NEAR FIELD COMMUNICATION [NFC]

Nama : Muhammad Daffa Abiyyu Rahman

NRP    : 07211640000010

NEAR FIELD COMMUNICATION

Near Field Communication, disingkat NFC, adalah sebuah teknologi yang sedang berkembang dalam kecepatan yang tinggi. Teknologi NFC memberikan cara paling cepat dalam mengkomunikasikan dua alat atau gawai dalam waktu sepersekian detik. Layaknya bluetooth, NFC memiliki kelemahan dalam aspek jarak. Selain itu, NFC juga memiliki beberapa masalah keamanan.

Mengenali NFC

Mengenali NFC dimulai dengan mengenali Komputasi Ubiquitous, dimana komputasi ini dapat dinyatakan sebagai “teknologi menjadi bayangan, menyatu dan diaktifkan dengan interaksi yang sederhana, menyesuaikan ke seluruh indra kita dan adaptif terhadap pengguna dan konteks.” Pada zaman sekarang, teknologi semakin menyatu dengan objek sehari-hari dan semakin tidak terlihat yang membuatnya semakin mudah bergerak dan merupakan langkah penting dalam pengembangan teknologi komputasi ubiquitous.

Dengan pesatnya perkembangan ponsel cerdas, sekarang mereka dilengkapi berbagai teknologi eksternal untuk membantu mereka berkomunikasi antara ponsel dengan ponsel, ponsel dengan komputer hingga ponsel dengan objek yang dilengkapi teknologi komunikasi lainnya. Salah satu dari perkembangan tersebut adalah kehadiran teknologi bernama NFC, singkatan dari Near Field Communication.

Sebelum mendalami Near Field Communication, diperlukan pemahaman dasar ‘apakah itu Near Field Communication?’ Near Field Communication adalah teknologi nirkabel antara dua telepon bergerak dengan tag NFC yang memberikan kemampuan berkomunikasi (Sharma, Gusain dan Kumar, 2013). Dengan teknologi NFC, dua objek dapat berkomunikasi selama mereka bersentuhan atau berada dalam jarak yang dekat antara satu dan lainnya. Diperlukan jarak sekitar 4 cm untuk membuat dua alat dapat berkomunikasi.

NFC merupakan sebuah teknologi yang baru, sehingga masih dalam tahap perkembangan. Teknologi NFC adalah salah satu teknologi dengan masa depan yang cerah, naun diperlukan edukasi untuk membuat manfaat dari teknologi NFC terasa maksimal. Teknologi NFC memiliki beberapa keuntungan dibanding teknologi nirkabel lainnya karena memberikan komunikasi dua arah untuk bertukar informasi.

Karena sifatnya yang baru dan masih dikembangkan, banyak percobaan NFC dilakukan di seluruh dunia terutama pada bidang perbankan. Hal ini karena informasi lebih aman, nyaman, dan cepat daripada dengan teknologi kartu yang digunakan sekarang dalam perbankan. Komunikasi jarak dekatnya membuatnya lebih sulit untuk disentuh isi datanya karena harus dalam jarak dekat.

Dengan semakin berkembangnya kemampuan proses ponsel cerdas, kemampuan akses internet dan sebagainya, layanan inovatif dapat diciptakan dengan teknologi NFC. NFC memberikan kemudahan dalam transaksi, pengiriman data dan berbagi informasi. Selain itu, juga membuka berbagai potensi ladang bisnis baru bagi berbagai pihak, seperti bank, operator dan pedagang.

Mode di NFC

NFC memiliki dua mode, yaitu mode aktif dan mode pasif. Mode aktif adalah mode dimana masing-masing alat menghasilkan medan elektromagnet mereka sendiri untuk melakukan proses pertukaran informasi. Dalam mode pasif, satu alat menjadi transponder dan menggunakan kekuatan elektromagnet dari alat lainnya untuk beroperasi, atau dapat dikatakan bahwa satu alat yang aktif menghasilkan medan frekuensi radio dan yang lainnya menggunakan kekuatan medan itu untuk melakukan pertukaran data.

Dua mode ini, dalam artikel Coskun, disebut sebagai Reader/Writer Mode dan Peer-to-Peer Mode. Dalam mode Reader/Writer, NFC terbagi menjadi NFC aktif yang memulai komunikasi nirkabel dan dapat membaca maupun mengubah isi data yang tersimpan di tag NFC. Selanjutnya adalah Peer-to-Peer Mode yang dimana dua objek dengan kemampuan komunikasi NFC menciptakan sebuah komunikasi yang bersifat dua arah untuk melakukan pertukaran informasi. Dalam mode ini, NFC dapat bertukar berbagai jenis data. Selain itu, disebutkan pula Card Emulation Mode dimana NFC menggunakan metode protokol digital dan teknik yang serupa dengan kartu cerdas dan kompatibel dengan kartu yang memenuhi standar ISO/IEC 14443 Type A, Type B dan FeliCa. Setiap mode, baik Reader/Writer, Peer-to-Peer, maupun Card Emulation memiliki arsitektur yang berbeda-beda.

Elemen dalam NFC

1. Embedded Secure Element (SE) : merupakan sebuah kartu cerdas yang diintegrasikan ke dalam ponsel cerdas yang tidak dapat dilepaskan.
2. Sticker : Stiker NFC berperan untuk membantu pemberi layanan sebuah cara cepat untuk meluncurkan pilot dan memulai layanan NFC. Kegunaan mereka berkurang seiring perkembangan NFC. Terdapat dua jenis stiker :

1.     Aktif : memungkinkan semua layanan NFC dan memberikan fungsi NFC ke alat bergerak non-NFC.

2.     Pasif

3. Secure Memory Card (SMC) : memberikan keamanan setingkat kartu cerdas dan memenuhi standar dari kartu cerdas.
4. UICC : sebuah aplikasi multi-platform untuk aplikasi kartu cerdas dimana SIM atau USIM diimplementasikan. Merupakan tempat ideal untuk menyimpan aplikasi NFC.
5. Flexible SE Solutions : digunakan pada awal masa NFC untuk membuat ponsel tanpa NFC bisa menggunakan NFC. Sekarang diintegrasikan dengan kartu SIM.
6. Trusted Mobile Base (TMB) : teknologi baru yang dikembangkan oleh Mobey Forum. Disimpan dalam akar dari ponsel cerdas. Dinyatakan sebagai sebuah CPU yang terisolasi. Aplikasi NFC dapat digunakan dengan teknologi OTA (Over-the-Air) dengan bantuan komponen ini.

OTA sendiri adalah sebuah teknologi dimana benda-benda NFC dapat berkomunikasi secara remote dan berkontribusi besar dalam teknologi NFC.

NFC dalam infrastruktur RFID

Dalam aspek infrastruktur RFID, teknologi NFC dapat digunakan dalam infrastruktur RFID. RFID sendiri merupakan singkatan dari Radio Frequency Identification yang terdiri dari pembaca, transponder dan sistem IT yang bekerja di latar belakang. Penggunaan NFC dapat membantu dengan cara menghindari penggunaan server untuk berkomunikasi, sehingga komunikasi dapat dilakukan secara langsung oleh dua alat tanpa adanya jalur tengah (server).

NFC vs Bluetooth

Persaingan teknologi NFC yang paling berat adalah bluetooth. Persamaan mereka adalah menggunakan gelombang radio yang pendek untuk berkomunikasi, dan masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan sendiri sehingga alangkah baiknya jika dikombinasikan dengan benar untuk menghasilkan teknologi yang dapat benar-benar memenuhi keperluan transmisi data pengguna.

NFC	Bluetooth
Jaraknya sekitar 4 cm	Jaraknya sekitar 30 feet
Mengonsumsi lebih sedikit tenaga dalam mode aktif	Mengonsumsi lebih sedikit tenaga dibandingkan NFC dalam mode pasif
Jarak kecil mengurangi potensi interferensi	Jarak besar meningkatkan potensi interferensi
Koneksi dibentuk secara otomatis	Koneksi dibentuk secara manual
Dapat berkomunikasi secara dua arah (bidirectional)	Berkomunikasi hanya secara satu arah (unidirectional)

Ekosistem NFC

NFC adalah sebuah teknologi yang baru memasuki industri dan memiliki banyak potensi dalam dunia bisnis seperti operator jaringan bergerak, bank, semikonduktor dan banyak lagi yang sebagian besar berkaitan dengan elektro dan ekonomi. Karena NFC sendiri merupakan kumpulan dari beberapa komponen, dia melintasi berbagai sektor bisnis sehingga tidak ada satu perusahaan yang secara tunggal dapat memberikan teknologi dan layanan NFC kepada pengguna. Dalam rangka menjaga kualitas NFC, maka standarisasi mulai dilakukan, namun lebih lambat dari yang diharapkan. Penyebabnya adalah pengumpulan dan pembentukan pemahaman umum dan visi dari teknologi NFC dari pihak-pihak yang terlibat. Berikut adalah beberapa permasalahan dalam ekosistem NFC :

1. Saat ini, aplikasi NFC sangat spesifik dengan handset yang digunakan. Akibatnya, pemberi layanan dan operator mobile perlu membuat dan merawat sebuah aplikasi unik untuk setiap model NFC.
2. Meskipun teknologi NFC memberikan pemisahan dari aplikasi yang berbeda dalam satu chip dengan resiko keamanan tinggi dan resiko rendah interferensi, beberapa spesifikasi keamanan menghalau hal ini, sehingga manajemen dari aplikasi dalam satu chip menjadi masalah.
3. Layanan OTA adalah sebuah keuntungan besar untuk teknologi bergerak. Akan tetapi, ada berbagai solusi OTA yang tidak saling kompatibel. Akibatnya, saat memasuki lingkungan yang lebih kompleks, OTA yang ada tidak memiliki kemampuan yang memadai untuk menyediakan kemampuan keamanan, kekuatan, ketahanan dan kegunaan yang diperlukan oleh lingkungan.
4. Ada beberapa infrastruktur teknis dan elemen aman (SE) yang berbeda-beda untuk model NFC yang berbeda-beda, sehingga setiap jenis menawarkan kelebihan yang tidak ada di jenis lain.
5. Penghasilan yang dibagikan bernilai sangat besar sehingga mengakibatkan masalah dalam pemahaman umum dan visi dalam bekerja dan menentukan model bisnis dalam ekosistem NFC.
6. Organisasi yang terlibat dalam ekosistem ini sangat kuat dalam industri mereka sehingga sulit untuk bekerja sama dan sangat mementingkan kepentingan sendiri.

Dari 6 masalah itu, 4 diantaranya adalah masalah teknis dan dua sisanya adalah masalah non-teknis (lebih ke masalah bisnis). Semua masalah ini perlu diselesaikan untuk menciptakan bisnis teknologi NFC yang sehat dan bebas dari kendala teknis.

Untuk aspek bisnis, diperlukan sebuah model bisnis yang bagus dimana dia memenuhi syarat dapat dioperasikan lintas jenis, kompatibilitas dan standarisasi dari teknologi NFC yang diterima. Juga penting untuk bisa menciptakan kerjasama dalam ekosistem serta mengaktifkan kemampuan untuk membuat pengguna menerima kehadiran NFC. Saat ini, ada banyak pekerjaan dan kepentingan dari berbagai pihak yang berusaha untuk menciptakan ekosistem yang teratur dan lebih terkendali.

Dari sudut pandang teknis, untuk menciptakan model bisnis yang baik, diperlukan penyelesaian masalah-masalah teknis yang melibatkan berbagai pihak seperti platform dan OTA. Hal ini berperan penting dalam menentukan struktur model bisnis yang digunakan.

Permasalahan keamanan dalam teknologi NFC

Ada beberapa permasalahan keamanan yang membuatnya beresiko. Resiko ini semakin membesar karena NFC menggunakan gelombang radio dalam transfer data. Berikut adalah daftar permasalahan dalam teknologi NFC :

1. Data yang ditransfer dapat dihalau, dianalisis dan diubah.
2. Dapat dilakukan pembuatan galat terhadap data yang sedang ditransmisikan.
3. Kemungkinan untuk serangan keamanan pada NFC termasuk pengintaian, perusakan data, pengubahan data, serangan palsu hingga pencurian.
4. Kerahasiaan data dapat dipecahkan.
5. Integritas data mudah dihancurkan.
6. Serangan identitas palsu.
7. Enkripsi tidak dapat melindungi transaksi NFC.

Dalam rangka menghadapi masalah keamanan yang dihasilkan oleh NFC, maka diperlukan beberapa langkah perlindungan dan pencegahan. Pertama adalah kemampuan untuk mematahkan kerahasiaan data, dapat dicegah dengan cara melakukan enkripsi yang hanya didekripsi oleh penerima. Karena dienkripsi, selain mencegah kemungkinan ada yang memata-matai juga mencegah kemungkinan serangan di tengah perjalanan, baik untuk menghancurkan atau mengubah data. Selain itu, untuk melindungi data dari serangan palsu, dapat menggunakan unidirectional communication. Secara sederhana, langkah preventif yang telah dilakukan :

1. Enkripsi data
2. Unidirectional communication
3. Layanan keamanan tingkat aplikasi

Untuk menstandarisasikan, baru protokol NFCIP-1 yang telah disepakati sebagai standar yang dimana standar ini hanya berfokus pada aspek dimana data ditukar antara dua benda NFC seperti peer-to-peer mode. Selain itu, NFC-SEC (NFCIP-1 Security Services and Protocol) telah dipromosikan untuk memberikan kemampuan keamanan untuk NFC dan NFC-SEC sendiri mempunyai dua jenis protokol yang berbeda.

Tantangan dan Faktor Pengaruh Desain Sistem Berbasis NFC

Terdapat beberapa hal yang dapat mempengaruhi desain dan perkembangan dari NFC, baik secara langsung maupun tidak. Berikut adalah aspek-aspek yang berpengaruh terhadap desain NFC :

1. Harga dari tag NFC, peletakan tag dan manajemennya
2. Harga dari pembaca NFC dan pemasangannya
3. Harga dari pelatihan dan pengorganisasian ulang
4. Harga dari pengembangan aplikasi NFC
5. Pemrograman SE dan manajemennya
6. Biaya integrasi sistem
7. Biaya dari proses OTA
8. Biaya pengujian sistem dan aplikasi NFC
9. Biaya perawatan dari keseluruhan sistem

Aplikasi NFC Zaman Sekarang di Seluruh Dunia

Berdasarkan data dari paper karya Coskun, terdapat banyak aplikasi yang melibatkan NFC semenjak NFC diperkenalkan kepada dunia. Di paper Coskun, salah satu referensi paper beliau menyatakan bahwasanya sebuah studi literatur menemukan bahwa 40% dari literatur NFC adalah untuk menemukan aspek aplikatif baru untuk NFC. Aplikasi dari NFC mencakup berbagai bidang, meliputi namun tidak terbatas pada :

Bidang	Contoh Pengaplikasian
Kesehatan (Healthcare)	User-friendly remote health monitoring, controlling and tracking system, Electronic data capturing services, NFC enabled prescription system, Encrypted medical data storage, Allergy detection systems dan lain sebagainya
Lingkungan Cerdas (Kota Cerdas/Smart City)	Penggunaan ‘tag’ NFC untuk menyederhanakan sistem yang ada, pengendalian dan pelaksanaan layanan secara mobile.
Pertukaran Data dan Berbagi Aplikasi (Data Exchange and Application Sharing)	VisiExchange prototype, sebuah metode pertukaran data peer-to-peer yang menghindari resiko dari transfer data yang tidak diinginkan
Pembayaran Bergerak (e-Payment)	Payez Mobile Project, Pay-Buy-Mobile Project, SIESTA Project, sistem reservasi tiket untuk turis, sistem parkir mobil, mCoupon, Smart Touch Project, NFC Ticketing System, NFC Loyal System, Offline Tapango System, Offline NFC Payment with e-Voucher
Hiburan (Entertainment)	Pass the Bomb Game, Whack-a-Mole game, PhonePhone
Media Sosial (Social Network)	Teknologi NFC digabungkan dengan aplikasi media sosial yang ada sehingga pengguna dapat berinteraksi dengan objek fisik yang diberi tag NFC dan mengirimkan informasi ke dunia virtual. NFC juga dapat digunakan untuk peer-to-peer user relationship yang membuat pengalaman pengguna lebih bersahabat dan juga opsi promosi lain bagi mereka yang berbasis lokasi seperti TaggyNet
Edukasi (Education)	NFC digunakan dalam mempermudah siswa, mahasiswa dan staff sebuah institusi pendidikan dalam melaksanakan pekerjaan mereka, seperti untuk kafe, restoran dan tempat fotokopi dalam daerah institusi. Teknologi NFC juga dapat digunakan untuk proses belajar interaktif bagi pelajar, baik siswa maupun mahasiswa, seperti sistem Moodle yang memungkinkan penggunaan permainan (game) dalam belajar dan mengajar.
Lokasi (Location)	LBS (Location Based Service) yang diintegrasikan dengan NFC, user behaviour dapat ditingkatkan. Misalnya adalah penggunaan posisi pengguna untuk menampilkan teman di sekitarnya, menerima pesan siaran (broadcast message) dari toko di sekitar dan menemukan tempat kantor pos terdekat.
Pekerjaan (Work)	Dengan memanfaatkan teknologi NFC, dapat meminimalisir biaya tinggi, masalah keamanan dan performa yang jelek dari dokumentasi waktu nyata (real-time) dimana hal-hal ini membantu perusahaan dalam mengembangkan usaha

Aplikasi NFC di Indonesia

Di Indonesia, aplikasi NFC terbesar adalah dibidang keuangan alias perbankan. Berbagai perusahaan bank berusaha menyediakan layanan NFC mereka sendiri dan saling bersaing untuk menguasai pasar. Selain itu, perusahaan teknologi operator mobile Telkomsel juga mulai melibatkan diri dengan adanya T-Cash. Menurut Firman Azhari, teknologi yang beredar di Indonesia masih memiliki masalah keamanan yang tidak diduga dalam kartu NFC yang membuatnya menjadi target. Karena itu, masyarakat harus lebih waspada akan pencurian uang atau identitas melalui NFC, mengingat sebagian besar teknologi yang berkaitan dengan kartu identitas dan uang elektronik melibatkan NFC. Selain itu, perusahaan juga harus lebih waspada dengan resiko-resiko tersebut dan meminimalisir kemungkinan tersebut hingga kemungkinan menjadi sangat kecil (mendekati nol). Prioritas keamanan NFC harus lebih diutamakan dibandingkan dengan harga teknologi NFC yang digunakan (price after security).

Pengalaman Pengguna dalam Aplikasi NFC

NFC menyederhanakan dunia lingkungan manusia yang berinteraksi dan membuat pengguna hanya dengan memakai ponsel cerdas mereka di depan objek yang ada sehari-hari dengan tag RFID untuk mengaktifkan layanan-layanan cerdas yang disembunyikan dalam tag tersebut. Hal ini membuat NFC menjadi sebuah teknologi yang sangat mudah untuk digunakan oleh orang-orang dalam kehidupan sehari-hari. Dengan cara seperti ini, pengguna bisa dengan mudah membeli tiket bioskop, pesawat, kereta dan juga membayar makanan dengan cepat tanpa harus bersusah payah membuka dompet mereka, memberi uang lalu menunggu kembalian.

Beberapa penerapan lainnya yang telah diteliti oleh Coskun dan teman-temannya adalah dalam aspek voting dimana voting NFC dibandingkan dengan voting web. Menurut riset tersebut, Coskun menemukan bahwasanya NFC lebih digunakan dibandingkan web, dimana NFC memiliki skor 82,75 sedangkan web hanya 78,5. Dari ini, perkembangan NFC semakin pesat dan peralatan yang menggunakan teknologi NFC atau yang kompatibel dengan NFC semakin banyak. NFC memberikan sebuah lingkungan yang praktis dan mudah.

Mengembangkan Aplikasi NFC

Membuat aplikasi yang menggunakan teknologi NFC merupakan sebuah hal yang krusial dalam mengembangkan lebih lanjut teknologi NFC. Untuk mengembangkan teknologi NFC, pada dasarnya diperlukan pemahaman tentang bagaimana NFC beroperasi dan juga dua tipe aplikasi NFC. Tipe pertama adalah tipe GUI alias Graphical User Interface dimana aplikasi ini menggunakan sebuah antarmuka grafis ke penggunanya dan yang kedua adalah SE yang digunakan untuk komunikasi yang aman seperti pada perbankan, tiket dan juga data identitas.

Ada banyak Development Kit yang dibuat untuk berbagai jenis ponsel cerdas yang berbeda. Sebagian diantaranya menggunakan SDK Android seperti Qt SDK, Bada SDK dan lain sebagainya. Kendalanya adalah setiap perlengkapan pengembangan memiliki SDK yang unik dan menggunakan bahasa yang berbeda-beda sehingga sulit untuk menciptakan cross-platform. Dengan ini, seorang pembuat aplikasi perlu mengetahui platform yang dia target, dan memahami bahasa pemrograman yang digunakan serta API untuk NFC yang disediakan oleh SDK yang dia pakai. Pada zaman sekarang, untungnya, prinsip operasi antar satu platform dengan platform yang lain sangatlah mirip, sehingga memungkinkan pekerjaan cross-platform.

Trend masa depan

Dengan teknologi NFC di masa depan, maka transaksi akan jauh lebih mudah. Hanya dengan meletakkan smartphone pada sebuah pembaca, maka pembayaran telah dilakukan, dan data telah terkomunikasikan. Teknologi ini dapat kita temukan di negara Tiongkok dengan Alipay dan WeChatpay, dan diharapkan dapat diterapkan dalam teknologi masa depan di seluruh dunia. Selain dalam bidang keuangan, bidang lainnya juga dapat diuntungkan dengan adanya NFC seperti penjabaran pada bagian Aplikasi NFC Zaman Sekarang di Seluruh Dunia.

Riset dalam Bidang NFC

Karena NFC merupakan teknologi yang masih berkembang, tentunya NFC memiliki banyak permasalahan yang perlu diselesaikan. Hal ini membuka banyak peluang untuk penelitian/riset tentang teknologi NFC. Beberapa di antaranya adalah :

1. Pengembangan dari aplikasi NFC
2. Perbandingan masalah keamanan NFC dalam berbagai bidang
3. Perbandingan NFC dengan teknologi ubiquitous yang lain
4. Eksplorasi dalam masalah manajemen komponen NFC
5. Pengembangan NFC lintas OS
6. Alternatif mekanisme keamanan NFC
7. Pembuatan ekosistem yang stabil untuk NFC
8. Eksplorasi peluang bisnis NFC
9. Dan masih banyak lagi

Kesimpulan

NFC merupakan sebuah teknologi baru yang memiliki potensi besar untuk masa depan. Dengan kemajuan teknologi NFC, maka komputasi akan semakin menjadi tak terlihat dan teknologi semakin menyatu dengan kehidupan kita. Selain itu, kehadiran NFC juga akan mempermudah banyak orang dalam kehidupan sehari-hari mereka, seperti masalah transaksi keuangan yang selama ini memerlukan waktu hingga beberapa menit menjadi hitungan detik.

Selain itu, NFC masih memerlukan banyak pembelajaran akademik. Masih banyak aspek NFC yang dapat dikembangkan menjadi lebih baik dan dengan itu diperlukan banyak riset dan publikasi untuk menyelesaikan berbagai permasalahan NFC yang ada. Dengan semakin banyaknya riset yang ada, maka jarak antara praktek dan teori bisa semakin teridentifikasi dan teknologi NFC dapat terus berkembang, tidak terlupakan oleh zaman.

Referensi

Sharma, V., Gusain, P. and Kumar, P. (2013). Near Field Communication. In: Conf. on Advances in Communication and Control Systems 2013. pp.342-345.

Coskun, V., Ozdenizci, B. & Ok, K. Wireless Pers Commun (2013) 71: 2259. https://doi.org/10.1007/s11277-012-0935-5

Ok, K., Coskun, V., & Aydin, M. N. (2010). Usability of mobile voting with NFC technology. In Proceedings of IASTED international conference on software engineering, Innsbruck, Austria, pp. 151–158.

Bravo, J., et al. (2007). Touch-based interaction: An approach through NFC. In Proceedings 3rd IET international conference on intelligent environments, Ulm, pp. 440–446.

Firman Azhari, (2014) "Quick detection of NFC vulnerability: Implementation weakness exploitation", Information Management & Computer Security, Vol. 22 Issue: 2, pp.134-140, https://doi.org/10.1108/IMCS-09-2013-0067