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NFC與RFID在智能手機支付應用,你知道嗎?

時間: 2017-03-15 08:40

很多朋友對NFC和RFID這兩個詞感到陌生,但是手機經常會出現支持NFC支付,又沒太在意,NFC與RFID其實是手機支付的種方式(手機支付也被稱作移動支付,是一種允許移動用戶使用其移動終端對所消費的商品或服務進行賬務支付的服務方式)。

NFC手機支付

NFC英文全稱Near Field Communication,近距離無線通信。是由飛利浦公司發起,由諾基亞、索尼等著名廠商聯合主推的一項無線技術。NFC由非接觸式射頻識別(RFID)及互聯互通技術整合演變而來,在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能,能在短距離內與兼容設備進行識別和數據交換。這項技術最初只是RFID技術和網絡技術的簡單合并,現在已經演變成一種短距離無線通信技術,發展態勢相當迅速。

NFC芯片裝在手機上,手機就可以實現小額電子支付和讀取其他NFC設備或標簽的信息。NFC的短距離交互大大簡化整個認證識別過程,使電子設備間互相訪問更直接、更清楚。通過NFC,電腦、數碼相機、手機、PDA等多個設備之間可以很方便快捷地進行無線連接,進而實現數據交換和服務。

支持NFC的設備可以在主動或被動模式下交換數據。在被動模式下,啟動NFC通信的設備,也稱為NFC發起設備(主設備),在整個通信過程中提供射頻場,它可以選擇106kbps、212kbps或424kbps其中一種傳輸速度,將數據發送到另一臺設備。另一臺設備稱為NFC目標設備(從設備),不必產生射頻場,而使用負載調制技術,即可以相同的速度將數據傳回發起設備。此通信機制與基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接觸式智能卡兼容,因此,NFC發起設備在被動模式下,可以用相同的連接和初始化過程檢測非接觸式智能卡或NFC目標設備,并與之建立聯系。

在主動模式下,每臺設備要向另一臺設備發送數據時,都必須產生自己的射頻場。如圖所示,發起設備和目標設備都要產生自己的射頻場,以便進行通信。這是對等網絡通信的標準模式,可以獲得非??焖俚倪B接設置。

如圖所示,移動設備主要以被動模式操作,可以大幅降低功耗,并延長電池壽命。在一個應用會話過程中,NFC設備可以在發起設備和目標設備之間切換自己的角色。利用這項功能,電池電量較低的設備可以要求以被動模式充當目標設備,而不是發起設備。

RFID手機支付

RFID是Radio Frequency Identification的英文縮寫,即射頻識別,又稱電子標簽,是一種非接觸式的自動識別技術。它通過無線電訊號識別特定的目標,并讀寫相關的數據,而不需要識別系統與這個目標有機械或者是光學接觸。它無須人工干預,可用于各種惡劣環境,可識別高速運動的物體,可同時識別多個標簽,操作快捷方便。第二代身份證、奧運門票都內置RFID芯片,而高速公路上的ETC電子不停車收費系統也使用了RFID技術。

中國移動推出的RFID£SIM卡類似于北京等地的公交一卡通卡,通過內部集成的RFID芯片記錄手機錢包的余額,交換刷卡消費的數據。商戶的手機支付POS機就是閱讀器,而消費者手機的RFID芯片就是標簽。事實上,公交一卡通卡,也內置RFID芯片,而不同的是手機錢包可以通過移動運營商與銀行的合作,實現無線充值和遠程結算,這樣從充值到消費的所有過程都可以通過一部手機來完成。

實際上通過RFID手機,移動運營商起到了一個消費支付平臺的作用,這有點類似于在電腦上使用淘寶的支付寶、騰訊的財付通等互聯網第三方支付平臺。但是手機的普及性和易用性遠遠超過電腦,再加上規模龐大的用戶群,一旦手機支付像日本和韓國一樣走向成熟,運營商的巨額的資金沉淀效益和手續費收入可想而知。運營商通過手機這個載體,將用戶直接接入電子商務市場,完成電子商務的各項功能。

攜帶一部安裝RFID£SIM卡的手機,先去星巴克或者麥當勞“刷”機購早餐,之后刷手機乘坐地鐵,到達世博園區后,刷手機驗證電子門票,在場館內參觀時如果渴了,也可以在自動購物機上刷手機購買飲料和水,這就是手機支付,手機卡已經集公交卡、超市卡甚至是銀行卡于一身。而這僅僅只是RFID的一個基礎的應用,RFID將支持整個物聯網行業的興起。 一個完整、安全的基于RFID的GPRS移動支付系統是由移動終端、通信網絡、移動安全交易系統、銀行(或應用服務提供商)和認證中心(CA),共5部分構成。

其中,移動終端包括RFID標簽、可運行JAVA移動支付軟件的手機以及可讀取RFID的POS機。其中RFID卡和RFID POS機屬于RFID子系統。RFID POS機通過RFID技術來讀取用戶信息,并利用PSTN、GPRS等方式與移動支付平臺相聯結。手機用戶利用JAVA手機移動支付軟件通過GPRS網絡與移動支付平臺進行信息互交,完成支付。

RFID子系統由RFID標簽、RFID閱讀器和RFID應用支撐軟件系統組成。每個用戶持有的RFID標簽分為主標簽和從標簽。主標簽粘貼于手機外殼內,從標簽外形于普通磁卡一致,用于手機不適合的環境。由于沒有手機的在線支持,因此從標簽在支持的業務類型上相對于主標簽要少,主要是一些小額的離線支付業務。根據移動支付業務的特點,RFID標簽內的存儲空間可被分為:應用標識目錄區、發行區、用戶個人信息區、移動支付業務區以及其它業務應用預留數據區。應用標識目錄區的數據主要包括:芯片序列號、發卡機構IC卡發行權國家注冊號、發卡機構提供IC卡應用國家注冊號、讀寫權限等。

兩種方式各自的技術優勢

NFC的技術優勢

NFC最初僅僅是遙控識別和網絡技術的合并,但現在已發展成無線連接技術。它能快速自動的建立無線網絡,為蜂窩設備、藍牙設備、Wi-Fi設備提供一個“虛擬連接”,使電子設備可以在短距離范圍進行通訊。NFC的短距離交互大大簡化了整個認證識別過程,使電子設備間互相訪問更直接、更安全和更清楚,不用再聽到各種電子雜音。NFC通過在單一設備上組合所有的身份識別應用和服務,幫助解決記憶多個密碼的麻煩,同時也保證了數據的安全保護。

與RFID一樣,NFC信息也是通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞,但兩者之間還是存在很大的區別。首先,NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術,其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術,相對于RFID來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。其次,NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,目前已?成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。再次,NFC還是一種近距離連接D議,提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比,NFC是一種近距離的私密通信方式。最后,RFID更多的被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理上,而NFC則在門禁、公交、手機支付等領域內發揮著巨大的作用。

同時,NFC還優于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制,NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多。與藍牙相比,NFC面向近距離交易,適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數據;藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點,適用于較長距離數據通信。因此,NFC和藍牙互為補充,共同存在。事實上,快捷輕型的NFCD議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程,促進了藍牙的使用。

NFC手機內置NFC芯片,組成RFID模塊的一部分,可以當作RFID無源標簽使用———用來支付費用;也可以當作RFID讀寫器———用作數據交換與采集。NFC技術支持多種應用,包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。通過NFC手機,人們可以在任何地點、任何時間,通過任何設備,與他們希望得到的娛樂服務與交易聯系在一起,從而完成付款,獲取海報信息等。NFC設備可以用作非接觸式智能卡、智能卡的讀寫器終端以及設備對設備的數據傳輸鏈路,其應用主要可分為以下四個基本類型:用于付款和購票、用于電子票證、用于智能媒體以及用于交換、傳輸數據。

RFID-SIM技術優勢

(1)系統隱私性強、支持業務種類多。由于采用RFID技術,系統能夠自動讀取RFID標簽內的用戶信息,不需要人工錄入相關信息,從而支付過程中用戶不需要直接提供其手機號,因此,作為用戶隱私的手機號得到了更好的保護。另外,由于RFID的存儲和標識功能,使得支持業務的種類增多,不僅可以實現日常刷卡消費功能,而且還可以實現離線支付、電子票務等功能,同時還具有個人標識的功能。

(2)操作簡便,聯網、實時在線能力強,安全性高,費用低。目前絕大多數的手機都支持JAVA技術,采用JAVA語言編寫的手機移動支付程序不僅可以實現加密、認證等功能而且還可以更加直觀形象的指導用戶進行快速的操作,因此它在可操作性、安全性方便都要明顯優于目前基于短信或語音的方式。另外,采用GPRS作為通信方式較短信或USSD方式,在傳輸速率、實時在線、數據加密以及通信費用都具有明顯的優勢。同時,充分利用了現有GSM網絡的數據業務資源。

(3)系統結構簡單,實現技術難度低,更符合中國國情。對目前正在運營的移動支付系統無較大改動,只需在移動支付平臺上增加RFID數據支持系統和GPRS網關即可,可以充分利用現有移動網絡資源。它不需要用戶更換集成有NFC芯片的手機終端,是在NFC技術成熟以及集成有NFC芯片的手機終端普及之前的過渡方案,便于運營商在此基礎上迅速開展移動支付業務,占領市場,培養客戶群。

NFC和RFID、紅外、藍牙的比較

傳統的近距通訊如RFID、紅外、藍牙相比,近場通訊(NFC)就有天然的安全性和連接建立的快速性,以下是具體的對比圖

NFC和RFID的區別

NFC和RFID一樣,通過頻譜中無線頻率部分的電磁感應耦合方式傳遞信息,但兩者之間有很大的區別。

1、 NFC是一種提供輕松、安全、迅速的通信的無線連接技術,其傳輸范圍比RFID小,RFID的傳輸范圍可以達到幾米、甚至幾十米,但由于NFC采取了獨特的信號衰減技術,相對于RFID 來說NFC具有距離近、帶寬高、能耗低等特點。

2 、NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,目前已經成為得到越來越多主要廠商支持的正式標準。

3、 NFC是一種近距離連接協議,提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信。與無線世界中的其他連接方式相比,NFC是一種近距離的私密通信方式。

4 、RFID更多的被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理上,而NFC則在門禁、公交、手機支付等領域內發揮著巨大的作用。

NFC和紅外、藍牙的區別

NFC優于紅外和藍牙傳輸方式。作為一種面向消費者的交易機制,NFC比紅外更快、更可靠而且簡單得多,不用向紅外那樣必須嚴格的對齊才能傳輸數據。與藍牙相比,NFC面向近距離交易,適用于交換財務信息或敏感的個人信息等重要數據;藍牙能夠彌補NFC通信距離不足的缺點,適用于較長距離數據通信。因此,NFC和藍牙互為補充,共同存在。事實上,快捷輕型的NFC 協議可以用于引導兩臺設備之間的藍牙配對過程,促進了藍牙的使用。

NFC近場支付和短距離傳輸,被業內推崇,但是為什么仍然不溫不火?

關鍵原因,是NFC不好用。各種反直覺,特別挫敗用戶,日常生活中,普通人哪里能想到手機某個特定地方碰一下另一個地方就能實現一些功能?知道NFC的人里,又有多少準確知道自己手機的NFC區域在哪里?這里面,又有多少人能準確地把自己手機的NFC區域對準識別區?能熟練對準了,把識別區換成另一個人的手機的NFC區呢?而且,用NFC的一些交互過程是需要雙方確認的,試過兩個手機NFC配對過程中點屏幕確認配對嗎?

這一系列問題的答案,才是NFC沒有大量得到使用的關鍵原因。習慣上說,大多數人能認知的日常生活中用得上的“用特定東西觸碰特定東西”的動作就是刷公交卡那樣的。這里有兩樣東西必不可少——手里拿著的卡片,和看起來是識別區的一塊平面。動作模式是把這個卡片瞄準識別區,放著,等確認信號,成功了就可以拿開。這個動作不能復雜——識別區一定要大要顯眼不然不知道往哪兒刷,卡片一定要比識別區小不然不知道怎么瞄準,等待時間不能太長,確認信號要明顯好認。

即便是這么簡單的操作,大家還可以觀察一下多少人是拿著公交卡沖著刷卡機屏幕去的,還有多少人是聽到錯誤消息完全沒反應過來發生了什么的。這可是日常生活最常用的動作了。手機NFC使用的場景則復雜了許多,引入了許多變化因素。

就拿手機NFC支付的例子來說,很多人拿著手機,面對刷卡機,第一困惑是:識別區在哪兒?常見支付終端上,那個小識別區僅僅有個NFC的標志,顏色弄成深黃色算是最顯眼的方式了,沒有接受過知識灌輸的人根本不認識。

找到了識別區,第二困惑來了:手機比識別區大那么多,往哪兒碰?懂的人會在自己手機上找識別區,找到之后還得把識別區翻到自己看不到的那一面,去對準支付識別區,有沒有對準還得等待加看屏幕提示。這個過程,要多容易挫敗有多容易。而且,有多少支付系統識別區設置在屏幕上方?注意大家拿手機的習慣是從下方握持,手會擋住屏幕看不到NFC支付有沒有成功。

支付場景還是NFC最好用的場景了。畢竟有給你提供了一個雖然不夠大但已經很大的識別區域了。需要的操作也簡單,等待,看屏幕確認信息。而手機對手機的使用場景簡直反人類。

NFC使用起來之麻煩還是絕無僅有,甚至不如當初紅外傳輸——只要把倆手機放在桌面上頭對著頭,點屏幕上的確認就行了,至少能用啊,二維碼也比NFC強得多——用手機拍照是個大家都很熟悉的步驟,拍個二維碼只是多了一些后續動作罷了,整個過程有豐富而直觀的視覺反饋。

總體上,覺得NFC是個方便的技術,但是是個半成品,基礎的東西做好了,但是用戶體驗方面的東西不僅是沒做好,有時候感覺干脆是瞎弄,遇到設計比較好的使用場景,比如很多藍牙音響的NFC配對,交互比較順暢,容易使用,但更多場景下NFC對用戶提出的是挑戰,而不是給予方便。這種程度的技術,怎么能指望大家齊心協力豐富上層應用呢?

作者:佚名 來源:中國強弱電智能化網

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