiento libre se ha convertido en una de nuestras tareas más cotidianas, gracias a la tecnología NFC y como veremos en breve podemos hacer mucho más liviano este quehacer diario. Muchos son los inconvenientes que se nos presentan a la hora de encontrar un aparcamiento en una ciudad de capacidad media, así lo intentemos en un parking público (o privado) o en una zona regulada mediante una serie de normas impuestas por el consistorio de turno (ORA), estas incomodidades son semejantes y se agrupan bajo la misma temática, que consiste en que el ambiente donde se desarrollan estas actividades permanecen totalmente estáticos e inamovibles, no nos ofrecen información que nos ayude a la toma de decisiones. La tecnología NFC solventa estos problemas de falta de inteligencia ambiental de una manera totalmente intuitiva para el usuario final. Se han desarrollado dos escenarios que engloban problemáticas diferentes pero que poseen el concepto del aparcamiento como nexo de unión, parking y zonas reguladas. 53

66 En ambos escenarios son muy pocos los nuevos elementos que debemos de incorporar, pero por el contrario, es totalmente revolucionario el conjunto de ventajas que aporta este nuevo concepto, que en todo momento están relacionadas con hacer más sencillas la realización de estas operaciones cotidianas, y lo que es más importante una total convivencia con la tecnología actual. A diario hacemos uso de parqueos públicos o privados, en nuestra oficina, centro comercial, cine, teatro, etc. Todos compartimos la misma problemática: dificultad a la hora de encontrar una plaza libre, de guiarnos hasta ella, de encontrar nuestro vehículo, del pago a la salida del mismo, y un largo etcétera y sin embargo todas ellas perfectamente automatizables desde el punto de vista del usuario. Únicamente contaremos con nuestro teléfono móvil que poseerá la tecnología NFC, al que incorporaremos una pequeña aplicación realizada en J2ME 11, el usuario deberá de actuar como siempre lo ha hecho, pero sin embargo, esta vez el entorno le aportara información útil, que le ayudara a la consecución de su objetivo. Al llegar a la entrada del parking con acercar nuestro teléfono a la barrera de entrada (Figura 3.4) se desencadenaran multitud de procesos, que permitirán que 11 J2ME: Plataforma Java 2, Edición micro (J2ME), y el desarrollo de aplicaciones Java para la tecnología móvil. 54

67 automáticamente el software central de las instalaciones nos ofrezca vía audio a través de los propios altavoces del nuestro teléfono móvil, una serie de alternativas de plazas libres disponibles en las instalaciones, guiándonos incluso con órdenes cortas hasta llegar a su localización. Figura 3.4: Acceso al parqueo 12 Una vez encontrada la plaza libre, nos podremos marchar tranquilos, el sistema se encargara del resto. A la hora de buscar nuevamente nuestro vehículo podemos solicitar al sistema (Figura 3.5) que nos muestre donde se encuentra, para ello sólo tendremos que volver a acercar nuestro teléfono a cualquier etiqueta RFID que encontremos en las

68 instalaciones del parking, el sistema detectara qué usuario ha solicitado este servicio y procederá a sus ejecución. Figura 3.5: Localización del vehículo dentro del parking Transporte Publico El sector del transporte es el primer usuario de esta tecnología. Los billetes sin contactos se están usando en las principales ciudades del mundo y ya han empezado a revolucionar la velocidad y facilidad con la que todos los consumidores pueden usar el

69 transporte público así como acceder a recintos de acceso controlados como parkings o garajes. A los clientes de este sistema les agrada la velocidad, seguridad y flexibilidad con la que se produce una transacción NFC. Con teléfonos equipados con tecnología NFC es posible comprar billetes, recibirlos electrónicamente y empezar a usarlos mientras otros esperan en las colas de los cajeros. Posteriormente, es posible comprobar los saldos y recargar los billetes de forma remota desde el propio teléfono. Figura 3. 6: Terminal informativa de la empresa de transportes con tecnología NFC

70 Su uso como título de transporte lo hace ideal para combinar diferentes medios de transporte en un solo uso, ya sea autobús o tren de cercanías, con información de horarios y mejor ruta en todo momento. Es el substituto ideal de la tarjeta sin contactos empleada actualmente en el transporte. Igualmente el teléfono se convertirá en nuestro único llavero que nos permitirá acceder al coche, al garaje o incluso a nuestra propia casa simplemente acercándolo a la cerradura y de forma totalmente segura. Figura 3.7: Enlace de comunicación NFC entre el móvil y el puesto informativo 15 La instalación de la tecnología NFC en los teléfonos móviles permite prescindir de las tarjetas de transporte actuales. A través del móvil el viajero puede establecer comunicación y realizar operaciones en los puntos activos habilitados por la compañía de

71 transportes, simplemente colocando el móvil junto al poste informativo (no más de 20 cm) los dispositivos entra en contacto. Esto evita que se produzcan conexiones no deseadas con otros dispositivos, una vez en comunicación el usuario podrá acceder a diversas informaciones, como horarios, itinerarios o comunicaciones de la compañía. En seguida que el usuario hace la adquisición del tiquete de viaje este debe introducir un número secreto en el móvil para validar la operación, tal y como se hace al pagar con las tarjetas de débito. El cargo se añadirá a la factura del teléfono, aunque también se puede asociar la tarjeta a una cuenta bancaria. Figura 3. 8: Validación de la transacción realizada 16 Una vez a bordo el usuario tan solo debe acercar el móvil al lector de tarjetas para que valide el pasaje, no es necesario que el dispositivo este encendido para que sea reconocido

72 3.5.3 Ocio (el cine) Otro de los escenarios propicios para la incorporación de la tecnología NFC en el centro comercial es el dedicado al ocio y más concretamente aquel que se refiere a los cines. Si el usuario desea hacer uso de los servicios ofrecidos en este escenario, deberá acercarse con su teléfono móvil NFC a alguno de los distintos puntos de información distribuidos por el centro comercial. Anterior a la obtención de dichos servicios por parte de un usuario del centro comercial, el empleado del cine dotará a las etiquetas RFID correspondientes de la funcionalidad necesaria para satisfacer las necesidades propuestas. Un usuario del centro comercial o cliente habitual podrá acercarse a un punto de información simple (formado por diversas etiquetas RFID) o ampliado (con un mosaico de visualización) pudiendo obtener los siguientes servicios: - Visualización de la cartelera. Si el usuario desea obtener información acerca de una de las películas en cartelera, bastará con aproximar su móvil NFC a la etiqueta RFID correspondiente (Figura 3.9). La información mostrada incluye: titulo, sinopsis breve, sala de proyección y horas de sesión o pases para dicha película. 60

73 Figura 3.9: Obtención y visualización de la información de una película mediante lectura de etiquetas NFC 17 - Reserva de entradas. Además de visualizar la información relativa a una película, si ésta es de nuestro interés, la propia aplicación ejecutada al aproximar el teléfono móvil a la etiqueta nos permite realizar una reserva de entradas para la película. Para ello, tras una mínima interacción con nuestro móvil, necesaria para indicar la sesión, zona de la sala y número de entradas deseado, formalizaremos nuestra reserva y obtendremos un ticket de la misma en nuestro teléfono móvil, que podemos optar por almacenarlo como resguardo si lo deseamos

74 La comunicación entre el teléfono móvil y el servidor encargado de gestionar las peticiones de reserva de entradas, se realiza mediante Bluetooth. Es posible que el servicio para la formalización de reservas (u otras transacciones que requieran pagos), quede restringido a clientes del centro comercial y de ocio, cobrándose el importe de la reserva en el momento de su tramitación. - Visualización de trailers. Del mismo modo que un usuario puede visualizar la información de una película, también podrá ver un trailer, spot o promo de la misma en la pantalla de su dispositivo NFC, acercando éste a la etiqueta RFID correspondiente (Figura 3.10). Figura 3.10: visualización en el móvil de videos promociónales de las películas

75 Paralelamente a los servicios ofrecidos directamente en el móvil, el entorno pone a disposición de los usuarios toda una infraestructura de dispositivos de visualización públicos con propósitos generales. De esta forma, todos los servicios de visualización están disponibles en cualquier lugar del centro comercial dónde se habilite una pantalla. Siguiendo esta filosofía, un usuario que desee ir al cine, si no desea caminar hasta la zona de los cines para consultar la cartelera ni para obtener información de las propias películas en cartel, puede obtener información sobre horarios, precios. Además la reserva de entradas puede realizarse a través del propio móvil. Podemos distinguir, por tanto, tres servicios (Figura 3.11) relacionados con el escenario de Cines: - Consulta de la cartelera actual. - Consulta de información de cada película (sesiones, salas, sinopsis, trailer, etc.). - Reserva de entradas. 63

76 Figura 3.11: Usuario viendo información referente a la cartelera y reservando entradas 19 Como se puede observar, aprovechando la tecnología NFC, se pueden ofrecer unos servicios innovadores y complementarios a los servicios disponibles en la actualidad, con lo que la convivencia entre ambos está garantizada Pagos por móvil Los teléfonos con capacidad NFC pueden almacenar aplicaciones de pago que son compatibles con los millones de puntos de venta sin contactos existentes actualmente

77 La intuitiva simplicidad de acercar un teléfono móvil a un Terminal Punto de Venta (TPV) para pagar por productos o servicios contrasta con la dificultad de leer o insertar una tarjeta en una ranura de un TPV. Figura 3.12: NFC implementada en pagos 20 Además, un teléfono puede almacenar información sobre múltiples cuentas como puede ser de crédito, débito o prepago, permitiendo al usuario seleccionar el método de pago más adecuado a cada situación de forma mucho más sencilla que tener que llevar múltiples tarjetas en el monedero

78 Las transacciones son totalmente seguras y el uso de la aplicación de pago está protegida mediante contraseña. Además, en caso de pérdida o robo del teléfono es posible desactivar la aplicación remotamente aumentado así aún más la seguridad Publicidad personalizada Encontrar y obtener más información sobre un producto o servicio es más fácil que nunca con un teléfono NFC, ya sea acercándolo a cualquier punto de información habilitado en el interior de un comercio para obtener un cupón electrónico o bien acercarlo a un póster para descargar el último tono de tu grupo musical preferido. Los dispositivos con tecnología NFC pueden ser una buena herramienta de marketing y una fuente de nuevos ingresos. Hoy en día todos los consumidores estamos rodeados de publicidad y ofertas que facilitan la adquisición de material multimedia. Es aquí donde reside una de las principales ventajas de los dispositivos NFC como herramienta de marketing ya que es el propio usuario quien inicia el contacto al acercar su teléfono a una etiqueta NFC manifestando así su interés por el producto o servicio ofertado. 66

79 Figura 3.13: Publicidad en centros comerciales 21 De esta forma se produce un círculo virtuoso en el que la mayor proliferación de teléfonos móviles permite la aparición de numerosos proveedores de contenido que obtienen sus ingresos cuando los consumidores escogen servicios de valor añadido. Por ejemplo, en un mundo NFC se facilitará la vida a los viajeros. Por ejemplo turistas españoles pueden usar sus teléfonos equipados con NFC en kioscos de información en Taiwán para obtener información en español en la pantalla de su móvil. Asimismo, visitantes en una ciudad desconocida pueden acercar sus teléfonos a señales convenientemente dispuestas en la calle de forma que pueden obtener información en su idioma sobre los puntos de interés de la ciudad. Las etiquetas NFC pueden situarse prácticamente en cualquier sitio: dentro del empaquetado de un producto, en una caja 67

80 registradora, en un terminal punto de venta o incluso en el exterior: puertas, garajes, kioscos de prensa, parkings, paradas de autobús, etc Conectividad Tanto si se quiere intercambiar fotos o contactos entre dos teléfonos como si se desea unir dos ordenadores para iniciar una conexión de alta velocidad, NFC puede ofrecer varias formas de acelerar y simplificar el intercambio de datos entre productos electrónicos de consumo conforme la tecnología NFC se vaya incorporando en la oficina, los ajustes de la red inalámbrica, impresora e incluso mapas del edificio puede ser recogido por los dispositivos habilitados para NFC, permitiendo a los trabajadores móviles a acceder rápidamente a trabajar en cualquier ubicación de la oficina. Los miembros del personal pueden sincronizar calendarios, tarjetas de intercambio electrónico de negocios, y acceso a contenido digital en línea. En resumen, simplifica las conexiones de la NFC

81 Figura 3.14: Intercambio de información vía NFC-móvil En definitiva, NFC permite simplificar las conexiones. Para conectar un auricular o un manos libres Bluetooth al teléfono bastará con acercar los dos dispositivos y la tecnología NFC se encargará de unirlos sin necesidad de intervención del usuario. 69

82 4. Capítulo 4: Conclusiones y Recomendaciones 4.1 Conclusiones Durante el desarrollo del proyecto, se cumplió con los objetivos expuestos en el inicio del mismo. Se introdujo un conocimiento básico de la tecnología NFC, detallando sus características principales, así como de las ventajas y desventajas respecto a otras tecnologías. Gracias a su compatibilidad NFC con otras tecnologías permite que entre al mercado fácilmente y ademas que el cambio a ésta sea de una manera más suave sin la necesidad de la sustitución de toda una infraestructura en uso. Una aplicación por ejemplo, en sistemas de control de acceso utilizando RFID se puede ver una enorme ventaja que NFC implementa ya que una simple tarjeta no permite una interacción con el usuario y cualquiera que la posea puede tener acceso a dicho lugar. Mediante el uso del celular con tecnología NFC se puede crear aplicaciones que permiten una mayor seguridad a través de la autenticación, antes de establecer la comunicación NFC. En cuanto a la seguridad NFC brinda una mayor seguridad debido a su corto alcance, ya que para realizar una intercepción a una comunicación NFC quién lo trate de hacer debería estar a menos de 10 cm. Además de esto, cuando dos dispositivos NFC se acercan 70

83 entrando al campo de operación, se está automáticamente aceptando la comunicación, lo que permite mayor rapidez en su establecimiento. Sin duda alguna el celular hoy en día se ha convertido en una herramienta quizá indispensable en la vida cotidiana de todas las personas, pues imaginar que un trabajador o un empresario no tengan un celular para realizar sus contacto o para ser localizado para los mismos resulta difícil; entonces darle un uso más (la integración de la NFC), lo haría más eficiente. Hemos observado que esta nueva comunicación que supone NFC, cambia absolutamente la concepción sobre las instalaciones tradicionales de RFID ya que, en este caso, es el lector el que tiene movilidad y las etiquetas pasan a estar fijas. Éstas contendrán ahora información contextual, en cuanto al móvil, podrá, no sólo tener capacidad de proceso y comunicación, sino almacenamiento, lo suficientemente extenso como para solventar el cuello de botella que suponía el poco espacio en las etiquetas. 71

84 4.2 Recomendaciones Es de esperar que en los próximos años el mercado de teléfonos móviles se renueve completamente y con ello se introduzca la tecnología NFC de forma masiva en el mercado, de modo que esto actúe como el revulsivo necesario para la creación de nuevas y sorprendentes aplicaciones que hagan uso de la facilidad y simplicidad del teléfono móvil para mejorar la experiencia del usuario. Sin embargo, la tecnología NFC presenta aún algunos desafíos que será necesario afrontar para la adopción masiva de esta tecnología, como son la necesidad de avanzar en la estandarización de la plataforma, así como crear un modelo de negocio consistente, en la que todas las partes involucradas en el ecosistema NFC: operadoras, bancos y proveedores de aplicaciones, puedan obtener un retorno de la inversión realizada. Como se ha mostrado esta nueva tecnología integrada en el teléfono móvil no es intrusiva para el ser humano, como usuario de la misma. Además, tampoco se concibe como una tecnología que elimine a los dispositivos que se tienen montados en los diferentes contextos ya que puede convivir perfectamente con la tecnología ya existente, haciendo que los servicios que ya se ofrecen se puedan extender, facilitando así el día a día de los usuarios en sus actividades. 72

85 Una manera de ir incursionando NFC en el mercado es tratando de acercar la tecnología al servicio de los usuarios sin que estos la perciban, consiguiendo los siguientes resultados. Con la tecnología RFID los servicios se obtienen de manera implícita, para ello, se tiene que disponer de dispositivos electrónicos que se encuentran dispersos en el entorno y disfrutar de estas herramientas, el costo de éstos dispositivos se elevan considerablemente. La facilidad de tener un dispositivo con amplias capacidades de cómputo, comunicación y almacenamiento permite a los usuarios manejar información, documentos, presentaciones y todo lo indispensable en un contexto educativo, disponiendo así de mayor privacidad y, por consiguiente, mayor confianza en la tecnología. 73

86 BIBLIOGRAFÍA [1] Zuning, M. Qué es el espectro Radioeléctrico, [2] NFC Forum. Sitio web sobre NFC [3] ECMA International (2005). Near Field Communication. White paper. Ecma/TC32- TG19/2005/ [4] Near Field Communication Interface and Protocol -2 (NFCIP-2) ECMA [5] Near Field Communication in the real world [6] Near Field Communication, [7] Tecnologia NFC, [8] Near Field Communication and the NFC Forum The Keys to Truly Interoperable Communications, [9] La tecnología Inalámbrica NFC [10] Comunicación de campo Cercano [11] NFC Forum Technical Specifications [12] Tecnología Bluetooth 74

87 [13] RFID (identificación por radiofrecuencia), [14] ZigBee, [15] Valverde Rebaza JC El Estándar Inalámbrico ZigBee [16] Comunicación en campo cercano _principales [17] Etiquetas NFC [18] NFC The Evolution Continues [19] ECMA/TC32-TG19/2002/10ECMA/TC32/2002/75 Near Field Communication [20] "Aplicaciones de NFC [21] NFC in Public Transport [22] All NFC Forum Specifications, including: NFC Data Exchange Format (NDEF) Technical Specification NFC Smart Poster Record Type Definition (RTD) Technical Specification [23] ECMA International (2005). Near Field Communication. White paper. Ecma/TC32- TG19/2005/

88 ANEXOS Anexo 1: El Espectro Radioeléctrico 76

89 Anexo 2: Normas ISO relativas a RFID ISO 14223/1 Identificación por radiofrecuencia de animales, transpondedores avanzados e interfaz radio. ISO Estándar HF muy popular que se está utilizando como base para el desarrollo de pasaportes que incorporan RFID (ICAO 9303). ISO Estándar HF también muy popular, utilizado en tarjetas sin contacto de crédito y débito. ISO Estándar industrial para UHF, para todos los productos basados en RFID activa, promovido por el Departamento de Defensa de EE.UU., la OTAN y usuarios comerciales de RFID activa. ISO Estándar industrial para el seguimiento de contenedores a frecuencias de 433 MHz y 2,4 GHz. 77

90 Anexo 3: Estándar ECMA-352 referente al protocolo 2 (NFCIP-2) de la NFC 78

91 79

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