移動電子支付的技術(shù)演進(jìn)
文章出處:http://m.overnightmodel.com 作者:徐達(dá)興 人氣: 發(fā)表時間:2011年09月29日
術(shù)語:
MMI — Manual Machine Interface
MS — Mobile Station
NFC — Near Field Communication
SWP — Single Wire Protocol
UICC — Universal Integrated Circuit Card (ICC)
前言:
移動電子支付的概念已被熱炒了好幾年,主要內(nèi)容包括現(xiàn)場支付和遠(yuǎn)程支付,通常情況下,遠(yuǎn)程支付均采用在線支付模式,這與網(wǎng)上支付從技術(shù)層面講沒有本質(zhì)的區(qū)別;而現(xiàn)場支付則有離線支付和在線支付兩種模式。通常情況下,在線支付模式下,電子現(xiàn)金直接從后臺帳戶中扣減或增加;而離線支付模式下,電子現(xiàn)金往往儲存在支付前端,在移動電子支付中,即儲存在手機(jī)中,依實現(xiàn)技術(shù)的不同,分別儲存在手機(jī)的:儲值卡、SIM卡、以及安全模塊等中。
RF技術(shù)使得離線電子支付很好地滿足了諸如交通等快速通關(guān)需求的場合,在越來越多的人們使用移動通信工具時,將RF技術(shù)整合到移動通信技術(shù)中,將更大地滿足人們的便利性,并同時具備了在線支付的能力。本文討論的是兼具備離線和在線支付的移動電子支付的技術(shù)演進(jìn)路線。鑒于目前快速通關(guān)場合使用的RF技術(shù)大部門采用ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn),使用13.56MHz頻段,移動電子支付必須考慮到這個現(xiàn)狀。
移動電子支付最初的實現(xiàn)方式為“手機(jī)銀行”,這種方式通過WAP或短信方式與后臺實現(xiàn)在線支付,基于基本安全的需要,通過WAP安全或STK菜單(利用SIM卡實現(xiàn)安全)實現(xiàn),這種支付形式無法實現(xiàn)快速通關(guān)的即時場合,且因WAP或短信通道的不穩(wěn)定性導(dǎo)致無法獲得穩(wěn)定的在線連接,另外安全需求沒有得到足夠重視,種種原因,未獲得廣泛使用。
為迎合市場對快速通關(guān)的需要,RF儲值卡(通常為Mifare卡)方式出現(xiàn)了。這種方式僅將儲值卡附加(粘貼)在手機(jī)的后面,使用儲值卡進(jìn)行小額消費(fèi)滿足快速消費(fèi)的要求,與普通RF儲值卡不同,這種儲值卡可以與手機(jī)號進(jìn)行綁定,迎合了電信運(yùn)營商的部分需求,例如,可以在電信營業(yè)廳進(jìn)行充值,這種充值可以是現(xiàn)金(與普通儲值卡相同),也可以使用電信積分等方式進(jìn)行充值。從技術(shù)層面講,這種實現(xiàn)方式與普通儲值卡沒有任何不同。鑒于儲值卡的安全已經(jīng)受到質(zhì)疑,且電信運(yùn)營商的更多需求未得到滿足而未得到有力推廣。
基于移動電子支付的廣闊前景,由各大電信運(yùn)營商,終端廠商(手機(jī))以及SIM供應(yīng)商共同成立了NFC論壇,并于2004年提交ISO/IEC 18092作為NFC的基礎(chǔ)規(guī)范,這個規(guī)范明確了使用13.56MHz頻段作為移動電子支付的頻段,并在通訊速率106Kbps的情況下兼容了ISO/IEC 14443 Type A。該標(biāo)準(zhǔn)在Passive communication mode的基礎(chǔ)上,增加了Active communication mode以實現(xiàn)RF Reader的應(yīng)用需求。
但是,該標(biāo)準(zhǔn)未更多地考慮電信運(yùn)營商的需求,未將SIM卡納入規(guī)范中,且其需要在手機(jī)上加載NFC模塊導(dǎo)致現(xiàn)有手機(jī)無法支持,手機(jī)的更新?lián)Q代需要時間,而至今為止規(guī)范的不穩(wěn)定性將導(dǎo)致部署時間進(jìn)一步推遲;除此之外,現(xiàn)有的交通快速通關(guān)有很多現(xiàn)實情況使用了ISO/IEC 14443 Type B,而該規(guī)范未能兼容之,將無法滿足全部的市場需求。
為解決與SIM卡的連接,以及符合現(xiàn)有的交通卡市場格局(ISO/IEC 14443 Type A/B),各種不同的實現(xiàn)技術(shù)展開了競賽:
2.45GHz RF-SIM卡:
將2.45GHz RF技術(shù)集成到SIM卡中,RF天線可以直接封裝在SIM卡中,2.45GHz的終端設(shè)備須另外建設(shè)(例如,地鐵閘機(jī)、公交車載機(jī)等)。
此種實現(xiàn)方式的優(yōu)缺點如下:
優(yōu)點:
1.由于2.45GHz的RF天線可以集成在SIM中,且其載波可以穿越厚重的電池和手機(jī)后蓋,因此無須對現(xiàn)有手機(jī)做任何改造;
2. 由于RF集成在SIM中,可以利用移動通信的現(xiàn)有通道實現(xiàn)在線支付;
3. 能夠滿足快速交易需求。
缺點:
1. 終端設(shè)備無法與現(xiàn)有13.56MHz設(shè)備兼容,需要重新部署,形成雙模終端(2.45GHz和13.56MHz),形成事實上的兩套系統(tǒng)并行,并行帶來的系統(tǒng)改造不容忽視;
2. 2.45GHz技術(shù)屬于較遠(yuǎn)距離通訊(大于10CM),在人員密集區(qū)發(fā)生誤操作的可能性增加;
3. 使用2.45GHz技術(shù)應(yīng)用于近距離卡,沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)支撐;
4. 由于2.45GHz技術(shù)屬于高頻,規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)一致性較難保證。
433.92MHz的RF-SIM卡:
這種技術(shù)與2.45GHz大致相同,將433.92MHz RF技術(shù)集成到SIM卡中,RF天線可以直接封裝在SIM卡中,與2.45GHz RF-SIM的不同在于,它將433.92MHz與13.56MHz的轉(zhuǎn)換設(shè)備同13.56MHz技術(shù)的天線集成在一起,粘貼在手機(jī)后蓋,這樣,POS終端設(shè)備無須作任何改造。
此種實現(xiàn)方式克服了一些2.45GHz RF-SIM卡的一些缺陷,但仍有些致命的問題,優(yōu)缺點列舉如下:
優(yōu)點:
1. 與2.45GHz相同,RF天線可以集成在SIM中。其載波可以穿越厚重的電池與粘貼在手機(jī)后蓋的頻率轉(zhuǎn)換器耦合工作,并進(jìn)一步與13.56MHz的POS終端耦合工作,無須對現(xiàn)有POS終端做任何改造;
2. 由于RF集成在SIM中,可以利用移動通信的現(xiàn)有通道實現(xiàn)在線支付;
3. 能夠滿足快速交易需求。
缺點:
1.使用433.92MHz技術(shù)應(yīng)用于近距離卡,沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)支撐,不僅如此,從技術(shù)層面而言,其從未受到檢驗,即使在實驗室內(nèi),可以說,其目前僅停留在理論層面。
2.頻率轉(zhuǎn)換器的使用是否能夠達(dá)到預(yù)期(例如:近距離,轉(zhuǎn)換效率在無源的情況下的穩(wěn)定性),目前不確定。
3.由于需要將頻率轉(zhuǎn)換器和天線集成并粘貼在手機(jī)上,其厚度和面積的需求將使得現(xiàn)有手機(jī)的適應(yīng)面下降。
SIMpass®卡:
SIMpass®采用的技術(shù)比較簡單,其核心內(nèi)容為將現(xiàn)有的(U)SIM和交通卡等應(yīng)用集成在一起,并提供安全通道以實現(xiàn)應(yīng)用間的互操作,是典型的一卡多用方案。其不足在于產(chǎn)品形態(tài),由于SIM卡的尺寸限制及13.56MHz技術(shù)的載波無法穿越厚重的電池,導(dǎo)致天線必須通過有線連接跨越電池粘貼在手機(jī)后蓋,而穩(wěn)定的連接技術(shù)仍有些工藝問題待解決。
此種實現(xiàn)方式采用了成熟的技術(shù),但其產(chǎn)品形態(tài)的問題阻礙著其規(guī)模應(yīng)用。優(yōu)缺點列舉如下:
優(yōu)點:
1.技術(shù)成熟,標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范統(tǒng)一;
2.無須改造POS終端,且天線沒有其他附件,可以做得相當(dāng)薄,因此,手機(jī)的適應(yīng)面較寬。基于無須改造任何設(shè)備,容易部署和推廣。
3.應(yīng)用間的安全通道使在線支付和離線支付均能夠得到安全保證,并符合現(xiàn)有的金融卡標(biāo)準(zhǔn);
4.能夠滿足快速交易需求。
缺點:
1.天線的連接點導(dǎo)致SIM卡的觸點高度發(fā)生變化以及連接線易折斷,導(dǎo)致接觸不良等情況。不過,為解決該問題,SIMpass提供了對應(yīng)的解決方案:①、改進(jìn)連接工藝并強(qiáng)化連接線強(qiáng)度;②、對手機(jī)進(jìn)行簡單改造(將天線引角繞過電池與粘貼在手機(jī)后蓋的天線連接),將連接技術(shù)集成在手機(jī)中,但這種簡單的改造畢竟也需要手機(jī)廠商的配合,一定程度上增加了部署的難度;
NFC-SWP連接SIM方案:
為了克服ISO/IEC 18092未將SIM卡納入標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會)提出了將NFC與SIM卡連接的SWP方案,以迎合電信運(yùn)營商的需求。
此種實現(xiàn)方式有相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈支持,其足夠影響標(biāo)準(zhǔn)的走向。優(yōu)缺點列舉如下:
優(yōu)點:
1.完整的產(chǎn)業(yè)鏈支持,包括手機(jī)廠商,(U)SIM卡供應(yīng)商以及電信運(yùn)營商,其有足夠的能力影響電信標(biāo)準(zhǔn)的未來,在現(xiàn)有的ETSI標(biāo)準(zhǔn)中,已加入了NFC與SIM卡以及與手機(jī)MMI/MS的互操作;
2.其兼容ISO/IEC 14443 Type A部分,使得符合ISO/IEC 14443 Type A的POS終端無須進(jìn)行任何改造;
3.由于其對標(biāo)準(zhǔn)制定的影響,其在線和離線交易的安全得到充分保證;
4.能夠滿足快速交易需求。
缺點:
1.標(biāo)準(zhǔn)仍在完善和爭執(zhí)中,導(dǎo)致運(yùn)營商無法快速部署。
2.手機(jī)終端必須更換,增加NFC模塊等,致現(xiàn)有手機(jī)無法支持該功能;且由于NFC模塊和SIM等必須在有源情況下工作,限制了在無源情況下的使用;
3.由于SWP為新技術(shù),對芯片提出更高的技術(shù)指標(biāo)要求,需要高性能的芯片支持,而高性能及支持的芯片廠商較少,將限制該技術(shù)的推廣;
4.未兼容ISO/IEC 14443 Type B部分,導(dǎo)致現(xiàn)有的ISO/IEC 14443 Type B系統(tǒng)面臨改造,限制了其兼容的市場面;
總結(jié)
各種實現(xiàn)移動電子支付的技術(shù)各有優(yōu)缺點,而最終何種技術(shù)將能夠得到廣泛應(yīng)用,仍然由市場決定,本文僅就技術(shù)層面列舉各種實現(xiàn)方法的優(yōu)缺點,不當(dāng)之處,敬請諒解。
(文/北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司 徐達(dá)興)