NFC技術在公共交通中的實踐應用

茍紅俊

摘要：三大電信運營商同時獲得央行支付牌照，這意味著，“刷手機”支付時代即將到來。中國移動的手機支付標準采用13.56MHz的銀聯標準，三大電信運營商的手機支付標準與銀行達成共識。文章研究了NFC技術在公交領域實現空中開卡和空中充值的便捷性，分析了NFC在今后一兩年內將會爆炸式發展的結論。

關鍵詞：NFC：移動支付；空中開卡；空中充值

1 引言

自NFC技術誕生以來，2011年中國移動電子商務創新產品基地在技術上采用銀聯13.56MHz標準的手機支付標準，這標志著運營商和銀行將聯合推動手機支付技術標準化，2013年12月，中國移動依托NFC技術推出手機錢包業務取名“和包”。2015年我國金融IC卡發卡量突破lO億張，中國人民銀行將全面應用金融IC卡，這又給NFC支付打了一針強心劑。由于金融IC卡與NFC在受理環境上具有極高兼容性，金融IC卡普及帶來的POS機全面更新，也給手機等設備應用NFC進行支付鋪平了道路。

2 NFC技術應用場景

NFC（近距離無線通訊技術）是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，能在短距離與兼容設備進行識別和數據交換，其工作頻率為13.56MHz。NFC可以給我們帶來的應用是非常豐富的，總得來說可以分為三類：

第一類是電子卡的應用，可以把銀行卡、公交卡、會員卡這些實體的卡片轉換成電子卡片，把手機當成智能卡片，有了這樣電子卡的集成功能，無論坐公交、買東西，還是打考勤、辦會員只需輕松的刷一下手機就可搞定。

第二類是讀取信息的應用，也就是把NFC當成一個讀卡器，通過讀取NFC標簽獲取信息，可以用于物流管理、商品溯源、會議簽到等等。大家可能會說這些功能二維碼也都有，那么NFC的特色在哪里，和二維碼相比，NFC在使用上更加便捷，使用過二維碼的可能都有感知，二維碼使用時需要非常精準的對照標簽，而且需要等待比較長的時間，但是使用NFC，只需要在一定距離范圍內碰一下就可以，不需要那么精準的內容，而且在獲取信息的速度上也比二維碼快上幾倍。今天會場入口就放了NFC的簽到，還設置了抽獎環節。參會代表只需要帶著你們現在所拿到的牌子就可以去報道，通過簽到還可看到參會的信息，還可以參加抽獎。

第三類是交互的應用，可以進行點對點信息的傳輸和文件的分享。只要你們把手中的NFC功能打開，兩個手機碰一下，就可以輕松的完成名片交換，這樣再也不會出現名片沒帶的尷尬。

NFC的應用將使我們的生活成為一機在手，出行無憂。隨著各省市公交事業的發展，公交一卡通的使用給市民提供了快速便捷的服務，但充值成為一卡通運營中的難點。充值點多，運營成本高，充值點少，市民不便捷。本文基于移動發行的移動公交一卡通卡片，可以承載公交等行業應用，并能使用移動和包賬戶實時完成公交一卡通的充值，用戶還可實現手機刷卡乘車，既提升公交信息化水平，解決空中難、充值難、減少繳費網點、減輕人工成本、降低假鈔、解決排隊等候等各類服務問題。

3 和包NFC公交整體架構

和包NFC公交整體架構如圖1所示。

NFC卡屬于CPU卡范疇，NFC不僅可以實現普通的公交一卡通功能，還可以很好地解決普通公交卡的開戶和充值問題。公交一卡通即是通過運營商和包空中發行卡片承載公交應用，也可以采用空中發行一卡通卡片承載公交應用即可通過刷手機方式替代原有公交卡片刷卡方式，實現一機在手，刷遍公交。

根據運營商業務發展不同階段需求，公交應用可以通過移動雙界面卡、NFC等模式卡片形態承載，由于受到用戶NFC終端普及成熟度的限制，移動公交應用解決方案需要滿足不同卡片形態的要求。

對于運營商公交應用中，需要建設運營商公交業務處理平臺，滿足運營商公交合作各項業務處理功能，對于NFC模式下的運營商公交應用，還需開發運營商和包公交應用客戶端，配合完成相關業務。

3.1 移動平臺

移動平臺多應用下載管理平臺和密鑰管理系統集中管理卡應用下載、空中開卡、空中充值、查詢、消費記錄、刪除等交易的統計分析，為卡應用運營提供數據依據，支持省內卡應用的接入及管理。

3.2 公交平臺

公交系統負責用戶操作鑒權、應用個人化生成、充值指令的生成、輔助安全域信息管理等。

3.3 卡商發卡系統

卡商在卡片出廠后，在卡片中預置公交保護密鑰，此保護密鑰是根據公交或移動提供的密鑰碼單根據卡片的SEID離散生成，從而保證一卡一密。同時，此保護密鑰僅為公交應用使用。通過此保護密鑰為卡片的應用密鑰、卡片的交易密鑰等的寫入提供安全保護能力。

在發卡時，加密提供商為每個發卡人員提供一個讀卡器和密鑰母卡協同發卡。由于公交NFC應用發卡采用的是空中的方式，以往的發卡流程不能滿足需要，需要加密提供商提供密鑰導入到加密機中的能力，公交系統通過API的方式訪問。

3.4 手機NFC終端/NFC卡

針對嘉峪關公交卡的NFC卡已按照標準規范進行了預制公交應用，并支9APP應用及的數據交互功能。

3.5 NFC卡側

公交卡側輔助安全域（SSD）負責存儲公交卡通訊密鑰和DAP驗證密鑰（DAP驗證密鑰為可選項）。在卡應用與外界進行交易時，可以借助SSD的安全通訊功能，保護交互數據安全。

卡應用通過射頻接口實現公交卡用戶刷卡支付乘坐公交。

3.6 空中開戶

通過NFC公交應用客戶端、省移動公交業務處理平臺、公交平臺實現NFC公交客戶端寫卡請求、操作、生成公交應用開戶信息，通過手機和包客戶端應用集中展示應用管理功能，與客戶端插件配合完成應用個人化等操作。

3.7 NFC空中充值

NFC空中充值是指用戶在NFC手機客戶端上利用移動4G網絡將和包支付帳戶或通過第三方支付通道實現銀行帳戶的錢向公交一卡通帳戶充值，對于業務平臺與卡片之間，可使用統一報文結構實現交互。NFC公交業務處理模塊根據具體應用需求，完成與應用平臺的業務處理，并與支付平臺進行對接，完成扣款、沖正等工作。客戶端提供用戶鑒權、余額查詢、交易記錄查詢等用戶交互界面，通過手機和包客戶端消息透傳接口與卡應用公交系統交互完成相應功能。

4 結語

隨著“互聯網+”公共交通NFC支付技術深化應用，尤其是基于手機的NFC支付，相對轟轟烈烈的二維碼支付而言，NFC在支付便捷與安全方面都具有無可替代的優勢，文章重點以NFC技術在公共交通中實踐應用為切入點，相信通過NFC技術在公共交通應用下逐步會升級至城市一卡通或市民卡，最終實現一卡多用，便民支付。一是將城市一卡通與線下POS打通的應用場景與技術載體己經形成。二是基于手機的NFC支付的體量大，所涉及的商業領域正在不斷向生活中的衣食住行方面拓展。三是移動支付的人群正以一個非常高的速度在增長，已經不再依賴于現金或卡為支付載體。四是基于NFC支付技術的金融交易方式在全球受到關注，或將成為新的一種金融支付載體。五是中國移動支付正以驚人的速度在增長，消費者對于購物交易方式已經發生深刻改變。六是基于智能手機的NFC支付技術目前正成為市場關注的焦點，其應用領域、范圍正在進一步拓展，相信近兩年會全面普及。