NFCの基礎知識：仕組みからコイル設計のポイントまで徹底解説

近年、NFC（Near Field Communication：近距離無線通信技術）は、モバイル決済やアクセス制御、データ通信など、幅広い用途で活用されています。本記事では、NFCの基本的な仕組みや種類、代表的な規格に加え、NFCに欠かせないコイルの設計について詳しく解説します。

1. NFCの基本機能とは？

NFCは、短距離（通常10cm以下）でのデータ通信を可能にする無線技術です。以下のような主要な機能を持っています。

• データ通信：スマートフォンや専用機器をかざすことでデータの送受信が可能。
• 認証：アクセス制御やモバイル決済などで安全な認証を実施。
• 情報取得：NFCタグを読み取り、商品情報やURLを取得。
• デバイス間通信：スマートフォン同士や、スマートフォンと周辺機器間での双方向通信。

このように、NFCは「かざすだけ」で便利に情報のやり取りができる技術です。

 

2. NFCの通信モードと用途

NFCには、通信モードによって以下の3つの種類があります。

(1) リーダー/ライター モード

NFC対応デバイスがNFCタグを読み取るモードです。

用途例

• ポスターや商品タグを読み取り、追加情報を取得
• 交通系ICカードの残高確認

(2) カードエミュレーション モード

スマートフォンがICカードのように動作するモードで、モバイル決済などに利用されます。

用途例

• スマホを使った決済（Apple Pay、Google Pay）
• 交通ICカード（Suica、PASMO）

(3) P2P（ピア・ツー・ピア）モード

NFC対応デバイス同士でデータを送受信できるモードです。

用途例

• 写真や連絡先の交換
• スマートフォン間での簡易データ転送

 

3. NFCの代表的な用途

NFCは日常生活のさまざまなシーンで活用されています。

(1) 決済システム

• 電子マネー（Suica、楽天Edy）
• モバイル決済（Google Pay、Apple Pay）

(2) アクセス制御

• スマートロック（NFCタグを鍵として利用）
• 企業のセキュリティカード

(3) データ転送

• スマートフォン間での写真や連絡先の交換
• デバイス設定情報の共有

(4) マーケティング・広告

• 商品タグにNFCを埋め込み、スマホで読み取るとプロモーション情報を取得

(5) 医療分野

• NFC対応の医療機器のデータ取得（血糖値測定器など）
• 医療情報の読み取り（電子カルテ）

 

4. 代表的なNFC規格

NFCは用途に応じて異なる規格が採用されています。代表的な4つの規格を紹介します。

(1) NFC-A（ISO/IEC 14443-A）

特徴：

• MIFARE技術を基盤
• 100～424 kbpsの通信速度

用途：

• 交通ICカード（Suica、PASMO）
• 非接触決済カード

(2) NFC-B（ISO/IEC 14443-B）

特徴：

• セキュリティ性能が高い
• 100～424 kbpsの通信速度

用途：

• パスポート（電子ID）
• 政府発行の電子証明書

(3) NFC-F（JIS X 6319-4）

特徴：

• FeliCa技術（Sony開発）
• 高速通信（212 kbps、424 kbps）

用途：

• 交通ICカード（ICOCA、楽天Edy）
• 一部のモバイル決済

(4) NFC-V（ISO/IEC 15693）

特徴：

• 長距離（数十cm）での通信が可能
• 低速通信（26.48 kbps）

用途：

• 在庫管理用のRFIDタグ
• 産業用途（機器管理）

5. NFCに使用されるコイルの重要性

NFC技術の中核を担うのが「NFCコイル」です。NFCでは電磁誘導を用いてデータと電力を伝送するため、高性能なコイル設計が求められます。

(1) NFCコイルの役割

• 磁界の生成と受信：NFC通信の基本原理は、送受信機間での磁場のやり取りに依存。
• 電力供給：パッシブ型のNFCタグに電力を供給。

(2) NFCコイルの構造

• 導体材質：銅線が主流
• 形状：平面コイル（アンテナ）として形成
• 巻数：通信距離や用途に応じて調整
• サイズ：小型デバイス向けは数mm～数cm

(3) コイル設計のポイント

• インダクタンス：13.56MHzのキャリア周波数に最適化（約2～4μH）
• Q値（品質係数）：高Q値のコイルほど効率的な通信が可能
• マッチング回路：インピーダンス調整で通信効率を向上

(4) NFCコイルの課題と対策

課題	対策
磁界干渉	フェライトシートでシールド
伝送効率の低下	コイル設計の最適化
ノイズ	ノイズフィルタリング技術の導入

NFCコイルの設計は、通信の安定性や電力効率に直結するため、用途に応じた最適化が必要です。

まとめ：NFCの活用には最適なコイル設計が不可欠！

NFCは決済やアクセス管理、データ通信など多岐にわたる分野で活用されており、その性能を最大限に引き出すには、適切なコイル設計が欠かせません。プロネックでは、NFCコイルの設計・製造に関する技術相談を承っております。NFC対応製品の開発を検討されている方は、ぜひ WEBお問い合わせフォーム からお気軽にご相談ください。