LA TECHNOLOGIE NFC POUR PLUS DE MOBILITÉ - 05 AVRIL 2012 CITC-EURARFID - BLUESTAR

 
LA TECHNOLOGIE NFC POUR PLUS DE MOBILITÉ - 05 AVRIL 2012 CITC-EURARFID - BLUESTAR
La technologie NFC
                 pour plus de mobilité

Ali BENFATTOUM            05 avril 2012   CITC-EuraRFID   1
LA TECHNOLOGIE NFC POUR PLUS DE MOBILITÉ - 05 AVRIL 2012 CITC-EURARFID - BLUESTAR
Le CITC-EuraRFID :

 Association loi 1901

 Organisme à but non lucratif

 Centre de ressources, d’expertises techniques, d’expérimentations, de
  tests et de qualifications

 près d’une soixantaine d’adhérents nationaux et internationaux

Nos soutiens :

                                 2                                 05 avril 2012
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Quelques-uns de nos adhérents et partenaires :

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Nos missions :

 Veille, Animation, Formation

 Test, Pré-qualification, Impact sociétal

 Expertises, Conseils, Transfert de compétences

                  Les technologies sans contact

Identification &               Mobilité            Géo-localisation
  Traçabilité

                    Sécurité, Sureté et Ethique

                                   4                              05 avril 2012
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Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

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Définition de la RFID
• RFID : Radio Frequency Identification

Technologies d'identification, de traitement et d’échange d’informations,
par ondes radio, entre un ou plusieurs éléments déportés

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Mémoire, Sécurité et coût
Sécurité et/ou                                                                       Dongle USB
Taille mémoire

                                                                          JavaCard

                                            Transit Card
8Ko

                                                               National ID card
                           Transit Ticket

512 bits
               Label Tag                    NFC Tag

           10 cents                                   2$                             10 $         Coût

                                                           7                                  05 avril 2012
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Gamme de fréquence de la RFID

                             f0 = 13,56 MHz
                      RFID Haute Fréquence / NFC

                                              Ultra Haute Fréquence
Basse Fréquence
                        Haute Fréquence                               Super Haute Fréquence

                                                                                                MHZ
     0.1          1     10       100                          1 000                10 000

                                              8                                          05 avril 2012
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Principe de fonctionnement en HF

Lecteur/ Encodeur                  Tags / Cartes

                        Couplage

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Fonctionnement physique en HF

     •     Fonctionnement physique en HF

                                           Débits : 106, 212, 424 or 848 kbit/s

                                            Fréquence = 13,56 MHz     Transpondeur
Data in
                                                                          PICC
             Codeur

                          Modulateur
                                                   Energie

                                                                        Interface
                                                                        sans contact

                                        Communication de données
             Décodeur

Data out

                                                                                                Alimentation
                         Démodulateur

                                                                       Contrôle d’accès
                                          Portée < 10 cm

                 Station de base                                           EEPROM
                       PCD

                                              10                                          05 avril 2012
Le PICC (tag)

• Le Tag (étiquette ou Transpondeur)
                                                     13,56 MHz
PICC : Proximity Integrated Circuit Card

                                             Antenne :
                                             • Boucle de courant
    Inlay                                    • Couplage inductif
                                             Puce :
                                             • Mémoire ou µprocesseur

  Modulation de charge             Antenne
                                                   Puce         Data
                                      R

                                              C1      C2

                                                           R1    R2

                              11                                       05 avril 2012
Du substrat au tag

        12           05 avril 2012
Normes et standard RFID HF

ISO/IEC 15693          ISO/IEC 14443            (JIS) X 6319-4

                       Type A        Type B

    VICINITY

 Portée < 150 cm         Portée < 10 cm           Portée < 10 cm

    Application :          Application :            Application :
Logistique, document      Contrôle d’accès,       Contrôle d’accès,
   électronique…       Smart Card, Transport,   Smart Card, Transport
                       document électronique

                                13                          05 avril 2012
Norme ISO/IEC 14443

• ISO 14443-1 : Caractéristiques Physiques

• ISO 14443-2 : Transmission RF
• (Formes d’Ondes)

 Les différents type de modulation
(type A et B)
 Le codage

• ISO 14443-3 : Initialisation & Anticollision

• ISO 14443-4 : Protocoles
(La famille Mifare n’utilise pas cette couche protocolaire)

                                                      14      05 avril 2012
Organisation d’une mémoire (EEPROM)

  • Exemple de la Mifare Classic (1K)
Interface RF:
ISO 14443 A

mémoire :
1024 octets

SN :
4 octets

Anticollision :
Oui

Portée :
10 cm

Authentification :
Oui

                           15                    05 avril 2012
RFID HF et NFC

      16         05 avril 2012
Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

                        17     05 avril 2012
Définition du NFC

            NFC
(Near Field Communication)
             =
           Sans fil

    Très courte portée

    Simple d’utilisation

        Sécurisée

                           18       05 avril 2012
Une technologie complémentaire

         Une technologie de communication sans fil haute fréquence et à
         courte portée  extension de la RFID HF
Débit

  1Gb

 100Mb

 10Mb

  1Mb

 100Kb

         1 cm      10 cm   1m     10 m    100 m    1 km     10 km    portée

                                     19                             05 avril 2012
Communication en champ proche

En général, on prend en considération deux zones distinctes : la zone des
champs proches (zone de Fresnel) et la zone des champs lointains (zone de
Fraunhofer)

                                  20                                  05 avril 2012
Champ proche / Champ lointain

Une antenne rayonne des champs électriques et magnétiques dont
la configuration spatiale et les amplitudes diffèrent selon la distance
existant entre l’antenne et le point d’observation.

NFC : Communication en champ proche

    Fréquence      Longueur d’onde    Distance d’utilisation       Zone
                                         *Dispositif passif
     135 KHz           ~ 2 km                d
Trois modes…

•    Emulation carte          •    Lecteur/ Encodeur               •   P2P

    Ce mode permet à              Ce mode permet à                Ce mode permet à
    l’équipement de se            l’équipement d’interagir avec   l’équipement de
    « comporter » comme           un tag NFC. Exemple : lecture   communiquer avec
    une carte sans contact.       des « Smart Poster »            d’autres équipements
    Exemple : utiliser son                                        NFC et d’échanger des
    mobile NFC comme billet                                       données. Exemple :
    de transport ou comme                                         Transfert de fichiers
    carte bancaire.                                               entre mobiles ou sur
                                                                  un ordinateur
                                                                  portable.

                                            22                                   05 avril 2012
Applications…

                       Ticketing/couponing

                             Paiement

                           Info Services

commerce et distribution, logistique, sécurité, transport, énergie et
                   smart grid, gestion d'actifs…

                                23                            05 avril 2012
Le NFC Forum

                  NFC Forum :
                  Association professionnelle à but non lucratif qui
                  promeut l’utilisation de la technologie Near Field
                  Communication (NFC).

La mission du NFC Forum est d’encourager l'utilisation de la technologie NFC en:

Développant des spécifications basée sur les normes afin d’assurer
l'interopérabilité entre les dispositifs et les services

Encourageant le développement de produits utilisant les spécifications du NFC
Forum

Promouvant mondialement la technologie NFC

Veillant à ce que les équipements NFC soit conforment aux spécifications du
NFC Forum

                                     24                                   05 avril 2012
Les membres du NFC Forum

           25              05 avril 2012
Spécifications NFC Forum

Spécification NDEF (NFC Data Exchange Format)
Format commun d'échange de données entre les matériels et les tags compatibles NFC Forum. Elle contient
également les règles de construction d'un message NDEF valide et un ensemble exploitable d'enregistrements
NDEF.

Spécification RTD (Record Type Definition)
La spécification RTD garantit l'interopérabilité de la technologie NFC à travers multiples catégories de matériels.

Spécification Smart Poster RTD
Cette spécification définit un type d'enregistrement permettant d'insérer des URL, des numéros de SMS ou de
téléphone sur un tag NFC en les titrant.

Spécification Text RTD (Record Type Description)
Type d'enregistrement correspondant à des données en texte simple. Cette spécification correspond à un
champ de texte généraliste, servant à ajouter des métadonnées à des objets comme des URL avec un
encombrement réduit

Spécification URI RTD (Uniform Resource Identifier Service Record Type Description)
La spécification URI RTD décrit l'enregistrement utilisé avec la spécification NDEF pour récupérer un URI
(identifiant uniforme de ressource). Cette spécification permet également de stocker des URI à l'intérieur
d'autres éléments NFC, comme les Smart Poster.

                                                      26                                                 05 avril 2012
NFC Forum Tag Type

  NFC type 1          NFC type 2               NFC type 3         NFC type 4

                                      Normes
ISO/IEC 14443-A      ISO/IEC 14443-A           (JIS) X 6319-4   ISO/IEC 14443-A&B

                                Capacité mémoire
96 octets - -> 2ko   48 octets - -> 2ko          Variables      32ko/ applications

                                          27                                   05 avril 2012
Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

                        28     05 avril 2012
Le mobile NFC

                                 Les + du mobile

                                 • Ergonomie
       Applications
                                 • Fonctionnalités : Ecran, Clavier, Son, Micro,
J2ME
                                   Appareil photo, TV…

           OS                    • Connectivité : 3G / Bluetooth / GPS /WIFI…
           CPU
                                 • Système d’exploitation
 OS                   Apps
         UICC SIM

       NFC Chip

                  NFC
                antenna

                                    29                                      05 avril 2012
Mode Lecteur/ Encodeur

         URL : Aller sur « www.monsite.com »

         SMS : Envoyer « Hello »

         Tel: Appeler « + 33320000544 »

          Mail : envoyer « Hello »

Text   Texte libre : Diffuser un texte libre

                                               30   05 avril 2012
Mode P2P

• Echange de contenu entre deux
  équipements.

• Appairage d’appareils

• …

                                     31      05 avril 2012
Mode émulation carte

Dématérialisation des cartes sur mobile
                   =
    Services sur cartes enrichis

                                    32    05 avril 2012
Cartes et Mobiles NFC

Typologies     Services « cartes »                   Services enrichis sur mobile NFC

Services       Accès par un ID à des services        Accès sur son mobile à son historique d’emprunt
villes         villes (bibliothèque, crèche,         de livres à la bibliothèque, alerte de disponibilité
               restauration scolaire…)               d’un livre, réservation…

Transports     Accès au transport en commun          Information trafic en temps réel et géo-
                                                     localisée, achat de son titre à distance

Paiement       Paiement sécurisé par un code         Ticket électronique, historique, statistiques,
               secret                                calcul des réductions en temps réel.

Contrôle       Accès par identification              Mise à jour à distance des autorisations, push
d’accès                                              d’informations (horaires, éventuelles règles…),
                                                     mutualisation des supports.

Fidélisation   Coupons de réduction papier,          Couponing électronique, mutualisation des
&              carte de fidélité à tampon            supports avec application « chapeau » pour
information                                          accéder à tous les programmes de fidélisation

                                                33                                            05 avril 2012
Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

                        34     05 avril 2012
Services et sécurité…

     Payez partout !                                                 Le titre de transport
                                      Le micro paiement!

Mobile = Terminal de paiement                                     Mobile = carte d’abonnement
                                Mobile = carte de crédit/ débit        transport ou ticket

Sécurité nécessaire             Sécurité nécessaire               Sécurité nécessaire

                                             35                                       05 avril 2012
Le Secure Element

Le Secure Element est le module qui assure la sécurité des transactions

                                   36                              05 avril 2012
Les modèles de Secure Element

 Equipement amovible (ex : SD card)

Le Secure Element est un équipement
amovible

 Device Centric

Le Secure Element est intégré dans le
mobile.
Il gère la sécurité des applications sans
contact.

 SIM Centric

Le Secure Element est intégré dans la carte
SIM . Il gère la sécurité des applications
sans contact.

                                              37   05 avril 2012
Architecture d’un mobile NFC avec SE
                                   Baseband
                                   communication
                                   (SMS, data, …)

               Host
             Controller

                               ISO 7816 Interface
                               (JSR 177)                        Mobile Network
Host Controller
Interface (HCI)                                                 Infrastructure
(JSR 257)

                            SWP, S²C, …
               NFC                             Secure
             Controller                      Element(s)

                                                              RF Reader
                  Antenna                                     NFC Device
                                 Contactless Frontend (CLF)
                                                                RF Tag

                                            38                              05 avril 2012
Exemple du Nexus S

                        Antenne

                          NFC
                       Controller +
                     Embedded Secure
                        Element

        39                        05 avril 2012
Cartes et sécurité

• Sécurité du système (ex : contrôle d’accès)
Liste des personnes autorisées, bases de données…

• Sécurité de la communication sans contact
Espionnage de la communication.

• Sécurité de la puce et des données :
 Modification des informations dans la mémoire, carte clonée.
                    Exemple de la Mifare 1K

                             40                           05 avril 2012
Mobiles et sécurité

• Sécurité du système (ex : contrôle
  d’accès)

• Sécurité des applications mobiles

• Sécurité de la communication sans contact

• Sécurité du support sans contact

                     41                 05 avril 2012
Emulation carte et temps de transactions…

                          Relay attack ???

      Carte NFC               Mobile NFC

                   42                        05 avril 2012
Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

                        43     05 avril 2012
Ecosystème du mobile NFC

                       NFC Device          SERVICE PROVIDER                   APPLICATION OWNER
  OS
                    OTA                                         Application      Application
                                        Contactless
SIM                                                               Provider          Owner
                                         Merchant
                                                                Information      Information
        CLF                                POS
                                                                   System           System
                              USER

          OTA NFC Service Manager
                                                   TSM
                                         TRUTED SERVICE MANAGER
                                                                                      MNO/ 3rd party
       Contactless Service Management
                   Platform

                SIM CARD                          CARD ISSUER                             MNO
          Management System (CMS)

                  SIM CARD                                                        Smart Card Provider
           Pre-configurated System         SIM CARD MANUFACTURER

                                                      44                                 05 avril 2012
Le modèle français

 En 2008, le gouvernement a créé le Forum des services
 mobiles sans contact pour favoriser l’émergence des services
 NFC en France.

 L’AFSCM a été fondée en avril 2008 par les quatres opérateurs
 de réseau mobile français: Bouygues Telecom, Orange, SFR et
 NRJ Mobile.

Lancée en mai 2010, l’expérimentation Nice Ville Sans Contact ,
est l’expérimentation du modèle MNO en France.

Cityzi est une marque déposée par l’AFSCM commune aux
opérateurs de téléphonie mobiles pour la commercialisation de
l’offre Mobile NFC.

                  45                                   05 avril 2012
NFC dans le monde

Expérimentations/Usages

                                 46           05 avril 2012
Quelques mobiles NFC disponibles

    Google Nexus S                    Samsung Player One

    Samsung Galaxy SII                            Google Galaxy Nexus

               Acer E320

                                       BlackBerry Bold 9900/9930

Nokia C7-00
                                                 BlackBerry curve 9360

                           Nokia N9
                                 47                          05 avril 2012
Le parc de mobile NFC

         48             05 avril 2012
Plan

• De la RFID au NFC

• La technologie NFC

• Le mobile NFC

• NFC et sécurité

• Ecosystème et perspectives

• Exemples d’applications

                        49     05 avril 2012
Applications dans le contrôle d’accès et la télégestion

• Check-in et check-out depuis son mobile :
  exemple des hôtels

• Intégration sécurisée d’identifiants numériques

• Mise à jour à distance des autorisations, push
  d’informations (horaires, éventuelles règles…),
  mutualisation des supports.

• Gestion des interventions : exemple des services
  à la personne

• Authentification d’équipements

                                           50        05 avril 2012
Applications dans la traçabilité et services aux clients

• Traçabilité et authentification de produit
  de valeur.

• Terminaux de lecture grand public.

• Multi application dans une même
  étiquette (traçabilité, inventaire,
  information produit, information
  contextualisée au consommateur …).

• Service d’envoi de messages
  personnalisés.

                                           51        05 avril 2012
Questions ?

                                  Contact
                                    Ali BENFATTOUM
                                  Ingénieur Projet R&D
                         Email : abenfattoum@citc-eurarfid.com
                               Tél. : +33 (0)7 86 00 42 21
                               Tél. : +33 (0)3 20 00 05 44
                                    CITC – EuraRFID
                Euratechnologies - 165 avenue de Bretagne - 59000 LILLE
                              http://www.citc-eurarfid.com/

05 avril 2012                                                             52
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