淺析基于NFC—SWP的城市通卡空開空圈可行性

施曉光+孫健

摘 要：城市通卡（或市民卡）是各地政府提供便民服務(wù)的信息化載體，隨著市場(chǎng)化的發(fā)展，在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，以支付寶和微信為代表的線上支付通道快速向線下入侵，為廣大市民的生活帶來了方便和實(shí)惠，但也改變和養(yǎng)成了市民的新型使用和消費(fèi)習(xí)慣，這對(duì)傳統(tǒng)城市通卡公司雖還未形成沖擊，但各地城市通卡已成為線上支付通道即將要攻破的最后一個(gè)堡壘。在這場(chǎng)戰(zhàn)斗中，城市通卡只有快速的武裝起移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)這樣的武器，才有可能抵抗住線上支付通道的沖擊，進(jìn)而完善自身服務(wù)，為各地的智慧城市建設(shè)提供更好的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：城市通卡;NFC;TSM;空中;下載;圈存

中圖分類號(hào)：TP3 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-1302（2015）09-00-03

0 ?引 ?言

全國(guó)各地的城市通卡均已初具規(guī)模，服務(wù)場(chǎng)景從最初的公共交通擴(kuò)散到超市、加油站、商場(chǎng)、公園等區(qū)域，部分城市通卡通過與市民卡的整合，即可實(shí)現(xiàn)社會(huì)、金融消費(fèi)等功能。城市通卡已經(jīng)成為廣大市民日常生活中非常重要的一種支付工具。但是，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，移動(dòng)支付日益壯大，以支付寶和微信為首的線上支付已開始向線下強(qiáng)勢(shì)入侵，對(duì)城市通卡形成了強(qiáng)大的壓力。城市通卡經(jīng)過近幾年的快速發(fā)展，在傳統(tǒng)線下場(chǎng)景里功能已趨于完善，但在面對(duì)線上支付通道的入侵時(shí)，也必須改變現(xiàn)狀，以應(yīng)對(duì)這一波互聯(lián)網(wǎng)浪潮的沖擊。

近距離無線通信技術(shù)（Near Field Communication，NFC）具有四大技術(shù)特點(diǎn)：

（1）多卡合一：可以實(shí)現(xiàn)多種卡在一張卡上整合;

（2）動(dòng)態(tài)加載：可將卡作為一種應(yīng)用在手機(jī)上下載、刪除;

（3）雙向通信：可采用主動(dòng)模式和被動(dòng)模式，支持卡模擬、閱讀器、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸三類應(yīng)用;

（4）移動(dòng)互聯(lián)：通過手機(jī)客戶端與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)線上支付與線下支付的融合。

基于NFC，城市通卡可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)卡片向手機(jī)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)城市通卡的互聯(lián)網(wǎng)化，同時(shí)在城市通卡原有的使用場(chǎng)景中完成線上支付的融入，進(jìn)而完成城市通卡的完美演進(jìn)。

實(shí)現(xiàn)這樣的轉(zhuǎn)變，需要將城市通卡應(yīng)用及其敏感數(shù)據(jù)下載并存儲(chǔ)到移動(dòng)設(shè)備的相應(yīng)模塊中，以執(zhí)行非接事務(wù)，實(shí)現(xiàn)城市通卡的傳統(tǒng)物理卡加載到同一個(gè)安全模塊中。在移動(dòng)設(shè)備中存儲(chǔ)與執(zhí)行這些應(yīng)用的組件稱之為“SE”。

根據(jù)“SE”位置的不同，NFC的實(shí)現(xiàn)方式主要有三種：

（1）SWP全終端方式：“SE”在手機(jī)NFC模塊中，需要終端廠家支持;

（2）SWP-SD方式：“SE”在SD卡中，需要卡應(yīng)用方自行發(fā)卡;

（3）SWP-SIM方式：“SE”在SIM卡中，需要運(yùn)營(yíng)商支持。

以上三種方案均能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)卡的互聯(lián)網(wǎng)化，實(shí)現(xiàn)空中下載和空中圈存等業(yè)務(wù)。但全終端方案需要依賴終端廠商，而城市通卡目前基本上是每個(gè)城市一種卡，因終端廠商的定制成本太高無法做到全國(guó)或者多個(gè)城市一種卡。SWP-SD卡方案由卡應(yīng)用方自行控制，但現(xiàn)在終端的發(fā)展趨勢(shì)是內(nèi)存內(nèi)置，SD卡槽已逐漸被淘汰。SWP-SIM卡方案需要運(yùn)營(yíng)商支持，而城市通卡基于線下的公共交通和生活支付應(yīng)用對(duì)于增強(qiáng)運(yùn)營(yíng)商的用戶粘性有非常大的幫助，且運(yùn)營(yíng)商SIM卡的定制成本相對(duì)終端要低很多，本文就是基于SWP-SIM方案展開的可行性研究。

1 ?運(yùn)營(yíng)商手機(jī)支付業(yè)務(wù)接入方案

圖1所示是手機(jī)一卡通的系統(tǒng)視圖。所有的卡片應(yīng)用與運(yùn)營(yíng)商的SEI-TSM對(duì)接或者通過SP-TSM對(duì)接即可完成應(yīng)用接入，而SP-TSM要通過GP TSM-API與運(yùn)營(yíng)商的SEI-TSM對(duì)接，才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的對(duì)接。運(yùn)營(yíng)商SEI-TSM通過無線網(wǎng)絡(luò)，采用BIP/SMS/HTTPS/APK等方式與手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)連接，將卡片應(yīng)用推送至相應(yīng)的錢包客戶端，錢包客戶端再按照ISO 7816協(xié)議與USIM卡實(shí)現(xiàn)機(jī)卡連接，然后依靠NFC手機(jī)天線按照IS0 14443協(xié)議與各種POS終端連接即可進(jìn)行消費(fèi)或者充值等服務(wù)。

TSM （Trusted Service Manager） 可信服務(wù)管理（多應(yīng)用管理）平臺(tái)可在基于智能卡的移動(dòng)支付場(chǎng)景中，為智能卡空中發(fā)卡及多應(yīng)用管理提供業(yè)務(wù)、技術(shù)和安全保障，實(shí)現(xiàn)卡片發(fā)行方、應(yīng)用提供方和TSM服務(wù)方的互聯(lián)互信。

圖1 ?手機(jī)一卡通系統(tǒng)視圖

通用TSM平臺(tái)用戶可以隨時(shí)、隨地、隨需加載自身物理卡中的應(yīng)用，達(dá)到“節(jié)省發(fā)卡成本、合理利用卡片空間”的目標(biāo)。

根據(jù)以上結(jié)構(gòu)圖分析，只需要將城市通卡應(yīng)用按照運(yùn)營(yíng)商的接入標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，即可快速實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)卡片的互聯(lián)網(wǎng)化。

2 ?城市通卡應(yīng)用接入可行性分析

根據(jù)運(yùn)營(yíng)商手機(jī)支付業(yè)務(wù)接入方案，可以通過三種方式來接入城市通卡應(yīng)用。

第一種方式是預(yù)置發(fā)卡、無空中業(yè)務(wù)展示，具體方法如下：

（1）制作對(duì)應(yīng)的CAP包;

（2）展開卡片與場(chǎng)景POS的適配測(cè)試;

（3）定版發(fā)卡。

案例：沃智匯一代預(yù)置發(fā)卡（非標(biāo)準(zhǔn)CPU卡）

南京市民卡公司和南京聯(lián)通進(jìn)行合作，基于13.56 MHz的NFC終端+SWP-USIM卡方式，共同推出“沃智匯”卡服務(wù)，將南京智匯卡應(yīng)用加載在SWP-USIM卡中，電子錢包賬戶獨(dú)立。圖2所示是其預(yù)置方式示意圖。

圖2 ?預(yù)置方式示意圖

第二種方式是預(yù)置發(fā)卡、通過客戶端實(shí)現(xiàn)空中查詢和空中充值。具體方法如下：

（1）制作對(duì)應(yīng)的CAP包;

（2）展開卡片與場(chǎng)景POS的適配測(cè)試;

（3）插件開發(fā)（查詢和充值功能）;

（4）定版發(fā)卡。

案例：北京公交預(yù)置發(fā)卡（標(biāo)準(zhǔn)CPU卡）

北京公交和北京聯(lián)通進(jìn)行合作，基于13.56 MHz的NFC終端+SWP-USIM卡方式，共同推出北京市政手機(jī)一卡通服務(wù)，將北京公交一卡通應(yīng)用加載在SWP-USIM卡中，公交賬戶獨(dú)立，資金歸屬還在北京公交，可通過手機(jī)客戶端實(shí)現(xiàn)空中充值、空中查詢，即用戶通過綁定銀行卡進(jìn)行客戶端方式的充值，充值資金結(jié)算到達(dá)通卡公司，還可以查詢余額、交易記錄。

第三種方式是全業(yè)務(wù)空中實(shí)現(xiàn)。具體方法如下：

（1）制作對(duì)應(yīng)的CAP包;

（2）展開卡片與場(chǎng)景POS的適配測(cè)試;

（3）城市通卡TSM平臺(tái)開發(fā);

（4）插件開發(fā)（用于城市通卡TSM與運(yùn)營(yíng)商TSM對(duì)接）;

（5）定版發(fā)卡。

案例：沃智匯二代空開發(fā)卡（標(biāo)準(zhǔn)CPU卡）

通過建設(shè)如圖3所示的城市通卡TSM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)基于NFC-SWP的空開空圈應(yīng)用。

圖3 ?城市通卡TSM平臺(tái)應(yīng)用

空開：即下載發(fā)卡，是通過空中方式實(shí)現(xiàn)NFC終端SWP-USIM卡應(yīng)用下載及個(gè)人化，實(shí)現(xiàn)SWP-USIM卡通卡功能的開通、建立綁定關(guān)系及激活操作。同時(shí)引導(dǎo)用戶下載及使用通卡App客戶端應(yīng)用。

空中圈存：用戶通過沃智匯客戶端可實(shí)現(xiàn)通過銀行卡或通卡后臺(tái)賬戶渠道向通卡電子錢包進(jìn)行充值操作。圈存可參見圖4所示的示例。

圖4 ? 基于SWP的城市通卡空圈數(shù)據(jù)流程

在此基礎(chǔ)上，建立通卡TSM平臺(tái)與聯(lián)通TSM平臺(tái)互聯(lián)，便可以通過圖5方式來實(shí)現(xiàn)城市通卡全業(yè)務(wù)空中實(shí)現(xiàn)。

圖5 ?TSM平臺(tái)互聯(lián)對(duì)接框圖

具體業(yè)務(wù)流程是先由客戶端發(fā)起下載申請(qǐng)，經(jīng)運(yùn)營(yíng)商TSM平臺(tái)向城市通卡TSM平臺(tái)發(fā)起請(qǐng)求，由城市通卡TSM平臺(tái)向運(yùn)營(yíng)商TSM發(fā)送應(yīng)用及個(gè)人化數(shù)據(jù)，再由運(yùn)營(yíng)商TSM平臺(tái)向手機(jī)客戶端下載應(yīng)用及個(gè)人化數(shù)據(jù)，由手機(jī)客戶端向SIM卡寫入具體的應(yīng)用和個(gè)人化數(shù)據(jù)。同樣，充值及查詢服務(wù)也采用業(yè)務(wù)流程來實(shí)現(xiàn)，具體可參見圖6所示。

圖6 ?空中開卡業(yè)務(wù)流程

如果城市通卡無TSM平臺(tái)，可通過運(yùn)營(yíng)商的地方TSM平臺(tái)或者SP-TSM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，其效果和功能是一樣的。

綜上所述，城市通卡是可以實(shí)現(xiàn)空開和空圈的，但需要根據(jù)各地城市通卡的技術(shù)平臺(tái)現(xiàn)狀來制定實(shí)施方案和步驟。

（1）城市通卡是非標(biāo)準(zhǔn)CPU卡，只能實(shí)現(xiàn)卡片的預(yù)置，暫不能實(shí)現(xiàn)其他服務(wù);

（2）城市通卡是標(biāo)準(zhǔn)CPU卡，可實(shí)現(xiàn)卡片的預(yù)制，且通過插件的開發(fā)實(shí)現(xiàn)空中查詢和充值;

（3）城市通卡是標(biāo)準(zhǔn)CPU卡且已有TSM平臺(tái)，可通過客戶端實(shí)現(xiàn)全部業(yè)務(wù)。

3 ?城市通卡實(shí)現(xiàn)空開空圈的價(jià)值及意義

城市通卡通過NFC實(shí)現(xiàn)空開空圈業(yè)務(wù)后，具有以下幾點(diǎn)意義：

（1）降低了發(fā)卡環(huán)節(jié)中的多項(xiàng)成本，包括但不限于卡片成本、人工成本、庫(kù)存成本等;

（2）用戶可以隨時(shí)、隨地、隨需的下載、充值、查詢;

（3）用戶可以通過各種支付方式向城市通卡充值，包括但不限于各家銀行、支付寶、微信等;

（4）通過客戶端，城市通卡公司可以開展各種互聯(lián)網(wǎng)方式的促銷和活動(dòng)，既降低了成本又提高了活動(dòng)的效果;

（5）通過客戶端，還可以將手機(jī)變?yōu)橐粋€(gè)移動(dòng)POS，隨時(shí)可以為傳統(tǒng)卡片提供查詢、充值、消費(fèi)等服務(wù)，更擴(kuò)大了城市通卡的使用范圍。

（6）全國(guó)各地用戶在到達(dá)某地之前，就可根據(jù)需求下載使用當(dāng)?shù)赝?，在離開時(shí)也可以根據(jù)需要選擇保留或者刪除。

通過這種方式，可以實(shí)現(xiàn)多地城市通卡在一張SIM卡上的整合，真正做到一卡在手，全國(guó)漫游，同時(shí)對(duì)各地城市通卡公司的密鑰管理、結(jié)算等不產(chǎn)生任何影響。

4 ?結(jié) ?語

總之，城市通卡通過NFC-SWP可實(shí)現(xiàn)空開空圈，故可以快速提升自我服務(wù)能力，并在這一波移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)大發(fā)展的浪潮中迎頭趕上，同時(shí)能更全面的為智慧城市建設(shè)提供卡片載體服務(wù)，快速實(shí)現(xiàn)便民、利民和惠民智慧服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉耿峰，肖震宇.“金陵通卡”系統(tǒng)應(yīng)用于“校園卡”系統(tǒng)的問題及策略研究[J].物流工程與管理，2010，32（2）：98-100.

[2]雷學(xué)智.Android消息推送機(jī)制在城市通中的應(yīng)用研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（1）：31-32.

[3]徐祖哲.城市通卡的應(yīng)用模式[J].中國(guó)電子商務(wù)，2002（7）：70.

[4]馬錚，何青.定位技術(shù)在奧運(yùn)“城市通”系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].網(wǎng)絡(luò)與通信，2008（3）：34-39.

[5]徐曉光.城市通卡系統(tǒng)接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南京：河海大學(xué)，2005.