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Livre Blanc : Usage des technologies sans contact et NFC dans les applications de fidélité

Résumé

Ce livre blanc présente les idées d’ISRA sur l’utilisation de la technologie NFC dans les applications de fidélité et les services prépayés. Il est adressé à tous les acteurs de ces marchés et ne requiert donc pas de connaissances approfondies du secteur de la carte à puce et des technologies sans contact. Le document est divisé en deux chapitres. Le premier chapitre explique les fondamentaux technologiques nécessaires à la bonne compréhension de ce livre blanc. S’en suit une brève actualisation de données propres au marché NFC. Le second chapitre s’attache à comprendre les enjeux de cette technologie et détaille les raisons qui peuvent motiver son utilisation dans les marchés de la fidélité et du prépayé. Quelques scénarios et cas d’usage sont aussi proposés.

A propos d’ISRA

ISRA est une société fondée en France en 1975. Imprimeur de métier, la société a rapidement lancé sa propre production de cartes plastiques (1985) pour adresser les marchés du transport public, de la fidélité et du contrôle d’accès. Le site sécurisé de production situé à Romans dans la Drome est à ce jour capable de fabriquer, imprimer et personnaliser sur site tous types de cartes à puce contact et sans contact. Numéro un sur le marché Français du forfait de ski RFID, ISRA dispose d’un catalogue produit inégalé en termes d’impression, de personnalisation et de technologies d’assemblages au service de la carte à puce et de ses différents segments. L’esprit d’innovation d’ISRA a toujours été le moteur de sa progression et de sa croissance comme en témoigne les étapes majeures de son histoire et notamment la faculté à intégrer sa propre technologie RFID en 2001. C’est donc naturellement et logiquement que l’entreprise a décidé de très tôt intégrer la technologie NFC afin d’en tirer le meilleur partie et proposer à ses clients une gamme de produits optimisés et avant-gardistes.

A propos de l’auteur

Carloman GRELU est responsable de la division cartes à puce chez ISRA CARDS depuis Septembre 2011. Avant cela, Carloman GRELU a passé 5 ans chez INSIDE SECURE travaillant d’abord au développement du premier silicium NFC puis dans l’équipe de ventes Europe dans le domaine de l’identité électronique. Il a notamment aidé à la mise en place de l’offre ICAO lite et a contribué à la promotion de l’utilisation de téléphones mobiles NFC pour la lecture en mobilité de documents sécurisés. Carloman GRELU a aussi été membre du groupe de travail « identité électronique » pour EUROSMART. Précédemment à cela, il a obtenu son diplôme de thèse à l’INSA de Lyon, collaborant avec STMicroelectronics au développement de composants spécifiques à la gestion d’alimentation des téléphones mobiles.

Introduction

Et si 2012, n’était pas l’année de la fin du monde, mais l’année de l’éclosion de la NFC ? En effet, la pénétration grandissante des infrastructures sans contact en Europe et l’arrivée de la première vague de téléphones NFC vont enfin permettre le déploiement et le test d’applications types dans différents segments comme le paiement, le transport, le contrôle d’accès mais aussi la fidélité et le couponing. Ce livre blanc n’a pas pour but de décrire en profondeur l’écosystème de la carte à puce sans contact ou de la technologie NFC au sens général (ces sujets étant déjà parfaitement traités et disponibles publiquement) mais plutôt de faire partager la vision d’ISRA, acteur majeur sur le marché de la fidélité et de la carte cadeau depuis plus de 30 ans, sur l’apport et l’intérêt de ces technologies.

Ce livre blanc est découpé en 2 grands chapitres. Le premier chapitre reprend l’essentiel des termes utilisés dans ce document et leur associe une définition simple, établissant dans le même temps un état des lieux technologique alors que le second chapitre couvre une série d’exemples et de cas d’usage des applications sans contact dans l’environnement d’un magasin de petite taille ou d’une chaine.

Les notions utiles

Carte à puce contact / sans contact
La carte à puce est un objet dit passif. C’est à dire qu’il n’a pas besoin de batterie et utilise l’énergie fournie par le lecteur pour communiquer. La carte est bien connue de tous les consommateurs car très utilisée dans les applications de paiement ou de transport public. Elle est constituée d’un corps de carte (souvent en plastique) et d’un micromodule qui protège la puce électronique et permet le contact avec le lecteur. Si le module est apparent à la surface du plastique, on dit que la carte est contact, s’il est invisible, la carte est dite sans contact et seul un pictogramme peut indiquer sa présence. Dans le cas d’une carte sans contact, le module est connecté à une antenne qui permet d’établir la connexion avec le lecteur. A noter que la technologie sans contact (ou RFID) peut se décliner sur plusieurs gammes de fréquence (125kHz, 13.56MHz voire plus) mais pour des raisons applicatives, nous resterons concentrés sur la gamme de fréquence 13.56MHz regroupant les normes ISO14443 (proximité) et ISO15693 (voisinage).

Fig 1 : une carte à puce contact Fig 2. Vue éclatée d’une carte à puce sans contact

La puce peut être très simple (une mémoire sans sécurité) ou très complexe (un microcontrôleur présentant des certifications sécuritaires et des capacités de calcul cryptographiques élevées) et son choix est fait en fonction de quelques critères génériques :
• complexité de l’application
• niveau de sécurité
• taille de l’espace mémoire
• niveau d’interopérabilité

De manière générale et comme nous le verrons au prochain chapitre, la technologie sans contact tend à remplacer son antonyme pour des raisons de facilité d’usage, de rapidité et de durée de vie.

NFC

La définition de la technologie NFC est : Near Field Communication. C’est une technologie sans contact qui permet d’effectuer des transactions sécurisées de proximité selon 3 modes :
• l’objet NFC se comporte comme une carte et répond aux sollicitations d’un lecteur.
• l’objet NFC se comporte comme un lecteur et émet du champ pour lire une information contenue dans une carte ou dans un tag.
• L’objet NFC rencontre un autre objet NFC et communique en mode dit de pairage.

Fig 3 : un téléphone NFC en mode carte Fig 4 : un téléphone NFC en mode lecteur Fig 5 : un téléphone NFC en mode de pairage

 

La technologie NFC est donc destinée à être embarquée dans tout système électronique communiquant voulant bénéficier de la possibilité d’échanger de manière sécurisée et simple des informations (sensibles ou non). Parmi ces objets, nous pouvons citer : téléphones, PDAs, tablettes, Tvs, PC portables, véhicules…Pour des raisons de combinaisons technologiques et d’usage, le smartphone est aujourd’hui le meilleur berceau pour la technologie NFC. Il est nomade, connecté et bénéficie d’un emplacement sécurisé historiquement présent dans le terminal (la carte SIM).

La NFC en 2011

La versatilité de la technologie NFC et les nouveaux horizons qu’elle ouvre en ont fait sa plus grande force mais aussi sa faiblesse. La complexité technologique (la puce et son intégration dans un téléphone mobile) et le bouleversement des usages ont longtemps bloqué son éclosion, mais en cette fin d’année 2011, de nombreux indices laissent à penser que la technologie est maintenant prête à être mise sur le terrain.
Google© a grandement accéléré les choses en ce début d’année en annonçant sa volonté de développer un premier smartphone Android NFC (le SAMSUNG© NEXUS S) aujourd’hui en vente ainsi qu’une solution de paiement sans contact associée (Google wallet). Rapidement, les autres acteurs importants du marché des smartphone et autres features phones ont réagi :
• les prochains modèles Blackberry Curve© seront équipés de la technologie NFC
• Nokia© a lancé le C7 et annonce 2 autres modèles NFC en 2012
• SAMSUNG© annonce 2 modèles NFC supplémentaires
• HTC© lance son premier modèle NFC en Chine
• ZTE©, Huawei© ont eux aussi annoncé leur volonté d’introduire des téléphones NFC rapidement.
Ne reste que l’énigmatique Apple© (Iphone© 5 NFC ?) qui détient bien évidemment une part du succès de la NFC entre ses mains. D’autre part nous pouvons mentionner les intentions de SHARP©, HP©, RIM© de lancer dans le même temps une nouvelle technologie de tablette NFC alors que la société française TAZTAG© a déjà mis au point une première tablette NFC sous Android.
Même les grands constructeurs de véhicules voient en la NFC un avenir certain. Preuve en est l’existence de ce concept car NFC montré lors de différents salons automobiles cette année par CONTINENTAL© ou encore des expérimentations de paiement sans contact avec une clef automobile.

 

Fig6 : une clef automobile NFC peut échanger des informations propres au véhicule avec un mobile lui aussi NFC

 

2 types d’écosystème

Il n’est donc pas déraisonnable de croire que le déploiement d’infrastructures sans contact et de téléphones NFC va s’accélérer sous l’impulsion des différentes filières industrielles mentionnées ci-dessus.
Un point important à noter est la différence majeure entre le déploiement d’applications en mode carte (le téléphone émule une carte sans contact) et en mode lecteur (le téléphone est un lecteur mobile qui permet de lire une information contenue dans une carte ou dans un tag sans contact).
En effet le mode carte peut rapidement s’avérer complexe à mettre en œuvre car il nécessite de pouvoir stocker des données dans le téléphone et suivant la sensibilité de ces données se posent donc immédiatement les questions suivantes :
• ou stocker les données sensibles de mon application ? Carte SIM, µSD, SE embarqué, dans le cloud ?
• Qui va gérer mon application ?
• Combien de partenariats, sous-traitants vais-je devoir mandater (opérateur, TSM, …)
C’est en partie pour répondre à toutes ces questions que de nombreux pilotes ont été mis en place en France et dans le monde permettant de tester la robustesse des applications ainsi que différents schémas d’interopérabilité.
La dématérialisation de cartes dans le téléphone est donc un cas d’usage NFC plus complexe à mettre en œuvre que certains modes d’utilisation lecteur (exception faite du mobile transformé en terminal de paiement nomade). En effet, en mode lecteur l’usager dispose d’un lecteur interactif et connecté lui permettant de visualiser sur son téléphone
• un contenu multimédia qu’il vient de récupérer en passant simplement son téléphone devant un smartposter.
• Lire les informations contenues dans une carte sans contact
• Recharger une carte sans contact
• déclencher automatiquement un appel, l’envoi d’un SMS, ou d’un email

La mise en place de ces applications ne requiert généralement pas de stocker d’informations secrètes dans le téléphone (sauf cas très précis) et la mise en œuvre est donc rapide, ne nécessitant que le développement d’une application dans le téléphone. Le CEO de Google©, Eric Schmidt, ne s’est pas trompé en ne montrant que ce visage de la technologie NFC lors du lancement du NEXUS S© et des tags Google.
Exemple d’usages dans la fidélité

Replaçons nous maintenant dans le contexte de notre livre blanc, à savoir essayer de mieux comprendre comment les technologies sans contact et NFC peuvent aider une enseigne ou une marque à mieux fidéliser leurs clients ou à modifier structurellement le parcours client en magasin afin d’augmenter la fréquentation et la fréquence.

Cartes de fidélité et carte cadeaux

La carte de fidélité est la carte souvent plastique la plus présente dans le portefeuille d’une famille. On peut en dénombrer jusqu’ à plusieurs dizaines pour un même foyer. Imaginer la migration de l’ensemble de ces cartes plastiques (code barre ou piste magnétique) vers de la carte à puce sans contact est difficile si l’on ne comprend pas quels avantages peuvent amener cette évolution.

La migration des cartes de fidélité vers le téléphone (dématérialisation de la carte ou lecture de celle-ci) est une option attractive pour les enseignes souhaitant se donner une image moderne et écologique tout en augmentant la proximité avec leur client (le téléphone mobile est l’objet électronique préféré des consommateurs). Le rapprochement entre le mobile et la carte de fidélité est une passerelle formidable pour améliorer la CRM et déclencher de nouvelles campagnes de marketing ciblées comme des ventes privées. La migration a d’ailleurs déjà commencé au travers de l’utilisation de codes-barres 1D et 2D intégrés dans le mobile mais cette solution n’apporte pas les mêmes garanties de sécurité et d’interopérabilité que les technologies sans contact. Le rapprochement du téléphone et de la carte doit se faire par étape afin de mettre en place les infrastructures nécessaires à la bonne réception de la technologie. Nous parlons ici d’objets interactifs et communicants qui seront amenés à échanger des informations avec la carte sans contact placée dans le mobile.

 

Fig 7 : un lecteur USB pour point de vente Fig 8 : un lecteur mobile pour hotes/hotesses Fig 9 : la clef USB NFC est un lecteur discret et transportable

 

L’établissement d’une nouvelle carte de fidélité à puce sans contact va permettre de mettre en place des équipements présentés ci-dessus et d’habituer le client à l’usage de ces nouvelles technologies. Afin que cette migration soit utile et bénéfique à l’enseigne, il est important de bien choisir une carte à puce compatible avec les technologies NFC et donc utiliser une technologie de puce ISO14443A ou B. Comme vu au chapitre précédent, le choix de la puce elle-même se fera en fonction de la complexité de l’application et du niveau de certification requis. Par exemple, s’il est demandé à la carte de contenir des informations personnelles ou de compartimenter intelligemment certaines informations, il faudra alors recourir à des technologies type microcontrôleurs utilisées dans le paiement et l’identité.

La carte cadeau illustre parfaitement cet exemple. En effet, passé un certain montant cette carte devient aussi importante qu’une carte bancaire et il semble donc pertinent de la considérer comme telle en lui appliquant les mêmes niveaux de sécurité et standards d’émission. De plus, si le choix de la puce et de l’application mise à l’intérieur est fait en adéquation avec les schémas de paiement bancaires en vigueur (EMV), nous nous ouvrons la possibilité d’utiliser les infrastructures de paiement en place (terminal de paiement) pour effectuer les transactions. Nous appellerons donc cette carte, la «carte cadeau en marque blanche EMV ». Sa compatibilité et son niveau de sécurité lui offrent une interopérabilité avec les normes EMV sans pour autant en utiliser les mécanismes de licence.

Un autre support dans l’accompagnement à la migration des cartes est le changement de facteur de forme et notamment l’autocollant pour mobile qui permet de venir coller sa carte de fidélité sur son téléphone et d’émuler le comportement d’un téléphone NFC. En plus des avantages évoqués, il habitue l’utilisateur à interagir avec son smartphone.

 

Fig 10 : exemple de processus de dématérialisation

Les étiquettes intelligentes et tags NFC

Comme nous l’avons vu précédemment, la possibilité de pouvoir utiliser son téléphone comme un lecteur mobile apporte de nouveaux services à l’utilisateur que celui-ci soit à l’intérieur ou à l’extérieur du magasin. D’un simple geste volontaire devant l’étiquette intelligente ou le tag (qui possède une puce), le téléphone récupère les informations stockées dans l’étiquette.

• Dans un système ouvert, c’est à dire où l’émetteur du tag NFC souhaite s’adresser à un public large et non contrôlé, il convient de suivre les recommandations du NFC forum et d’utiliser des tags NFC formatés au standard NDEF. En s’appuyant sur ce standard, il est assuré de pouvoir être lu par tous les téléphones sans avoir à télécharger d’application dans le mobile. L’action pré programmée dans le tag sera alors exécutée d’un simple geste. Ces tags sont très utiles dans le cadre de campagnes de promotion en extérieur par exemple.
• On peut maintenant appeler système fermé, toute système ou l’utilisateur et connu et auprès duquel on aura préalablement mis à disposition une application mobile téléchargeable nécessaire au bon fonctionnement de lecture du tag. Ce modèle est pertinent en cas d’offres promotionnelles ciblées en magasin et ouvertes uniquement aux bénéficiaires de la carte de fidélité ou du programme de fidélité du magasin. Avant la récupération du coupon ou de la promotion, il sera alors nécessaire de lancer l’application mobile.

L’usage de ces étiquettes NFC permet alors de rendre le parcours client plus interactif en proposant à l’utilisateur de pouvoir se renseigner sur la provenance des produits, récupérer des promotions, des informations générales sur l’enseigne, tagger ses produits préférés en vue de la composition d’un caddie virtuel.

Une nouvelle fois, le même type de service peut être opéré par l’utilisation de codes-barres 1D et 2D mais
• la facilité d’utilisation de la NFC (1 geste + 1 click),
• la possibilité de réinscription et de mise à jour des données dans la puce
• la multitude de packagings

offrent un panel d’avantages non négligeables en comparaison des technologies à flasher. De plus, ces technologies ne sont pas incompatibles et peuvent être employées sur le même support.

Quelques exemples de produits et leurs applications

ISRA met à la disposition de ses clients une série de produits dédiés aux applications NFC et sans contact :

• carte sans contact avec antenne « NFC » (optimisée pour téléphones)
• certificat d’anti contrefaçon (luxe, bagagerie, bijouterie)
• étiquettes pour vêtements
• étiquettes adhésives (pour vitrines intelligentes ou magasins dématérialisés)
• sticker pour téléphone (avec ferrite)

Fig 12 : Exemple de porte-clefs compatible avec un téléphone NFC Fig 11 : exemple de carte sans contact compatible avec un téléphone NFC

La multiplicité des packagings et des logiciels (OS + applications dans la carte versus midlet dans le téléphone) permettent de supporter tous les cas d’usages de transaction sécurisée : fidélité mono ou multi enseigne, paiement bancaire, paiement privatif, paiement sur internet, …

Conclusion

La technologie NFC est une véritable mine d’or à exploiter dans les applications de fidélité et de prépaiement car elle met dans la main de tous les consommateurs un lecteur mobile et sécurisé qui va permettre d’interagir de manière nouvelle avec le monde physique qui l’entoure. L’utilisation de smartphones NFC permet de réinventer le parcours client en magasin, hors murs ou même à domicile et d’imaginer de nouvelles applications simples et pratiques comme :
• la lecture de la carte de fidélité pour :
• l’écriture de promotions volatiles via le téléphone
• la dépense d’une carte prépayée « e-gift » via le mobile sur un site sécurisé
• une opération de parrainage
• la réservation en ligne et le paiement avec une carte cadeau « spectacle »
• le contrôle d’un certificat d’authenticité

• la lecture de tags NFC pour
• un affichage promotionnel interactif et/ou ciblé
• la prise d’information sur un produit (bilan énergétique, lieu de provenance…)
• le téléchargement d’une application
• …
Il est important de noter que ces scénarios utilisent le téléphone dans son mode lecteur et non le mode carte. Ce dernier, propre à supporter la dématérialisation des cartes dans le mobile, est plus complexe à mettre en œuvre et ne concernera pas tous les usagers. La technologie NFC n’est donc absolument pas un ennemi de la carte (au sens physique du terme) mais un nouvel outil permettant la mise en place de nouveaux cas d’usages, de services et de CRM renforcé.

Par Carloman GRELU, Directeur de la division cartes à puce