2014年9月29日月曜日

NFCと蛇口のデザイン




えっ?、というタイトルですが、今回は使いやすいデザインとは何かについてのお話です。

蛇口、いわゆる水道の水栓ですが、誰でも一日数回は必ず目にして、誰もが使う機械の一つです。自宅は勿論、職場や学校、様々な施設で目にして実際に使っている訳ですが、この機械にはユニークな点が二つあります。

一つ目は、「使用方法について、ほとんど説明はない」こと。ホテルの洗面台などで、凝ったデザインの蛇口に注意書きが添えられているケースもありますが、大半の場合、使い方については何も書かれていません。意味不明な矢印?と思われる三角形や、赤と青のドットがマーキングされていても、それがどういう意味なのか説明されていることは稀です。

二つ目は、「機能は極めてシンプル、なのに蛇口の種類と使用方法は多岐にわたる」こと。蛇口の機能は、水を流す・量を調整する・止めるという基本機能に、オプションとして温水・冷水量の調整がある程度の実にシンプルなもの。ところが、それを実現した機械には単にハンドルを回すものから、レバー式(それも倒したり引いたり様々)、ボタン式、センサーによる自動蛇口など、実に多彩な形状と操作方法のバリエーションがあります。

この二つの特徴が組み合わさると、果たしてどうなるか。
普段とは違う蛇口を前に、使い方が分からずに当てずっぽうで操作して、レバーの力の加減を間違えて思いっ切り水が噴き出す、どこでセンサーが反応するのかわからず、いつまでも水が出て来なくて往生する、どちらに回せば温水と冷水になるのか分からず、間違った方向に回して熱湯にびっくりする...などなど、ただ水を出したいだけなのに、あれこれ試行錯誤したり、トラブルに遭ったりすることもしばしば。
皆さんもこんなハプニング、遭遇したことがあるのではないでしょうか?

この問題はプロダクト・デザインを考える上でとても大切なポイントです。日用品として普段の生活で使われる機械は、美しさも必要ですが、何よりも大切なのは使いやすさこと。その機械の使用方法、つまりインターフェースは、出来るだけ直感的で分かりやすく、自然であることが重要です。一番難しい点は、この重要性は分かっていも、実際にそれをデザインすること、つまり簡単に使える物をデザインすることは、上に取り上げた蛇口の例の様に、一見単純な機能の機械であっても簡単ではないということです。

この問題を解決する為には、機械がもつAffordance (アフォーダンス: その物が持つ機能や行為といった可能性) を正しく・分かりやすく伝える、Signifier (シグニファイア: アフォーダンスを知覚させるサイン) を、利用者の視点で十分考慮する必要があります。

しかし実際の私たちの身の回りには「使いづらい機械」が溢れているのが現状です。その多くは、どう使えばよいのか頭をひねらざるを得ない蛇口の様に、作り手だけが分かるAffordanceとSignifierを基にデザインされたものが少なくありません。


NFCは、かざすだけで簡単に、決済やチケット提示、デバイス間のペアリングなど、色々な情報のやり取りや機能を使うことが出来る便利な技術です。しかし、これを製品・ソリューションとしてデザインした場合、「こうした機能が使える」「“かざす”・ “タッチする”ことで使える」といったAffordanceを示す効果的なSignifierについては、いまだ模索中の段階と言えるでしょう。

全てのものがネットと接続出来るInternet of Things、いわゆる「IoT」の世界で、様々なものとを結び情報伝達を可能にするNFCは重要な役割を果たすと期待されています。その期待を現実のものにするためには、便利なものとして誰もが簡単に利用出来る様、利用者の視点で考えた、Affordanceを踏まえた適切なSignifierのデザインが求められています。



※AffordanceとSignifierについては、以下のD.A.ノーマンの著書に
 詳しく解説されています。興味のある方はぜひお読み下さい。

『複雑さと共に暮らす』(新曜社刊, 2011年)
『誰のためのデザイン』 (新曜社刊, 1990年 初版発行)

Developers Showcase in 東京 (10月8日夜)




NFC Forumでは、2012年に引き続き東京で定期総会を10月6日から9日までの予定で開催致します。この総会イベントの一つとして、10月8日の夜には開発者や関係者との交流の場として「Tap into NFC Developers Showcase」を催す予定です。

本イベントでは、ホテル日航東京・ペガサスの間を会場に、NFCデバイスや利用事例などの製品展示が行われる他、NFCアプリコンテストの表彰式などが予定されています。カジュアルなスタイルで、国内外のNFC Forumメンバーとの交流、各種製品展示展示やカクテルパーティーを是非お楽しみください。


日本語でのイベント概要ページはこちら

参加登録はこちらから

2014年9月24日水曜日

NFC Forum Tokyo Meeting & Events





ついにNFCを搭載したiPhone 6の発売が始まり、そして10月にはモバイル決済「Apple Pay」の開始が迫るなど、今、市場では、NFCの今後の技術進化と各種サービスへの導入の動きに関心が高まっています。

このNFCの標準技術や各種テスト仕様を策定する国際標準規格団体NFC Forumでは、2012年に引き続き、東京で定期総会を開催致します。世界からNFC技術・製品をリードする主要企業の幹部・キーパーソンが一同に会し、NFCに関するトピックスについて議論を行います。今回の東京総会では、9月29日から開催される相互接続確認のテスト・イベント「NFC Forum Plugfest」を皮切りに、3つのイベントも合わせて開催される予定です。

各イベントは、NFC Forumメンバーの方は勿論、NFCに興味のあるノンメンバー・開発者の方も参加可能となっております。皆様のご参加を心よりお待ちしております。

※イベント概要紹介のWebページ(→リンク先へ移動)もオープンしました。




※ NFC Forumメンバー企業のみ参加可能
概要:年3回開催されるメンバミーティングの一つ。技術仕様他に関する全体討議を実施
日時:2014年10月6日(月)~10月9日(木) 終日
場所:ホテル日航東京
web:http://members.nfc-forum.org/members/tokyo_member_meeting/

   ( 会員のみログイン可能 )




概要:デバイス間の相互接続性を確認するためのテストイベント
日時:2014年9月29日(月)~10月3日(金) 終日
場所:ソニー 本社ビル
web:http://nfc-forum.org/events/tokyo-plugfest/




概要:NFCの各種デモを含めた交流イベント、NFCアプリケーションコンテストの授賞式あり
日時:2014年10月8日(水)18:00 ~ 20:00
場所:ホテル日航東京 ペガサスの間
web:http://nfc-forum.org/events/tap-into-nfc-developer-showcase/




概要:NFC Forum主催のカンファレンスイベント
日時:2014年10月10日(金)9:00 ~ 15:30
 (※9:00-11:00 : モバイルウォレット体験ツアー)
場所:ホテル日航東京 アポロンの間

web : http://nfc-forum.org/events/nfcforumtokyoconf/

2014年9月10日水曜日

NFCで出来ること (その4) : HCEとは


「NFCとは何?」「NFCに対応載すると何が出来るの?」のポイント解説、その4。
前回のその3では、NFCを「おサイフケータイ」として使用するための課題について触れました。今回はその実装上の課題を解決する「Host Card Emulation (HCE)」について解説します。


モバイル決済をより柔軟に実現するHCE


その3で解説した様に、これまでNFCによりモバイル決済をサポートするためには、セキュリティ周りを中心とする実装上の課題を専用のハードウェアにより解決する必要がありました。特に、重要なデータを安全に保存するセキュリティ部分(Secure Element: SE)は、 データ保護・改竄防止を確実にするため、殆どのデバイスで専用チップ内にハードウェアの形で実装されています。このSEを前提とするセキュリティ実装は、市場でNFC対応デバイスが普及しているにもかかわらず、NFCを利用したモバイル決済サービスがなかなか広がらない要因の一つにあげられます。

(※) 余談ですが、iPhone 6にはNFCコントローラーとしてNXP社のPN65チップが搭載されていると推測されています。PN65では、SEはチップ内に設けられています。


NFC対応デバイスで、もっと簡単かつ柔軟にモバイル決済機能を実装し、幅広く利用出来る様にしたい。
この願いを実現したのがHost Card Emulation (HCE)です。


HCEの最大の特徴は、実装上のボトルネックであったセキュリティ部分(SE)を仮想化することで、専用チップではなくデバイス上のアプリケーションCPUでセキュリティ性の高い処理の実行を可能としています。この方式が優れている点は、この仮想化の利点を活かし、デバイス上のCPUではなくネットワークで結ばれたホスト側、すなわちクラウド上にこの処理を実装することも可能となる点です。

モバイル決済をサポートする場合の実装上の課題を、HCEによりソフトウェアで柔軟に解決出来る様になったことは、NFCベースのモバイル決済の普及に向けた大きなブレイクスルーといえます。一般のスマートフォンで簡単にモバイル決済が利用出来る様になる他、店頭で必要とされたモバイル決済対応の専用POS端末(Reader/Writer)にスマートフォンを利用することが可能となるなど、今後急速にHCE利用のプラットフォームが広がることは確実です。

既にGoogleはAndroid 4.4 (KitKat)でこのHCEをサポートしている他、クレジットカード会社大手のVISAとMasterCardも支持を表明し、これを受けて世界各国で導入の動きが加速しています。スペイン第2位の銀行BBVAやロシア最大の銀行SBERBANKで導入を予定している他、欧州プリペイドサービス第1位であるPrePay Solutionsでも、ポイント付与などのマーケティング機能を設けたモバイル決済をHCEを利用して導入予定です。


NFC ForumではHCEに関しGoogleと協業してゆく旨を表明している他、SONYも、HCEによりFeliCaチップなしでもFeliCaのモバイル決済サービス利用を可能とする「HCE-F」を発表するなど、NFC+HCEそしてスマートフォンの組み合わせにより、モバイル決済は世界中で一気に普及する勢いを見せています。

(その5に続く)


iPhone 6 / Apple Watch + NFC で実現するApple Pay



今回は、米国時間9月9日にAppleが発表した、NFCを用いたモバイル決済サービス「Apple Pay」について触れたいと思います(※)。

(※) 以下解説は、9日のAppleの発表内容を基に、周辺状況を総合して全体像を「推測」したものである為、未確認内容を含みます。詳細仕様が確認され次第、更新致します。


iPhone 6とApple Watchで利用可能な「Apple Pay」


直前の予想どおり、AppleはiPhone6とウェアラブルのApple WatchにNFCを搭載し、タッチするだけで支払いが完了するモバイル決済サービスを発表しました。

「VISA、MasterCardそしてAMEXのクレジットカード3社と合意・提携」「クレジットカード番号をトークン化して認証する方式」と発表にあったところから考えて、Apple Payは3社が導入を進めるトークン処理(※1)のスキームを利用すると推察されます。

これらクレジットカード3社では、既にNFCベースのモバイル決済の対応を開始済みで、加盟店店頭にはNFC対応のPOS端末(Reader/Writer)の設置が進んでいます。これら既存のReader/Writerを(ハードウェアとしては)変えることなくApple Pay対応を行うと考えられるため、iPhone 6及びApple Watchに搭載されたNFCはType-A/B方式のものと思われます。直接Appleから発表はありませんが、状況から推測すると、FeliCa対応は見送られた模様です。

(※1) トークン処理の導入については、昨年10月1日に3社共同で共同発表しています。この水面下では、Appleとの交渉が並行して進められていたと思われます。尚、今回の発表を受けて、VISAとMasterCardは、それぞれApple Pay対応について同じ9日にプレスリリースを行っています。


クレジットカード3社のNFC利用によるモバイル決済は、既にNFC対応のAndroidデバイス向けに着々と導入が進められていることから、今回のApple Payの開始により、このスキームが世界共通のデファクトとなる形で、今年末から来年にかけて一気に市場に浸透する可能性が高そうです。

2014年9月9日火曜日

NFCで出来ること (その3)

「NFCとは何?」「NFCに対応載すると何が出来るの?」のポイント解説、その3。
今回はその2で紹介した3つの動作モードのうちCard Emulationについてのお話です。NFCを「おサイフケータイ」として使用するための課題について解説します。


NFC = 「おサイフケータイ」ではない理由


FeliCaにより実現した「おサイフケータイ」
日本では早くから、SONYが開発した非接触ICカード技術「FeliCa」を利用した決済サービスが導入され、2004年にはNTTドコモのi-mode携帯電話506iC・900iCシリーズにより「おサイフケータイ」が実現しました。サービス開始から今年で10年を迎え、いち早くスマートフォン上でも対応するなど、日本はモバイル決済分野で最先端を走る市場となっています。

セキュリティを中心に異なる実装
決済サービスを行う場合、認証や電子マネーに関する情報等をやり取りする為、データ保護のためのセキュリティ確保(暗号化・安全な保存)が必須です。この領域についてNFCでは各社の実装に委ねている為、市場では複数の方式が実用化されています。

FeliCaとMIFARE
FeliCaの場合、必要となるセキュリティ機能や運用性能を確保するための専用OS、ミドルウェア、アプリケーションの専用仕様を定めている他、NXP(旧フィリップス)が開発した非接触ICカード技術「MIFARE」では、Type-A (ISO/IEC14443 Type-A) と呼ばれる伝送規格の上に、FeliCa同様、独自のOSを規定しています。

この仕様・規格関係を整理すると図1の様に表せます。

図 - 1


図から分かるとおり、無線伝送部分についてはFeliCaとMIFAREは共通化されています(NFCIP-1, ISO/IEC18092)。また NFCIP-2 (ISO/IEC21481) は、自動車運転免許証にも使用されているType-B (ISO/IEC14443 Type-B) を含める仕様となっています。この様に非接触通信の伝送部分は「NFCとして共通化されている」と言ってよいでしょう。

ただ、図で示されている様に、サービス実装部分では異なるのが実状です。前回のその2で紹介した、モバイル決済等で使用するカードとして動作するためのCard Emulation(CE)モードは、こうしたセキュリティ実装と一体化されているため共通規格化が難しく、これまでCEのAPIは非公開とされ、実装差分の要因の一つとなっていました。


セキュリティ部分の実装にはハードウェアによる対応が必要(..でした..)
例えば、FeliCaを利用してモバイル決済をサポートする為には、FeliCaが規定する全ての実装仕様を満たす必要があります。特に秘匿性が要求されるデータはセキュリティ・エレメント(SE)と呼ばれる領域に保存されなくてはならないのですが、FeliCaではSEをFeliCaチップ内に設けているため、端末にはこのチップの実装が不可欠です。このため、NFC対応スマートフォンであっても、FeliCaチップを搭載していない機種については、「おサイフケータイ」は利用出来ません。同様にNFC対応を謳っていても、MIFAREのセキュリティ実装がされていない機種では、MIFAREによるモバイル決済を利用出来ません。
これが、NFC = 「おサイフケータイ」ではない理由です。

NFCによるモバイル決済を実現するためには、このハードウェア実装の課題を解決する必要があります。


(その4に続く)

NFCで出来ること (その2)

「NFCとは何?」「NFCに対応載すると何が出来るの?」のポイント解説、その2。
今回はNFCの仕組みと、その動作モードについてのお話です。


NFCは電磁誘導で動作する


無線で通信する場合、送信機から電波を発射し、この電波を受信機で受信して元の信号に戻します。送信・受信双方で電力が必要なのですが、クレジットカードの様なカードや小さなNFCシール(タグ)に無線通信用の電池を付けることはあまり現実的ではありません。

NFCではこの電力を誘導磁界を用いて、カードのReader/Writer(読み取り・書き込み装置)から発射される電波により供給しています。ファラデーが発見した、コイルの中の磁界が変化するとコイルに電流が流れる電磁誘導の現象を利用しており、Reader/Writerから発射された電波により、カード内に巻かれたコイル状のアンテナの磁界を変化させて電流を発生させる仕組みです。これにより、電池を持たないICカードでも無線によりReader/Writerと通信することが可能となっています。

NFCを使用する場合、この電磁誘導により必要な電力を得るため、コイルとなる様に導線を巻きます。例えばSuicaの様なカードの場合、カードの淵に沿う形で内部にコイルが巻かれています。アンテナを構成するこのコイルの大きさや他の干渉波により伝送性能が左右されることから、携帯電話やスマートフォンといった小型デバイスに搭載する場合、その実装位置を慎重にデザインしなくてはなりません。


NFCの三つのモード


NFCでは以下の三つのモードが規定されています。

※NFC Forumでは、3.のCard Emulationについて実装を必須としていません(オプション)。このため、NFC対応を謳うスマートフォンでも、モバイル決済に対応している機種とそうでない機種に分かれます。この課題と解決方法については、その3以降で解説します。

1. Reader/Writerモード
NFCのデータを読み取り・書き込みを行うモードです。
例えばポスターに貼られたURLを書き込んだNFCタグに、NFC対応のスマートフォンをかざしてこのモードで読み取ることで、そのURLにジャンプしてホームページを見たりすることが出来ます。

2. Peer-to-Peerモード
NFC機器間同士でデータを交換するモードです。
例えばNFC対応のスマートフォンを、同じくNFC対応したプリンターやスピーカーといった機器にかざすだけで、BluetoothやWiFiによるペアリング設定が出来ます。

3. Card Emulationモード
NFC機器が非接触ICカードの様に振る舞うモードです。
例えばJR東日本のモバイルSuicaの場合、携帯電話やスマートフォンがこのモードに対応してFeliCaに必要なエレメントとアプリを実装していれば、それらデバイスをSuicaカードとして使用することが出来ます。


(その3に続く)

2014年9月8日月曜日

NFCで出来ること (その1)


9月9日のAppleのイベントが迫る中、予想される発表内容について世界中で報道が過熱しつつあります。iPhone6をはじめ、以前から噂されているiWatchの様なウェアラブルが登場し、NFCに対応するのでは?という予想が飛び交っていますが、「NFCとは何?」「NFCに対応載すると何が出来るの?」と疑問に思っている方も多いのではないでしょうか。
そこで改めて、NFCのポイントについて二回に分けて説明したいと思います。


NFCとは


一言で言うと、無線による通信技術の一つです。非常に弱い電波を利用し、10cm以下(通常数cm程度)のとても短い距離で通信を行います。NFCはNear Field Communicationの略語であり、言葉の通り近接した場で使用される通信方式の国際規格の名称です。物理的に接続・接触しなくても、「かざす」だけで簡単に通信出来ることが最大の特徴で、このため非接触通信とも呼ばれています。

非接触通信はここ10年余りで世界中に普及し、様々な場面で利用される様になりました。最も一般的な例は交通系カードへの応用。駅やバスといった交通機関を利用する時、コンビニエンス・ストアや自動販売機で買い物をする時、カードをかざして利用したことがあると思いますが、ここで用いられているのが非接触通信です。

周波数13.56MHzを用いた非接触通信方式に関して標準規格としてまとめられたものが、NFC規格となります。国際規格ISO/IEC18092 (NFCIP-1)を中心に、関連企業185社以上が加盟するNFC Forumにて各種関連規格が制定されています。


FeliCaとNFCの関係


かざすだけで使える非接触ICカードとして、日本ではSuicaやICOCAなどの交通系カードや、nanacoやWAON等の流通系カードが幅広く利用されています。おそらく皆さんも、どれか一枚はお持ちではないでしょうか。この非接触ICカードにはSONYが開発した「FeliCaカード」が利用されていますが、この無線通信技術はNFCと共通です。

ただ、NFCとFeliCaは確かに同じ無線通信技術を使用しているものの、NFC対応の機械でFeliCaカードがそのまま使える訳ではありません。これはNFCが基本的な無線通信部分までを規定しているのに対し、FeliCaは通信上でやり取りされるデータの暗号化や処理ロジックといったカードOSの部分までを規定している違いにあります。

NFC対応デバイスでFeliCaカードと通信を行うこと(データ送受)は可能ですが、定期券の認証や電子マネーの出し入れといったFeliCaカードのサービスを利用するためには、FeliCaで規定するセキュリティ機能の実装が必要です。

このセキュリティ機能の実装方法については、FeliCa以外の主なものとしてNXP社(旧フィリップス社)が開発したMifareがあり通称Type-A (国際規格 ISO14443 A) と呼ばれている他、セキュリティ部分は独自実装を可能としているType-B (国際規格 ISO14443 A) があります。

ポイントは、この三つの方式のいずれも基本的な通信方式はNFCとして共通化されていること、セキュリティやサービス等に用いるデータの処理ロジック・対応アプリ等に違いがあるという点です。


NFCの技術的な性能


NFCが使用可能な通信距離は、先に述べたとおり10cm以下の非常に短い距離ですが、無線接続であるため、赤外線通信とは異なりポケットや鞄の中にあっても通信が可能です。お財布にカードを入れたまま、改札機や読み取り機にかざして利用している方は多いのではないでしょうか。

通信速度は106 / 212 / 424 / 848kbps のいずれかを選択可能ですが、FeliCaでは通常212kbpsが使用されています。

ICカードのメモリーサイズは様々ですが、FeliCaカードの場合数Kバイト、一般的なNFCチップでは数百バイトのものが市販されています。

(その2に続く)