NFC手机移动支付系统

NFC手机移动支付系统

“NFC手机移动支付系统”项目技术方案（初稿）

编制单位：宁波通信技术研究所

编制时间：2014年10月19号

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NFC手机移动支付系统

目录

1 立项的背景和意义 (4)

2 国内外研究开发现状和发展趋势 (5)

3 项目主要研究开发内容 (6)

3.1 基于NFC的公交系统 (6)

3.2 万能标签 (6)

3.3 在支付和票务方面的应用 (7)

3.4 在医疗健康方面的应用 (7)

3.5 在智能媒体方面的应用 (8)

3.6 基于NFC+3G技术的停车收费系统 (8)

3.7 基于NFC的电费移动支付系统 (8)

4 项目实施方案 (9)

4.1 SIMpass方案： (9)

4.2 NFC方案 (9)

4.2.1 NFC方案 (9)

4.2.2 eNFC方案 (10)

4.2.3 NFCSD方案 (11)

4.3 RF-SIM双界面智能卡方案 (11)

4.4 蓝牙＋NFC方案 (11)

5 方案的分析和确定方案 (12)

6 技术路线、主要创新点、合作方式 (13)

6.1 技术路线 (13)

6.2 主要创新点 (14)

6.3 合作方式 (14)

7 现在工作基础和条件 (14)

7.1 基本情况 (14)

7.2 中外双方前期合作基础 (14)

7.3 项目组科研工作条件 (15)

8 市场前景 (15)

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1 立项的背景和意义

随着通信和信息技术的不断发展，短距离无线通信技术的应用步伐不断加快，正日益走向成熟。智能手机在具备了收音机、相机、mp3、mp4等功能之后，又将面临又一次革命。当逐渐成熟的NFC技术和通信技术的不断发展，短距离无线通信技术的应用步伐不断加快，正日益走向成熟。智能手机在具备了收音机、相机、mp3、mp4等功能之后，又将面临又一次革命，当逐渐成熟的NFC技术与手机相结合，必将开启了移动互联网与物联网的融合新时代。

作为一个都市上班族，你是否有过这样的抱怨：每天上班出门要带N张卡：公交卡、饭卡、银行卡、购物卡等。当NFC手机的出现，类似这样的抱怨将不复存在。只需一部有NFC功能的手机，你便可以轻松出门，摆脱携带众多卡片的困扰。

在“一机通”的概念下，已有的成熟应用可以轻松转移到NFC终端上。以交通卡为例，目前的交通卡均为非接触IC 卡，将交通卡内置在手机中，一方面，此卡可以在现有的交通卡应用环境中使用，另一方面，用户又可以在手机上通过控制芯片以非接触方式访问交通卡，实现对交通卡的余额查询和网上充值功能。为了迎合年轻化的手机消费群体，网上充值不单无形中省去了排队为公交卡充值所浪费的时间和精力，也为手机使用者提供了一种十分有趣的用户体验。除了公交卡之外，具备NFC功能的手机还可以实现小额支付，用户将设备靠近标有“闪付Quickpass”的POS机，即可进行支付，并确认交易。通过手机刷卡实现小额支付，这也渐渐成为城市中一些年轻人追逐的时尚。无论是就快捷方便的支付、充值体验而言还是就享受高质量服务的成本而言，“一机通”都有其巨大的优越性。因此，总体上，一机通概念支持大家共存共荣，共同促进，做大市场，推动NFC 手机应用向前发展。

你是否有过这样的经历：正在公交站台打电话的时候，公交车已经到达，此时你一手拿着手机通话，一手慌忙去掏公交卡或者零钱，踉踉跄跄、狼狈不堪地挤上公交车。此时，你也许会感叹，假如手机拥有公交卡的功能，那么就可以一边打电话，一边将手机移向刷卡机旁轻松完成支付。和传统的买票以及刷卡比起来，这种手机支付方式让人感觉更酷。这一切都不再遥远，NFC技术和公交的联姻，让我们的公交出行将会变得更加轻松便捷。

当前手机应用广泛，功能日益强大，将逐渐取代现代人身上携带的一些卡片，比如信用卡、积分卡、交通卡等。助人们完成交通购票、支付账单、积分购物等服务；另外也可简化两部手机之间的同步处理通讯等功能。这些对消费者来说很有吸引力，将大大扩展手机的应用与销售市场。NFC——近场通信技术的诞生与应用，使这一切成为可能。近距离通信是最近年来兴起的基于RFID的无线通信技术，近距离通信(Near Field Communication．NFC)作为短距离非接触移动支付的一种，具有简便、快捷、安全的特点，在移动支付、近距离数据交换领域应用广泛。NFC逐渐发展为移动支付最可行的解决方案之一。

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2 国内外研究开发现状和发展趋势

NFC支付技术实际上并不新鲜，在国外已经相当成熟和普遍。早在2005、2006年左右，韩国，日本、荷兰、法国、芬兰等全球几十个国家对NFC技术在公交电子收费中的应用均进行了实验。全球范围看，比较早使用NFC手机支付业务的是德国、日本和英国。在德国的哈瑙市，NFC手机支付已经成为了主流应用。德国公交网络运营商RMV帮助人们通过手机来进行日常交易，比如购买交通票和路线选择等。调查数据显示，超过90%的测试用户肯定了该系统的方便易用性，认为值得继续使用。现在，该业务已对哈瑙市的所有居民开放。在日本，运营商DoCoMo从2004年开始推出NFC手机支付业务，目前已经拥有超过1300多万部带有NFC功能的手机。

去年12月，英国伦敦运输局给用户发邮件称，伦敦的8500辆公交车开始支持NFC移动支付技术，使用原有的“牡蛎卡”每次搭乘公交需要2.3英镑，而使用NFC移动技术，每次只需要支付1.35英镑。

根据调查机构ComScore给出的相关数据显示，在2010年12月，就有980万日本消费者使用手机钱包进行交易。此外，有760万人在便利店零售店进行支付，有320万笔交易在自动售卖机上，270万人进行交通支付，260万笔交易发生在杂货店，150万人进行餐饮支付。经过几年发展，目前47%的日本人已经开始使用非接触支付手机。

NFC技术的移动支付功能令人兴奋，近距离的信息传输功能也一样强大。随着NFC技术的成熟以及越来越多支持NFC功能的设备和终端问世，欧洲一些发达国家开始利用该技术，改造原本笨重、成本高昂的户外公共信息大屏幕，通过将基于NFC的标记粘贴在公交车站等公共场所的墙壁上，给市民提供更丰富的交通路况信息。

在法国的斯特拉斯堡，公共场所已经安装了约1500个标记。候车乘客只要将支持NFC技术的手机在公交站台上轻轻挥动，就能获知下一班公共汽车几点到站以及附近是否有公共自行车出租。

互联网巨头阿里巴巴，也在NFC支付方面加紧跨界合作的进程。2014年6月18日，支付宝对外宣布了“未来公交”计划。而属于该计划的一款具体产品，就是联合住房和城乡建设部IC卡应用服务中心发布的“城市一卡通”。

据了解，用户在使用时，运用支持近场支付功能的手机登陆支付宝钱包，进入应用中心的服务项“城市一卡通”，再申请一张虚拟卡、进行充值，即可使用手机“刷卡”乘坐公交。在支付宝看来，公交卡为日常使用率极高的工具之一，若能通过推广虚拟公交卡培养起用户使用NFC手机刷卡的习惯，对于巩固支付宝的地位极为有利。因为，一旦占据了移动交通的服务入口，就完全可以作为NFC中各虚拟卡的充值入口及信息呈现出口。

根据东方网2014年8月7日消息：据《劳动报》报道，乘公交、搭地铁、坐轮渡、都市人几乎人手一张交通一卡通。昨天，上海联通携手上海公共交通卡股份有限公司，推出“上海联通交通卡”业务，这意味着市民今后可以用手机来替代交通卡，直接刷手机坐公交。并且，联通交通卡享受与普通交通卡相同的优惠折扣政策。

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2014年5月27日的NFC全手机产业峰会上，中国银联助理总裁胡莹高调向与会的商业银行、手机生产商、芯片技术供应商等表态。经过漫长的基础性建设，在外部竞争加剧的触动下，中国银联主导推进的NFC产业在2014年有了更多发力的迹象。

在中国，NFC标准化的进程始于2012年，中国银联建立的13.56MHz移动支付企业标准被确立为移动支付国家标准。此后数年，产业各方致力于受理环境的改善和技术、服务的筹备，银联、手机芯片厂商、通信运营商、商业银行合作推出了一些试点，但这并不能掩盖产品普及率有限的事实。近期新型移动支付模式的出现，更触动着NFC产业链各方的神经。“未来的移动支付是哪个标准、哪个方向来推进，一直都存在质疑，运营商也在推自己内部的标准。胡莹表示从银联角度来说，我们一直是以坚定不移的态度朝着NFC的方方向再走。”2014年，中国银联计划完成100家成员银行的接入。在手机厂商方面，三星、HTC、小米、魅族、OPPO、步步高，中兴，华为，酷派等都推出了NFC 全手机产品，苹果公司与银联的合作虽未证实，但是已有了传闻。这些合作都是为了实现NFC在未来每一台手机、每一个手机银行、手机钱包应用中成为标配功能。随着智能手机的普及、3G/4G网络的应用，手机这种人们生活中最常用、最便利的个人移动终端将会改变整个终端体系的结构，成为未来最主要的支付工具。NFC与手机相结合，必将开启了移动互联网与物联网的融合新时代。

3 项目主要研究开发内容

3.1 基于NFC的公交系统

你是否有过这样的经历：正在公交站台打电话的时候，公交车已经到达，此时你一手拿着手机通话，一手慌忙去掏公交卡或者零钱，踉踉跄跄、狼狈不堪地挤上公交车。此时，你也许会感叹，假如手机拥有公交卡的功能，那么就可以一边打电话，一边将手机移向刷卡机旁轻松完成支付。和传统的买票以及刷卡比起来，这种手机支付方式让人感觉更酷。这一切都不再遥远，NFC技术和公交的联姻，让我们的公交出行将会变得更加轻松便捷。

3.2 万能标签

除了支付功能外，新一代的NFC产品解决方案提供的标签服务同样精彩。对于一部已经配备NFC 功能的手机，只需一枚几元的小小标签，便可以为你提供多种个性化的服务。举例来说，你是否还在为不同场合手机调振动还是声音、wifi 是关闭还是打开，以及繁琐的手机名片输入而发愁？别担心，一枚小小的标签为你解决诸上所有问题，打开手机的NFC功能，将空白标签靠近手机，嘟的一声，你便可以在这个标签中输入许许多多的复合功能，例如“进单位手机开wifi、声音调振动、屏幕亮度改为50%”，当你进入单位，只需将手机在标签上轻松一贴，所有设置自动完成。同样，对于一个将个人信息已经纳入标签中的人，你只需将手机靠近这个标签，有关这个人的信息就会自动保存到你

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的手机中，这相较于递名片再录入手机的繁琐过程无疑提高了效率。此外，新一代NFC 产品的标签服还可以用于防止老人、儿童走失。用户可以将有关老人和小孩子的个人信息输入到标签之中，也可以将自动拨号输入到标签之中；将这个标签贴在老人和儿童随身处（如书包、钱包、皮带等等），如果发生走失情况，只需将手机靠近标签，电话就会自动拨号其家人，如果手机不在身边，那么民警在寻找其家人时也可以将有NFC 功能的手机贴近标签从而获得其个人信息或联系其家属。然而，新一代NFC 产品解决方案的现实意义还远不止这些，就零售领域来说，NFC 可以通过结合无线优惠券、会员卡和支付选择扩展和提升现代购物体验。消费者可以用个人应用程序扫描产品货架上的NFC标签，获得关于该产品更加个性化的信息。例如，假设顾客对花生过敏，通过扫描产品，你的NFC设备能自动检测出该产品是否含有花生并做出提醒。当然顾客还可以通过触碰NFC标签来获得信息、增加到购物篮、获得优惠券等等。就市场营销来说，用户只需用NFC手机在NFC海报、广告、广告牌或电影海报上挥一挥就可以立即获得产品或服务的信息。除此之外，NFC还可以实现设备之间的共享，这项功能对于需要协作的场所非常有用，如需要分享文件或多个玩家进行游戏的时候。只要将两部配有NFC 功能的手机靠近，在很短的时间内便可以完成设备间的资源共享。

3.3 在支付和票务方面的应用

NFC技术丰富和发展了智能卡付款和智能票务方案，使NFC手机能够作为付款和购票装置，与现金和其他传统付款方式相比，启用NFC手机的付款和票务功能更加方便快捷，而且用户还能对小额付款建立记录。

所谓NFC手机支付，简单地说就是通过NFC技术，使手机具有银行卡与交通卡的功能，这样人们可以就像刷银行卡和公交卡那样“刷”手机消费，例如：在快餐店，通过NFC手机接触电子菜单点餐，使用NFC手机的电子钱包或者信用卡功能支付费用，下载优惠券享受折扣，而且可以用手机的点对点模式与他人共享优惠。

电子票证是以电子方式储存访问权限，消费者可以购买此权限获得入场权，整个电子票证购买过程只需要几秒钟，节省排队购票时间，检票时，用户只需要将NFC手机靠近安装在入口转栅上的阅读器检查票证的有效性后允许进入。

3.4 在医疗健康方面的应用

在医疗健康领域，利用NFC标签，主治医生不但可查询与病人相关的病例，而且可以了解病人此前已接受的治疗。主治医生在进行扫描过程中，该医生的相关信息也该存储到相应数据库当中，通过这种方式，不但可加强对单个病人的治疗，还可以建立强大的医疗信息数据库。

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NFC手机移动支付系统3.5 在智能媒体方面的应用

利用NFC手机的读写器功能，用户只需要接触智能媒体即可获取丰富的信息，下载相关内容，此智能媒体带有一个成本很低的NFC标签，使用NFC手机读取就能发现当前环境下丰富多样的服务项目，如：在一些旅游城市，游客用NFC手机对准智能海报中的NFC标签来获取有关旅游景点和路线的信息。这样一来，不但利于信息更新，而且减少了旅游宣传小册子的反复印刷，节约资源，利于建立环境友好型社会。

智能家居的快速发展，于手机融合将成为一种必然的趋势，通过建立触控式应用系统用手机接触存储相应设备信息的NFC标签，与家居设备连接信息交换媒体共享，从而实现NFC智能手机与智能家居的融合，如：高清晰立体音响系统可以提供超酷的音乐体验，但把手机连接到立体音响往往需要专门的电缆或配线，若建立一种应用程序，把含有连接信息及扬声器的NFC标签贴与立体音响之间，手机接触标签时，手机中的音乐就可以立即在音响中播放。

3.6 基于NFC+3G技术的停车收费系统

现有的停车收费系统一般采用人工收费和刷卡收费．其中，人工收费除了需耗费大量人力资源外，还容易出现多收、少收和漏收的情况，效率低下．而刷卡收费是使用指定地点办理的IC卡刷卡进行停车消费，但既有的通过刷IC 卡进行收费的停车场互不兼容，每使用一个系统就要求用户带一张卡，给用户带来了极大的不便．用户不能得到实时消费信息，且消费明细难以查询．为了弥补以上收费方式的不足，本文提出了一种基于NFC十3G技术的停车收费系统．它将NFC技术集成在人们出门必带的移动设备上，减少了用户的带卡量，给用户带来了方便．在付费时，该系统只需车主刷两下移动设备即可．它不但具有刷卡收费优点，且消费后会得到实时账单．此外，用户也可通过3G网络获取和查询相应的消费信息．同时，在出入口设置摄像机获取车牌信息，将车牌号与移动设备号码捆绑在一起作为停车数据，大大减少偷换车现象的发生，从而保证了车辆的安全．

3.7 基于NFC的电费移动支付系统

传统的电费付费存在步骤繁琐、费时费力等弊端，将近场通信NFC技术、移动终端、3G、移动支付等技术应用到电费付费过程，设计并实现了一个基于NFC的电费移动支付系统，以满足方便快捷的电费付费需求。电费付费包括抄表和支付两个步骤。该系统将NFC技术应用到电表和手机终端，由用户使用NFC手机读取NFC电表数据并上传到电力公司来实现远程抄表过程，并结合移动支付技术实现支付过程。电费付费是人们日常生活的必不可少的部分。传统电费付费过程存在手续繁琐、费时费力等弊端，人们急需方便快捷的付费方式。针对这一需求，我们可以提出基于NFC的电费移动支付系统，结合NFC技术和移动终端的优势，将移动支付技术应用到电费付费服务中，将物联网的新应用和已有公共服务平台紧密结合在一起。该系统设计的付费模式思想还可以进一

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步拓展到水费、气费的付费服务，适应了物联网产业的发展需求，具有广阔的应用前景和实用价值。

下面我们通过图3.1就能很清楚的知道基于手机的刷卡支付在未来会给人们的生活带来很大的便利，使人们真正的享受到电子现代化，享受电子时代给人们生活带来的方便与快捷。

行业应用

个人应用

图3.1 基于手机的刷卡支付

4 项目实施方案

4.1 SIMpass 方案：

SIMpass 是一种基于双界面技术的解决方案，将传统的接触式SIM 卡和支持非接触式支付的射频卡封装在一个标准形状的卡片中。其中SIMpass 的接触接口符合ISO 7816标准．非接触接口符合ISO 14443标准。SIMpass 的非接触式采用13.56MHz 频率．由于频率较低，不利于天线的小型化设计，射频天线必须使用外置：一种是采用外置线圈（天线)方式，具体由平面天线线圈、延长柄、触点组成。该方案成本低廉．但不能应用于后盖与电池一体的手机终端。一种是采用修改手机终端硬件方式．在手机上增加射频天线，实现天线与手机的一体化。第一种天线连接方案成本小，线圈易损坏，硬件连接不稳定，可靠性较差；第二种天线连接方案成本大，硬件稳定性、可靠性相对第一种方案有所改善。 4.2 NFC 方案

4.2.1 NFC 方案

该方案中NFC 功能芯片和天线与手机的其他部分及SIM 卡相独立，但NFC 模块与手机共用电池。如图 4.1，电池有电时，NFC 模块可在主动、被动和双

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向三种模式下工作；电池断电时，只能在被动模式下工作，相当于普通的一卡通。手机开关机对NFC模块无影响，即在手机关机时也可使用NFC功能。实现方式有两种：一是定制手机，将天线集成在手机电池或主板上，使NFC应用与手机融为一体，工作稳定可靠，但需更换手机；二是将天线与NFC芯片直接相连，然后与电池紧贴放在电池和手机后盖之间，用户不需更换手机,此方案的不足在于，天线连接的可靠性不高；此外对手机的内部尺寸有特殊要求，增加天线之后影响了手机的便携性。此方案的NFC模块不能和手机的处理器或SIM 卡通信，用户和电信运营商无法通过手机控制NFC模块。这会造成信用卡发行商和手机制造商单独接触，完全脱离电信运营商的市场格局。另一方面，若要将NFC模块收发的信息与蜂窝网络联系起来，须在NFC模块和手机基带芯片间建立接口，且各层的设计都必须绕开运营商的控制，也无法直接读写SIM卡，软硬件设计将变得非常复杂。此方案的优点是对不同技术、不同信用卡发行商的卡兼容性好，在全球已有很多案例，应用技术也比较成熟，比较适合试点期的项目。

图4.1 NFC方案示意图

4.2.2 eNFC方案

此方案又称为手机和SIM卡的融合方案，分离了应用层和底层功能，把NFC应用放在SIM卡中，把NFC功能芯片放在手机中，如图4.2，以解决兼容性问题。由于SIM卡容量较大，可将重要信息(如信用卡账号、员工卡号) 存储在SIM卡中，且SIM卡存储的安全性更高，对SIM卡只需增加一个管脚。用户更换SIM卡时，可以带走现有的交易数据，实现彻底的机卡分离。此方案可简化NFC模块和手机间的通信结构，使NFC的网络应用更为流畅，也使电信运营商和信用卡发行商共同加入到市场中来。缺点是NFC模块和SIM卡间需要高速传输，保证实时性和操作的快捷，但这种通信协议目前尚未标准化，目前法国巴黎交通系统采用了此种方案。

图4.2 eNFC方案示意图

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NFC手机移动支付系统4.2.3 NFCSD方案

NFCSD方案也是一种卡和手机终端结合的方案。将双界面智能卡(安全芯片)内建于SD卡中，RF天线集成于手机中，和手机应用接口也使用标准的SD 接口解决方案。传统的SD存储卡里。SD控制芯片只连接闪存，无法再外接一个安全模块；该解决方案需要重新设计SD卡，使得SD安全控制器可以同时连接闪存模块和安全模块，实现同步的读写访问。并且由于现场支付手机需要增加RFID天线，用户需要更换手机。

4.3 RF-SIM双界面智能卡方案

该方案基于一种双界面智能SIM卡，支持非接触式应用，同时也可实现普通手机SIM卡的功能，在接听拨打电话、收发短信时不影响非接触式操作，又能通过附于其上的RFID模块、天线与读卡器进行近距离无线通信，从而将手机的使用扩展至手机现场支付和身份认证等领域（见图4.3）。RF-SIM技术通过在SIM卡中内嵌RFID模块和天线，扩展了非接触通信功能，通信距离可在10-500cm内自动调整是一种有源标签，标签工作时需要由电池提供能量．并定时主动以一定的频率向外拉送信息，当电池没电时，标签不能进行正常工作。RFID-SIM技术的最大优点是终端用户不需要更换手机，降低了用户的进入门槛。但由于RFID-SIM技术采用了2.4GHz通信频率，与银行目前基于13.56MHz的NFC标准相冲突，增加了推广的难度。

图4.3 双界面智能卡方案

4.4 蓝牙＋NFC方案

该方案的核心是蓝牙转换器，内部包含蓝牙和NFC模块，模块间可用RS232接口连接。使用时，手机先通过蓝牙与转换器连接，转换器内部将消息转换格式并发送给NFC模块，再由NFC模块与具有NFC功能的POS机连接，如图4.4，该方案适用于初期大多数手机有蓝牙而无NFC功能的情况，转换器可集成在POS机中，这样具有蓝牙或NFC功能的手机都可进行支付且不用携带卡片。由于蓝牙模块成本相对较高，还要和NFC模块集成，增加了POS机的成本，不利于广泛部署；蓝牙通信和转换器模块间通信的安全性也比NFC模式低。

蓝牙转化器

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图4.4 蓝牙+NFC方案示意图

5 方案的分析和确定方案

衡量RFID系统性能的重要指标包括丁作距离+读写速度，稳定性和可靠性，成本和兼窖性这些性能指标与通信协议、射频选择、天线和电磁特性射频系统设计和物理实现等因素有直接关系，手机支付的手机现场刷卡方式实现需要综

由表1可知：

（1）SIMpass方案占用了规划为大容量SIM卡高速接口的C4、C8管脚，与SIM卡的未来发展冲突，从长远角度看，SIMpass方案不适合发展。

◆读写速度的快慢影响手机手机刷卡支付的交易处理时间，速度越高，交互时问越短，安全性和可靠性越高。从这个角度看，SIMpass方案表现较差。

◆SlMpass简易天线方案成本最小．短期推广最容易；但是简易无线在稳定性方面较差，用户拆后盖换电池操作可能会使得夭线折断，影响正常使用。考虑因此产生的投诉和用户抵触情绪对推广带来的影响，不建议采用该方案。

◆SIMpass改造终端方案需要定制手机终端．成本与eNFC方案接近。

鉴于此，不建议采用SIMpass方案。

(2)目前RF—SIM方案成本小，看似最理想的方案，其实并非如此。

◆工作距离是射频系统的最重要的固素。对手机刷卡支付来说，感应距离越短，越能保证数据在空互中的安全和可靠，而影响感应距离的主要因素是标签的工作频段，从这个角度看。RF—SlM方案不适台手机刷卡支付的场景需求。

◆RF—SlM方案通过控制信号强度、利用辐射信号不一致的特性结台阵列天线和图谱识别等技术将工作距离控制在5cm内，信号的不稳定会给支付过程带来影响。

◆2.4GHz属于全球通用频段，支持蓝牙、WiFi、Zigbee、UWB等设备，甚至微波炉等都会对RF—SIM卡与读写器的交互产生干扰。

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◆RF—SIM方案在兼容性上表现较差，目前银行银联都采用13.56MHz．POS机不兼窖。虽然可以通过改良使得POS机同时支持两个J工作频段，但这种方法需要不停地校正频点。

◆RF—SIM采用主动供电模式，即当手机电池没电时，射频功能不能正常使用，影响用户的便捷和安全方面的刷卡支付体验：另外，在VCC电压为3.3V、时钟频率为4MHz条件下，RF—SIM卡在工作状态时消耗的电流是18mA．对用户的手机正常待机使用有影响。

鉴于此，不建议采用RF—SIM方案。

（3)NFC方案中，NFC—SlM卡方案存在C4、C8管脚占用问题，不建议选用；

从业推广维度看，eNFC方案比NFC—SD卡方案更适合。

◆NFC—SD卡方案的SD卡需要专门设计，成本较高。

◆eNFC方案可以借助SIM卡空中下载渠道实现空中圈存功能。

（4）蓝牙+NFC方案

目前蓝牙+NFC方案看似理想，其实并非如此。

◆2.4GHz属于全球通用频段，支持蓝牙、WiFi、等设备，甚至微波炉等都会对NFC模块读写器的交互产生干扰。

◆蓝牙+NFC方案在兼容性上表现较差，目前银行银联都采用13.56MHz，与POS 机不兼窖。虽然可以通过改良来兼容POS机，但这种方法成本太高。

◆蓝牙+NFC方案采用主动供电模式，即当手机电池没电时，蓝牙模块不能正常使用，影响对NFC模块的控制，从而影响用户便捷和安全方面的刷卡支付体验。综上所述，手机刷卡支付的最理想解决方案是基于eNFC的方案。

6 技术路线、主要创新点、合作方式

6.1 技术路线

◆确定NFC手机的系统架构：

即手机系统平台和eNFC的技术方案，主要考虑手机系统平台需要具备的能力，eNFC技术方案的能力，以及手机平台和NFC平台的整合，包括系统的接口定义和电源的管理。

◆确定手机的内部机构结构和NFC天线的设计：

对于NFC天线根据手机内部结构来选择合适的放置位置和材质，同时通过理论计算确定天线的类型、尺寸和材质。

◆绘制线路图、加工和调试NFC手机的功能电路板，以及设计NFC天线：

主要是设计电路图和布线图，制成样品。采用Pspice仿真软件模拟线圈天线电磁耦合的相对关系，设计天线和匹配电路，测试NFC天线的参数，对天线回路进行阻抗匹配，调试NFC模块的整体性能。

◆与手机相结合做整机测试：

主要是测试NFC手机的功能，确认硬件设计的正确。对手机天线的性能进行

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NFC手机移动支付系统整机测试，确认NFC天线和手机天线的隔离度和实际性能的影响。

6.2 主要创新点

◆系统地研究NFC手机系统架构结构，总结基本的硬件设计方法，所设计的NFC 手机方案的主要特点是在手机没有电的情况下，也可以实现电子支付的操作，并且该系统方案很容易应用到不同的手机平台上，在实际工程上具有很好的应用价值。

◆设计的NFC手机结构紧凑，同时支持卡模式和电子钱包的功能，其最远刷卡距离可达到5厘米。

6.3 合作方式

本项目我们采用中外项目合作研究的方式，并与我省的生产企业合作，联合进行技术攻关和样机研制。其中国外项目合作单位（加拿大卡尔加里大学）主要负责核心技术的理论探索和计算机仿真设计，对项目研发提供技术指导和支持；国内项目承担单位（宁波大学通信技术研究所）主要负责核心技术的实验验证，电路优化设计，样机设计、制造和调试，产业化工艺流程设计。国内项目合作单位（某家电子公司）负责器件采购，样机的加工制作，项目后期的小批量试产，以及项目完成后进行产业化大批量生产。

7 现在工作基础和条件

7.1 基本情况

项目申报依托单位是所在学科系浙江省“重中之重”学科。所在项目组先后研发成功了无线中继直放站、无线移动可视对讲机、全数字对讲机等系列产品，已成功完成样机开发或已成功产业化，产生了很好的社会和经济效益。在电子终端音视频信息处理等方面，取得了创新性的研究成果，在省内外已形成了相当影响。

7.2 中外双方前期合作基础

中方项目负责人刘太君教授自2000年到2005年在加拿大蒙特利尔大学工学院攻读博士学位，主要从事射频功放的优化设计和数字预失真线性化技术的研究。与该研究中心合作开展了国家自然科学基金资助项目的研究：“未来宽带无线通信系统的基于记忆型射频数字预失真的功放线性化技术研究”，非密第14页

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60771066，2007年。

2006年5月，受宁波大学邀请，吴柯教授专程访问了宁波大学，与学校领导、相关研究方向学术骨干进行了比较深入的交流，为双方的长期合作打下了坚实的基础。此后，该教授多次访问宁波大学，促进了双方的了解。2007年5月17日，该教授在宁波大学正式受聘为宁波大学首位包玉刚讲座教授，并向宁大师生作了题为“Substrate Integrated Circuits--A Paradigm for Future GHz and THz Electronic And Photonic Systems”的学术报告。2007年11月，吴柯教授再次来到宁波大学，被聘请担任宁波大学多媒体通信教育部工程研究中心技术委员会主任。2008年6月，吴柯教授作为海外学术大师，组织了一支由十多名国际知名的专家学者组成的海外研究团队，和宁波大学一起申报成功了教育部和国家外专局联合资助的教育部高等学校学科创新引智计划（简称“111”计划）项目：宁波大学“宁波新技术与系统创新引智基地”。

2008年6月，我校与蒙特利尔大学工学院签署了在光纤无线电、射频功放、软件无线电、无线定位、无线传感网络、微波和毫米波电路、宽带无线通信等领域的科研合作及互派研究人员等合作协议。

7.3 项目组科研工作条件

项目组技术团队包括拥有教授、副教授、博士10余人，在读博士、硕士生50余名，电子与通信产品开发专职工程师8名，软硬件研发人员总计近50余人。

项目组技术依托的研究所现有网络和通信设备齐全的实验室面积500多平方米，提供“Advanced Design System (ADS)”、“High Frequency Structure Simulator (HFSS)”、“SystemVue”、“Matlab”等电路仿真、设计、数值分析软件，现有带矢量信号发生器的频谱分析仪Agilent E4445A、频谱分析仪HP 8561E、矢量信号发生器Agilent ESG E4438C、ESG-D信号发生器Agilent E4432B、逻辑分析仪Agilent 1670G、混合信号示波器Agilent 54833D和54622D、CDMA综测仪HP 8924E、矢量网络分析仪HP 8752C、功率计HP 437B、噪声系数测量仪HP 8970B、DSP开发系统等仪器测试设备。已经具备射频功率放大器线性化测试系统所需的矢量信号发生器、矢量信号分析仪、频谱仪、矢量网络分析仪等关键设备。

综上所述，项目承担单位具备基于NFC移动支付系统设计开发技术、开发环境和人才条件优势。

8 市场前景

在2014年9月10,iphone6的发布会现场，iphone6率先推出了首款配备NFC移动支付设备的手机，在苹果的引领之下，NFC将成为移动支付的主流技术，二维

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NFC手机移动支付系统

码等技术或将被边缘化。

有媒体报道10月“苹果支付”将在美国率先启用，随后向全球推广。业内都在等待和观察苹果对于移动支付会带来何种巨变。美国投资银行摩根史丹利周二在一篇分析报告中指出，苹果支付将会给移动行业带来一种硬件化的新思维，除了全世界的NFC收款设备将大增之外，那些没有智能手机硬件支持的纯支付服务商，可能处于不利地位。摩根史丹利公司的分析师Smittipon Srethapamote表示，在苹果的引领之下，移动支付工具将会朝着硬件化的方向发展，硬件支付工具将取代基于纯互联网服务的“软件类支付”。

NFC支付的发展，需要广大的商超百货以及街头的商户，具备支持NFC的收款设备。就在苹果支付对外发布后的第二天，苹果合作伙伴万事达公司就宣布，将要求所有在2016年1月1日之后在欧洲销售的POS机，必须支持NFC功能。另外最迟到2020年，目前使用的老式POS机，也必须升级到支持NFC手机支付。这样就给NFC支付的发展提供了机遇。

据悉，中国银联数据显示截至2014年一季度末，全国“闪付”终端近300万台，可支持金融IC卡和NFC近场支付手机支付受理。在第三方支付主导的二维码支付被央行暂停的同时，传统金融机构力推的NFC近场支付正在加大市场拓展。

在今年3月发布的报告称，NFC手机出货量从2011年的3000万部增长到1亿部，预计到2016年，全球NFC手机将增长到7亿部。该技术在日本发展最为成功，这源于手机厂商、运营商、商家与银行的合力推广。另，带有NFC的设备如蓝牙音响、门禁、读写器、POS、PDA、NFC电子标签等比比皆是。且，最重磅的讯息为中国银联把小额支付的射频标准定为13.56M（也就是NFC所在频段）。

英国调查机构ABI Research10月21日发布关于NFC设备的报告，报告显示预计2017年，将会有19.5亿NFC设备投入使用，其中包括手机和CE设备，其中最大份额仍然是NFC手机市场，NFC设备市场趋于爆发，其中CE设备主要指简单的配对设备、数据交换和在线身份验证功能设备。并且预计将有3.95亿CE设备投入市场，其中以媒体平板电脑、PC周边设备以及游戏控制设备为主。NFC设备的投入情况显示着市场的发展趋势：NFC技术在各行业的应用将会大于NFC支付本身。据移动支付网了解，不仅是直接的设备及支付价值，NFC仍然有巨大的附加价值，如方便的在线情况验证、零售及忠诚度应用、读取功能、AFC(自动检票系统)、广告等，这些附加价值将吸引大量的商户重视NFC，并为之带来新的收入来源。

ABI Research预测表示，NFC移动支付开支将从2012年40亿美元增加到2017年的1910亿美元，而突破1000亿美元大关的时间将在2016年。潜在用户的增长让NFC变的更具投资价值，2013年ABI期待NFC走出“测试阶段”，更多Android 和WP8手机对NFC的支持，将为NFC推行构造良好的生态系统，不仅如此，Android平板电脑和Windows PC也将在NFC的推行过程中扮演重要角色。ABI的研究分析师Phil Sealy 表示：“2012年时ABI第一次对NFC手机市场进行预测，2012年年底其值将由8000万增长到1.02亿台，在十大原始制造商制造的手机中，有9款带有NFC功能，并且绝大多数镶嵌了SE安全元件，我们期待明年全球NFC手非密第16页

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机的销售量较今年数值会翻倍甚至更多，而且NFC将会成为手机中默认的技术。”据其网站公布的报告，还称2013年将有2.85亿NFC设备投入使用。ABI调查的NFC 市场数据对象包括手机、CE设备、桥接方案和标签。更深入的还包括了嵌有SE 安全元件的IC芯片。数据收集的主要地区和国家有波兰、俄罗斯、德国、法国、西班牙、英国、中国、印度、韩国、日本、加拿大、美国、巴西以及墨西哥，调查只是全球部分地区。

综上所述，NFC移动支付系统在未来会有很好的发展前景，随着移动会联网的飞速发展，未来将会有越来越多的消费者使用“挥手即付”的近场支付。

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