NFC手機移動支付系統(tǒng)匯編

1、NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第2頁NFC手機移動支付系統(tǒng)”項目技術(shù)方案（初稿）編制單位：寧波通信技術(shù)研究所編制時間：_ 2014 年 10 月 19 號目錄1 立項的背景和意義. 42 國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢. 5NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第3頁3 項目主要研究開發(fā)內(nèi)容 . 63.1 基于 NFC 的公交系統(tǒng). 63.2 萬能標(biāo)簽. 63.3 在支付和票務(wù)方面的應(yīng)用 . 73.4 在醫(yī)療健康方面的應(yīng)用 . 73.5 在智能媒體方面的應(yīng)用 . 83.6 基于 NFC+3G 技術(shù)的停車收費系統(tǒng) . 83.7 基于 NFC 的電費移動支付系統(tǒng) . 84 項目實施方案. 94.1 SIMpas

2、s 方案：. 94.2 NFC 方案. 94.2.1 NFC 方案. 94.2.2 eNFC 方案.104.2.3 NFCSD 方案.114.3 RF-SIM 雙界面智能卡方案 .114.4 藍牙+ NFC 方案. 115 方案的分析和確定方案 .126 技術(shù)路線、主要創(chuàng)新點、合作方式 .136.1 技術(shù)路線.136.2 主要創(chuàng)新點.146.3 合作方式.147 現(xiàn)在工作基礎(chǔ)和條件 .147.1 基本情況.147.2 中外雙方前期合作基礎(chǔ) .147.3 項目組科研工作條件 .158 市場前景.151 立項的背景和意義隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加 快，正日益走

3、向成熟。智能手機在具備了收音機、相機、mp3 mp4 等功能之后,又將面臨又一次革命。當(dāng)逐漸成熟的NFC 技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快，正日益走向成熟。智能手機在具備了收音 機、相機、mp3 mp4 等功能之后，又將面臨又一次革命，當(dāng)逐漸成熟的NFC 技術(shù)與手機相結(jié)合，必將開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合新時代。作為一個都市上班族，你是否有過這樣的抱怨：每天上班出門要帶N 張卡:公交卡、飯卡、銀行卡、購物卡等。當(dāng)NFC 手機的出現(xiàn)，類似這樣的抱怨將不NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第4頁復(fù)存在。只需一部有 NFC 功能的手機，你便可以輕松出門，擺脫攜帶眾多卡片 的困

4、擾。在“一機通”的概念下，已有的成熟應(yīng)用可以輕松轉(zhuǎn)移到NFC 終端上。以交通卡為例，目前的交通卡均為非接觸IC 卡，將交通卡內(nèi)置在手機中，一方面，此卡可以在現(xiàn)有的交通卡應(yīng)用環(huán)境中使用，另一方面，用戶又可以在手機 上通過控制芯片以非接觸方式訪問交通卡，實現(xiàn)對交通卡的余額查詢和網(wǎng)上充 值功能。為了迎合年輕化的手機消費群體，網(wǎng)上充值不單無形中省去了排隊為 公交卡充值所浪費的時間和精力，也為手機使用者提供了一種十分有趣的用戶 體驗。除了公交卡之外，具備 NFC 功能的手機還可以實現(xiàn)小額支付，用戶將設(shè) 備靠近標(biāo)有“閃付 Quickpass”的 POS 機，即可進行支付，并確認交易。通過 手機刷卡實現(xiàn)小額

5、支付，這也漸漸成為城市中一些年輕人追逐的時尚。無論是 就快捷方便的支付、充值體驗而言還是就享受高質(zhì)量服務(wù)的成本而言，“一機 通”都有其巨大的優(yōu)越性。因此，總體上，一機通概念支持大家共存共榮，共 同促進，做大市場，推動 NFC 手機應(yīng)用向前發(fā)展。你是否有過這樣的經(jīng)歷：正在公交站臺打電話的時候，公交車已經(jīng)到達， 此時你一手拿著手機通話，一手慌忙去掏公交卡或者零錢，踉踉蹌蹌、狼狽不 堪地擠上公交車。此時，你也許會感嘆，假如手機擁有公交卡的功能，那么就 可以一邊打電話，一邊將手機移向刷卡機旁輕松完成支付。和傳統(tǒng)的買票以及 刷卡比起來，這種手機支付方式讓人感覺更酷。這一切都不再遙遠，NFC 技術(shù)和公交的

6、聯(lián)姻，讓我們的公交出行將會變得更加輕松便捷。當(dāng)前手機應(yīng)用廣泛，功能日益強大，將逐漸取代現(xiàn)代人身上攜帶的一些卡 片，比如信用卡、積分卡、交通卡等。助人們完成交通購票、支付賬單、積分 購物等服務(wù)；另外也可簡化兩部手機之間的同步處理通訊等功能。這些對消費 者來說很有吸引力，將大大擴展手機的應(yīng)用與銷售市場。NF近場通信技術(shù)的誕生與應(yīng)用，使這一切成為可能。近距離通信是最近年來興起的基于RFID 的無線通信技術(shù)，近距離通信（Near Field Communication . NFC 作為短距離非接 觸移動支付的一種，具有簡便、快捷、安全的特點，在移動支付、近距離數(shù)據(jù) 交換領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。NFC 逐漸發(fā)展為

7、移動支付最可行的解決方案之一。2 國內(nèi)外研究開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢NFC 支付技術(shù)實際上并不新鮮，在國外已經(jīng)相當(dāng)成熟和普遍。早在2005、2006 年左右，韓國，日本、荷蘭、法國、芬蘭等全球幾十個國家對NFC 技術(shù)在公交電子收費中的應(yīng)用均進行了實驗。全球范圍看，比較早使用NFC 手機支付業(yè)務(wù)的是德國、日本和英國。在德國的哈瑙市，NFC 手機支付已經(jīng)成為了主流應(yīng)用。德國公交網(wǎng)絡(luò)運營商 RMV 幫助人們通過手機來進行日常交易，比如購買 交通票和路線選擇等。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，超過90%勺測試用戶肯定了該系統(tǒng)的方便易用性，認為值得繼續(xù)使用?，F(xiàn)在，該業(yè)務(wù)已對哈瑙市的所有居民開放。在 日本，運營商 DoCoM 從

8、 2004 年開始推出 NFC 手機支付業(yè)務(wù)，目前已經(jīng)擁有超 過 1300 多萬部帶有 NFC 功能的手機。去年 12 月，英國倫敦運輸局給用戶發(fā)郵件稱，倫敦的 8500 輛公交車開始 支持NFC 移動支付技術(shù)，使用原有的“牡蠣卡”每次搭乘公交需要 2.3 英鎊，而使用 NFC移動技術(shù)，每次只需要支付 1.35 英鎊。根據(jù)調(diào)查機構(gòu) ComScore 給出的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在 2010 年 12 月，就有 980 萬NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第5頁日本消費者使用手機錢包進行交易。此外，有760 萬人在便利店零售店進行支付，有 320 萬筆交易在自動售賣機上，270 萬人進行交通支付，260 萬筆

9、 交易發(fā)生在雜貨店，150 萬人進行餐飲支付。經(jīng)過幾年發(fā)展，目前 47%勺日本人 已經(jīng)開始使用非接觸支付手機。NFC 技術(shù)的移動支付功能令人興奮，近距離的信息傳輸功能也一樣強大。 隨著NFC 技術(shù)的成熟以及越來越多支持 NFC 功能的設(shè)備和終端問世，歐洲一些 發(fā)達國家開始利用該技術(shù)，改造原本笨重、成本高昂的戶外公共信息大屏幕， 通過將基于 NFC的標(biāo)記粘貼在公交車站等公共場所的墻壁上，給市民提供更豐 富的交通路況信息。在法國的斯特拉斯堡，公共場所已經(jīng)安裝了約1500 個標(biāo)記。候車乘客只要將支持 NFC 技術(shù)的手機在公交站臺上輕輕揮動，就能獲知下一班公共汽車幾點 到站以及附近是否有公共自行車出租

10、?；ヂ?lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴，也在 NFC 支付方面加緊跨界合作的進程。2014 年 6 月 18日，支付寶對外宣布了 “未來公交”計劃。而屬于該計劃的一款具體產(chǎn) 品，就是聯(lián)合住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 IC 卡應(yīng)用服務(wù)中心發(fā)布的“城市一卡通”。據(jù)了解，用戶在使用時，運用支持近場支付功能的手機登陸支付寶錢包， 進入應(yīng)用中心的服務(wù)項“城市一卡通”，再申請一張?zhí)摂M卡、進行充值，即可 使用手機“刷卡”乘坐公交。在支付寶看來，公交卡為日常使用率極高的工具 之一，若能通過推廣虛擬公交卡培養(yǎng)起用戶使用NFC 手機刷卡的習(xí)慣，對于鞏固支付寶的地位極為有利。因為，一旦占據(jù)了移動交通的服務(wù)入口，就完全可 以作為NFC 中各虛擬卡

11、的充值入口及信息呈現(xiàn)出口。根據(jù)東方網(wǎng) 2014 年 8 月 7 日消息：據(jù)勞動報報道，乘公交、搭地鐵、 坐輪渡、都市人幾乎人手一張交通一卡通。昨天，上海聯(lián)通攜手上海公共交通 卡股份有限公司，推出“上海聯(lián)通交通卡”業(yè)務(wù)，這意味著市民今后可以用手 機來替代交通卡，直接刷手機坐公交。并且，聯(lián)通交通卡享受與普通交通卡相 同的優(yōu)惠折扣政策。2014 年 5 月 27 日的 NFC 全手機產(chǎn)業(yè)峰會上，中國銀聯(lián)助理總裁胡瑩高調(diào) 向與會的商業(yè)銀行、手機生產(chǎn)商、芯片技術(shù)供應(yīng)商等表態(tài)。經(jīng)過漫長的基礎(chǔ)性 建設(shè)，在外部競爭加劇的觸動下，中國銀聯(lián)主導(dǎo)推進的NFC 產(chǎn)業(yè)在 2014 年有了更多發(fā)力的跡象。在中國，NFC

12、標(biāo)準(zhǔn)化的進程始于 2012 年，中國銀聯(lián)建立的 13.56MHz 移動 支付企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)被確立為移動支付國家標(biāo)準(zhǔn)。此后數(shù)年，產(chǎn)業(yè)各方致力于受理環(huán) 境的改善和技術(shù)、服務(wù)的籌備，銀聯(lián)、手機芯片廠商、通信運營商、商業(yè)銀行 合作推出了一些試點，但這并不能掩蓋產(chǎn)品普及率有限的事實。近期新型移動 支付模式的出現(xiàn)，更觸動著 NFC 產(chǎn)業(yè)鏈各方的神經(jīng)?！拔磥淼囊苿又Ц妒悄膫€ 標(biāo)準(zhǔn)、哪個方向來推進，一直都存在質(zhì)疑，運營商也在推自己內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)。胡 瑩表示從銀聯(lián)角度來說，我們一直是以堅定不移的態(tài)度朝著NFC 的方方向再走。” 2014 年，中國銀聯(lián)計劃完成 100 家成員銀行的接入。在手機廠商方面， 三星、HTG 小米

13、、魅族、OPPO 步步高，中興，華為，酷派等都推出了NFC全手機產(chǎn)品，蘋果公司與銀聯(lián)的合作雖未證實，但是已有了傳聞。這些合作都 是為了實現(xiàn) NFC 在未來每一臺手機、每一個手機銀行、手機錢包應(yīng)用中成為標(biāo) 配功能。隨著智能手機的普及、3G/4G 網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，手機這種人們生活中最常 用、最便利的個人移動終端將會改變整個終端體系的結(jié)構(gòu)，成為未來最主要的 支付工具。NFC 與手機相結(jié)合，必將開啟了移動互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的融合新時代。NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第6頁3 項目主要研究開發(fā)內(nèi)容3.1 基于 NFC 的公交系統(tǒng)你是否有過這樣的經(jīng)歷：正在公交站臺打電話的時候，公交車已經(jīng)到達， 此時你一手拿著手機通

14、話，一手慌忙去掏公交卡或者零錢，踉踉蹌蹌、狼狽不 堪地擠上公交車。此時，你也許會感嘆，假如手機擁有公交卡的功能，那么就 可以一邊打電話，一邊將手機移向刷卡機旁輕松完成支付。和傳統(tǒng)的買票以及 刷卡比起來，這種手機支付方式讓人感覺更酷。這一切都不再遙遠，NFC 技術(shù)和公交的聯(lián)姻，讓我們的公交出行將會變得更加輕松便捷。3.2 萬能標(biāo)簽除了支付功能外，新一代的 NFC 產(chǎn)品解決方案提供的標(biāo)簽服務(wù)同樣精彩。 對于一部已經(jīng)配備 NFC 功能的手機，只需一枚幾元的小小標(biāo)簽，便可以為你提 供多種個性化的服務(wù)。舉例來說，你是否還在為不同場合手機調(diào)振動還是聲音、 wifi 是關(guān)閉還是打開，以及繁瑣的手機名片輸入而

15、發(fā)愁？別擔(dān)心，一枚小小 的標(biāo)簽為你解決諸上所有問題，打開手機的NFC 功能，將空白標(biāo)簽靠近手機，嘟的一聲， 你便可以在這個標(biāo)簽中輸入許許多多的復(fù)合功能， 例如“進單位手 機開 wifi、聲音調(diào)振動、屏幕亮度改為 50%，當(dāng)你進入單位，只需將手機在 標(biāo)簽上輕松一貼，所有設(shè)置自動完成。同樣，對于一個將個人信息已經(jīng)納入標(biāo) 簽中的人，你只需將手機靠近這個標(biāo)簽，有關(guān)這個人的信息就會自動保存到你的手機中， 這相較于遞名片再錄入手機的繁瑣過程無疑提高了效率。 此外， 新 一代 NFC產(chǎn)品的標(biāo)簽服還可以用于防止老人、兒童走失。用戶可以將有關(guān)老人 和小孩子的個人信息輸入到標(biāo)簽之中，也可以將自動撥號輸入到標(biāo)簽之中

16、；將 這個標(biāo)簽貼在老人和兒童隨身處（如書包、錢包、皮帶等等），如果發(fā)生走失 情況，只需將手機靠近標(biāo)簽，電話就會自動撥號其家人，如果手機不在身邊， 那么民警在尋找其家人時也可以將有NFC 功能的手機貼近標(biāo)簽從而獲得其個人 信息或聯(lián)系其家屬。然而，新一代 NFC 產(chǎn)品解決方案的現(xiàn)實意義還遠不止這些， 就零售領(lǐng)域來說，NFC 可以通過結(jié)合無線優(yōu)惠券、會員卡和支付選擇擴展和提 升現(xiàn)代購物體驗。消費者可以用個人應(yīng)用程序掃描產(chǎn)品貨架上的NFC 標(biāo)簽，獲得關(guān)于該產(chǎn)品更加個性化的信息。例如，假設(shè)顧客對花生過敏，通過掃描產(chǎn)品， 你的NFC 設(shè)備能自動檢測出該產(chǎn)品是否含有花生并做出提醒。當(dāng)然顧客還可以 通過觸碰N

17、FC 標(biāo)簽來獲得信息、增加到購物籃、獲得優(yōu)惠券等等。就市場營銷 來說，用戶只需用 NFC 手機在 NFC 海報、廣告、廣告牌或電影海報上揮一揮就 可以立即獲得產(chǎn)品或服務(wù)的信息。除此之外，NFC 還可以實現(xiàn)設(shè)備之間的共享，這項功能對于需要協(xié)作的場所非常有用，如需要分享文件或多個玩家進行游戲 的時候。只要將兩部配有 NFC 功能的手機靠近，在很短的時間內(nèi)便可以完成設(shè) 備間的資源共享。NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第7頁3.3 在支付和票務(wù)方面的應(yīng)用NFC 技術(shù)豐富和發(fā)展了智能卡付款和智能票務(wù)方案，使 NFC 手機能夠作為 付款和購票裝置，與現(xiàn)金和其他傳統(tǒng)付款方式相比，啟用 NFC 手機的付款和票 務(wù)

18、功能更加方便快捷，而且用戶還能對小額付款建立記錄。所謂 NFC 手機支付，簡單地說就是通過 NFC 技術(shù)，使手機具有銀行卡與 交通卡的功能，這樣人們可以就像刷銀行卡和公交卡那樣“刷”手機消費，例 如：在快餐店，通過 NFC 手機接觸電子菜單點餐，使用 NFC 手機的電子錢包或 者信用卡功能支付費用，下載優(yōu)惠券享受折扣，而且可以用手機的點對點模式 與他人共享優(yōu)惠。電子票證是以電子方式儲存訪問權(quán)限，消費者可以購買此權(quán)限獲得入場 權(quán)，整個電子票證購買過程只需要幾秒鐘，節(jié)省排隊購票時間，檢票時，用戶 只需要將 NFC手機靠近安裝在入口轉(zhuǎn)柵上的閱讀器檢查票證的有效性后允許進 入。3.4 在醫(yī)療健康方面的

19、應(yīng)用在醫(yī)療健康領(lǐng)域，利用 NFC 標(biāo)簽，主治醫(yī)生不但可查詢與病人相關(guān)的病例, 而且可以了解病人此前已接受的治療。主治醫(yī)生在進行掃描過程中，該醫(yī)生的 相關(guān)信息也該存儲到相應(yīng)數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，通過這種方式，不但可加強對單個病人 的治療，還可以建立強大的醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫。3.5 在智能媒體方面的應(yīng)用利用 NFC 手機的讀寫器功能，用戶只需要接觸智能媒體即可獲取豐富的信 息，下載相關(guān)內(nèi)容，此智能媒體帶有一個成本很低的NFC 標(biāo)簽，使用 NFC 手機讀取就能發(fā)現(xiàn)當(dāng)前環(huán)境下豐富多樣的服務(wù)項目，如：在一些旅游城市，游客用 NFC 手機對準(zhǔn)智能海報中的 NFC 標(biāo)簽來獲取有關(guān)旅游景點和路線的信息。這樣 一來，不但利于

20、信息更新，而且減少了旅游宣傳小冊子的反復(fù)印刷，節(jié)約資源， 利于建立環(huán)境友好型社會。智能家居的快速發(fā)展，于手機融合將成為一種必然的趨勢，通過建立觸控 式應(yīng)用系統(tǒng)用手機接觸存儲相應(yīng)設(shè)備信息的NFC 標(biāo)簽，與家居設(shè)備連接信息交換媒體共享，從而實現(xiàn) NFC 智能手機與智能家居的融合，如：高清晰立體音響 系統(tǒng)可以提供超酷的音樂體驗，但把手機連接到立體音響往往需要專門的電纜 或配線，若建立一種應(yīng)用程序，把含有連接信息及揚聲器的NFC 標(biāo)簽貼與立體音響之間，手機接觸標(biāo)簽時，手機中的音樂就可以立即在音響中播放。3.6 基于 NFC+3G 技術(shù)的停車收費系統(tǒng)現(xiàn)有的停車收費系統(tǒng)一般采用人工收費和刷卡收費其中，人工

21、收費除了 需耗費大量人力資源外，還容易出現(xiàn)多收、少收和漏收的情況，效率低下而 刷卡收費是使用指定地點辦理的 IC 卡刷卡進行停車消費，但既有的通過刷IC卡進行收費的停車場互不兼容，每使用一個系統(tǒng)就要求用戶帶一張卡，給用戶 帶來了極大的不便用戶不能得到實時消費信息，且消費明細難以查詢?yōu)榱?彌補以上收費NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第8頁方式的不足，本文提出了一種基于NFC 十 3G 技術(shù)的停車收費系統(tǒng)它將 NFC 技術(shù)集成在人們出門必帶的移動設(shè)備上，減少了用戶的帶卡量，給用戶帶來了方便在付費時，該系統(tǒng)只需車主刷兩下移動設(shè)備即可它不但 具有刷卡收費優(yōu)點，且消費后會得到實時賬單此外，用戶也可通過3G

22、網(wǎng)絡(luò)獲取和查詢相應(yīng)的消費信息同時，在出入口設(shè)置攝像機獲取車牌信息，將車 牌號與移動設(shè)備號碼捆綁在一起作為停車數(shù)據(jù)，大大減少偷換車現(xiàn)象的發(fā)生， 從而保證了車輛的安全.3.7 基于 NFC 的電費移動支付系統(tǒng)傳統(tǒng)的電費付費存在步驟繁瑣、費時費力等弊端，將近場通信NFC 技術(shù)、移動終端、3G 移動支付等技術(shù)應(yīng)用到電費付費過程，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于 NFC 的電費移動支付系統(tǒng)，以滿足方便快捷的電費付費需求。電費付費包括抄 表和支付兩個步驟。該系統(tǒng)將NFC 技術(shù)應(yīng)用到電表和手機終端，由用戶使用NFC 手機讀取 NFC 電表數(shù)據(jù)并上傳到電力公司來實現(xiàn)遠程抄表過程，并結(jié)合移 動支付技術(shù)實現(xiàn)支付過程。電費付費

23、是人們?nèi)粘Ｉ畹谋夭豢缮俚牟糠帧鹘y(tǒng) 電費付費過程存在手續(xù)繁瑣、費時費力等弊端，人們急需方便快捷的付費方式。 針對這一需求，我們可以提出基于 NFC 的電費移動支付系統(tǒng)，結(jié)合 NFC 技術(shù)和 移動終端的優(yōu)勢，將移動支付技術(shù)應(yīng)用到電費付費服務(wù)中，將物聯(lián)網(wǎng)的新應(yīng)用 和已有公共服務(wù)平臺緊密結(jié)合在一起。該系統(tǒng)設(shè)計的付費模式思想還可以進一NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第9頁步拓展到水費、氣費的付費服務(wù)，適應(yīng)了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，具有廣闊的 應(yīng)用前景和實用價值。下面我們通過圖 3.1 就能很清楚的知道基于手機的刷卡支付在未來會給人 們的生活帶來很大的便利，使人們真正的享受到電子現(xiàn)代化，享受電子時代給 人們

24、生活帶來的方便與快捷。圖 3.1 基于手機的刷卡支付4 項目實施方案4.1 SIMpass 方案：SIMpass 是一種基于雙界面技術(shù)的解決方案，將傳統(tǒng)的接觸式SIM 卡和支持非接觸式支付的射頻卡封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)形狀的卡片中。其中SIMpass 的接觸接口符合 ISO 7816 標(biāo)準(zhǔn).非接觸接口符合 ISO 14443 標(biāo)準(zhǔn)。SIMpass 的非接 觸式采用 13.56MHz 頻率.由于頻率較低， 不利于天線的小型化設(shè)計， 射頻天 線必須使用外置：一種是采用外置線圈（天線）方式，具體由平面天線線圈、延長柄、觸點組成。該方案成本低廉.但不能應(yīng)用于后蓋與電池一體的手機終 端。一種是采用修改手機終端硬

25、件方式.在手機上增加射頻天線，實現(xiàn)天線與 手機的一體化。第一種天線連接方案成本小，線圈易損壞，硬件連接不穩(wěn)定， 可靠性較差；第二種天線連接方案成本大，硬件穩(wěn)定性、可靠性相對第一種方 案有所改善。4.2 NFC 方案4.2.1 NFC 方案該方案中 NFC 功能芯片和天線與手機的其他部分及 SIM 卡相獨立，但 NFC 模塊與手機共用電池。如圖 4.1，電池有電時，NFC 模塊可在主動、被動和雙儲值券行業(yè)應(yīng)用個人應(yīng)用NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第10頁向三種模式下工作；電池斷電時，只能在被動模式下工作，相當(dāng)于普通的一卡 通。手機開關(guān)機對 NFC 模塊無影響，即在手機關(guān)機時也可使用 NFC 功能。

26、實現(xiàn) 方式有兩種：一是定制手機，將天線集成在手機電池或主板上，使NFC 應(yīng)用與手機融為一體，工作穩(wěn)定可靠，但需更換手機；二是將天線與NFC 芯片直接相連，然后與電池緊貼放在電池和手機后蓋之間，用戶不需更換手機，此方案的不足在于，天線連接的可靠性不高；此外對手機的內(nèi)部尺寸有特殊要求，增加 天線之后影響了手機的便攜性。此方案的 NFC 模塊不能和手機的處理器或 SIM卡通信，用戶和電信運營商無法通過手機控制NFC 模塊。這會造成信用卡發(fā)行商和手機制造商單獨接觸，完全脫離電信運營商的市場格局。另一方面，若要 將 NFC模塊收發(fā)的信息與蜂窩網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，須在NFC 模塊和手機基帶芯片間建立接口，且各層

27、的設(shè)計都必須繞開運營商的控制，也無法直接讀寫SIM 卡，軟硬件設(shè)計將變得非常復(fù)雜。此方案的優(yōu)點是對不同技術(shù)、不同信用卡發(fā)行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，應(yīng)用技術(shù)也比較成熟，比較適合試點 期的項目。4.2.2 eNFC 方案此方案又稱為手機和 SIM 卡的融合方案，分離了應(yīng)用層和底層功能，把 NFC應(yīng)用放在 SIM 卡中，把 NFC 功能芯片放在手機中，如圖 4.2，以解決兼容 性問題。由于 SIM 卡容量較大，可將重要信息（如信用卡賬號、員工卡號）存 儲在 SIM 卡中，且 SIM 卡存儲的安全性更高，對 SIM 卡只需增加一個管腳。用 戶更換 SIM 卡時，可以帶走現(xiàn)有的交易數(shù)據(jù)，實現(xiàn)

28、徹底的機卡分離。此方案可 簡化 NFC 模塊和手機間的通信結(jié)構(gòu)，使 NFC 的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更為流暢，也使電信運 營商和信用卡發(fā)行商共同加入到市場中來。缺點是NFC 模塊和 SIM 卡間需要高速傳輸，保證實時性和操作的快捷，但這種通信協(xié)議目前尚未標(biāo)準(zhǔn)化，目前法 國巴黎交通系統(tǒng)采用了此種方案。圖 4.1 NFC 方案示意圖NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第11頁圖 4.2 eNFC 方案示意圖POS機NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第12頁423 NFCSD 方案NFCSD 方案也是一種卡和手機終端結(jié)合的方案。將雙界面智能卡（安全芯 片）內(nèi)建于 SD 卡中，RF 天線集成于手機中，和手機應(yīng)用接口也使用標(biāo)準(zhǔn)的S

29、D接口解決方案。傳統(tǒng)的 SD 存儲卡里。SD 控制芯片只連接閃存，無法再外接一 個安全模塊；該解決方案需要重新設(shè)計 SD 卡，使得 SD 安全控制器可以同時連 接閃存模塊和安全模塊，實現(xiàn)同步的讀寫訪問。并且由于現(xiàn)場支付手機需要增 加 RFID 天線，用戶需要更換手機。4.3 RF-SIM 雙界面智能卡方案該方案基于一種雙界面智能 SIM 卡，支持非接觸式應(yīng)用，同時也可實現(xiàn)普 通手機SIM 卡的功能，在接聽撥打電話、收發(fā)短信時不影響非接觸式操作，又 能通過附于其上的 RFID 模塊、天線與讀卡器進行近距離無線通信，從而將手 機的使用擴展至手機現(xiàn)場支付和身份認證等領(lǐng)域（見圖4.3 ）。RF-SIM

30、 技術(shù)通過在 SIM 卡中內(nèi)嵌 RFID 模塊和天線， 擴展了非接觸通信功能， 通信距離可在 10-500cm內(nèi)自動調(diào)整是一種有源標(biāo)簽， 標(biāo)簽工作時需要由電池提供能量并定 時主動以一定的頻率向外拉送信息，當(dāng)電池沒電時，標(biāo)簽不能進行正常工作。 RFID-SIM 技術(shù)的最大優(yōu)點是終端用戶不需要更換手機，降低了用戶的進入門檻。 但由于 RFID-SIM 技術(shù)采用了2.4GHz 通信頻率，與銀行目前基于 13.56MHz 的 NFC 標(biāo)準(zhǔn)相沖突，增加了推廣的難度。圖 4.3 雙界面智能卡方案4.4 藍牙+ NFC 方案該方案的核心是藍牙轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部包含藍牙和NFC 模塊，模塊間可用RS232 接口連接

31、。使用時，手機先通過藍牙與轉(zhuǎn)換器連接，轉(zhuǎn)換器內(nèi)部將消息 轉(zhuǎn)換格式并發(fā)送給 NFC 模塊，再由 NFC 莫塊與具有 NFC 功能的 POS 機連接，如 圖 4.4，該方案適用于初期大多數(shù)手機有藍牙而無NFC 功能的情況，轉(zhuǎn)換器可集成在 POS 機中，這樣具有藍牙或 NFC 功能的手機都可進行支付且不用攜帶卡 片。由于藍牙模塊成本相對較高，還要和 NFC 模塊集成，增加了 POS 機的成本, 不利于廣泛部署；藍牙通信和轉(zhuǎn)換器模塊間通信的安全性也比NFC 模式低。藍牙轉(zhuǎn)化器NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第13頁圖 4.4 藍牙+NFC 方案示意圖5 方案的分析和確定方案衡量 RFID 系統(tǒng)性能的重要指

32、標(biāo)包括丁作距離+讀寫速度，穩(wěn)定性和可靠性, 成本和兼窖性這些性能指標(biāo)與通信協(xié)議、射頻選擇、天線和電磁特性射頻系統(tǒng) 設(shè)計和物理實現(xiàn)等因素有直接關(guān)系， 手機支付的手機現(xiàn)場刷卡方式實現(xiàn)需要綜 合考慮以下因素表 1 將主要從這些方面就各種解決方案進行對比分析：解決方案對比表-解決方案指標(biāo)SIMpass 方案NFC 方案RF-SIM藍牙+ NFC簡易天線改造終端N FC-SDNFCeNFC工作頻率13.56MHZ13.56MHZ2.4GHZ2.4GHZ感應(yīng)距離較短（10cn）較短（10cn）較長(10cm-500cn)較長(10cm-100cm數(shù)據(jù)傳輸速率106kbps424kbps1Mbps1Mbps

33、與終端關(guān)聯(lián)性無關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)無關(guān)聯(lián)穩(wěn)定性差好好好好好好可靠性差好好好好中中成本（構(gòu)成）SIM 卡、天線SIM 卡、手機 終端、天線SD 射頻模塊SIM 卡射頻模塊SIM 卡、射頻模塊RF-SIM 卡藍牙模塊NFC 模塊兼容性占用了 SIM 卡的C4、C8 預(yù)留管腳好占用了 SIM 卡的 C4 C8 預(yù)留管腳好與現(xiàn)有的公交 銀行 PO機不兼容與現(xiàn)有的公交 銀行PO 機不兼容工作模式被動感應(yīng)被動感應(yīng)被動感應(yīng)被動感應(yīng)被動感應(yīng)主動發(fā)射信息 需要電池供電主動發(fā)射信息 需要電池供電表 1 解決方案對比表由表 1 可知：（1）SIMpass 方案占用了規(guī)劃為大容量 SIM 卡高速接口的 C4 C8 管腳，

34、與 SIM 卡的未來發(fā)展沖突，從長遠角度看，SIMpass 方案不適合發(fā)展。讀寫速度的快慢影響手機手機刷卡支付的交易處理時間，速度越高，交互時 問越短，安全性和可靠性越高。從這個角度看，SIMpass 方案表現(xiàn)較差。SIMpass 簡易天線方案成本最小短期推廣最容易；但是簡易無線在穩(wěn)定性 方面較差，用戶拆后蓋換電池操作可能會使得夭線折斷，影響正常使用。考慮 因此產(chǎn)生的投訴和用戶抵觸情緒對推廣帶來的影響，不建議采用該方案。SIMpass 改造終端方案需要定制手機終端成本與 eNFC 方案接近。 鑒于此，不建議采用 SIMpass 方案。（2）目前 RF-SIM 方案成本小，看似最理想的方案，其實

35、并非如此。工作距離是射頻系統(tǒng)的最重要的固素。對手機刷卡支付來說，感應(yīng)距離越短， 越能保證數(shù)據(jù)在空互中的安全和可靠，而影響感應(yīng)距離的主要因素是標(biāo)簽的工 作頻段，從這個角度看。RF- SlM 方案不適臺手機刷卡支付的場景需求。RF-SlM 方案通過控制信號強度、利用輻射信號不一致的特性結(jié)臺陣列天線和圖譜識別等技術(shù)將工作距離控制在 5cm 內(nèi)，信號的不穩(wěn)定會給支付過程帶來 影響。2.4GHz 屬于全球通用頻段，支持藍牙、 WiFi、Zigbee、UWB 等設(shè)備，甚至微 波爐等都會對 RF-SIM 卡與讀寫器的交互產(chǎn)生干擾。RF SIM 方案在兼容性上表現(xiàn)較差，目前銀行銀聯(lián)都采用13.56MHz PO

36、S 機NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第14頁不兼窖。雖然可以通過改良使得 POS 機同時支持兩個 J 工作頻段，但這種方法 需要不停地校正頻點。RF SIM 采用主動供電模式，即當(dāng)手機電池沒電時，射頻功能不能正常使用，影響用戶的便捷和安全方面的刷卡支付體驗：另外，在 VCC 電壓為 3.3V、時鐘 頻率為 4MHz 條件下，RF SIM 卡在工作狀態(tài)時消耗的電流是 18mA 對用戶的 手機正常待機使用有影響。鑒于此，不建議采用 RF SIM 方案。（3）NFC 方案中，NF SlM 卡方案存在 C4 C8 管腳占用問題，不建議選用； 從業(yè)推廣維度看，eNFC 方案 比 NFC-SD 卡方案更適合

37、。NFC-SD 卡方案的 SD 卡需要專門設(shè)計，成本較高。eNFC 方案可以借助 SIM 卡空中下載渠道實現(xiàn)空中圈存功能。（4）藍牙+NFC 方案目前藍牙+NFC 方案看似理想，其實并非如此。2.4GHz 屬于全球通用頻段，支持藍牙、 WiFi、等設(shè)備，甚至微波爐等都會對 NFC模塊讀寫器的交互產(chǎn)生干擾。藍牙+NFC 方案在兼容性上表現(xiàn)較差，目前銀行銀聯(lián)都采用13.56MHz 與 POS機不兼窖。雖然可以通過改良來兼容 POS 機，但這種方法成本太高。藍牙+NFC 方案采用主動供電模式，即當(dāng)手機電池沒電時，藍牙模塊不能正常 使用，影響對 NFC 模塊的控制，從而影響用戶便捷和安全方面的刷卡支付

38、體驗。綜上所述，手機刷卡支付的最理想解決方案是基于eNFC 的方案。6 技術(shù)路線、主要創(chuàng)新點、合作方式6.1 技術(shù)路線確定 NF（手機的系統(tǒng)架構(gòu)：即手機系統(tǒng)平臺和 eNFC 勺技術(shù)方案，主要考慮手機系統(tǒng)平臺需要具備的能 力，eNF（技術(shù)方案的能力，以及手機平臺和 NF（平臺的整合，包括系統(tǒng)的接口定 義和電源的管理。確定手機的內(nèi)部機構(gòu)結(jié)構(gòu)和 NF（天線的設(shè)計：對于 NF（天線根據(jù)手機內(nèi)部結(jié)構(gòu)來選擇合適的放置位置和材質(zhì)，同時通過理 論計算確定天線的類型、尺寸和材質(zhì)。繪制線路圖、加工和調(diào)試 NF（手機的功能電路板，以及設(shè)計 NF（天線：主要是設(shè)計電路圖和布線圖，制成樣品。采用 Pspice 仿真軟件

39、模擬線圈天 線電磁耦合的相對關(guān)系，設(shè)計天線和匹配電路，測試 NF（天線的參數(shù)，對天線回 路進行阻抗匹配，調(diào)試 NF（模塊的整體性能。與手機相結(jié)合做整機測試：主要是測試 NF 手機的功能，確認硬件設(shè)計的正確。對手機天線的性能進行整機測試，確認 NF 天線和手機天線的隔離度和實際性能的影響。NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第15頁6.2 主要創(chuàng)新點系統(tǒng)地研究 NF（手機系統(tǒng)架構(gòu)結(jié)構(gòu)，總結(jié)基本的硬件設(shè)計方法，所設(shè)計的NFC手機方案的主要特點是在手機沒有電的情況下，也可以實現(xiàn)電子支付的操作，并且該系統(tǒng)方案很容易應(yīng)用到不同的手機平臺上，在實際工程上具有很好的應(yīng)用價值。設(shè)計的 NF（手機結(jié)構(gòu)緊湊，同時支持卡模

40、式和電子錢包的功能，其最遠刷卡距離可達到 5 厘米。6.3 合作方式本項目我們采用中外項目合作研究的方式，并與我省的生產(chǎn)企業(yè)合作，聯(lián)合 進行技術(shù)攻關(guān)和樣機研制。其中國外項目合作單位（加拿大卡爾加里大學(xué)）主 要負責(zé)核心技術(shù)的理論探索和計算機仿真設(shè)計， 對項目研發(fā)提供技術(shù)指導(dǎo)和支 持； 國內(nèi)項目承擔(dān)單位 （寧波大學(xué)通信技術(shù)研究所）主要負責(zé)核心技術(shù)的實驗 驗證，電路優(yōu)化設(shè)計，樣機設(shè)計、制造和調(diào)試，產(chǎn)業(yè)化工藝流程設(shè)計。國內(nèi)項 目合作單位（某家電子公司）負責(zé)器件采購，樣機的加工制作，項目后期的小 批量試產(chǎn)，以及項目完成后進行產(chǎn)業(yè)化大批量生產(chǎn)。7 現(xiàn)在工作基礎(chǔ)和條件7.1 基本情況項目申報依托單位是所在學(xué)

41、科系浙江省“重中之重”學(xué)科。所在項目組先 后研發(fā)成功了無線中繼直放站、無線移動可視對講機、全數(shù)字對講機等系列產(chǎn) 品，已成功完成樣機開發(fā)或已成功產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)生了很好的社會和經(jīng)濟效益。在 電子終端音視頻信息處理等方面，取得了創(chuàng)新性的研究成果，在省內(nèi)外已形成 了相當(dāng)影響。7.2 中外雙方前期合作基礎(chǔ)中方項目負責(zé)人劉太君教授自 2000 年到 2005 年在加拿大蒙特利爾大學(xué)工學(xué) 院攻讀博士學(xué)位，主要從事射頻功放的優(yōu)化設(shè)計和數(shù)字預(yù)失真線性化技術(shù)的研 究。與該研究中心合作開展了國家自然科學(xué)基金資助項目的研究：“未來寬帶 無線通信系統(tǒng)的基 于記憶型 射頻數(shù)字 預(yù)失真的功 放線性 化技術(shù)研究”60771066

42、, 2007 年。2006 年 5 月，受寧波大學(xué)邀請，吳柯教授專程訪問了寧波大學(xué)，與學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、 相NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第16頁關(guān)研究方向?qū)W術(shù)骨干進行了比較深入的交流，為雙方的長期合作打下了堅實 的基礎(chǔ)。此后，該教授多次訪問寧波大學(xué)，促進了雙方的了解。2007年 5月 17日,該教授在寧波大學(xué)正式受聘為寧波大學(xué)首位包玉剛講座教授，并向?qū)幋髱熒?了題為“ Substrate Integrated Circuits-A Paradigm for Future GHz andTHz Electro nic And Photo nic Systems” 的學(xué)術(shù)報告。2007 年 11 月，吳

43、柯教授再次來到寧波大學(xué)， 被聘請擔(dān)任寧波大學(xué)多媒體通信教育部工程研究中心技術(shù) 委員會主任。2008 年 6 月，吳柯教授作為海外學(xué)術(shù)大師，組織了一支由十多名國 際知名的專家學(xué)者組成的海外研究團隊， 和寧波大學(xué)一起申報成功了教育部和 國家外專局聯(lián)合資助的教育部高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計劃（簡稱“11T 計劃）項目：寧波大學(xué)“寧波新技術(shù)與系統(tǒng)創(chuàng)新引智基地”。2008 年 6 月，我校與蒙特利爾大學(xué)工學(xué)院簽署了在光纖無線電、射頻功放、 軟件無線電、無線定位、無線傳感網(wǎng)絡(luò)、微波和毫米波電路、寬帶無線通信等 領(lǐng)域的科研合作及互派研究人員等合作協(xié)議。7.3 項目組科研工作條件項目組技術(shù)團隊包括擁有教授、副教授

44、、博士10 余人，在讀博士、碩士生50 余名，電子與通信產(chǎn)品開發(fā)專職工程師 8 名，軟硬件研發(fā)人員總計近 50 余人。項目組技術(shù)依托的研究所現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備齊全的實驗室面積500 多平方米，提供“ Advaneed Design System （ADS） ”、“ High Frequency StructureSimulator （HFSS） ”、“ SystemVud、“ Matlab ”等電路仿真、設(shè)計、數(shù)值分 析軟件，現(xiàn)有帶矢量信號發(fā)生器的頻譜分析儀Agile nt E4445A、頻譜分析儀 HP8561E、矢 量信號發(fā)生器 Agile nt ESG E4438CC ESG-信 號 發(fā)

45、生器 Agile nt E4432B邏輯分析儀 Agile nt 1670G、混合信號示波器 Agile nt 54833D 和 54622D CDM 綜測儀HP 8924E 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 HP 8752C 功率計 HP 437B 噪聲系數(shù)測 量儀 HP 8970B DS開發(fā)系統(tǒng)等儀器測試設(shè)備。 已經(jīng)具備射頻功率放大器線性化 測試系統(tǒng)所需的矢量信號發(fā)生器、矢量信號分析儀、頻譜儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 等關(guān)鍵設(shè)備。綜上所述，項目承擔(dān)單位具備基于 NF（移動支付系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)技術(shù)、開發(fā)環(huán) 境和人才條件優(yōu)勢。8 市場前景在 2014 年 9 月 10,iphone6 的發(fā)布會現(xiàn)場，iphone6 率先推出

46、了首款配備 NF（移動支付設(shè)備的手機，在蘋果的引領(lǐng)之下，NF（將成為移動支付的主流技術(shù)，二維 碼等技術(shù)或?qū)⒈贿吘壔?。有媒體報道 10 月“蘋果支付”將在美國率先啟用，隨后向全球推廣。業(yè)內(nèi) 都在等NFC 手機移動支付系統(tǒng)非密第17頁待和觀察蘋果對于移動支付會帶來何種巨變。 美國投資銀行摩根史丹利 周二在一篇分析報告中指出，蘋果支付將會給移動行業(yè)帶來一種硬件化的新思 維，除了全世界的 NFC攵款設(shè)備將大增之外， 那些沒有智能手機硬件支持的純支 付服務(wù)商， 可能處于不利地位。摩根史丹利公司的分析師 Smittipon Srethapamote 表示，在蘋果的引領(lǐng)之下，移動支付工具將會朝著硬件化的方向 發(fā)展， 硬件支付工具將取代基于純互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的“軟件類支付”。NF（支付的發(fā)展，需要廣大的商超百貨以及街頭的商戶，