手機非接觸支付的技術(shù)標準比較分析

陳 洪 ，李 真 ，張明杰 ，林正漢

（1.中國電信股份有限公司上海研究院 上海 200122；2.中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200041）

手機非接觸支付的技術(shù)標準比較分析

陳 洪1，李 真1，張明杰1，林正漢1

（1.中國電信股份有限公司上海研究院 上海 200122；2.中國電信股份有限公司上海分公司 上海 200041）

基于RFID技術(shù)的手機非接觸支付業(yè)務已經(jīng)成為電信運營商重點關(guān)注的一項增值業(yè)務。本文介紹了RFID技術(shù)的基本情況，分析了電信運營商發(fā)展RFID移動支付的優(yōu)勢，并對目前主要的應用實例和幾種技術(shù)進行了對比和分析，提出現(xiàn)階段電信運營商RFID移動支付的主流發(fā)展方向。

電信運營商；RFID；移動支付；NFC

1 前言

利用 RFID（radio frequency identification，射頻識別）開展的移動支付業(yè)務已經(jīng)成為移動生活的發(fā)展熱點。根據(jù)行業(yè)協(xié)會Eurosmart和市場研究公司Strategy Analytics的數(shù)據(jù)，2011年消費者用手機支付的金額將達220億美元。目前，國內(nèi)外電信運營商都在大力發(fā)展RFID移動支付應用。

2 RFID技術(shù)簡介

RFID是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過特定頻率的射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別過程無需人工干預，還可以同時對多個高速運動的物體進行識別，且操作方便、快捷。

根據(jù)使用頻率的差異，RFID可以分為低頻（LF，135 kHz以下）、高頻（HF，13.56 MHz）、超高頻（UHF，860～960 MHz）、微波（MW，2.4 GHz和 5.8 GHz）；根據(jù)能源的供給方式又可以分為無源RFID、有源RFID以及半有源RFID。

RFID的基本組成部分包括標簽 （Tag）、閱讀器（Reader）和天線（Antenna）。其工作原理比較簡單：標簽進入磁場范圍后，接收、解讀閱讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應電流所獲取的能量發(fā)送存儲在芯片中的產(chǎn)品信息（passive tag，無源標簽或被動標簽），或者主動發(fā)送某一頻率的信號（active tag，有源標簽或主動標簽）；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。

RFID因其方便快捷、操作簡單的特性發(fā)展迅猛，從最基礎(chǔ)的身份識別功能發(fā)展出多種擴展應用，如商品標簽、門禁考勤、移動支付、跟蹤定位等。

3 電信運營商發(fā)展RFID技術(shù)的必要性

RFID技術(shù)受到電信運營商的廣泛關(guān)注，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，電信運營商都將RFID支付技術(shù)的研究作為手機增值服務的重要方向之一。電信運營商為何如此重視RFID支付技術(shù)，主要有以下一些原因。

首先，電信運營商發(fā)展RFID支付應用是雙贏的選擇。經(jīng)過幾年的發(fā)展，手機用戶逐漸趨向飽和，尤其是語音業(yè)務已經(jīng)相當完善，發(fā)展的空間已經(jīng)不大，電信運營商的目光已經(jīng)轉(zhuǎn)向了手機上的各種增值服務。RFID應用越來越豐富，尤其是2010年快速發(fā)展的公交、地鐵應用，使RFID技術(shù)逐漸被人們所熟知和接受，用戶使用習慣和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)培育起來。因此，越來越多的電信運營商將RFID移動支付應用視為未來移動生活的一個戰(zhàn)略產(chǎn)品。

其次，RFID與手機都強調(diào)私人專有的特性，RFID比較典型的應用有身份證、銀行卡、門禁卡等，都是用于或者基于個人身份識別的應用；隨著手機的普及，手機在作為個人通信工具的同時，在一定程度上也已經(jīng)成為個人身份的標識。

再次，手機中有一個天然的模塊可以用來存放身份識別信息和支付信息——SIM/UIM卡。SIM/UIM卡也是電信運營商的用戶身份識別模塊。隨著工藝的改進，卡容量越來越大，有大量的余留空間可以存放與具體應用相關(guān)的識別信息，比如銀行卡賬戶、公交卡等應用的個人身份信息。SIM/UIM卡中的信息還可以通過相應的管理平臺，如OTA平臺，利用空中接口進行便捷、安全的管理。同時，一張SIM/UIM卡中可以存放多種RFID應用，各種應用之間互不干擾。

最后，電信運營商擁有豐富完善的通信網(wǎng)絡，在許多RFID應用環(huán)節(jié)中可以顯現(xiàn)出意想不到的便利性。比如，傳統(tǒng)的充值方式，用戶必須到特定的網(wǎng)點或POS機上才能完成，而利用RFID與SIM/UIM卡結(jié)合，就可以利用移動網(wǎng)絡進行隨時隨地的空中充值操作了。

電信運營商可以利用RFID移動支付產(chǎn)品來豐富自身的增值業(yè)務，增加用戶黏性；而RFID可依托電信運營商強大的網(wǎng)絡和推動力來促進產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。兩者不謀而合，近些年，雙方的合作探索不斷涌現(xiàn)，共同推動了RFID支付應用的飛速發(fā)展。

4 電信運營商在RFID移動支付領(lǐng)域的應用實例

共同的利益、市場的需求、廣闊的前景是電信運營商推動RFID發(fā)展的動力所在，從二維碼應用到NFC手機，再到如今的RF SIM，在RFID移動支付應用的發(fā)展道路上，電信運營商進行了大膽的探索和嘗試。

在國外，最成功的RFID移動支付應用電信運營商當屬日本的NTT DoCoMo。從2004年8月推出移動支付業(yè)務（CsaifuKeitai）、2005年12月推出手機錢包業(yè)務至今，NTT DoCoMo已經(jīng)將此項業(yè)務拓展到海外多個市場，包括歐洲多個國家、新加波、中國香港、中國澳門等。其RFID手機刷卡業(yè)務采用了FeliCa IC作為移動支付技術(shù)，F(xiàn)eliCa IC技術(shù)是索尼、飛利浦公司在NFC基礎(chǔ)上改進的一種RFID技術(shù)。NTT DoCoMo通過整合銀行、商戶、手機廠商，建立起一個完善的產(chǎn)業(yè)鏈，用戶通過將銀行卡信息內(nèi)置到FeliCa IC中，利用定制的手機終端就可以在合作商戶中的POS機上進行手機刷卡消費。截至2008年9月，日本手機支付用戶已經(jīng)超過4 900萬。

早在2001年，韓國SKT公司推出了名為MONETA的移動支付業(yè)務，用戶申請此項業(yè)務后將獲得一張內(nèi)置信用卡功能的手機智能卡，可以用于商品購買、ATM機提現(xiàn)、自動售貨機購物以及支付地鐵等公交費用，并于2004年8月開通了手機金融服務。目前在韓國，每月有超過30萬人在購買新手機時，會選擇具備存儲銀行交易資料并進行交易信息加密功能的手機，移動支付業(yè)務使手機變?yōu)閭鹘y(tǒng)支付工具的替代品。

歐美的主要電信運營商也都十分重視RFID移動支付技術(shù)，開展了多種試點應用。如法國4大移動電信運營商和6大銀行合作，聯(lián)合Visa和Mastercard于2007年12月推出手機 “無接觸”付費試用活動，受到了人們的歡迎；MasterCard公司于2009年春季向用戶提供了貼紙形式的PayPass RFID支付卡，用戶將貼紙貼在手機上，即可在Dairy Queen和Sheetz等一些商家進行消費。

在國內(nèi)，中國移動于2006年6月聯(lián)合 Nokia、廈門易卡通進行了NFC手機支付的測試。其后，2008年與握奇公司、廣州地鐵公司合作推出了基于SIMpass方案的手機地鐵票；2009年7月，正式在湖南、上海、重慶、廣東 4個省市試點手機小額支付業(yè)務，采用了2.4 GHz的RF SIM方案，用戶無需更換手機，只需要更換SIM卡，即可開通手機支付功能。

2010年5月中國聯(lián)通在上海發(fā)布了基于NFC技術(shù)的手機支付業(yè)務，用戶通過內(nèi)置NFC芯片的手機或者NFC手機貼卡等方式即可使用手機支付業(yè)務。

國內(nèi)外電信運營商對RFID移動支付技術(shù)都十分看好，特別是手機支付產(chǎn)品。但由于多種原因，目前還只有少數(shù)國家有成熟的應用：一個原因是各國實際情況差異較大，產(chǎn)業(yè)鏈較長，特別是與銀行的關(guān)系差別較大；另一個原因是RFID移動支付技術(shù)還未形成統(tǒng)一的行業(yè)標準，各種技術(shù)間差異較大且各具優(yōu)勢。

5 幾種RFID支付技術(shù)的比較與分析

RFID支付技術(shù)本身已經(jīng)比較成熟，但如何與手機結(jié)合開展應用還處于探索階段。目前存在多種RFID支付技術(shù) 方 案 ，主 要 有 貼 片 卡 、NFC、eNFC、SD 卡 、SIMpass、RF SIM等。

技術(shù)本身沒有優(yōu)劣勢，但電信運營商在開展具體業(yè)務時，需要考慮如成本、與電信運營商的關(guān)聯(lián)度、安全性、技術(shù)成熟度、用戶使用習慣等諸多因素，下面我們就一些重要的方面對幾種技術(shù)進行簡單的比較，見表1。

貼片卡方式是最容易、成本最低的將手機結(jié)合RFID應用的方式，但也是生命力最弱的一種方式。主要是因為貼片卡方式對電信運營商來說關(guān)聯(lián)性太弱，也很難起到黏著用戶的目的，同時由于無法建立起與SIM/UIM卡的關(guān)聯(lián)，無法提供空中充值、遠程應用管理等功能。

NFC方式目前是發(fā)展最成熟的方案，特別是在日本，NTT DoCoMo采用的Felica技術(shù)就是NFC方式的一種改進技術(shù)。技術(shù)成熟、功能全面、有商用案例是其最大的優(yōu)勢，但由于NFC方式需要定制手機終端，SIM/UIM卡不能控制業(yè)務邏輯，對于電信運營商控制產(chǎn)業(yè)鏈十分不利，另外還存在技術(shù)壁壘。

eNFC方式是NFC方式的一個演進技術(shù)。eNFC方案中產(chǎn)業(yè)鏈利益偏向電信運營商，由SIM/UIM卡控制業(yè)務邏輯，但缺陷也很明顯，手機終端和UIM卡都需要定制或改造，并且尚無任何商用或試點案例。

SD卡方式實現(xiàn)原理有些類似貼片卡方式，與電信運營商關(guān)聯(lián)較弱，且需要進行終端定制或改造。

SIMpass方案將應用信息和RFID模塊都集成到SIM/UIM卡中，對電信運營商十分有利，用戶也無需更換手機終端。但是，由于天線是從SIM/UIM中引出的，而不同手機終端SIM/UIM卡的放置位置不同，因此需要進行適配，同時天線比較容易折斷、并不能適配所有手機也是問題。

RF SIM是一種新型的RFID產(chǎn)品，采用了2.4 GHz的通信頻率。它將RFID模塊、天線和應用信息都集成在SIM卡中，用戶只需要更換SIM卡即可使用，從手機成本、業(yè)務控制角度來說是電信運營商的最佳選擇。但由于原先的RFID行業(yè)應用較少用到2.4 GHz，銀行、公交等主要行業(yè)的POS機都不支持，POS終端需要改造成本。另外，2.4 GHz的通信范圍比較大，用戶對RFID的安全擔憂也是一個需要考慮的問題。

多樣的技術(shù)給了我們多樣的選擇，電信運營商需要進行綜合考慮，選擇最適合的技術(shù)方案。

6 對電信運營商發(fā)展RFID支付的建議

電信運營商發(fā)展RFID支付應用，不僅需要從技術(shù)角度選擇，還需要從其他方面進行考慮。

·產(chǎn)業(yè)鏈中的地位：電信運營商是否一定要控制產(chǎn)業(yè)鏈，占據(jù)主導地位；

·商業(yè)模式：RFID支付需要前期的大量投入，構(gòu)建合適的價值鏈是電信運營商需要關(guān)注的重點；

·用戶接受程度：RFID支付是一種新型的產(chǎn)品，用戶使用習慣也需要一個培養(yǎng)的過程；·交易安全性與金融風險：由于采用無線通信方式且無人工干預，用戶會對支付的安全性有所擔心，因此，交易過程中的金融風險也是電信運營商不得不面對的問題。

表1 方案比較

要快速、規(guī)范地推進RFID移動支付發(fā)展，電信運營商需要針對以下幾方面進行思考。

（1）行業(yè)標準的統(tǒng)一

許多業(yè)內(nèi)人士一直認為標準不統(tǒng)一是手機刷卡難以推廣的根本原因，主要集中在13.56 MHz和2.4 GHz兩種頻率上。采用13.56 MHz頻率的幾種技術(shù)都需要定制手機終端或者加裝天線，手機終端成本、產(chǎn)業(yè)鏈培育、用戶更換終端成本等方面對國內(nèi)電信運營商來說是不能不考慮的；2.4 GHz技術(shù)的缺陷主要是非傳統(tǒng)行業(yè)標準，POS終端需要改造、較廣的通信范圍存在一定的安全隱患等。13.56 MHz方案擁有的大量成熟應用和2.4 GHz方案不用更換手機終端是各自的主要優(yōu)勢。電信運營商可通過商務談判或在適合開展RFID應用開展的公交、學校等環(huán)境快速推出產(chǎn)品。如果一直沒有制定統(tǒng)一的行業(yè)標準，對產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展會更加不利，建議由電信運營商聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈各方推動和建立RFID技術(shù)制定行業(yè)標準。

（2）產(chǎn)業(yè)鏈的培育

業(yè)務的發(fā)展速度取決于電信運營商在產(chǎn)業(yè)鏈中的定位。特別是需要處理好與銀行及一些強勢應用之間的關(guān)系。快速推進RFID支付產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要產(chǎn)業(yè)鏈各方緊密合作。日本移動支付發(fā)展如此迅速，很重要的一個原因是電信運營商參股了銀行，共同推動了移動支付的發(fā)展，目前在國內(nèi)也有電信運營商在積極探索這種方式。同時，還要與POS生產(chǎn)廠商、POS布放廠商、手機終端廠商、商戶等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)加強合作。總之，電信運營商在開展RFID移動支付業(yè)務時，需要進行長遠考慮，培育產(chǎn)業(yè)鏈的過程不是一朝一夕就可以完成的，應將RFID支付定位于黏著用戶的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。

（3）用戶使用習慣的培養(yǎng)

雖然用戶已經(jīng)習慣公交、地鐵上的刷卡消費，但如果電信運營商開展RFID支付應用，用戶的接受程度還是一個疑問，尤其是RFID支付的安全性、便利性等問題。此外，有沒有合適的支付應用也會影響人們使用RFID移動支付的熱情。因而，電信運營商開展RFID移動支付，首選貼近人們?nèi)粘Ｉ畹膽茫绻缓偷罔F、餐飲和休閑場所、便利店等，以重點商圈為切入點，帶動業(yè)務發(fā)展。

7 結(jié)束語

經(jīng)過多年的發(fā)展，RFID技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但大規(guī)模商用還處于試點探索階段。雖然國內(nèi)電信運營商對發(fā)展移動支付還基本處于探索階段，可借鑒的經(jīng)驗不多、技術(shù)標準的多樣化、產(chǎn)業(yè)鏈長都制約著電信運營商開展RFID移動支付業(yè)務。但移動支付作為一項戰(zhàn)略性產(chǎn)品的思路已經(jīng)比較清晰，電信運營商需要通過制定行業(yè)標準、加強產(chǎn)品鏈和用戶使用習慣的培育以及盈利模式的探索，促進移動支付快速、規(guī)范地向前邁進。

Comparative Analysis of Mobile Contactless Payment Technology Standard

Chen Hong1，Li Zhen1，Zhang Mingjie1，Lin Zhenghan2
（1.Shanghai Research Institute of China Telecom Co.，Ltd.，Shanghai 200122，China；2.Shanghai Branch of China Telecom Co.，Ltd.，Shanghai 200041，China）

The use of RFID technology，mobile contactless payment business has become a value-added services focused on telecom operator.This paper describes RFID technology，analyzes the advantages of the development of mobile payment RFID by telecom operator，and currently the main application examples and some techniques were analyzed，proposes the current mainstream RFID mobile payments development for telecom operators.

telecom operator，RFID，mobile payment，NFC

2010-07-06）