NFC-Tags selbst programmieren - so geht's

Fast jedes aktuelle Smartphone unterstützt die kontaktlose Datenübertragungstechnik NFC. Zusammen mit einem externen NFC-Chip, auch NFC-Tag genannt, lassen sich damit Abläufe automatisieren. Wir zeigen, wie das geht.

Die Datenübertragung per NFC (Near Field Communication) ist schon seit vielen Jahren im Einsatz. So lassen sich etwa zahlreiche Bluetooth-Lautsprecher und -Kopfhörer per NFC mit dem Mobilgerät koppeln, und auch das kontaktlose Bezahlen an der Supermarktkasse funktioniert via NFC. Die Voraussetzung ist dabei immer ein NFC-fähiges Smartphone (Android oder iOS) sowie eine Gegenstelle (Lautsprecher/Kopfhörer beziehungsweise Kassenterminal), die den Standard unterstützt. Wenn Sie dann zwei Geräte auf diese Weise miteinander verbinden, entsteht ein elektromagnetisches Feld, und über die Datenübertragung in beide Richtungen lassen sich bestimmte Vorgänge anstoßen, so etwa das Koppeln per Bluetooth oder der Bezahlvorgang über einen entsprechenden Dienst, beispielsweise Google Pay, Apple Pay oder Paypal.

Der NFC-Chip sitzt meist mittig im Smartphone: Bewegen Sie daher das Phone etwas hin und her, falls es nicht beim ersten Mal klappt. In den Einstellungen sollte NFC ebenfalls aktiv sein, Sie finden die Option unter Android meist unter "Verbundene Geräte, Verbindungseinstellungen".

Doch natürlich ist NFC nicht auf das Koppeln von Geräten oder das Bezahlen im Supermarkt beschränkt. Mit einem sogenannten NFC-Tag - einem NFC-Chip, den es in verschiedenen Ausführungen gibt - und einer Programmier-App erstellen Sie ganz einfach selbst Routinen und Abläufe. Aber auch simple Infos wie Kontaktdaten oder andere Texte lassen sich darauf abspeichern. FC-Tags sind dabei - anders als die NFC-Chips in Smartphones oder in Kassenterminals - passive Transmitter, haben also keine eigene Stromversorgung und können daher auch keine eigenen Verbindungen aufbauen. Beides übernimmt stattdessen Ihr Smartphone, über das Sie per NFC die Infos auslesen, die auf dem Chip gespeichert sind. Die Datenübertragung zwischen aktivem und passivem Transmitter erfolgt dabei nur in eine Richtung. Weitere passive Transmitter sind beispielsweise in NFC-fähigen EC- und Kreditkarten, Personalausweisen sowie bei verschiedenen Ticketingsystemen des ÖPNV zu finden.

NFC-Tags: Unterschiede und Ausführungen

Wer selbst NFC-Tags programmieren möchte, muss erst einmal das richtige Produkt finden. Welches das ist, hängt vom Einsatzzweck ab: Je mehr Daten Sie darauf ablegen möchten, desto größer muss die Speicherkapazität des NFC-Tags sein, wobei ein Tastaturzeichen in etwa einem Byte entspricht. Aktuelle Produkte kommen mit einer nominellen Speicherkapazität von 64, 128, 160, 180, 540, 924 oder 1024 Byte, wobei Ihnen - wie bei Festplatten und SSDs - nicht der komplette Speicherplatz für Ihre Daten zur Verfügung steht. Entscheidend ist der Wert, der nach der Formatierung ins Smartphone- kompatible NFC Data Exchange Format, kurz NDEF, übrigbleibt. Er wird bei jedem Produkt mit angegeben.

Haben Sie sich für eine Kapazität entschieden, müssen Sie die Ausführung wählen. NFC-Tags gibt es als Aufkleber in verschiedenen Farben und Designs, als Schlüsselanhänger, als Magnete, als Zugangskarten aus Metall, Holz, Kunststoff oder Papier sowie als Armbänder aus Silikon, Papier oder Stoff. Sogar Hundemarken mit NFC-Chip sind erhältlich. Für den industriellen Einsatz eignen sich robuste Tags aus leitenden oder anderen metallischen Materialien sowie solche in Form von Knöpfen, Münzen und Kabelbindern.

Die Infos, die darauf gespeichert werden, reichen je nach Kapazität und Einsatzzweck von der einfachen URL oder Visitenkarte über Kennzeichnungen, etwa auf Baustellen oder in Krankenhäusern, bis hin zur Durchführung komplexerer Routinen, bei denen etwa auf dem Mobilgerät Apps oder Einstellungen aktiviert werden.

Tipp: Wer in die Welt der NFC-Tags erst einmal hineinschnuppern möchte, der findet unter www.nfc-tag-shop.de eine sehr gute erste Anlaufstelle. Die im Shop angebotenen "NFC Starter Kits" kosten ab 6,90 Euro und enthalten eine Auswahl an Produkten (Aufkleber, Anhänger etc.) des Marktführers NXP mit unterschiedlicher Speicherkapazität. Sie sind zudem auch bei Amazon erhältlich. Der NFC-Tag-Shop gibt an, dass sich seine Produkte in der Regel bis zu 100.000 Mal beschreiben lassen und Daten bis zu zehn Jahre darauf erhalten bleiben. Ferner haben alle Chips einen integrierten NFC-Zähler, der sich beim Auslesen automatisch erhöht.
Der einfachste Einsatzzweck für NFC-Tags ist das Bereitstellen von Informationen. Egal, ob Sie Ihre Firmen-URL bewerben, das Passwort des Gäste-WLANs zugänglich machen oder Ihre Visitenkarte verteilen möchten - speichern Sie die gewünschten Infos auf einem NFC-Tag, lassen sie sich ganz einfach von Interessierten auslesen, egal, ob diese ein Android- oder iOS-Gerät haben. Und anders als bei einem QR-Code, der diese Funktion auch erfüllen kann, ist dazu keine extra App nötig. Es reicht, ein NFC-fähiges Smartphone in die Nähe des Chips zu halten.

Um beispielsweise eine einfache Visitenkarte zu erstellen, benötigen Sie eine App wie NFC Tools . Die App ist eine Art Schweizer Taschenmesser für NFC-Tags, da Sie mit ihr die Chips nicht nur sehr einfach mit allen möglichen Inhalten beschreiben, sondern programmierte Tags auch auslesen können. Um also Ihre Kontaktdaten auf ein NFC-Tag zu speichern, öffnen Sie die App, wechseln zur Registerkarte "Schreiben" und tippen auf "Datensatz hinzufügen". Sie gelangen zu einer langen Liste mit möglichen Inhalten für Ihr Tag. Für Ihre Visitenkarte können Sie beispielweise alle Infos als Text formatieren, einen Kontakt anlegen, aber auch Kombinationen aus etwa "Text", "Adresse" und "URL" definieren. Für die Ausgabe bedeutet ein "Text" eine einfache Textausgabe, "Kontakt" gibt die Infos als vcard aus und integriert sie in Ihre Kontakte (nur für iOS, Android siehe Kasten links unten). Bei einer Formatierung als "Adresse" haben Sie nach dem Auslesen die Möglichkeit, sich mit einer Navigations- oder Verkehrs-App dorthin lotsen zu lassen, und "URL" wandelt eine Webadresse in einen aktiven Link um, wobei das bei "Text" auch passiert.

Für welche Formatierung Sie sich am besten entscheiden, hängt auch vom verfügbaren Speicherplatz des Tags ab: Während in unserem Beispiel eine reine Textdatei mit Name, Firma, Straße, Ort und URL auf 84 Bytes kommt, belegt ein Kontakt mit den gleichen Infos 149 Bytes. Eine "Adresse" kommt auf 53 Bytes, eine URL auf 18 Bytes. Die NFC Tools geben Ihnen nach dem Bestätigen Ihrer Eingaben mit "OK" eine Vorschau der gespeicherten Infos sowie die Dateigröße aus, so dass Sie diese an die Kapazität Ihres Tags anpassen können.

Sind Sie mit Ihren Eingaben zufrieden, tippen Sie auf "Schreiben" und halten das Smartphone an das NFC-Tag. Kurz darauf ist der Schreibvorgang abgeschlossen.

Zum Auslesen eines Tags tippen Sie in der App auf "Lesen" und halten das Phone an das Tag. Die Ausgabe enthält die technischen Spezifikationen, aber auch die gespeicherten Datensätze.

Abläufe und Routinen erstellen

Mit den NFC Tools können Sie aber nicht nur Informationen auf Tags speichern, sondern auch bestimmte Abläufe automatisieren. Hier bietet die Pro-Version der App für 3,49 Euro sogar noch zusätzliche Funktionen wie die Möglichkeit, Zeitstempel automatisiert in einen Kalender einzutragen. Sie sollten aber bedenken, dass die Android-Sicherheitseinstellungen manche Systemzugriffe verhindern (etwa alles mit WLAN oder dem Versenden von SMS), und die NFC Tools für einige Routinen Rootzugriff benötigen (beispielsweise alles mit GPS, den mobilen Daten sowie dem Beenden und Deaktivieren von Apps). Zum Abarbeiten der Routinen ist die Zusatz-App NFC Tasks nötig, da der Entwickler für die NFC Tools möglichst wenig Berechtigungen verlangen will. Diese sind für NFC Tasks dann aber meist nötig.

Möchten Sie beispielsweise abends Ihren Wecker stellen, den Lautlosmodus aktivieren und mit Musik einschlafen, wählen Sie in den NFC-Tools zuerst den Reiter "Aufgaben", dann "Ausgabe hinzufügen" und "Konfiguration". Tippen Sie auf "Alarm", benennen Sie den Wecker, stellen Sie die Uhrzeit ein, und bestätigen Sie mit "OK". Tippen Sie erneut auf "Aufgabe hinzufügen", wählen Sie "Konfiguration" und "Nicht stören!". Setzen Sie die Drop-down-Auswahl auf "aktivieren", und tippen Sie auf "OK". Fügen Sie eine weitere Aufgabe hinzu, tippen Sie auf "Konfiguration", und wählen Sie bei "Nicht stören!+" die Option "Nur Wecker". Für das Starten der Musik fügen Sie eine Aufgabe hinzu und tippen dann auf "Apps" und "App". Navigieren Sie über das Android-Männchen zum Streamingdienst oder der Play-App Ihrer Wahl, und tippen Sie auf "OK". Beenden Sie mit "Schreiben", und halten Sie Ihr Phone an das Tag.

Um vor dem Verlassen der Wohnung Bluetooth zu aktivieren und die Corona-Warn-App zu starten, wählen Sie "Aufgabe hinzufügen", "Netzwerke" und "Bluetooth". Setzen Sie das Drop-down-Menü auf "aktivieren" und bestätigen Sie mit "OK". Fügen Sie dann eine neue Aufgabe hinzu, wählen Sie "Apps" und "App", und navigieren Sie über das Android-Männchen zur Corona-Warn-App. Bestätigen Sie mit "OK". Mit einem Tipp auf "Schreiben" übertragen Sie die Befehle auf das NFC-Tag.

Wer ein gerootetes Handy und die Pro-Version der App hat, kann sich für sein Auto ein Szenario einrichten, sodass beim Auslesen eines NFC-Tags automatisch GPS aktiviert, Ihre Navigations-App gestartet und eine Verbindung zu einem Bluetooth-Headset gestartet wird.

Wichtig: Eventuell müssen Sie NFC Tasks mit einer App wie Magisk die Superuser-Rechte manuell erteilen! Tippen Sie nach "Aufgaben" und "Aufgabe hinzufügen" auf "Root" und "GPS". Erteilen Sie die fehlenden Berechtigungen über den Link "Mach das es geht!", wenn die App Sie dazu auffordert, und stellen Sie das Dropdown-Menü anschließend auf "aktivieren". Speichern Sie mit "OK" ab. Fügen Sie eine neue Aufgabe hinzu, wählen Sie "Apps", "App", und navigieren Sie über das Android-Männchen zur Navi-App Ihrer Wahl. Schließen Sie mit "OK" ab. Bei der letzten Aufgabe tippen Sie auf "Netzwerke", "Bluetooth Gerät Verbindung" und die Lupe. Wählen Sie aus der Liste das gewünschte Gerät aus, und bestätigen Sie mit "OK". Übertragen Sie die Befehle mit "Schreiben" auf das NFC-Tag.

Fazit: NFC-Tags sind vielseitig einsetzbar und praktisch
Mit der richtigen App ist es sehr einfach, sich nützliche Routinen für den Alltag zu erstellen und auf einem NFC-Tag abzuspeichern. Aber auch einfache Infos wie WLAN-Passwörter oder Adressen lassen sich auf diesem Weg schnell und einfach verteilen. Wer kompliziertere Abläufe will, sollte aber ein gerootetes Handy haben.