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移动支付方案浅析及市场前景展望

发布时间: 2013-1-4

移动支付方案浅析及市场前景展望
-- 上海华虹集成电路有限责任公司 董琪

【摘要】 移动支付作为一种新兴的费用结算方式,因其日趋明显的灵活性而越来越受到移动运营商、网上商家和终端消费者的青睐。目前国内手机支付一直处于多种标准、多种方案共存的发展状况,文章列举了国内比较主流的移动支付方案,并进行了优劣势的对比和分析,最后以当前移动支付的市场条件为基础,探析了国内移动支付的发展趋势和方向。
【关键词】 移动支付、NFC-SD、SIMpass、RF-SIM、NFC-SWP
1. 移动支付简介
       移动支付(Mobile Payment),又称为手机支付,就是允许用户使用各种移动终端(通常是手机)对所消费的商品或服务进行账务支付的一种支付方式。作为一种全新的移动支付手段,相对于传统的支付方式,手机移动支付在用户接受性、方便性以及支付的安全性方面有很大优势,加上产业链中厂商和运营商的积极介入和推动,使其面临着良好的发展机遇。移动支付主要分为远程支付和近场支付两种。所谓远程支付是指通过发送支付指令(如网银、电话银行、手机短信等)或借助支付工具(如通过邮寄、汇款)进行的支付方式,即通过手机付账,从通讯费或绑定的银行账户中扣除相应钱款,第一代及第二代移动支付皆采用此模式。近场支付是指消费者在购买商品或服务时,即时通过手机向商家进行支付,支付的处理在现场,不需要使用移动网络,而是使用手机射频这种非接通道通道,来实现与自动售货机以及POS机的本地通讯。最新的第三代移动支付就是这样一种非接触式移动支付方案,这种近场支付方式在支付种类和数额上都产生了质的飞跃。目前国内近场移动支付标准仍然不统一,主流方案有RF-SIM方案、SIMPass方案、NFC-SD方案以及NFC-SWP方案。
2. 移动支付方案解析
2.1 RF-SIM方案
       RF-SIM是一种基于SIM卡的近/中距离无线通信技术,它将RFID射频功能模块、天线及SIM芯片一起封装成SIM卡的形式,并使用2.4GHz的频率进行数据通信。因此,RFID-SIM既有SIM卡的功能,又能够通过附于其中的RFID模块、天线与读卡器进行无线通信,使手机使用者仅需要更换一张智能卡,便可以将手机的应用扩展至手机近场支付和身份认证等领域。
 
图1 RF-SIM示意图

RF-SIM是一种短期内不需更换手机的移动支付解决方案,2.4GHz的频段也能很好的解决手机信号和手机电池干扰的屏蔽难题。该方案的最大问题是2.4GHz的频段与广泛使用的13.56MHz读卡器终端不兼容,而且使用2.4GHz技术应用于近距离卡,目前没有相应的标准支撑,厂家支持少,这些都大大增加了RF-SIM方案的推广难度。RF-SIM方案除了在2009年下半年的世博会手机票、刷卡购物、用餐等小额支付中得到了较广泛的应用外,目前主要应用于校园、企业等小规模的闭环应用市场。
2.2 SIMPass方案SIMpass技术融合了双界面卡技术和SIM卡技术,因此又被称为双界面SIM卡。SIMPass方案将安全模块、支付模块和SIM卡模块集成在一张SIM卡上形成一种多功能的SIM卡。SIMPass卡具有接触和非接触两个界面,接触界面符合ISO/IEC7816规范,负责实现SIM的通信功能,非接触界面符合ISO/IEC14443规范,负责实现各种非接支付应用。SIMpass从产品形态上来讲有两种:一种是集成在SIM卡里面,在SIM卡上拖一条辫子(如图2所示);另外一种是天线固定在定制手机上,用SIM卡上的C4和C8两个端点与天线接触。
 
图2 SIMPass示意图


SIMPass方案虽然将几个应用模块都集成在一张SIM卡上,从而实现高安全、低成本、多兼容等特点,但该方案需要占用C4和C8两个接口,这与现在运营商希望将SIM卡逐渐从8pin过渡到6pin的思路有冲突,另外在某些手机上卡机匹配效果不理想也直接导致了该方案未能大范围推广。
2.3 NFC-SD方案
       NFC-SD卡的移动支付方案由中国银联倡导,该方案的用户无需更改SIM卡,只需要拥有一部支持NFC-SD功能的手机和NFC-SD卡就可以进行移动支付。NFC-SD卡的核心部分包括安全芯片SE、SD控制器、Nand Flash。非接触前端芯片CLF和天线集成在手机上,非接触前端芯片CLF和金融IC安全芯片SE通过SWP接口通信,SD控制器与基带芯片通过SD接口相连。
 
图3 NFC-SD方案示意图

NFC-SD方案不需要走运营商的通道,这是既是优点但从推广的角度来讲也是一个不利因素,目前只有银联一家支持,运营商态度不积极,而且支持这种方案的定制手机十分稀少,因此目前NFC-SD方案距离商用还有一段不小的距离。
2.4 NFC-SWP方案
       NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。
在该方案中,CLF被嵌入在手机内部,通过连接的天线负责无线通讯,UICC使用的是SIM卡,手机通过SIM卡与NFC芯片通信,NFC芯片与SIM卡的连接是基于C6引脚的SWP协议(单线协议)。在此方案中SIM卡作为安全芯片用来存储支付的钱包数据及交易记录等,用户只需将SIM卡插入新的手机便可以继续原来的NFC应用,真正实现了机卡分离。
 
图4 NFC-SWP方案示意图

NFC-SWP方案的通讯频率为13.56MHz,完全兼容ISO/IEC14443标准,有效感应距离可控制在10cm内,且现有POS等读卡设备也无需改动,NFC已成为一种国际标准,得到上下游产业链的广泛支持,认可度高。该方案除了需要带有CLF芯片的定制手机的支持外,还需要能够解析NFC协议的SIM卡才能完成应用。
2.5 方案对比
       从以上几种移动支付方案的对比分析可以看出,每种方案都存在一定的优势与劣势,任何具体业务方案在开展过程中都需要考虑成本、与电信运营商的关联度、安全性、技术成熟度、用户使用习惯等诸多因素,对几种技术的比较如表1。RF-SIM SIMPass NFC-SD NFC-SWP射频频率 2.4GHz 13.56MHz 13.56MHz 13.56MHzRF芯片和天线构造 RF芯片和天线都在SIM卡中 RF芯片内置在SIM卡中,天线与SIM卡相连 RF芯片和天线内置在手机中 RF芯片和天线内置在手机中业务逻辑控制 SIM卡控制 SIM卡控制 S卡控制 SIM卡控制与SIM卡的关联性 强 强 弱 强终端成本 更换SIM卡 更换SIM卡 更换定制手机和SD卡 更换定制手机和SIM卡POS成本 需在现有POS上进行改造或重新布放 使用现有POS机 使用现有POS机 使用现有POS机表1 移动支付方案比较
3. 移动支付的市场条件
       国内移动支付一直处于多种标准、多种方案共存的状态,一方面各方案使用范围的局限性给用户带来了极为不便的影响,另一方面产业分散、各自为政的现状也会导致资源浪费,阻碍行业的深入发展。尤其是NFC-SWP方案,因受到多重因素的制约一直没能被广泛推广。但近期,国内两大电信运营商――中国移动和中国联通宣布支持手机SIM卡增加NFC(近距离无线通信)功能,使得全球布局NFC的运营商已经达到43家。另外,中国移动与银联也达成合作框架协议,双方将在近场支付、NFC手机支付等方面展开合作,并在全国数十个城市建设移动支付示范商圈。负责全球移动通信标准制定的GSM协会(GSM Association,GSMA)表示,中国移动和中国联通的手机用户总数多达8亿,中国移动和中国联通支持手机SIM卡增加NFC功能必将极大地促进NFC的增长动力。

       在Google公司推出Google Wallet之后,其他移动设备厂商也在积极进入NFC支付领域,诺基亚在其最新推出的手机上同样采用了NFC芯片,预计微软、苹果这样的移动领域巨头也将进入这一市场,NFC俨然将成为手机近场支付的标准。2011年支持NFC技术的手机出货量达到4000万到5000万部。预计2012年末,全球将有约3亿部手机或PDA具备NFC功能,约占智能手机市场总量的20%。NFC的前景是大有可为,可是挑战依然存在。首先是厂商方面,由于其中所牵涉到的产业链上下游厂商很多,比如手机厂商、移动通信运营商、公交公司、银行、银联等,使得整体的商业模式变得复杂化,同时也限制了它的快速发展。其次是统一的标准,目前各平台之间并不兼容,如果没有一套可以得到各方认可的统一标准,传来的信息不是乱码就是内容错位,这类跨平台应用依然遥不可及。再次人们接受新事物、新技术时通常较慢,有时候即便新技术明显比原来更加方便也并不足以改变用户行为。
4. 结语
       基于NFC-SWP方案的移动支付具有更方便快捷、安全性高的优点,能够更好地满足用户随时随点实现移动支付的要求,尽管移动支付市场的处于即将起飞的阶段,政策规制的不完善、以及初期发展规模的多样化、造成了市场无序、许多业务将面临诸多的风险。但是,我们应该看到在未来,NFC技术应用将以手机作为最大的载体,中国是手机用户最多的市场之一,以NFC-SWP方式实现的手机移动支付已渗透到移动通信、金融等众多领域,成为最为引人注目非接触应用之一。当产业链的主要环节都浮出水面,具备了一定的规模效应后,相应的市场和机制就会逐步完善,NFC-SWP移动支付方案必然会成为未来移动支付业务的主流实现方式。

【参考资料】
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[5] 王宇伟,张辉基于手机的NFC应用研究.中国无线电 2007(6)