Near Field Communication (NFC) im IoT ermöglicht die drahtlose Kommunikation über kurze Entfernungen zwischen NFC-fähigen Geräten wie Smartphones, Tablets und IoT-Sensoren. NFC basiert auf dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion und ermöglicht es Geräten, Daten auszutauschen, wenn sie in unmittelbare Nähe gebracht werden (typischerweise innerhalb weniger Zentimeter). In IoT-Anwendungen kann NFC für die Gerätekopplung, den Datenaustausch, die Authentifizierung und sichere Transaktionen verwendet werden, ohne dass eine komplexe Einrichtung oder Netzwerkkonfiguration erforderlich ist.
NFC nutzt elektromagnetische Felder für die Kommunikation zwischen Geräten. Wenn zwei NFC-fähige Geräte nahe beieinander gebracht werden (normalerweise innerhalb weniger Zentimeter), erzeugen sie ein Hochfrequenzfeld, das es ihnen ermöglicht, zu kommunizieren und Daten auszutauschen. NFC-Geräte können in drei Modi betrieben werden: Lese-/Schreibmodus, Peer-to-Peer-Modus und Kartenemulationsmodus. In IoT-Szenarien arbeiten NFC-Geräte häufig im Peer-to-Peer-Modus, um Informationen direkt zwischen Geräten oder zwischen einem Gerät und einem NFC-Tag auszutauschen.
NFC-Geräte arbeiten nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion, wobei ein NFC-Lesegerät (Initiator) ein Hochfrequenzfeld erzeugt, das passive NFC-Tags mit Strom versorgt oder mit aktiven NFC-Geräten interagiert. Wenn ein Tag oder Gerät das Feld betritt, moduliert es das Feld und tauscht Daten mit dem Lesegerät über Protokolle wie ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 18092 aus. Dieses Prinzip ermöglicht eine nahtlose und sichere Kommunikation zwischen NFC-fähigen Geräten, ohne dass physischer Kontakt erforderlich ist oder komplexe Einrichtungsprozeduren.
NFC-Sensoren funktionieren durch die Integration der NFC-Technologie in Sensorgeräte, sodass diese drahtlos mit NFC-fähigen Geräten wie Smartphones oder Tablets kommunizieren können. NFC-Sensoren können Daten wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bewegung oder andere Umgebungsvariablen an NFC-Lesegeräte oder mobile Geräte übertragen, die mit NFC-Funktionen ausgestattet sind. Dies ermöglicht eine bequeme Datenerfassung, Überwachung und Integration in IoT-Anwendungen, ohne dass Batterien oder ein hoher Strombedarf erforderlich sind.
NFC überträgt Daten mithilfe von Funkfrequenzsignalen im 16-MHz-Frequenzbereich. Wenn ein NFC-fähiges Gerät (z. B. ein Smartphone oder ein NFC-Lesegerät) in die Nähe eines NFC-Tags oder eines anderen NFC-Geräts kommt, werden Daten mithilfe von Modulations- und Demodulationstechniken übertragen. Die Geräte kommunizieren, indem sie das Hochfrequenzfeld mit Daten modulieren und empfangene Signale demodulieren, um übertragene Datenpakete zu interpretieren. NFC unterstützt Datenübertragungsraten von 106 Kbit/s bis 424 Kbit/s, je nach verwendetem NFC-Modus und Protokoll, und ermöglicht so einen schnellen und effizienten Datenaustausch in IoT- und mobilen Anwendungen.