無線手持移動POS機的融合通信

韓一沫

【摘要】 本論文討論金融支付以及POS的發展方向，討論互聯網化和4G時代下的POS通信發展方向。在GPRS通信基礎上，結合WIFI通信，融合形成多種方式的通信手段。同時，結合實際經驗，給出無線POS的天線設計的重要原則。

【關鍵詞】 POS 金融電子化 GPRS WIFI 天線

一、金融電子化與POS的關系

隨著市場經濟的發展，面臨信息技術的挑戰，每個經營者都想提高商品流通效率，降低經營成本，發揮規模化整合效應。同時消費者對商品的需求也日益多元化，商品種類也開始多樣化，商品經營方式更是連鎖化和規模化，在這種情況下，商品行為過程中的信息數據化就變的日益重要。為了滿足消費者的需求，合理處理信息數據，把握市場動態，過去靠手工作坊式管理的商家，已無法適應瞬息萬變的市場運作。為了實現內部各個流通環節的密切配合，商場POS（Point of Sales）收銀系統應運而生。目前POS系統已成為信息時代資金流動和貨幣支付的一種主要手段，國內POS 系統的普及已經是順應人們生活方式和金融系統發展的一個必然趨勢，銀行卡、POS應用正在迅速的普及。

二、支付未來發展方向

以信用卡為代表的各種金融卡的廣泛使用與普及，既為銀行和其客戶增添了新的消費信貸服務項目，又為人類通向無現金社會展示了美好的前景；以處理紙張，票據為主的金融業正在轉向以處理，加工信息為主，金融界向企業和個人提供的服務也不再僅僅是資金的借貸，結算，而且能提供信息服務，信息咨詢。

支付正在成為銀行業與互聯網業走向未來的共同入口。在商業的實際運行中，據德勤研究，美國顧客信用卡每交易100美元，在月結賬單上支付100美元給支付卡的發行人，零售商支付2%（2美元）的交易費用和獲取費用，然后進入支付卡的清算，由接收行收取處理費0.50美元，最后零售商從100美元的交易中收到97.50美元。 引起爭議的是，美國的商家協會指出，在過去的10年，技術成本不斷下降，但交易費用反而增加了1倍多。這部分費用，嚴格來說，不應被稱為交易費用，而應視為顧客為差異化需求付出的溢價，它帶來差異化效用的提高。正是看中這點，包括互聯網企業，電信企業都紛紛利用自身的信息服務優勢，進入支付領域，互聯網支付和移動支付都成為支付的新熱點。

三、無線技術將大范圍應用于POS

企業的互聯網化的趨勢在加強。中國企業互聯網化市場之初在2012年達到832億元，較2011年增長56.9%，2013年全年預計增長速度為44.2%，企業互聯網化市場規模將達1200億元（相關數據來至易觀研究）。對于線下經營的企業來講，為了應對互聯網企業的線上營銷，如何提高顧客的購物體驗和效率，變得越來越重要。因此在很多場所，廣告屏逐漸增多，向顧客介紹商品；自助服務終端也逐漸開始應用，顧客可以自由地去了解感興趣的東西。無線技術就可以快速地實現這些。在這些終端上配置無線模塊，就可以隨時隨地安裝終端設備，而不用大動干戈去布線，對正常業務的影響也小，并且維護方便。從整體成本來看是低于有線網絡的。

四、GPRS/GSM通信解決方案的優點和缺點

借助GPRS移動數據通信公網平臺實現POS機接入的解決方案已經穩定成熟，內置GPRS無線接入模塊的移動POS機目前已經在配送中心、客運票務中心、稅收部門、速遞公司、移動售貨廳、餐廳、外賣及電子商務交易等場合廣泛使用。

GPRS實際數據傳輸速率在40KBPS左右，將來可達到171Kbps，而一般每次刷卡業務的數據傳輸量在幾K至10Kbps之間。GPRS業務按數據流量收費，基于GPRS的POS機數據傳輸費用十分低廉，運營費用較有線通信POS系統低廉， 如使用中國移動通信GPRS業務，每發送一次信息，其交易數據費用僅需0.05～0.10元（月使用費不計）。POS機終端接入GPRS網絡后，就處于一種隨時在線狀態，交易非常方便，速度較快，保證了交易的時間和交易的質量。可很好地解決重撥率高的問題。采用GPRS無線接入技術，由于不需要鋪設有線線路，可縮短建設周期。

GPRS占用GSM網絡，隨著3G網絡的廣泛使用以及4G時代的來臨，運營商已經停止或者大幅削減GSM網絡的投入，將更多的資金投入到3G/4G網絡建設。2014年1月2日，中國移動開通業界首個LTE-A VoLTE語音業務，GSM網絡在移動網絡中的重要性將進一步降低。屆時，采用GPRS通信協議的POS將面臨覆蓋不足和信道擁塞的局面。

五、基于WIFI的融合通信解決方案

中國移動正在推廣“2G+3G+4G+WLAN”解決方案，WLAN 與運營商大力推動的3G、4G 等業務并不存在沖突，而是一種互補。目前在世界范圍內，基于WiFi的創新模式已經頻繁涌現：（1）政府主導的無線城市；（2）WiFi用戶之間的帶寬共享；（3）第三方提供商的無線媒介；（4）基于特殊地點、特殊場景下的WiFi服務；（5）基于WiFi的VoIP語音服務；（6）運營商借助WiFi拉近客戶關系、實現品牌重塑。

相對于其他通信方式，WIFI通信能夠提供較好的覆蓋，穩定的通信連接和更高的通信速率。從POS設備本身來說，WiFi 移動POS 系統可節省近40%的POS硬件成本和30%的管理成本。GPRS 發射功率大約為4W，CDMA 發射功率大約為0.2W，而WiFi的發射功率僅僅為0.03W，顯然WiFi 移動POS 系統更適合在這些復雜環境中使用。

六、天線設計基本原則

POS的模塊化設計已經得到大規模推廣，目前通信模塊有大量成熟的GSM、CDMA、WIFI可供選擇。因此在融合通信中，天線的設計尤為關鍵。天線設計很大程度上依賴于所安裝平臺的特性，另外天線對周圍環境很敏感，這些原因導致很多情況下，天線對每個平臺都是獨一無二的設計。

天線經常采用的幾種形式分別為，分為彈片形式和chip 貼片天線和FPC 天線。貼片天線的形式是統一規格的，有固定的尺寸，焊盤的位置和尺寸根據具體規格的天線也是固定的。另外根據特定型號的天線有相關的天線周圍凈空的要求和設備尺寸的建議。

如果采用彈片形式，重點考慮采用 PIFA 天線作為WiFi 天線的形式，根據統計經驗，PIFA 天線成功率和性能都要好一些。天線RF 饋電焊盤應采尺寸為2×3mm，焊盤含周邊≥0.8mm 的面積下PCB 所有層面不布銅。如果為PIFA 天線，還要加一個2×3mm的地焊盤，兩個焊盤之間距離為2mm。

天線通常的位置都在設備的頂部，PCB 頂部開始，將此區域內的所有層的地切掉2～3mm，但屬于天線地焊盤的那層的焊盤部分要保留。從 WiFi 模塊到天線匹配電路的信號傳輸線為50ohm 特性阻抗的微帶線。為了避免在微帶線上的損耗，模塊應該盡可能的靠近天線。微帶線必須根據具體的PCB 來決定尺寸。不允許有交叉的線在微帶線和地之間通過。

此外，還需要考慮良好的接地，遠離金屬物。參 考 文 獻

[1] J. D. Hamilton，Time Series Analysis，Princeton University Press，1994

[2] 基于WiFi技術的無線POS服務系統應用

[3] 2011-2015年中國金融POS機行業投資前景與盈利預測分析報告endprint