1．引言
        隨著手機(jī)的快速普及,，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)支持的上下行數(shù)據(jù)速率不斷提高，新的應(yīng)用尤其是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用不斷涌現(xiàn),，手機(jī)成為人們身邊不可缺少的信息終端,。越來(lái)越多的人用手機(jī)代替手表、記事本,、MP3,，是否有一天我們的錢(qián)包和鑰匙也會(huì)讓位于手機(jī)，使我們的生活更加方便,，更加安全呢,？
        近場(chǎng)通信NFC（NearFieldCommunication）技術(shù)將讓這一切變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。繼廈門(mén),、廣州和北京之后,，上海成為諾基亞下一個(gè)推行NFC手機(jī)支付的城市[1]。近日,，諾基亞宣布,，從1月9日開(kāi)始，通過(guò)使用具有NFC（NearFieldCommunication近場(chǎng)通信）技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的手機(jī)銀行卡非接觸支付試點(diǎn)項(xiàng)目,，開(kāi)始在上海投入運(yùn)營(yíng)。
        基于近場(chǎng)通信技術(shù)的手機(jī)應(yīng)用將會(huì)成為移動(dòng)增值業(yè)務(wù)的下一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用[2],。本文給出了非接觸支付在移動(dòng)終端側(cè)的4種實(shí)現(xiàn)方案,，分析了各種方案的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，在對(duì)4種方案進(jìn)行充分比較的基礎(chǔ)上得出了終端/卡協(xié)作方案是目前比較理想的方案,。

        2．非接觸支付技術(shù)簡(jiǎn)介
        目前,，非接觸支付技術(shù)主要包括以下幾種：飛利浦的MIFARE技術(shù)、索尼的FeliCa技術(shù)和NFC技術(shù),。其中飛利浦的MIFARE技術(shù)和索尼的的FeliCa技術(shù)是非接觸式智能卡領(lǐng)域的兩強(qiáng),，基于前者的智能卡已部署約12億片，后者也已部署約1.7億片,。NFC技術(shù)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO18092,、ISO21481標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO14443,、ISO15693,、MIFARE,、FeliCa等射頻標(biāo)準(zhǔn)，符合歐洲計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)的EMCA-340,、352和356標(biāo)準(zhǔn),。這使NFC技術(shù)充分具備了未來(lái)近距離無(wú)線互連設(shè)備所應(yīng)有的低功率、低價(jià)格,、兼容性等特點(diǎn),，而使NFC成為近距離無(wú)線互連領(lǐng)域一種極富競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。
        近場(chǎng)通信（NearFieldCommunication,NFC）是由非接觸式射頻識(shí)別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來(lái),，通過(guò)在單一芯片上集成感應(yīng)式讀卡器,、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊的功能，利用移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付,、電子票務(wù),、門(mén)禁、移動(dòng)身份識(shí)別,、防偽等應(yīng)用,。NFC采用13.56MHz作為近距離通信頻率標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO14443,、ISO15693,、Felica等射頻標(biāo)準(zhǔn)。其典型操作距離通常只有幾厘米,，運(yùn)行距離范圍在20cm內(nèi),，數(shù)據(jù)傳輸速度可以選擇106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s,，將來(lái)可提高至1Mbit/s左右,。NFC技術(shù)中信息傳遞是通過(guò)頻譜中無(wú)線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式實(shí)現(xiàn)的。
        NFC終端與其它設(shè)備通信時(shí)可以采用主動(dòng)通信模式或被動(dòng)通信模式,，主動(dòng)通信模式下通信的雙方均產(chǎn)生射頻場(chǎng),；被動(dòng)通信模式下通信雙方只有一方產(chǎn)生射頻場(chǎng)，產(chǎn)生射頻場(chǎng)的一方為另一方提供通信所需的工作電源,。
        NFC終端根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同可以采用三種不同的工作模式：卡模擬模式,、讀卡器模式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式,。在卡模擬模式和讀卡器模式下,，終端與其它設(shè)備通信時(shí)采用被動(dòng)通信模式。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下,，NFC終端與其它設(shè)備通信可以采用被動(dòng)通信模式,，也可以采用主動(dòng)通信模式。“卡模擬模式”中讀卡器是主動(dòng)設(shè)備，產(chǎn)生射頻場(chǎng),；NFC終端為被動(dòng)設(shè)備,，模擬成為一張符合ISO14443/ISO15693/Felica標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式卡片與讀卡器進(jìn)行交互。
        “讀卡器模式”中NFC終端是主動(dòng)設(shè)備,，產(chǎn)生射頻場(chǎng),；而外部的非接觸卡作為被動(dòng)設(shè)備。NFC終端具有符合ISO14443或ISO15693或Felica標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式IC卡閱讀器功能,，可以讀取采用相同標(biāo)準(zhǔn)的外部非接觸式IC卡,。“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式”中工作的雙方都分別可作為主動(dòng)設(shè)備或被動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸,。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下,，NFC終端應(yīng)符合ISO21481中的相關(guān)規(guī)定。

        3．非接觸支付移動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)方案
        非接觸支付移動(dòng)終端有別于普通終端的兩個(gè)重要特點(diǎn)是非接觸支付終端具有非接觸通信模塊和安全模塊,，其中非接觸通信模塊負(fù)責(zé)非接觸通信,，安全模塊負(fù)責(zé)存儲(chǔ)安全數(shù)據(jù)，如用戶(hù)賬戶(hù)余額等信息,。根據(jù)非接觸通信模塊和安全模塊與終端的位置關(guān)系,，非接觸支付移動(dòng)終端的實(shí)現(xiàn)方案有如下4種：貼片方案、全終端方案,、雙界面卡方案,、終端/卡協(xié)作方案。下面將一一介紹各種方案的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn),。
        解決方案一：貼片方案,。
        貼片方案的特點(diǎn)是將非接觸卡片直接貼附在終端上，與SIM卡在物理上沒(méi)有任何連接,。本方案的優(yōu)勢(shì)是終端和SIM卡無(wú)需改動(dòng),、成本低、貼片卡易于實(shí)施,，天然支持各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。劣勢(shì)是貼片卡的發(fā)放、運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)由各行業(yè)掌控,，運(yùn)營(yíng)商難以在價(jià)值鏈中體現(xiàn)價(jià)值；用戶(hù)體驗(yàn)差,；貼片卡在終端上的物理連接很難保證,，容易脫落；貼片方案只支持卡模擬模式,。
        解決方案二：全終端方案
        全終端方案的典型代表是NOKIA,。本方案的特點(diǎn)是安全數(shù)據(jù)模塊與非接觸通信模塊集成在終端主板上，天線集成在終端中。本方案的優(yōu)勢(shì)是SIM卡無(wú)需改動(dòng),，且NOKIA已有成型產(chǎn)品,，可支持NFC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，支持卡模擬模式,、讀卡器模式,、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式三種工作模式。用戶(hù)使用感受較好,。劣勢(shì)是運(yùn)營(yíng)商不能主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈,，被產(chǎn)業(yè)鏈旁路。且本方案為私有解決方案,，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化,，不利于推廣。
        解決方案三：雙界面卡方案
        雙界面卡方案的特點(diǎn)是安全數(shù)據(jù)模塊與非接觸通信模塊集成在SIM卡上,，天線與SIM卡相連,，從SIM卡引出[3]。本方案的優(yōu)勢(shì)是SIM卡由運(yùn)營(yíng)商發(fā)放,，運(yùn)營(yíng)商可以有效控制價(jià)值鏈,；部分終端無(wú)需改動(dòng)，握奇,、捷德公司已有成型產(chǎn)品,。劣勢(shì)是需要外接天線且易損壞；用戶(hù)感受較差,；SIM卡與天線的通訊占用了C4和C8兩預(yù)留接口,，影響大容量SIM卡上的相關(guān)業(yè)務(wù)；且本方案只支持卡模擬模式,；沒(méi)有相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),。
        解決方案三’：雙界面卡升級(jí)方案。
        雙界面卡升級(jí)方案與雙界面卡方案相比升級(jí)點(diǎn)在于天線做到終端或后蓋上,，與SIM卡相連,，從SIM卡引出。本方案的優(yōu)勢(shì)是：由于SIM卡由運(yùn)營(yíng)商發(fā)放,，運(yùn)營(yíng)商可以有效控制價(jià)值鏈,；且用戶(hù)感受較好。劣勢(shì)是技術(shù)不成熟,，還未有試點(diǎn)產(chǎn)品,；SIM卡與天線的通訊占用了C4和C8兩預(yù)留接口，影響大容量SIM卡相關(guān)業(yè)務(wù),；且只支持卡模擬模式,；沒(méi)有相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),；需要用戶(hù)更換終端和SIM卡。
        解決方案四：終端/卡協(xié)作方案
        終端/卡協(xié)作方案的特點(diǎn)是安全模塊集成在SIM卡上,，非接觸通信模塊集成在終端上,，天線也集成在終端上[4]。本方案的優(yōu)勢(shì)為：安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SIM卡上,，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以有效控制價(jià)值鏈,；國(guó)際主流運(yùn)營(yíng)商認(rèn)可該方案，并通過(guò)GSMA協(xié)調(diào)價(jià)值鏈各方推動(dòng)該方案,；價(jià)值鏈各方目前認(rèn)同該方案,，正在朝該方案過(guò)渡，粗略估計(jì)2008年底可實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),；相關(guān)接口正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的工作,SWP和HCI已Release,；已有Demo產(chǎn)品（Gemalto）；可支持NFC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),，支持卡模擬模式,、讀卡器模式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式三種工作模式,；用戶(hù)感受較好,。劣勢(shì)為需要用戶(hù)更換終端和SIM卡。

        4．方案比較
        我們從各運(yùn)營(yíng)商的態(tài)度,、產(chǎn)品成熟度,、價(jià)值鏈各方態(tài)度、用戶(hù)使用感受,、終端/卡的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),、非接觸標(biāo)準(zhǔn)支持情況、模式支持,、終端/卡的更換,、對(duì)其它業(yè)務(wù)的影響等方面對(duì)上述幾種實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了比較。         在雙界面卡方案,、雙界面卡升級(jí)方案,、終端/卡協(xié)作方案下，由于與用戶(hù)帳戶(hù)相關(guān)的安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SIM卡上,，而SIM卡的主人是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商,，因而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可以有效地規(guī)劃和管理非接觸式業(yè)務(wù)，主導(dǎo)手機(jī)支付產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈,；而在貼片方案和全終端方案下,，安全模塊并不存儲(chǔ)在SIM卡上，因而移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商難以在手機(jī)支付產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中體現(xiàn)價(jià)值,。
        在產(chǎn)品成熟度方面，只有貼片方案為現(xiàn)有技術(shù)；全終端方案,、雙界面卡方案,、終端/卡協(xié)作方案有個(gè)別廠家已提供產(chǎn)品，例如諾基亞已有全終端方案下的成型產(chǎn)品諾基亞6131iNFC手機(jī),，握奇,、捷德已有雙界面卡方案下的成型產(chǎn)品，Gemalto已有終端/卡協(xié)作方案下的成型產(chǎn)品,；而雙界面卡升級(jí)方案技術(shù)尚未成熟,，還沒(méi)有試點(diǎn)產(chǎn)品。
        在手機(jī)支付價(jià)值鏈各方態(tài)度方面,，價(jià)值鏈各方均表示支持終端/卡協(xié)作方案,，并且預(yù)計(jì)2008年底可規(guī)模量產(chǎn)；而全終端方案,、雙界面卡方案和雙界面卡升級(jí)方案僅有個(gè)別廠家支持,；貼片方案為現(xiàn)有技術(shù)。
        考慮到手機(jī)支付的便攜性,，終端/卡協(xié)作方案可以很好的滿(mǎn)足手機(jī)支付的便攜性要求,，因?yàn)樵诮K端/卡協(xié)作方案下，安全模塊集成在SIM卡上,，也就是用戶(hù)換手機(jī)后,，所有原來(lái)的服務(wù)還可以繼續(xù)使用；雙界面卡方案和雙界面卡升級(jí)方案雖然安全模塊集成在SIM卡上,，但需要外接天線且易損壞,，用戶(hù)感受較差；而貼片方案和全終端方案由于安全模塊并不存儲(chǔ)在SIM卡上,，用戶(hù)換手機(jī)后將不能使用原來(lái)的服務(wù),，用戶(hù)感受較差。在終端/卡的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)方面,，貼片方案為現(xiàn)有技術(shù),；全終端方案、雙界面卡方案,、雙界面卡升級(jí)方案均無(wú)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),；終端/卡協(xié)作方案為國(guó)際主流運(yùn)營(yíng)商認(rèn)可的方案，并通過(guò)GSMA協(xié)調(diào)價(jià)值鏈各方推動(dòng)該方案,，價(jià)值鏈各方目前認(rèn)同該方案,，正在朝該方案過(guò)渡，粗略估計(jì)2008年底可實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn),，且相關(guān)接口正在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的工作,，SWP和HCI已經(jīng)Release,。在終端對(duì)非接觸標(biāo)準(zhǔn)支持方面，貼片方案下不同貼片支持不同的非接觸標(biāo)準(zhǔn),；雙界面卡方案和雙界面卡升級(jí)方案只支持ISO14443TYPEA/B,；而全終端方案和終端/卡協(xié)作方案支持所有NFC要求的相關(guān)非接觸標(biāo)準(zhǔn)。
        在終端對(duì)近距離通信工作模式的支持方面,，全終端方案和終端/卡協(xié)作方案可以支持卡模擬模式,、讀卡器模式和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式；而貼片方案,、雙界面卡方案和雙界面卡升級(jí)方案只支持卡模擬模式,。
        在終端/SIM卡的更換方面，貼片方案將非接觸卡片直接貼附在終端上,，與SIM卡在物理上沒(méi)有任何連接,，因而不需要更換終端和SIM卡，成本最低,；全終端方案由于安全數(shù)據(jù)模塊與非接觸通信模塊集成在終端主板上,，因而無(wú)需更換SIM卡，但需要更換終端,；雙界面卡方案由于安全數(shù)據(jù)模塊與非接觸通信模塊集成在SIM卡上,，天線與SIM卡相連，從SIM卡引出,，因而需要更換SIM卡,，部分終端無(wú)需改動(dòng)；雙界面卡升級(jí)方案由于安全數(shù)據(jù)模塊與非接觸通信模塊集成在SIM卡上,，天線做到終端或后蓋上,，天線與SIM卡相連，從SIM卡引出,，因而需要更換SIM卡和終端,；終端/卡協(xié)作方案由于安全模塊集成在SIM卡上，非接觸通信模塊集成在終端上,，天線集成在終端上,，因而需要更換終端和SIM卡。
        在非接觸支付業(yè)務(wù)對(duì)其它業(yè)務(wù)的影響方面,，雙界面卡方案和雙界面卡升級(jí)方案由于SIM卡與天線的通訊占用了C4和C8兩預(yù)留接口,，影響大容量SIM卡相關(guān)業(yè)務(wù)；貼片方案,、全終端方案,、終端/卡協(xié)作方案對(duì)其它業(yè)務(wù)沒(méi)有影響。
        在多應(yīng)用支持方面,，雙界面卡方案,、雙界面卡升級(jí)方案,、終端/卡協(xié)作方案比較有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)镾IM卡支持GlobalPlatform(GP)技術(shù)架構(gòu),，這種架構(gòu)保證了在SIM卡中可以按照一套完整的安全標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建多個(gè)獨(dú)立的安全域,，以存儲(chǔ)多種完全不同的應(yīng)用，例如移動(dòng)通信,、公共交通，電子錢(qián)包,，票務(wù)應(yīng)用,，門(mén)禁等；而貼片方案,、全終端方案由于應(yīng)用不存儲(chǔ)在SIM卡上,，所以不能很好的支持多應(yīng)用。
        在安全性方面,，雙界面卡方案,、雙界面卡升級(jí)方案、終端/卡協(xié)作方案具有明顯的優(yōu)勢(shì),，因?yàn)镾IM卡本身的安全機(jī)制為存儲(chǔ)在卡中的交易提供了一個(gè)安全的運(yùn)行環(huán)境,，同時(shí)，基于GP架構(gòu)的Java卡更實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用之間的隔離,，有效防止未授權(quán)的惡意攻擊行為,；而貼片方案、全終端方案由于安全模塊不存儲(chǔ)在SIM卡上,，所以其安全性尚需檢驗(yàn),。
        在遠(yuǎn)程管理方面，雙界面卡方案,、雙界面卡升級(jí)方案,、終端/卡協(xié)作方案也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，SIM卡可以通過(guò)OTA空中下載的方式,，使用戶(hù)獲得各種應(yīng)用,，而OTA空中下載是可以通過(guò)各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來(lái)管理的；而貼片方案,、全終端方案由于應(yīng)用不存儲(chǔ)在SIM卡上,，所以其無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。在終端/卡協(xié)作方案下,，NFC芯片與SIM卡之間采用SWP協(xié)議實(shí)現(xiàn)單線數(shù)據(jù)通訊,。SWP（SingleWireProtocol）是由Gemalto公司提出的基于SIM卡C6引腳的單線連接方案[5]。在SWP方案中,，接口界面包括三根線：VCC（C1）,、GND（C5）,、SWP（C6），其中SWP一根信號(hào)線上基于電壓和負(fù)載調(diào)制原理實(shí)現(xiàn)全雙工通訊,。SWP方案要求SIM卡和NFC模擬前端芯片同時(shí)重新設(shè)計(jì),，涉及的面比較廣，市場(chǎng)推進(jìn)的難度較大,。另外,，NFC應(yīng)用非常關(guān)注掉電模式下的應(yīng)用，SWP的負(fù)載調(diào)制通訊方式帶來(lái)接口的功耗損失,，對(duì)掉電模式下的性能有不利影響,。

        5．結(jié)論
        從有利于價(jià)值鏈各方發(fā)展的角度考慮，我們建議實(shí)施終端/卡協(xié)作方案,，由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)推動(dòng)整個(gè)業(yè)務(wù)的發(fā)展,，這樣既可以有效地規(guī)劃和管理非接觸業(yè)務(wù)，控制非接觸業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量,，保證非接觸業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng),，又可以實(shí)現(xiàn)價(jià)值鏈各方的共贏。由于手機(jī)支付的最終實(shí)現(xiàn)方案為NFC方案,，我們建議貼片方案和全終端方案不做試點(diǎn),，雙界面卡方案控制在現(xiàn)有試點(diǎn)規(guī)模，不再擴(kuò)大,。