智慧通企业创新管理服务网

住房和城乡建设部编制《城市一卡通手机支付应用白皮书》

第一部分手机支付技术

一、概述

手机支付，就是允许用户使用其手机对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。整个手机支付产业链包括通信运营商、支付服务商(比如银行，银联等)、应用提供商(比如公交、校园、公共事业等)、设备提供商(比如终端厂商，卡供应商，芯片提供商等)、系统集成商、商家和终端用户。

　　二、技术简介

目前手机支付技术主要有四种：USIM;SWP;RFSIM和手机NFC。

　　1、USIMUSIM(Universal Subscriber Identity Module)卡即全球用户识别卡。USIM卡是第三代手机卡，不仅可以实现传统的接触式SIM卡的功能，还增加了非接触通讯功能，可支持手机的非接触支付等应用，其中比较有代表性的是SIMpass技术。

　　USIM卡由层叠式的天线结构、高导磁率介质层以及双界面芯片模块构成，在非接触工作方式下可通过接触触点提供芯片工作所需电源，增加非接触工作方式下卡片的通讯距离并提高通讯的稳定性，从而弥补非接触工作方式直接从场中获取能量弱的缺点，并可在非接触方式下支持卡片进行复杂的操作或带动大容量的存储器。

　　USIM卡应用时须采用非金属的卡座以及手机后盖，尽量减少金属对非接触通讯的影响，同时卡座的金属接触触点采用弹簧针结构以减小其对非接触通讯的影响。

　　USIM卡技术利用SIM卡保留的C4、C8两个引脚作为StoC接口连线，从而实现SIM卡与NFC的连接。但由于目前实现USIM卡技术的C4、C8两个保留引脚已被国际标准组织定义为大容量SIM卡的高速接口，与SIM卡的未来发展存在冲突，因此该技术在国际上较少被采用。

　　USIM卡技术优点：

　　1) 采用13.56MHZ进行通讯，可兼容城市一卡通现有设备，无需改造终端;2) USIM卡内用户数据可由城市一卡通运营商管理。

　　USIM卡技术缺点：

　　1) 应用USIM卡技术，用户需改造现有手机;2) 占用了SIM卡的C4/C8管脚(高速接口预留);3) 缺乏一定的稳定性。

　　2、SWPSWP(Single Wire Protocol)是基于C6引脚的单线连接技术。在SWP技术中，接口界面包括三根线：VCC(C1)、GND(C5)、SWP(C6)，其中SWP这根信号线上基于电压和负载调制原理实现全双工通讯，这样可以实现SIM卡在GB/T 16649标准定义下同时支持接触和SWP两个接口，并预留了扩展第三个高速(USB)接口的引脚。由于支持SWP技术的SIM卡必须同时支持接触和SWP两个协议栈，因此SIM卡的COS是多任务的OS系统，这两部分需要独立管理，并且RST信号不能对SWP部分产生影响。

　　SWP是在一根单线上实现全双工通讯，定义了S1和S2两个方向的信号。SWP技术同时满足GB/T 16649、NFC和大容量高速接口，并且是全双工通讯，可以实现较高波特率。SWP系统地定义了从物理层、链路层到应用层的多层协议，并已经上升成为ETSI的标准，正在争取成为ISO标准，目前得到业界支持较多。从另一个角度看，SWP技术要求SIM卡和NFC模拟前端芯片同时重新设计，涉及面较广，市场推进难度较大。另外，NFC应用非常关注掉电模式下的应用，SWP的S2负载调制通讯方式带来接口的功耗损失，对掉电模式下的性能有不利影响。

SWP技术优点：

　　1) 采用13.56MHZ进行通讯，可兼容城市一卡通现有设备，无需改造终端;2) 采用SWP技术的卡片，用户数据可由城市一卡通运营商管理;3) 稳定性相对较好;4) 符合欧洲电信业标准。 SWP技术缺点：应用SWP技术，用户需改造现有手机。

　　3、RFSIMRFSIM(Radio Frequency SIM)卡是可实现中近距离无线通信的手机智能卡，是一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。它的最大特点是不需换手机，现有手机换一张RFSIM卡后就成了类 NFC手机，但使用的频率是2.4GHZ,不是13.56MHZ，通信距离可在10-500厘米自动调整，单向支持100米(数据广播)。

　　由于天线、安全芯片及电信芯片完全集成Plug-in卡体中， RFSIM卡不仅具备现有SIM卡的电信功能，还可以承载电子钱包、电子票、非接触门禁/考勤等一卡通应用。

　　RFSIM卡优点：应用RFSIM卡技术，用户无需改造现有手机。 RFSIM卡缺点：

　　1) 城市一卡通需要改造现有终端，以支持2.4GHZ通讯协议;2) 通信距离不易控制;3) 功耗高;4) 不支持掉电工作模式;5) 与蓝牙、WiFi等设备存在电磁干扰。

　　4、手机NFC手机NFC (Near Field Communication)技术是将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片，并植入手机中。NFC芯片分有源和无源两种被感知方式，由手机电池供电。在设计中多将NFC芯片组放在手机后盖上，在大规模商用时，则会将存