NFC支付技術的技術演進

王偉超

摘 要：NFC支付是在支付環節采用了NFC技術，在手機等移動終端利用NFC芯片與銀行卡、IC卡等進行關聯，將具有NFC功能的移動終端模擬成一張非接觸式卡，在支持NFC的POS終端上刷卡完成支付。本文通過對不同時期NFC支付技術的專利申請進行分析，得出NFC支付技術的發展的主要模式，對NFC支付技術的發展進行分析，從專利層面為NFC支付的發展提供數據分析。

關鍵詞：移動支付;NFC;專利;技術演進

技術概述

NFC在移動支付中的應用

NFC在移動支付中的應用，即，NFC支付是在支付環節采用了NFC技術，在手機等移動終端利用NFC芯片與銀行卡、IC卡等進行關聯，將具有NFC功能的移動終端模擬成一張非接觸式卡，在支持NFC的POS終端上刷卡完成支付。NFC支付作為一種線下支付模式，在支付時不需要啟動相關APP，也無需在聯網環境中，當移動終端靠近讀卡器的讀寫區域即可完成支付。

目前的支付方式主要有：NFC支付、二維碼掃碼支付與傳統銀行卡支付，從交易速度、安全性角度講，NFC支付相對掃碼支付更具有優勢。但由于NFC的發展需要多方配合，目前一直處于緩慢發展狀態，而由于攝像技術的發展，支付寶、微信憑借自身已有的購物平臺、通信平臺和理財平臺，大力宣傳推廣掃碼支付，一度將NFC支付逼到窮途末路。近期隨著Apple Pay與Samsung Pay等手機支付的公測和實際應用，NFC技術重新煥發了活力。

技術演進

通過對不同時期NFC支付技術的專利申請進行分析，發現NFC支付技術的發展主要有三個模式，即，SIM全卡、NFC-SWP和手機全終端模式，以下根據這三種模式對NFC支付技術的發展進行分析。

SIM全卡

SIM全卡模式的NFC支付技術專利申請在2011年達到峰值，之后逐漸遞減，可見，早期NFC支付技術主推SIM全卡模式。通過統計這一階段的專利申請的主要申請人也可發現，此時的申請人集中為中國移動、中興、金雅拓、INSIDE、AT&T等國內外知名SIM卡制作商、網絡運營商及其合作公司。

在這一階段，國內網絡運營商中，中國電信采用13.56MHz的SIM-Pass技術;而中國移動主要采用2.4G的RF-SIM技術，并發布相關技術方案;其他一些機構和團體也利用這些技術或其他一些技術對一卡通支付提供支持。各企業也對此進行了相關專利布局，其中，中國移動公司于2008年提出了一種基于移動通信設備的非接觸式公交卡類應用系統及管理方法的專利申請（CN200810198694），該通信設備采用帶雙界面SIM卡或帶RFSIM卡手機，使得用戶只需使用移動通信設備就可以充當公共交通系統的票據，無需再攜帶專門的IC 卡等現有票據，也就避免了排隊買票或是充值等，方便了出行。中興公司于2010年提出了一種基于云計算的統一一卡通支付系統和方法專利申請（CN201110246914），該方法實現了同時實現RF-SIM、SIM-PASS終端支付。

總的來說，SIM全卡模式包括RF-SIM和RF-PASS兩種，控制器、天線、SE安全元件都放在SIM卡里，其中RF-SIM頻率為2.4GHz，SIM-PASS頻率為13.56MHz。使用NFC支付技術時，用戶只需更換SIM卡，無需改造手機，而且NFC全套控制權都集中在發布SIM卡的移動運營商手里。但是，由于網絡運營商的標準之爭，導致NFC發展緩慢，SIM全卡模式的NFC支付技術并未在市場上得到普及。

NFC-SWP

2011年開始，NFC-SWP模式專利申請量迅速增長，以NFC-SWP模式為主的NFC支付技術申請量集中于2011年至2014年間，之后，迅速回落。這是由于早期NFC支付技術的發展以SIM全卡模式為主，各運營商關于NFC支付標準無法達成共識，NFC業務發展遲緩。直到2012年11月，央行發布中國金融移動支付系列技術標準，提出金融行業標準以13.56MHz作為近場支付非接觸通信技術的基礎之后，標準之爭告一段落，各網絡運營商都以NFC-SWP模式為未來發展方向。

在NFC-SWP方案中，兩個核心硬件被剝離開來，NFC控制器和天線放在手機里，SE安全元件安放在SIM卡上。2011年中興公司提出了一種NFC裝置及其使用方法的專利申請（CN201110458432），將安全芯片SE集成在NFC中，用于存儲賬戶的信息，提高了NFC支付的便捷性和安全性。韓國網絡運營商SK C&C株式會社于2011年提出了一種具有非UICC安全元件的移動通信裝置上經由空中提供機密信息的系統和方法的專利申請（CN201180061619），使用NFC支付時，并將安全元件SE集成到SIM卡上，提高支付安全性。2012年NXP公司提出了控制能夠實現近場通信的移動通信設備中的操作方法及系統專利申請（EP2012000290426），將安全軟件SE嵌入技術與NFC封裝，能夠實現NFC功能以支持各種NFC應用（例如移動支付、移動銀行、移動票務）的移動通信設備。

手機全終端

基于SIM全卡模式和NFC-SWP模式的NFC支付技術在2013年左右開始申請量逐漸下降。圖8統計了全球三大著名的手機終端商，蘋果、三星、華為關于NFC支付技術的專利申請量，由圖8可知，2013年之前，三家公司在NFC支付方向的專利申請量均較少，國內華為公司甚至沒有NFC支付相關專利申請，然而，從2013年起，三家公司的專利申請量均穩步上升，尤其是華為公司，由于之前一直不看好NFC的發展，基本未在NFC支付技術上進行專利布局，2013年之后也開始加入NFC支付陣營。

在手機全終端NFC支付技術中，蘋果公司提出了一系列能夠實現移動支付的設備的相關專利申請US20150871654、US20150870793、US20150870793，這些申請均將NFC芯片置于手機終端，并能夠與金融支付終端等電子設備聯合實現NFC支付技術。三星公司的專利申請US201314013556A、US201314034465A等均涉及了相關技術內容。由此可知，在以手機全終端模式的NFC支付中，將NFC控制器、天線、SE安全元件都內置在手機里，使得NFC載體極大豐富，同時，由于蘋果的Apple Pay和三星的Samsung Pay大張旗鼓登陸中國市場，國內的華為推出Huawei Pay，中國的移動支付從過去13.56MHz與2.4GHz的技術標準之爭，轉向了爭奪用戶及合作商戶的市場份額之爭。

總結

綜上，由于NFC技術涉及移動運營商和卡組織的多方利益，各國的卡組織和移動運營商自己都在探索NFC技術，在多方博弈中，NFC的發展一直非常緩慢，被以微信和支付寶位代表的二維碼掃碼支付搶得先機。然而，由于NFC支付技術具有安全性高、不需要網絡、操作便捷等優點，NFC支付的發展前景還是一片大好，尤其蘋果的Apple Pay和三星的Samsung Pay大張旗鼓登陸中國市場，國內的華為推出Huawei Pay，NFC支付逐漸在市場上進行普及，加強了NFC在移動支付中的地位。

由于國外申請量明顯高于國內企業，國內企業應繼續加大NFC支付技術上的投入，尤其是手機全終端模式下的NFC支付技術的投入，擴大NFC支付的領頭羊地位。國內企業由于在NFC支付技術上專利積累明顯不足，應進一步擴展技術分支，尋求突破國外專利壟斷的機會，盡快縮短與技術發達國家的差距，重視專利布局，保證市場競爭力。