来源:中国一卡通网 作者:许海翔 伏京生 翟巍 白璐 高博 发布时间:2008-01-23 10:38:51 字体:[大 中 小]
摘 要:近来,近场通信(NFC)技术应用在世界范围内受到了广泛关注,国内外的电信运营商、手机厂商等不同角色纷纷开展应用试点,一些国际性协会组织也积极进行标准化促进工作。据业内相关机构预测,基于近场通信技术的手机应用将会成为移动增值业务的下一个杀手级应用。
图1 SIM卡架构图
手机终端
手机终端硬件上,需集成eNFC芯片及天线,将eNFC芯片与SIM卡的第六管脚相连,以保证eNFC芯片与SIM卡的通信。在软件方面,实现BIP协议以支持SIM卡通过TCP/IP通道与远端服务器进行通信。SAGEM此类手机终端已经在巴黎地铁的试点项目应用。
图2 手机终端硬件结构图
3 重要技术问题研究
(1)NFC控制芯片与SIM卡通信协议
考虑到与国际规范兼容问题,NFC控制芯片与SIM卡通信协议将采用单线协议。手机上的非接触模块被划分为如下两个部分。
eNFC芯片组:eNFC芯片组与天线一起被设计在手机中,起到一个调制解调器的作用。它主要用来处理射频RF协议本身,将射频信号转换为帧信号从SIM卡上的C6管脚传送到SIM卡中,或者将从SIM卡同一管脚接收到的帧信号转换为射频信号。
SIM卡:SIM卡主要用于存储Java应用并处理非接触交易,卡片须支持单线协议并能够与eNFC芯片进行通信。
单线协议本身是一个全双工的通信协议,使用电压和电流调制在SIM卡片及eNFC芯片组之间传输数据。
图3 单线协议概要模型图
(2) 应用安全机制
整个系统及业务流程遵循GP标准,以满足应用各方对安全性的要求。根据GP标准,卡片内存被分隔为若干独立的安全域,分为如下两种类型。
卡片发行者安全域:负责卡片管理功能,控制其他安全域的生命周期,由卡片发行者(通常是运营商)掌控;
应用提供方安全域:应用提供方可以在自己控制的安全域内下载及安装新的应用。另外,相关各技术环节对应用安全也有保障。
SIM/UIM卡:按照GP标准实现卡片的应用管理构架,保证卡片上交易的安全性以及应用能够安全的通过空中下载;
受理终端(POS):受理终端需根据应用发行方的密钥管理体系、技术规范、业务流程要求进行定制;
应用发行系统:系统设计符合GP标准,分为卡片发行方、应用发行方系统,采用完全分离的密钥体系,各自独立管理;
手机终端:只作为透明的传输通道,不存储任何与应用发行、电子钱包消费、充值过程相关的密钥、证书,降低被破解风险。
(3)匮电工作模式
公交、门禁等典型应用均要求支持匮电工作模式,此时能量主要是由线圈感应获得,相对有限。低能量会导致射频性能低和不可靠数据产生,这就要求NFC控制芯片、SIM卡等都具备低功耗工作能力,有效利用手机的残留电量达到匮电工作状态下的良好的射频性能。
应用前景展望
电信智能卡未来必将会提供更大存储容量、更高通信速率、更强计算能力以及更加完善的身份鉴权体系。基于以上的技术保障,电信智能卡将会成为一个支持多任务、多应用的业务平台。作为其中一类重要的应用,近场通信技术应用将改变移动运营商、手机厂商、智能卡厂商、系统供应商、应用提供商之间合作的方式,建立新的业务模式与赢利机会,进一步提高用户消费行为的电子化程度,从而成为移动通信行业增值业务新的增长点。
作者简介:中国联合通信有限公司 许海翔 伏京生 联通华建网络有限公司 翟巍 白璐 高博
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