Lamija Dzafic

Potentiale und Anwendungsmöglichkeiten von NFC für Bildungszwecke

Einsatz von NFC für „Game-based learning“

Nutzung zum Zwecke des Datenaustausches zwischen mehreren Teilnehmern

Vergleich zu anderen kontaktlosen Technologien

Einsatz von Prototyping um Möglichkeiten einzugrenzen

Spezialisierung von Radio Frequency Identification (RFID)

2 Komponenten

In NFC Trennung zwischen aktiver und passiver Komponente aufgehoben

Technologie Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz

2 Teilnehmer

Arbeitet in 3 Betriebsarten

Reader Transponder RF

Technologie

Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz

Induktive Kopplung

Hochfrequenzbereich (13.56 MHz)

Übertragungsrate: 106 bzw. 424 kbit/s

Reichweichte: 4 cm

2 Teilnehmer

Arbeitet in 3 Betriebsarten

Technologie

Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz

2 Teilnehmer

Aktiv-aktiv Verbindung

Aktiv-passiv Verbindung

Arbeitet in 3 Betriebsarten

Initiator Target

Technologie

Kontaktloser Datenaustausch über kurze Distanz

2 Teilnehmer

Arbeitet in 3 Betriebsarten

Peer-To-Peer (P2P)

Reader/Writer (R/W)

Card Emulation (CE)

NFC Data Exchange Format (NDEF)

Application Protocol Data Unit (APDU)

Quiz Applikation unter Einsatz von NFC:

Fragen werden von Lehrer/Eltern auf Tags gespeichert und von Spielern (Schüler/Kinder) eingelesen => Schreiben bzw. lesen von Datensätzen über NFC

Abgleich der Fragen zwischen mind. 2 Spielern über zusammenhalten der Smartphones => Bidirektionaler Datenaustausch über NFC

Android

AndroidStudio

NFCQuiz

NFCQuiz-Writer

NFC Data Exchange Format

Ziel: mehrere Records pro Message

Resultat: „NFCQuiz-Writer“ Applikation

Question-Format

Speicherplatz

CSV-Upload bzw. eigenes UserInterface

API level 10.0 – <14.0 P2P mode (Android Beam)

1 Nachricht pro Beam

Pro Austausch 2 seperate Beams nötig

NDEF Nachrichten

API level 14.0 – <19.0 P2P mode

Gleichzeitiger Austausch möglich

Timing wichtig

NDEF Nachrichten

API level >=19.0 Host Card Emulation (HCE)

Aufteilung der Teilnehmer in Reader und SmartCard

Application Protocol Data Unit (APDU) Commands

2 Rollen

Reader

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities

MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

1 Card + 1 aktiver Reader = 2 Spieler

N Cards + 1 passiver Reader = N Spieler

N Cards + 1 aktiver Reader = N+1 Spieler

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

2 Rollen Reader

Definiert Spiel-Einstellungen

Liest Daten von Tag im R/W Mode

Sendet Fragen als Initiator an Card über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Reader im CE mode

Card

Empfängt Fragen als Target über P2P

Fungiert im weiteren Verlauf des Spiels als Transponder im CE mode

3 Activities MainActivity

GameReaderActivity

GameEmulatorActivity

Keine Internetverbindung nötig

Wiederverwendbarkeit der Tags

Interaktiver Effekt beim Spielen

Kontrolle über die Fragen und Antworten

Lehrer als passiver Reader

Schüler als aktiver Reader

2-Spieler (aktiver Reader + Card)

Praxistauglich

Speicherprobleme

Aufteilung über mehrere Tags

Verzicht auf Transponder

Separierung des Readers als vollständige steuernde Komponente

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

nfc (S.2): http://www.nfc-webshop.com/media/wysiwyg/kategorie_seiten/nfc-side.jpg

nfc tag (S.3): https://cloudikon.de/wp-content/uploads/2016/06/RFID.jpg

nfc reader (S.3): http://vignette2.wikia.nocookie.net/itlaw/images/d/d7/RFID_reader.jpg/revision/latest/scale-to-width-down/180?cb=20100914063251

nfc p2p (S.6): https://jef.binomed.fr/binomed_docs/Prezs/AndroidNfc/assets/images/nfc_p2p.jpg

nfc mit tag (S.7): http://www.apps4android.org/wordpress/wp-content/uploads/nfc1.jpg

nfc als smartcard (S.7): http://www.mer-group.com/wp-content/uploads/2013/10/smart-big1.png

nfc tags (S.9): https://www.nfc-tag.de/media/image/af/10/g0/12er_starterkit_neu_v5.jpg

nfc_back_to_back (S.9): http://www.htc.com/uploadedimages/common/ditahowto/site_us/htc-one-m8/GUID-FFC9A42F-22FF-4677-8A13-553B3D20531C-web.png