NFC（Near Field Communication）とは、10cm程度の距離で機器のデータをやり取りできる近距離無線通信のこと。携帯電話やタブレット端末を中心としたモバイル機器に普及している技術である。
NFCタグは、NFC対応デバイスで読み取ることができる特殊なチップです。国際標準化団体であるNFCフォーラムによって規定されています。このガイドでは、NFCタグについて知っておくべきことをすべて説明します。
NFCタグとは何ですか？
NFC は、世界で最も広く使われている無線技術の一つです。Google、Apple、Samsung、Microsoftなど、主要な企業や産業で採用されています。
NFC 技術は "Near Field Communication" と呼ばれる概念を使用しています。これにより、2 つのデバイスが近接したとき、通常は 10cm 以内であれば、互いに通信することができます。
NFC タグは以下のようないくつかの構成要素を持っています。
- NFCマイクロチップ。 これはNFC タグにおける頭脳です。NFC 対応装置により読み取ることができる情報が含まれています。タグにはメモリがあり、ウェブサイトのURL や連絡先などのデータを保存することができ ます。
- アンテナです。 NFC リーダと NFC タグ間のリンクです。NFC 装置とタグの間でデータを伝送する電波を送受信します。
- 基板です。 基板は、NFC タグを構成する基材です。マイクロチップやアンテナを損傷から保護します。
NFC タグはさまざまな形や大きさで提供されています。米粒のように小さいものもあれば、クレジットカードのように大きいものもあります。タグのサイズと形状はその使用目的により異なります。いくつかの例を挙げます。
- NFCカード
- NFCリストバンド
- NFCキーホブ
- NFC RFIDインレイ
また、お客様のニーズに合わせて、さらに加工することも可能です。例えば、美観に優れたNFC RFIDウッドカードも可能です。
NFCタグはどのように機能するのですか？
誘導結合を利用して磁界を作り、2つの機器間でデータを伝送することができるのです。しかし、誘導結合とはいったい何なのでしょうか？
誘導結合は、磁界を利用してエネルギーや情報を伝達する方法です。導体の周囲に磁界を発生させることで機能する。
1本目の導体にもう1本の導体を近づけると、磁界によって2本目の導体に電流が誘導される。この電流はデバイスに電力を供給するため、または情報を送信するために使用されま す。NFC はこれと同じ原理を使用して、装置間の通信を行います。
タグは磁界を発生させるワイヤのコイルを備えています。NFC 対応装置をタグに近づけると、装置のアンテナが磁界を拾い、それを装置の電源として使用し ます。
そして、タグに保存されている情報を読み取ることができます。このプロセスは一瞬で行われ、特別なハードウェアやソフトウェアは必要ありません。
NFCタグにはどのようなデータが記録されているのですか？
NFC タグはそのタイプおよび容量により、さまざまな種類のデータを保存します。NFC タグに保存可能なデータの種類は以下のとおりです。
- テキスト NFC タグにテキストファイルを保存することができます。これは、NFC タグに保存されるデータの中で最も一般的なタイプです。
- のURLです。 NFC対応デバイスでタグを読み取ると、デバイスはウェブブラウザでURLを開くことができます。
- お問い合わせ先 NFC タグにあなたの連絡先情報を保存することができます。これには名前、電話番号、電子メール・アドレス、およびウェブサイト の URL が含まれます。
- アプリケーションデータです。 NFCタグには、アプリケーションのデータを保存することができます。たとえば、Wi-Fiのパスワードやタスクリストなどを保存できます。
NFC データは標準化されたフォーマットで保存されることに注意する必要があります。このフォーマットは NDEF（NFC Data Exchange Format）と呼ばれます。NDEF は ISO/IEC 18092 スマートカード規格に基づく特殊なフォーマットです。
このフォーマットはデバイスとタグ間の相互運用性を可能にします。また、タグに保存されたデータはどのNFC 対応デバイスでも読み取ることができるようになります。
NDEF形式は3つの部分からなる。
- レコードのヘッダーです。 レコードヘッダは、レコードに格納されているデータの種類に関する情報を含む。
- ペイロード。 ペイロードは、レコードに格納されている実際のデータである。
- ターミネーターです。 ターミネーターは NDEF メッセージの終わりを示す。
この形式は利便性、効率性、およびセキュリティのために重要です。タグがこの形式を使用する場合、世界中のどのメーカーのどのNFC 対応デバイスでも読み取ることができます。このように、互換性の問題を心配する必要はありません。
NFC タグには主に 5 つのタイプがあります。
- タイプ1 NFCタグ
タイプ1 のタグは最も一般的なNFC タグです。規格に基づいており、近接カード、クレジット カード、およびスマートカードで使用されるものと同じ規格です。
タイプ1のタグは、読み取り専用または読み取り/書き込みが可能です。つまり、問題なくデータの書き込み、消去が可能です。しかし、データの衝突防止機能がなく、データの送信は一度に1つのタグに制限されます。
さらに、このタグは96バイトのメモリを持ち、10,000サイクルで書き込みが可能です。また、伝送速度は106kbit/sです。Innovision Topazは、タイプ1タグと互換性のある製品の1つです。
- タイプ2 NFCタグ
タイプ2のタグは、ISO/IEC 14443A規格に準拠しています。タグは読み取り専用または読み取り/書き込みが可能です。NFCリーダーやNFCライティングアプリ（NFC ToolsやNFC TagWriterなど）を使って、データを書き込むことができます。
タイプ2タグのタイプ1に対する主な利点は、データの衝突防止をサポートしていることです。つまり、信号が他のタグと衝突することなく、複数のタグを使用することができます。
タイプ2のタグは最大48/144バイトのメモリを持ち、10,000サイクルで書き込みが可能です。伝送速度は106kbit/sです。対応製品として、NXP MIFARE Ultra & NXP MIFARE Ultra Cがある。
- タイプ3 NFCタグ
タイプ3のタグは、ISO-18092とJIS-X-6319-4をベースにしています。より高いデータレートとより多くのメモリを必要とする、より複雑なアプリケーションに使用されます。
タイプ3のタグはリード/ライトまたはリードオンリーで、1/4/9KBのメモリを搭載しています。10,000サイクルで書き込みが可能で、伝送速度は212/424kbit/sです。
さらに、超高性能なデータ衝突防止システムを搭載しており、電波の集中する場所でも複数のNFCタグを使用することができます。
Type3タグに対応した製品としては、ソニー FeliCa RC-S926、ソニー FeliCa RC-S966などがあります。これらの製品は、ソニー製FeliCa RC-S380などのNFCリーダーで使用することができます。
- タイプ4 NFCタグ
タイプ4のタグはNXP DESFire Tag (ISO-14443A)をベースにしています。これは、4KB/ 32KBのメモリを持つリード/ライトまたはリードオンリーのタグです。10,000サイクルで書き込みが可能で、106kbit/sから424kbit/sの伝送速度を持っています。
タイプ4のタグは、独立したファイルシステムを持つ複数のアプリケーションをサポートします。つまり、同じタグを異なる用途に使用することができます。例えば、公共交通機関や入退室管理などに利用することができます。
タイプ4のタグは、データ衝突防止機能が有効で、電波の往来の激しい場所でも複数のタグを使用することができます。さらに、他のタイプのタグよりも物理的なダメージに強いという特徴もあります。
NXP DESFire EV1 2K/4K/8KやNXP SmartMX2/ JCOPは、タイプ4のタグと互換性のある製品の一部である。これらは非常に高価ですが、より多くの機能を提供し、より耐久性があります。
- タイプ5 NFCタグ
タイプ5 NFCタグは、ISO-14443AおよびMF1 IC S50をベースにした比較的低価格のNFCタグです。また、Mifare Classicタグとしても知られています。リードライトまたはリードオンリーで、192バイト/ 768バイト/ 3584バイトのメモリを搭載しています。
このタグは10,000サイクルの書き込みが可能で、106kbit/sの転送速度を持っています。Type2タグとの後方互換性があります。
さらに、データコリジョンプロテクションに対応しており、複数のタグを同時に使用しても信号の衝突が発生しません。このタグは、NXP Mifare Classic 1K、NXP Mifare Classic Mini、NXP Mifare Classic 4Kなど、幅広い製品に対応しています。
推奨NFCチップ
NFC タグを最適に機能させるには、効果的な NFC チップと一緒に使用する必要があります。ここでは、使用するのに最適なチップをご紹介します。
- NXP MIFAREシリーズ。 これらは、公共交通機関、アクセスコントロール、イベント管理などで最も使用されているチップです。MIFARE Classic 1Kは、このシリーズの中で最も人気のある製品です。
- ソニーFeliCaシリーズ。 主に電子マネーシステムや電子チケットに使用されるチップです。このシリーズでは、ソニーの「FeliCaRC-S966」が代表的な製品です。
- Infineon my-d move シリーズ。 これらのチップは、ePassportやeIDカードなどの電子IDドキュメントに使用されます。Infineon my-d move 122は、このシリーズの中で最も人気のある製品です。
- NXP NTAGシリーズ。 これらのチップは、ゲーム、ロイヤリティプログラム、スマートポスターなど、数多くのアプリケーションで使用されています。NXP NTAG 213は、このシリーズの中で最も人気のある製品です。Amiiboカードを作成したい場合は、NXP NTAG 215のみを購入する必要があります。他のNTAGは使えません。
- STMicroelectronics ST25TAシリーズ。 これらのチップは、ゲーム、NFCタグ、電子棚札など、いくつかのアプリケーションで使用されています。ST25TA512は、このシリーズの中で最も人気のある製品です。
- Broadcom BCM20793。 スマートフォンに搭載されるNFCチップの中で、最もポピュラーなものの一つです。モバイル決済やチケット購入、入退室管理など、幅広い用途で利用されています。
NXP NTAGシリーズは、最も推奨されるNFCチップです。幅広い製品に対応し、優れたユーザーエクスペリエンスを提供します。
NFC タグに関する特定の規制はありません。NFCタグの規制に関与する機関には、以下のようなものがあります。
- NFCフォーラム
NFCフォーラムは、Near Field Communication技術の利用を促進する非営利の業界団体です。2004年にノキア、フィリップス、ソニーの3社によって設立された。
この団体は、NFCタグをその特徴や仕様によって4つのカテゴリーに分類しています。NFCタグは、タイプ1、タイプ2、タイプ3、タイプ4の4種類に分類されます。
- ISO/IEC
ISO (International Organization for Standardization) は、各国の標準化団体の世界的な連合体です。IEC（国際電気標準会議）は、あらゆる電気、電子、および関連技術の国際標準化団体です。
ISO/IECは、ISO/IEC 18092やISO/IEC 21481など、NFCに関連する複数の規格を発行しています。
NFC タグにはさまざまなアプリケーションがあります。最も一般的なアプリケーションには以下のようなものがあります。
- 非接触型ペイメント
NFCタグは、非接触型決済に利用できます。小売店や飲食店などでの支払いに利用できます。
決済は、NFC対応端末をNFCタグにタップするだけです。支払いは自動的に処理されます。
特に現金やクレジットカードをお持ちでない方には、便利な決済方法です。
- スマートポスター
スマートポスターは、製品やサービスに関する情報を提供するために使用できるNFCタグです。
例えば、スマートポスターを使用して近くのレストランの情報を提供することができ ます。NFC 対応デバイスをスマートポスターにタップすると、レストランのメニューと連絡先が表示され ます。
また、スマートポスターは、道案内やクーポンなどの情報提供にも利用することができます。
- アクセス制御
NFC タグはアクセス制御に使用することができます。たとえば、NFC タグを使用してドアやゲートを開くことができます。
また、NFCタグを使ってスマートフォンやタブレットのロックを解除することもできます。これを行うには、デバイス上のNFCタグをタップするだけです。
NFCタグは、ウェブサイトやアプリにログインするためにも使用することができます。たとえば、NFC タグを使用して Facebook アカウントにログインすることができます。
- イベント運営
NFC タグはイベント管理に使用することができます。たとえば、会議またはセミナーの出席者を追跡するためにNFC タグを使用することができ ます。
NFC タグはイベントに関する情報を提供するために使用することもできます。例えば、イベント会場の地図を提供するためにNFC タグを使用することができ ます。
NFC タグには他にも多くのアプリケーションがあります。これらは最も一般的なものに過ぎません。
- ホームオートメーション
NFC タグはホームオートメーションに使用することができます。たとえば、NFC タグを使用して照明、サーモスタット、およびその他の装置を制御することができ ます。
また、NFCタグを使用してシーンを作成することもできます。たとえば、NFC タグを使用して、帰宅時に照明や音楽などのデバイスをオンにすることができます。
