NFC karta s WiFi konfiguráciou

NFC karta s WiFi konfiguráciou
pridal deadawp 8.4. 2025 o 15:11 (naposledy upravené 19.4. 2025 o 0:35)

NFC karty sú dostupné načastejšie v prevedení CR80, čo je 85.6 x 54 x 0.8 mm (Š x D x H). Hrúbka môže byť o niečo vyššia. Je to najbežnejší formát karty. V rovnakom prevedení poznáme aj cestovné, bankové, či prístupové karty. Pri NFC kartách obsahujú najčastejšie NFC tag NTAG213 až NTAG215, ktoré sa líšia v podstate len dostupným úložiskom, obe bežia na 13.56 MHz (NFC, resp. RFID). U NTAG213 je to 180 bajtov a u NTAG215 je to 540 bajtov. Použiteľných bajtov pamäte pre zápis NDEF záznamov je o niečo menej.

S NTAG213 som mal k dispozícii drevené NFC karty vo variantoch buk a čierny orech. Pre NTAG215 metalicko-PVC kartu. Táto karta je zložená z dvoch plátov, pričom jeden z nich je PVC plast a druhý kov. Cez kovovú stranu nie je možné NFC tag prečítať, nakoľko kov pohlcuje elektromagnetické pole a tvorí tak interferenčný prvok.

Cieľom demonštrácie WiFi karty bude umožniť používateľovi nastaviť domácu WiFi sieť celkom troma spôsobmi. Konkrétne na karte bude obsiahnutý text, ktorý môže znak po znaku prepísať a pripojiť sa tak na cieľovú WiFi. Prípadne môže zvoliť skenovanie QR kódu, ktorý obsahuje záznam WiFi siete. Prípadne bude môcť k NFC karte priložiť telefón s podporou NFC technológie, kedy mu to automatizovane WiFi meno a heslo nastaví. Vhodný spôsob ako dostať textový a obrazový záznam na NFC kartu je laserové gravírovanie.

Cez Photopeu (online free Photoshop) som si urobil vizuál, ktorý som chcel na karte. Vizuál obsahoval ikonu WiFi a tiež dve WiFi siete. V prvom prípade šlo o Telekom AP Vantiva FGA2235 s podporou WiFi 6 siete, t.j. dual-band 2,4 i 5 GHz štandardu 802.11ax. Druhou sieťou bola WiFi 4 sieť, ktorá má vyšší dosah a používa sa mimo domu.

Pôvodný návrh (PSD) mal rozmery 1011 x 638 px, čo odpovedá rozmerom CR80 karty skenovanej v 300 DPI, aby bolo možné z pixelov previesť na reálnu veľkosť 1:1. Pôvodný návrh bol v odtieňoch sivej, 8-bitovej palete. QR kód bol pôvodne vyexportovaný z Android telefónu, ktorý slúži na zdieľanie WiFi siete telefónom, ktorí si ho môžu z obrazovky naskenovať. Použitý QR kód prislúchal prvej WiFi 6 sieti. Červené prvky som pridal pre prekrytie hesiel.

Karty som dal gravírovať. Chcel som vidieť, ako spoľahlivo dokáže laser vygravírovať požadovaný vizuál a taktiež, či bude možné QR kód prečítať aj z drevenej karty vo farbe čierneho orecha. Jedným z dôležitých parametrov pre čítanie QR kódu je kontrast voči okoliu. Karta je sama o sebe dosť tmavá a gravírovaná oblasť je samozrejme ešte tmavšia.

S výsledkom som veľmi spokojný. Tak ako som predpokladal, drevená karta vo farbe čierneho orecha je príliš tmavá a QR kód nebolo možné prečítat, lebo otieňovo dosť splývajú. U karty vo farbe buka to fungovalo a QR kód bol úspešne prečítaný a WiFi sieť nastavená. Rovnako tak u oboch drevených kariet fungoval aj NFC tag, teda aj hĺbka gravírovania bola v poriadku a nedošlo k poškodeniu NTAG-u. Ak chcete do vlastných projektov integrovať čítanie QR kódov, použite čo najsvetlejšiu farbu, aby ste dosiahli požadovaný kontrast.

V prípade metalickej karty nebola gravírovaná z metalickej strany, ale z plastovej, nakoľko použitý laser nebol určený pre gravírovanie do kovu. Skenovanie NFC tagu tak bude prebiehať z prednej strany, kde sú vypísané WiFi siete a QR kód. Pri drevených to ide z oboch strán.

Samotný QR kód musí mať daný záznam WiFi siete v určitom formáte, aby to spustilo automatizovanú funkcionalitu. Formát je následujúci (obsah QR kódu): WIFI:T:WPA;P:XXXX;S:T-B2T5F8;H:false;Q:true;. Parametre určujú typ zabezpečenia (WPA/WPA2-PSK), možno použiť aj starší WEP, či dokonca aj WPA/WPA2-Enterprise s overením cez RADIUS / TACACS server. Taktiež tam nájdeme heslo, ktoré je vo forme plaintextu a SSID. Parameter H definuje, či je WiFi sieť skrytá a parameter Q definuje automatické pripojenie na WiFi cez QR kód bez potreby čokoľvek manuálne zadávať. Obsah QR kódu som prečítal skrz môj Instascan HTML5 QR skener pôvodne pre Hladinomer (Watmonitor).

Ak budete QR kód na Androide 13 skenovať priamo cez QR skener integrovaný vo WiFi prehľade, pripojí vás automaticky. Ak budete skenovať skrz štandardnú skener v Nástrojoch, zobrazí sa vám vyskakovacie okno, či sa chcete k WiFi sieti pripojiť, teda musíte to potvrdiť samostatným kliknutím. V tomto prípade je QR kód statický a v prípade, že v budúcnosti zmeníte heslo WiFi siete, QR kód vás bude stále pripájať so starým. Nie je tu už možnosť zmeny.

Pripojenie na WiFi cez QR kód vygravírovaný na drevenej NFC karte:

Posledným krokom bolo pridanie NDEF záznamu WiFi siete a jeho zapísanie do NTAGU. Pre tento účel som využil aplikáciu NFC Tools Pro (aj štandardná verzia je pre toto dostatočná). Načítal som si NTAG pre overenie či funguje a následne som v záložke WRITE, Add records našiel WiFi network NDEF záznam. Vyplníte typ siete, šifrovanie a tiež SSID a heslo. V mojom prípade mal tento záznam 85 B. Teda aj pamäť NTAG213 je dostatočná. Následne som záznam zapísal do NFC karty. Zároveň som v ďalšom kroku nastavil aj heslo, aby bez hesla nikto nemohol do NTAGu zapísať inú informáciu, alebo prepísať existujúci NDEF záznam.

Celkovo sa do NTAGU zapísalo 87 B. Ako je to možné, keď záznam má len 85 B? Je to spôsobené tým, že sa tam nachádza ešte aj MIME type definovaný normou RFC 2046 ako application/vnd.wfa.wsc, čo je Wi-Fi Simple Configuration od WiFi Alliance. Po nahratí záznamu je ho možné vidieť a ktokoľvek ho môže prečítať a zobraziť si bližšie aj daný NDEF záznam s WiFi heslom v plaintexte. Bez hesla ale nemôže vykonať žiadny zápis, prepis.

Ako je vidieť aj v sumáre, NTAG je protected by password. NTAG nie je zamknutý, teda je prepisovateľný (ale iba s heslom). Celková životnosť by mala byť niekde na úrovni 100 000 prepisov. Karty sú bezúdržbové. Nemajú batériu, nabije ich NFC čítačka pri skenovaní, teda nie je potrebné nič riešiť, iba používať.

Po priložení karty k telefónu so zapnutým NFC sa zobrazí následujúce menu pre potvrdenie pripojenia na WiFi sieť. Táto konfigurácia sa uloží aj do telefónu. Teda už nabudúce sa vám telefón na WiFi automaticky pripojí bez potreby opätovného skenovania NFC karty.

Podarilo sa tak dosiahnúť požadovanú funkcionalitu. Používateľ si môže nastaviť WiFi sieť skrz 3 možné spôsoby. V prípade SSID Dvor si musí heslo prepísať manuálne, na túto sieť nie je QR kód, ani NDEF záznam nastavený. Obe tieto metódy sú nastavené iba pre SSID T-B2T5F8. Keďže som mal drevených NFC kariet viac s NTAG213, skúsil som jednu rozobrať a pozrieť sa do nej, aké presné prevedenie NTAG-u používa. Išlo o obdĺžnikový VNT320708 s rozmermi 40x25 mm.