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Saturn SmartPay – mit NFC Tags aber ohne Bargeld

TL;DR: Ein weiteres SmartPay Konzept, das sehr schön auflistet, was technisch machbar ist (Barcode-Scan, NFC-Tags, RFID-Tags, GooglePay), in dem beim Saturn vorgefundenen Status aber wohl mehr als Werbekampagne, denn dem Beschleunigen des Bezahlen dient.

Erstkontakt

Neugierig durch die Pressemeldung und mit 5 Minuten Zeit vor meiner Feierabend Zug-Heimfahrt, muss ich doch noch schnell einen kurz Abstecher in die Saturn Filiale in der Mönckebergstraße machen. Denn hier testet Saturn ab dem 05.12.2018 das kassenlose Bezahlen mit einer neuen App.

Den erster Kontakt mit der „Zukunft des Bezahlens“ mache ich gleich am Eingang im Untergeschoss des Saturns, als ich durch die Unterführung von Galeria Kaufhof komme und mir das Werbeplakat an der Eingangstür präsentiert wird. Mein erster Check an den Kassen im UG: „Wie sieht denn der Express-Schalter zum Entsichern der Ware aus?“. Doch finde ich am Ausgang des UGs keinen solch beschrifteten Bereich vor. Weiter geht’s durch den Markt zu den Rolltreppen und ich treffe auf weitere Werbeplakate, die am Fussboden und unter der Decke hängend auf die kurze 3-monatige Aktion aufmerksam. Im EG ist dann der Express-Schalter zu finden, neben dem sich auch gleich der Ausgang befindet.

Um am nächsten Tag gut vorbereitet zu sein, lade ich mir bereits zuhause die Saturn SmartPay App aus dem Google Play Store. „SmartPay“ als Suchbegriff reicht scheinbar nicht aus, da es mehr als 10 Apps mit demselben Namen gibt. Vor dem Kauf im Laden registriere ich mich mit meinem Namen und Email.

NFC-Tag/Barcode scannen, Bezahlen, Entsperren

Mit mehr Zeit und komme ich dann am darauf folgenden Tag und öffne die App, um mein Testkauf-Produkt (eine SD-Karte) mit dem NFC-Smartphone zu scannen. Die App startet sofort mit dem Scannen des Barcodes und das Produkt ist schneller in meinem Warenkorb als ich denken kann. Alternativ können viele Produkte neben dem Barcode-Scan auch durch Scannen des im SES-imagotag Preisschilder eingebauten NFC-Tags in den Warenkorb gelegt werden, doch dieser Vorgang ist selbst mit meinem Nexus 5X, das sonst keine Probleme mit der NFC-Kommunikation macht, sehr zäh/langsam und erfordert einen zweiten Anlauf.

Als nächstes soll nun bezahlt werden. Das kann man direkt per PayPal machen oder mit einer hinterlegen MasterCard, Visa oder Maestro-Karte. Ich wähle PayPal und merke schnell dass der 2FA-Login zwar sicherer ist, aber nervig, wenn man die SMS in einem Einkaufs-Tempel empfangen muss.

Mit der Rechnung in der App gehe ich nun zum leider nicht besetzten Express-Schalter, der sich direkt zwischen Ausgang und dem Service-Desk im EG befindet. 2 Mitarbeiter versuchen die lange Schlange am Service-Desk abzuarbeiten und nach 2 Minuten signalisiert mir eine Mitarbeiterin, dass sie gleich zu mir herüber kommen wird. In der Zwischenzeit schaue ich schonmal auf das nicht gesperrte iPad des Entsperr-Desks und werfe einen kurzen Blick darauf, um zu sehen dass 5 Kunden in den letzten 2 Stunden den Prozess bereits genutzt haben 😉

Die Mitarbeiterin kommt mit den einleitenden Worten, dass sie ohne Schulung nun auch das erste Mal den Entsperr-Prozess durchführend wird, wobei sie auch nicht genau weiß, ob die SD-Karte überhaupt mit einem RFID-Tag gesichert ist. Ich gehe mal davon aus dass es nicht der Fall ist, da der Express-Schalter nur durch die RFID-Schranke am Ausgang zu erreichen ist und bereits Alarm gegeben hätte. Die Mitarbeiterin überprüft meinen Einkauf in der Liste anhand meines Namens, da scheinbar kein Scanner zum Abscannen des QR-Codes aus der App vorhanden ist.

Kurz darauf gesellt sich noch eine Londoner Mitarbeiterin von Mishipay dazu und befragt mich nach meiner Meinung über die App. Nach ca 6 Minuten verlasse ich dann den Saturn – doch etwas länger – als wenn ich mich an die Kasse angestellt hätte.

TODO

Einen Tag später finde ich noch in meinem GMX-Spamordner eine EMail mit Kaufbestätigung von saturn.hamburg.smartpay@saturn.de Macht auch nichts, denn die Email ist im Grunde unnötig beinhaltet der QR-Code den Text „TODO“ und den Zeitstempel „12/8/17 13:13“

Was soll das Ganze?

Das ganze ist mehr als Werbekampagne gegen Amazon Go bzw als ein Experiment zu sehen, das für den wirklichen Einsatz natürlich noch nicht optimiert ist. Vorteilhaft wäre ein QR-Code auf den Werbeplakaten im Markt, um die App direkt zu installieren, denn nicht jeder Kunde hat Lust die App erst umständlich im App Store zu finden. Der Entsperr-Desk soll laut Mishipay in einer zukünftigen Version ganz durch ein verbessertes RFID-System entfallen. Außerdem ist GooglePay in der App noch nicht integriert, weil noch nicht freigegeben. Aber alle Tech-Nick-Freaks kommen voll auf ihre Kosten!

Tuit – ein weiterer NFC Ring

Tuit_Prototype

Einen Monat nachdem das NFC Ring Kickstarter Projekt erfolgreich abgeschlossen ist versucht ein weiterer Entwickler ebenfalls einen NFC Ring Projekt aufzusetzen? Tuit – A mobile security ring powered by NFC, so wird es von Jeff Fransen (Brooklyn, NY) betitelt. Der Ring soll aus 3 Teilen (+ NTAG203-Tag) bestehen, die per Ultraschallschweißen verbunden werden und kann für 25$ (Schwarz&Silber Style) vorbestellt werden.

Eine Tuit Lockscreen App zum Entsperren des Android NFC Smartphones wird es bei Gründung des Projektes geben, bei Erreichen eines Stretch Goals auch für Windows Phone.

Quelle: Kickstarter

Sesame Ring alias Charlie Card alias MBTA NFC Ticket in Ringform

Sesame_Ring
Kaum nachdem das NFC Ring Kickstarter Projekt erfolgreich beendet wurde startet ein neues Kickstarter Projekt, dass sich einen NFC Ring zum Ziel gesetzt hat: der Sesame Ring. Dieser Ring beinhaltet eine ‚Charlie Card‘ für die MBTA (Massachusetts Bay Transportation Authority = Betreiber des öffentlichen Personennahverkehrs in Boston und Umgebung). Bei erfolgreicher Gründung wird der Ring mit einem 3D-Drucker ausgedruckt. Es stehen deshalb verschiedene Farben (schwarz, weiss, rot, blau, orange, gelb), Muster, Größen zur Auswahl oder es kann auch optional ein eigenes Design verwendet werden.
Quelle:  Kickstarter

5Euro RFID/NFC Modul RC522 zum Auslesen von Mifare Tags

rfid-rc522-module

Das RFID-RC522 Modul stellt wohl den günstigsten Einstieg in die RFID/NFC-Welt dar. Ab ~5 EUR (inkl. Versand) kann man es bei verschiedenen (chinesischen) eBay Verkäufern erwerben. Herz der Platine ist der Reader-Chip MFRC522 von NXP zum Auslesen von ISO/IEC 14443 A/MIFARE Karten. Der Chip kann per I2C, SPI oder UART kommunizieren, das hier beschriebene Modul wird per SPI angesprochen.
Das Modul wird meisstens mit zwei Stiftleisten (gerade und gewinkelt), einem Mifare-Schlüsselanhänger und einer Mifare-Karte geliefert. Hat man eine der Stiftleisten eingelötet kann man es zB mit Dupont Kabelverbindern (male – female) mit einem Arduino verbinden. 7 Verbindungen (SDA an Pin10, SCK an Pin13, MOSI an Pin11, MISO an Pin12, IRQ n.v., GND an GND, RST an Pin5, 3.3V an 3V3) sind erforderlich:
rc522_mf522_arduino_spi

Gegenüber dem etwas teureren PN532 Arduino NFC Shield unterstützt dieses Modul allerdings kein Card-Emulation Mode, d.h. es kann keine NFC-Tags emulieren bzw es kann nicht mit einem NFC-Smartphone kommunizieren.

Source Code/Library

Source Code zum Ansprechen des Boards via Arduino findet man im Netz an verschiedenen Stellen:

Scheinbar basiert der Großteil des Codes auf den Sourcen von WWW.B2CQSHOP.COM / COOQRobot, teils in einer Klasse verpackt, teils einfach nur als C-Funktionen. So mal eben runterladen, Arduino Beispiel Sketch ausführen und Mifare Tag auslesen geht leider nicht auf Anhieb. Das einzige was man mit dem unveränderten Source Code (zB cardRead.ino) anzeigt kann ist die 4-Byte UID einiger Mifare Tags:
cardread_rc522_mifare_uid
Einige Teile des oben verlinkten Source Codes sind schlichtweg fehlerhaft implementiert, beispielweise kann angeblich die Größe des Mifare-Speichers ausgegeben werden („read card storage volume“). Ausserdem funktioniert die Bibliothek nur mit 4-Byte UID Karten; 7-Byte UID Karten können nicht ausgelesen werden, da das ISO14443 Antikollisionsverfahren nicht korrekt genutzt wird.

Mifare Classic Tags auslesen

Einen einfachen Mifare Classic Memory Dump kann aber relativ einfach codiert werden, wenn man weiss wie der Mifare Speicher unterteilt ist und wenn man die korrekten Keys benutzt:

mifare_dump_rc522

Zu Beginn werden die üblichen ISO14443 Parameter (ATQA, SAK, UID) angezeigt, danach erfolgt der Hex-Dump des Speicherinhaltes.

Den Source Code RC522DumpMifare.ino dazu gibt es in meinem Repository bei Github. Einige TODOs sind im Code noch zu implementieren, zB das Selektieren von Karten mit 7Byte-UID.

UPDATE 2013-08-08: 7-byte-UID Anzeige und RATS-Handling ansatzweise ergänzt

RC522-RFID-Modul am Raspberry Pi betreiben

Das RC522-Modul kann natürlich auch mit anderen Evalboards verbunden werden, zB mit dem Raspberry Pi. Dann kann man es sogar mit Python programmieren und muss nicht erst umständlich einen Microcontroller flashen.

Evtl werde ich das Board auch demnächst einmal am Raspberry Pi anschliessen und einen entsprechenden Artikel dazu schreiben.

Kompatibilität

Einige Mifare Karten liessen sich allerdings nicht dazu bewegen mit dem Modul zu sprechen (Karten wurden im Feld nicht einmal erkannt), zB:

  • Mifare Ultralight C (MF0ICU2), 7byte-UID
  • Mifare Classic 1K ‚MF1 IC S5009‘ alias Mifare Plus S (MF1SPLUS60)
  • Mifare DESFire EV1 (MF3ICD21) HW v1.0
  • Mifare DESFire (MF3ICD40) HW v0.2
  • Mifare DESFire EV1 (MF3ICD81) HW v1.0
  • Mifare Classic 1K (emulated)

Evtl ist das Modul nicht korrekt konfiguriert, die Hardware unterstützt die Karten (wieso auch immer) nicht oder die Antenne des Moduls ist nicht korrekt abgestimmt.

Bei folgenden Tags konnte zumindest die UID gelesen werden:

  • Mifare Classic
  • Mifare Classic (MF1S70)
  • NTAG203 (NT2H0301)
  • NTAG215 (NT2H1511) alias amiibo cards
  • NTAG216 (NT2H1611G0DUx)
  • Mifare Classic Futan FM11RF08
  • Mifare Classic Clonable China Card
  • Miafre Ultralight (MF0ICU1) alias GVB card
  • Infineon ??? Chip alias Geldkarte

Links/mehr Info

Am Ende – wie immer – zum Vertiefen ein paar Links bzw Webseiten von anderen Nutzern, die bereits mit dem RC522 herumgespielt haben und was nicht fehlen darf – der Link zum Datenblatt:

Liste aller NFC/RFID Evalboards / Arduino Shields

Hier mal der Versuch einen Überblick über die verfügbaren NFC Evalboards für embedded Controller, Arduino bzw einfach nur zum Ansteuern per PC zu bekommen. Begonnen hat das ganze mit dem Seeedstudio Arduino NFC Shield, das es mitlerweile in Version 2 gibt. Durch die immer größere Verbreitung von NFC durch Android nehmen viele chinesische Firmen die Boards in ihr Produktionsprogramm auf. Bei den Boards muß man zwischen zwei verschiedenen Reader Typen unterscheiden:

  • nur Reader-Funktionalität (zum Auslesen von kontaktlosen Smartcards, Mifare Tags)
  • Reader-Funktionalität mit Card-Emulation-Mode (kann zB mit NFC Smartphone ausgelesen werden)

Die verwendete Übertragungstechnik der Reader kann man in zwei unterschiedliche Frequenzbereich einteilen:

  • 125-kHz RFID
  • 13.56MHz NFC

Eingesetzte Chips sind

  • NXP PN532
  • NXP RDM630
  • NXP MFRC522
  • SonMicro SM125-IC
  • HY502

Adafruit PN532 NFC/RFID Controller Shield for Arduino
Adafruit_PN532_NFC_RFID_Controller_Shield_for_Arduino

Hersteller: http://www.adafruit.com/products/789
Bezugsquelle: watterott.com, exp-tech.de

Adafruit PN532 NFC/RFID controller breakout board – v1.3
Adafruit_PN532_NFC_RFID_controller_breakout_board

Hersteller: http://www.adafruit.com/products/364

DFRobot NFC Module for Arduino
DFRobot_NFC_Module_for_Arduino

Hersteller: http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/NFC_Module_for_Arduino

Bezugsquelle: lipoly.de

ElecFreaks/manolins RFID/NFC Breakout Board (NFC Module V1.0/V1.1)
elecfreaks_NFC_Module_V1.1

Hersteller: http://www.elecfreaks.com/store/rfidnfc-breakout-board-p-519.html

Bezugsquelle: komputer.de, dx.com

ElecFreaks/manolins RFID / NFC Shield
ElecFreaks_RFID_NFC_Shield_Model manolins_nfc_shield

Hersteller: http://www.elecfreaks.com/store/rfidnfc-shield-p-479.html

Bezugsquelle: komputer.de, dx.com

elechouse PN532 NFC RFID Reader/Writer Module – Arduino Compatible (NFC Module V2.0)
elechouse_PN532_NFC_Module

Hersteller: http://www.elechouse.com/elechouse/index.php?main_page=product_info&cPath=90_93&products_id=2205

ITEAD PN532 NFC Module
ITEAD_PN532_NFC_Module

Hersteller: http://imall.iteadstudio.com/im130625002.html

libelium.com RFID 13.56 MHz / NFC module for Arduino
libelium_RFID_13.56_MHz_NFC_module_for_Arduino

Hersteller: http://www.cooking-hacks.com/index.php/rfid-13-56-mhz-nfc-module-for-arduino.html

UART 125Khz EM4100 RFID Card Key ID Reader Module RDM6300
UART_125Khz_EM4100_RFID_Card_Key_ID_Reader_Module_RDM6300

Bezugsquelle: ebay.de, dx.com

LinkSprite HY502 RFID Reader/Write Module (I2C, UART, SPI)
LinkSprite_RFID_Reader_Write_Module_HY502F_1

Hersteller: linkspirite.com

Parallax/Grand Idea Studio RFID Read/Write Module
Parallax_RFID_Read_Write_Module

Hersteller: http://www.parallax.com/StoreSearchResults/tabid/768/txtSearch/rfid/List/0/SortField/4/ProductID/688/Default.aspx

RFID-RC522

rfid_rc522
Bezugsquelle: dx.com, electrodragon.com, b2cqshop.com, rcubestation.com

Seeedstudio NFC Shield
seeedstudio_nfc_shield

Hersteller: http://www.seeedstudio.com/depot/nfc-shield-p-916.html
Bezugsquelle: lipoly.de

Seeedstudio NFC Shield V2
seeedstudio_nfc_shield_v2

Hersteller: http://www.seeedstudio.com/depot/nfc-shield-v20-p-1370.html

Bezugsquelle: exp-tech.de

Seeedstudio 125Khz RFID Empfänger Modul
seeedstudio_125kHz_RFID

Hersteller: http://www.seeedstudio.com/depot/electronic-brick-125khz-rfid-card-reader-p-702.html

Wer noch andere Boards kennt kann gerne einen Kommentar hinterlassen, ich werde dann versuchen die Liste zu aktualisieren.