手机支付的两种方式

2021年2月27日发(作者：开始的英文)

手机支付的两种方式—

NFC

与

RFID

摘

< p>
要：本文介绍了手机支付的背景和现状。手机支付有两种方式——

NFC< /p>

和

RFID

，本文

详细介绍了这两种支付方式的基本

?

理和应用情况，以及各自 的技术优势和发展前景，同

时也介绍了手机支付的几种运营模式。

关键词：手机支付；

RFID

；< /p>

NFC

1

背景

手机支付也被称作移动支付，< /p>

是一种允许移动用户使用其移动终端对所消费的商品或服

务进行账 务支付的服务方式。包括手机订购、手机缴费、手机银行、刷手机消费等业务。以

手机支 付来代替各种卡，

不仅能够解决掉浮游在各种卡上面的资金，

使 之在银行卡上不仅能

够得到一定的利息收入，

而且更加方便消费 者。各种银行与手机运营商合作，去中介化，使

银行的资金流直接进入端消费，

消费的信息流直接进入银行的信息系统，

使之处理信息更有

效率。在利润分配上，端消费的厂家可以给予银行一定的返点，有利于银行间的良性竞争，

< p>
从而实现共赢。

随着

3 G

技术的发展，大量新兴行业应运而生，手机支付在更广范围内得到应用。市场

分析机构

Springboard

Resea rch

近日预测今年手机支付将是

?

动 中国企业

IT

市场增长的主

要因素之一 。

Springboard

称，中国企业

IT

市场在虎年将呈现多样化趋势，其中无现金支

付技术的兴 起将是

IT

趋势最主要影响因素。

Sp ringboard

援引中国工信部的数据称，截至

2009< /p>

年底，中国拥有约

1500

万

< p>
3G

用户，为采用手机支付等增值服务提供了大量的用户基

础。随着手机上网日益普及，手机支付的市场潜力确实不容小觑。有专家也预言

2010

年将

成为手机支付的爆发元年。

通过手机短信接入方式支付，是中国最早的手机支付，这种方式从

< br>2001

年运营商就开

始推广，很多手机用户都体验过。 比如，

我们在网上购买电脑杀毒软件，其中就有手机支付

方式，

输入手机号码后确认付款后，

手机会收到一个短信密码验证，输 入后就完成交易。目

前这种支付方式还是使用最为广泛。

但是这 种方式只能是小额支付，

大金额的支付运营商并

不支持，而且功 能也比较简单。

第二阶段手机支付方式是手机

WAP

网站，

购物后通过手机来支付。

很多

WAP

上的商家通

过自己 的支付方式与手机用户完成交易。

但是这种方式发展也比较缓慢，

主要制约因素是当

时

2G

通信网络比 较慢，用户会失去耐心。

第三阶段则是最近一两年发 展起来的远程支付和近端交易。

远程支付的典型应用则是通

过手 机里面的交易平台完成远程交易转账或付款。

近端交易的典型应用则是刷卡手机，

各大

运营商都在推广。

中国移动支付业务始于

2001

年，但是发展过程一直 不温不火。

2004

年下半年以来，若

干主要的第三方移动支付运营商的业务有放量增长的趋势，

使得移动支付业务的地域覆盖 范

围越来越广，产业链其他环节也越来越积极地寻求合作机会。从

2004

年下半年开始，移动

支付进入地域快速扩张的阶段。

2005

年，

移动支付用户数达到

1560

万人，

同比增长

< br>134

％，

占移动通信用户总数的

4

％，产业规模达到

3.4

亿元；< /p>

2007

年，由于产业链的成熟、用户消

费习惯的形成和基础设施的完备，移动支付业务将进入产业规模快速增长的拐点。

2

中国手机支付现状

与欧美、日、韩相 比，中国的移动支付起步较晚，发展相对滞后。

2000

年，中 国移动

开始了移动支付的试验性应用。

通过把客户的手机号码与 银行卡等支付账户进行绑定，

以短

信服务、语音、

WAP

、

USSD (Unstructured

Supplementary

Service Data

，非结构补化充业

务数据

)

、

K-JAVA

等方式，为客户提供移动支付服务。客 户使用手机钱包可以管理自己指定

的银行卡账户或小额中间账户，

并从账户中进行扣费。

通过一定时期的实际运营，

随着用户< /p>

对交易效率、交易成本、

安全性、网络覆盖等要求的提高，现有基 于

GSM

的移动支付系统在

实际应用中 逐渐显露出局限性。

(1)

支持业务有限，在日常生活中其便利性难以体现。目前中国的移动支付业务所支持

的业务 极其有限，仅支持彩票类、互联网数字产品类

(

购买游戏点卡、

IP

卡、

MP3

下载

)

、日

常缴费类

(

支付话费、水、电、气等费用

)

、手机投保等业务。

(2)

操作 烦琐，使用不方便，交易时间长，隐私性差。在支付过程中，支付系统与用户

之间的信息

(

用户手机号、银行帐号、商户代码、业务码等

)

交换，必须由人工录入

(

短 信、

语音等方式

)

。用户还必须记住各 种操作的命令字。因此，对于用户来说，其操作相对于银

行卡烦琐，

延长了交易时间。由于用户必须将其手机号提供给收款方，

因此，作为用户隐私

的手机号无法被保密。

另外，

开通手机钱包 的用户还必须更换新

STK

卡，

这也给 将电话薄存

在

SIM

卡上的用户在开通 移动支付业务时造成了一定的不便。

(3)

速率低，联网、实时在线能力有限，安全性差，效率低、成本高。基于

G SM

网络的

移动支付系统通常采用短信平台、

< br>USSD

和

GSM

拨号等方式进 行通讯。短信平台方式由于基

于存储转发的机制，无法实现实时交易，而且受通讯模式的 限制，短信量大时响应速度慢，

非常容易出现超时和丢失数据包的现象，

使得用户在高峰期内无法正常办理业务。

另外，

受

短信每次传输数据长度的技术限制，

大数据包将被分批传送，

一旦其中一个短信受阻，

将导

致产生信息传送 不完整的风险，从而安全性受限。

USSD

和

< br>GSM

拨号方式均属于

CSD

电 路交

换方式，

虽然较短信方式可靠、

实 时性强、

交互能力好，

但存在独占信道、

拨号连接时间长、

速率低等缺点，

同时需要专用的数据通道支 持，因此，严重影响了连网能力，无法实现实时

在线。既便是在非通话态时，

< p>
USSD

使用

FACCH

信令信道，数据传输速率也仅约为

1kbps

。

因此，

促进中国移动支付发展的关键之一就 是对移动支付系统进行改造升级，

增加其业

务种类、改善业务承 载的通信方式、简化用户的终端操作、更好的保护用户隐私。目前，手

机支付有两种方式 ，

NFC

和

RFID

< br>，其中

RFID

主要应用为

RF ID-SIM

卡。

3

技术原理

3.1 NFC

手机支付

NFC

英文全称

Near

Field

Communication

，近距离无线通信。是由飞利浦公司发起，由

诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一 项无线技术。

NFC

由非接触式射频识别

(RFID)

及互联

互通技术整合演变而来

< br>,

在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能

在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。这项技术最初只是

RFID

技术和网络技术的简

单合并，现在已?演变成一种短距离无线通信技 术，发展态势相当迅速。

NFC

芯片装在手机上，

手机就可以实现小额电子支付和读取其他

NFC

设备或标签的信息。

NFC

的短 距离交互大大简化整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更

清楚。 通过

NFC

，电脑、数码相机、手机、

PDA

等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线

连接，进而实 现数据交换和服务。

支持

NF C

的设备可以在主动或被动模式下交换数据。

在被动模式下，< /p>

启动

NFC

通信的设

备，

也称为

NFC

发起设备

(

主设备

)

，

在整个通信过程中提供射频场

(RF-field)

< br>，

它可以选择

106kbps

、

212kbps

或

424kbps

其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备

称为

NFC

目标设备

(

从设备

)

，不必产生射频场，而使用负载调制

< br>(load modulation)

技术，

即可以相同 的速度将数据传回发起设备。此通信机制与基于

ISO14443A

、

MIFARE

和

FeliCa< /p>

的非接触式智能卡兼容，因此，

NFC

发 起设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过

程检测非接触式智能卡或

< p>
NFC

目标设备，并与之建立联系。

< p>
在主动模式下，

每台设备要向另一台设备发送数据时，

都必须产生自己的射频场。

发起

设备和目标设备都要产生自 己的射频场，

以便进行通信。

这是对等网络通信的标准模式，< /p>

可

以获得非常快速的连接设置。

移动设备主要以被动模式操作，

可以大幅降低功耗，

< br>并延长电池寿命。

在一个应用会话

过程中，

NFC

设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能， 电池电

量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备。

NXP

公司和索尼公司发明了

< p>
NFC

技术，

Ecma

International

公司首次采用它做为一项标

准

(NFCIP-1

或

ECMA-340)< /p>

，并提交给国际标准化组织

(ISO

）< /p>

/

国际电工委员会

(IEC)

< p>
，成为

ISO/IEC 18092

标准，同时也 得到了欧洲电信标准

?

会的承认，从此后已?有多个半导体公< /p>

司开始生产兼容性和互操作芯片。

< br>这个标准类似于智能卡中所采用的

NFC

技术，

并与其兼容，

其内部芯片能够使消费者通

过销售 点

(POS)

终端阅读器进行支付。

在 某些工作模式下

NFC

的功能类似于射频识别

< br>(RFID)

。

NXP

公司的< /p>

MIFARE

和索尼公司的

FeliCa

产品就采用了已?制定的智能卡标准。

< p>
该标准规定了一个

13.56MHz

的工作频率， 这是一个免许可国际通用频带，是美国

ISM

带

15/18

频带之一。数据传输速率为

106

、

212

或

424kb ps

，取决于通讯范围，在

20cm

或 大

约

8

英寸时传输速率最大，实际通讯 范围只有几英寸或不大于

10cm

，该标准规定了多种工

作模式。

3.2 RFID

手机支付

RFID

是

Radio Frequency Identification

的英文缩写，即射频识别，又称电 子标签，

是一种非接触式的自动识别技术。它通过无线电讯号识别特定的目标，并读写相 关的数据，

而不需要识别系统与这个目标有机械或者是光学接触。

它无须人工干预，

可用于各种恶劣环

境，可识别高速运动的物 体，可同时识别多个标签，操作快捷方便。第二代身份证、奥运门

票都内置

RFID

芯片，而高速公路上的

ETC

电子不停车收费系统也使用了

RFID

技术。

中国移动推出的

RFID?S IM

卡类似于北京等地的公交一卡通卡，通过内部集成的

RFI D

芯片记录手机钱包的余额，

交换刷卡消费的数据。

< p>
商户的手机支付

POS

机就是阅读器，

< p>
而消

费者手机的

RFID

芯片就是标签。

事实上，

公交一卡通卡，

也内置

RFID

芯片，

而不同的是手

机钱包可以通过移动运营商与银行的合作，

实现无线充值和远程 结算，

这样从充值到消费的

所有过程都可以通过一部手机来完成 。

实际上通过

RFID

手机，移动运营商起到了一个消费支付平台的作用，这有点类似于在

电脑上使 用淘宝的支付宝、

腾讯的财付通等互联网第三方支付平台。

但是 手机的普及性和易

用性远远超过电脑，再加上规模庞大的用户群，一旦手机支付像日本和 韩国一样走向成熟，

运营商的巨额的资金沉淀效益和手续费收入可想而知。

运营商通过手机这个载体，

将用户直

接接入电子商务 市场，完成电子商务的各项功能。

2010

年上海世博会，我们可以携带一部安装

RFID?SIM

卡的手机，先去星巴克或者麦当

劳“刷”机购早餐，之后刷手机乘坐地铁，到达世博 园区后，刷手机验证电子门票，在场馆

内参观时如果渴了，

也可 以在自动购物机上刷手机购买饮料和水，

这就是手机支付，

手机 卡

已经集公交卡、超市卡甚至是银行卡于一身。而这仅仅只是

R FID

的一个基础的应用，

RFID

将 支持整个物联网行业的兴起。

一个完整、

安全的基于

RFID

的

GP RS

移动支付系统是由移动终端、

通信网络、

< br>移动安全

交易系统、银行

(

或应 用服务提供商

)

和认证中心

(CA)< /p>

，共

5

部分构成。

其中，移动终端包括

RFID

标签、可运行

JAVA

移动支付软件的手机以及可读取

RFID

的

POS

机 。其中

RFID

卡和

RFID

POS

机属于

RFID

子系统。

RFID

POS

机通过< /p>

RFID

技术来读取用

户信息，

并利用

PSTN

、

GP RS

等方式与移动支付平台相联结。

手机用户利用

JAVA

手机移动支

付软件通过

GPRS

网络与移动支付平台进行信息互交，完成支付。

RFID

子系统由

RFID

< p>
标签、

RFID

阅读器和

RFID

应用支撑软件系统组成。每个用户持有

的

RFID

标签分为主标签和从标签。

主标签粘贴于手 机外壳内，

从标签外形于普通磁卡一致，

用于手机不适合的环境 。

由于没有手机的在线支持，

因此从标签在支持的业务类型上相 对于

主标签要少，主要是一些小额的离线支付业务。根据移动支付业务的特点，

RFID

标签内的

存储空间可被分为：

应用标识目录区、发行区、用户个人信息区、

移动支付业务区以及其它< /p>

业务应用预留数据区。应用标识目录区的数据主要包括：芯片序列号、发卡机构

< p>
IC

卡发行

权国家注册号、发卡机构提供

IC

卡应用国家注册号、读写权限等。发行区的数据包括发行

< p>
流水号、城市编码

(GB/T2260-1999)

、

行业代码

(GB/T4754)

、 认证码、

手机号码关联码

(

由算

法根据手机号码生成

)

、主从标签认别码、启 用标志、发行版本号、发行日期

(GB/T7408)

、

有效日期

(GB/T7408)

、

< p>
业务支持类型码及其对应业务数据存储起始地址等。

用户个人信息区

以加密方式存储着用户的个人身份证号、

职业、工作单位、联系地址等 信息。移动支付业务

区的数据主要为不同支付业务所需的相关数据。

其他业务应用预留数据区主要是为一卡多用

而预留的空间。

RFID

阅读器主要包括发行读写器和

RFID POS

机。发行读写器主要是对

RFID

< p>
标签进行

发行前的初始化配置，向主、从

RFID

标签中写入相关数据并激活

RFID

标 签；

另外，

它的读

写权限最高。

RFID

POS

机主要是读取

RFID

标签中所需要的信息，同时将其他交易信息如交

易流水号、

商户代码、业务代码、支付金额等发送给移动支付平台，并在收到支付完 成确认

信息后根据支付业务的要求将特定的数据写入

RFID< /p>

标签中。

RFID

应用支撑软件系统包括运行于标签和阅读器上的软件以及介于阅读器与移动支付

平台之间的中间件

(Middleware)

，如发行读写器、

POS

机

PC

端运行的软件。中间件的主要

任务是对阅读器读取的标签数据进行过滤、

汇集和计算，

减少从阅读器传往移动支付平台的

数据量 ；完成阅读器和移动支付平台的数据通信、加密解密等。

4

应用情况

随着

RFID

技术在其它行业渐渐凸现，

金融支付领域也开始逐步引入相关的

RFID

技术和

NFC

近距离通信技术，进一步改善全球支付环境。

< br>

北美

< br>在美国，

非接触卡市场已?比预期提前升温。

两大卡组织 已于

2005

年

3

月宣布采用统一

的非接触式支付标准，

万事达的

< p>
PayPass

成为卡与设备间标准通信协议。

在 此之前，

万事达

已在奥兰多进行

Pay Pass

信用卡测试，并在达

?

斯与< /p>

Nokia

合作进行移动应用测试。

Vi sa

的非接触式系统

“

Wave

”

也在亚洲的马来西亚与我国台湾地区推行试点项目。

2005

年

5

月，