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SIM卡NFC技术


NFC 的新时代—移动电话 SIM 卡(图)

摘 要:SIM 卡(Subscriber Identity Model 客户识别模块)又称为智能卡、用户身份识别卡, 是 GMS 数字移动电话机正常使用的核心部件.随着网络、 近距离通信和计算机技术的快速发 展和融合, GMS 数字移动电话机各种方便用户使用的功能不断得到整合和提升,NFC(Near Field

Communication 近距离通讯)技术与 SIM 卡技术的“联姻”就开启了一个数码生活的新 时代.本文就从 NFC 技术和 SIM 卡整合在手机支付、 手机防伪等领域的运用情况着手,对 NFC 技术和 SIM 卡结合运用的使用原理、应用领域、市场前景及存在的问题等进行深入的分析 和探讨. 关键词:NFC、SIM 卡、手机支付、防伪 New Era for NFC ------SIM Cards of Mobile Phones Beijing GITS Inc Abstract: SIM card, which is also known as SMART card or user identification card, is the core component to ensure normal operation of GMS digital mobile phones. A new era of digital life is approaching due to factors like the integration and upgrading of various user friendly features of GMS digital mobile phones, the 搈 arriage of NFC and SIM card technology, and the rapid development and integration of technologies such as the network, Near Field Communication (NFC), and computer technology. This article discusses in details on topics like the operating conditions of mobile payments and mobile phone security due to the integration of NFC technology and SIM cards into mobile phones. This article also focuses on the operating principles, applications, problems faced, and market prospects of the combine usage of NFC technology and SIM cards. Keywords: NFC, SIM Cards, Mobile Payments, Security

近年来,随着网络、近距离通信和计算机技术的快速发展和融合,一种新型的电子支付方 式——手机支付应运而生,手机支付以其方便、快捷、时尚的特性越来越引起消费者的广 泛关注。手机作为一种通信载体,以及在我国大范围内的普及和无线网络的上下行数据速 率不断提高,新的应用尤其是数据业务方面的应用不断地涌现。NFC 技术为手机的功能发 挥到极致提供了契机,而 SIM 卡的制作工艺、技术含量、功能特色在不断地革新中带给我 们以惊喜。当 NFC 芯片内嵌于 SIM 卡时,已不是一种简单的机械的组合,而是一种有机而 富有朝气的完美融合, SIM 卡实现 NFC 的创举, 犹如于无声处听惊雷。 “手机钱包”和“防伪” 集于一身的时代为我们描绘了一幅灿烂的生活美景。

1 相关概念简介 1.1 SIM 卡 对于 SIM 卡的认识,只要是有手机的人都知道,它是手机通信的核心,是信息的载体。SIM 卡(Subscriber Identity Model 客户识别模块)也称为智能卡、用户身份识别卡,GSM 数字 移动电话机必须装上此卡方能使用。它在电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息,加 密的密钥等内容,可供 GSM 网络客户身份进行鉴别,并对客户通话时的语音信息进行 SIM 卡的使用,完全防止了并机和通话被窃听行为,并且 SIM 卡的制作是严格按照 GSM 国际 标准和规范来完成的, 从而可靠地保障了客户的正常通信。 SIM 卡具有存储量, 一般是 32K, 最大可以达到 1G 的内存。另外 SIM 卡有卡号和密码,卡号有 20 位数码,数字都有特定的 含义,PIN 码是 SIM 卡的密码,它主要是用来保护互用资料信息的安全。 1.2 手机钱包 手机钱包又被称为小额移动支付,这项业务的特点是以客户的话费帐户或者是关联客户的 银行卡账户,以移动运营商为主开展的消费购物活动。它是以银行卡账户为资金支持,手 机为交易工具的业务,就是将用户在银行的账户和用户的全球通手机号码绑定,通过手机 短信息、IVR、WAP 等多种方式,用户可以对绑定账户进行操作,实现购物消费、代缴费、

转账、 账户余额查询并可以通过短信等方式得到交易结果通知和账户变化通知。“手机钱包” 是将手机与信用卡两大高科技产品融合起来,演变成一种最新的支付工具,为用户提供安 全、便捷、时尚的支付手段。 1.3 手机防伪 通俗地讲,手机防伪就是只要将手机往物品的包装箱上一扫就可以辨别该物品真伪的一种 技术。这种技术是基于 NFC(近距离通信技术)的移动认证业务,这个业务在国内首次于 2007 年 3 月 13 日由诺基亚公司和上海质检、上海消防联合推出。只要持有定制防伪应用的 NFC 手机,就可以随时随地读取包装箱外所贴电子标签的全球唯一识别码,并实时上传至 防伪服务器与数据库校验,数秒内便可将产品名称、生产厂家、生产日期、批号等显示在 手机上。当读取到非正规厂家的商品时,手机上将自动显示出报警信息,从而使假冒伪劣 产品无处藏身。 1.4 NFC NFC(Near Field Communication)是一项利用 13.56MHz 的频率的电波作 10cm 以内短距离 通信的技术,由索尼和飞利浦共同开发。该技术可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和 智能空间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。 由于 NFC 技术本身特性, 在手机支付应用中越来越受到欢迎和重视。 NFC 芯片装在 SIM 将 卡上,手机就可以实现小额支付和读取其他 NFC 设备或标签的信息,NFC 的短距离交互大 大简化整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚。通过 NFC, 电脑、数码相机、手机、PDA 等多个设备之间可以很方便快捷地进行无线连接,进而实现 数据交换和服务。 2 NFC 手机 图 1 诺基亚 3220 手机 NFC 背壳 NFC 手机是一种内嵌了 NFC 芯片的移动通讯终端。由于内嵌了 NFC 芯片,所以 NFC 手机 具有近距离的无线通信功能,它可以在主动和被动两种模式下工作。在主动模式下,NFC 手机可以用作一种读卡器, 发出自己的 RF 场域来识别和读取智能卡和标签; 在被动模式下, NFC 终端可以模拟成一个卡片或被读标签。 最先将 NFC 技术应用于手机并推向市场的是诺 基亚公司,同时也开创了手机支付的先河,从此 NFC 手机的叫法由此而被传开和广大民众 所了解。当 NFC 这种短距离无线通信技术与手机结合时,用户就可以用手机在街边海报上 和杂志上下载演唱会表,在公园里玩互动的定向越野游戏,在车站实时刷新公交车的到站 时间,在办公室发送短信控制家政服务员进出住宅的时间,在学校全面代替现有学生证和 学生卡,在遍布市区的智能公用电话亭查询地图、公交线路、餐饮购物等信息,在加油站、 超市、银行任何有 POS 机的地方支付款项并用手机索取电子发票。 2005 年,诺基亚首先在全球推出第一款拥有 NFC 功能的手机诺基亚 3220,是在其外壳中 嵌入了一个 NFC 芯片,主要用来进行小额支付(手机钱包)的应用,当年在国内比较便宜,

卖得非常好。2007 年,诺基亚在中国三个城市,广州、厦门和北京启动 NFC 手机的商用, 并推出了全球第一款商用 NFC 手机——诺基亚 6131i,这次是将 NFC 放在手机里,而把安 全芯片放在 SIM 卡上,下一款手机的重点是把芯片放在 SIM 卡上,将 NFC 集成到 SIM 卡 上需要有 ETSI 全球标准的为参照。拥有这样一部配备有 NFC 外壳的手机,就可以在一个 能够进行“刷卡消费”。可以在拥有该兼容设备的便利商店进行小额付款同时具有地铁交通 卡、以及商店的信用卡消费功能。从目前的情况来看,现在的 NFC 手机均使用的是飞利浦 公司的 NFC 芯片,通常与兼容设备的传输距离则在 10 公分之内。 图 2 诺基亚 6131i 手机 诺基亚公司对使用 6131i 型号手机(图 2)的用户做过一个市场调查。大概有 56%的手机的 用户是使用公交卡的,这个数量很大。在北京、广州、厦门公交卡使用的频率也很高,有 将近 45%的人每天使用公交卡。有 60%的人愿意用手机替代公交卡使用。有 60%的人愿意 通过手机在便利店购物。NFC 手机更大程度上体现的是手机钱包的功能,方便、快捷、高 效的支付更加符合现代人对生活节奏需求。然而,正如信用卡消费需要刷卡机的支持一样, NFC 手机日后推广的最大问题也在于兼容设备的支持。比如,便利商店、大众交通工具等 地都需加设感应的芯片。而这一切又需要支持的公司进行运作。 3 SIM-NFC 融合 目前,有关手机支付还是以 NFC 为主流,就如上面所提及的 NFC 手机,它只是将 NFC 芯 片嵌套在手机上,支付业务的完成是基于手机本身的。但这存在很多用户所关心的安全问 题,如果用户更换手机,原先存储在手机中的应用程序怎么运行是一个要解决的问题,另 外,如果要涉及到终端方面的改造,影响层面就更大,推广难度也不小,NFC 终端的普及 程度将直接影响手机支付业务的开展。 所以现在很多企业把目标转向 SIM 卡集成 NFC 技术, 将 NFC 芯片内嵌在 SIM 卡上,从而达到 SIM-NFC 的融合。将移动支付集成到 SIM 卡上, 就不用更换手机,很大程度上节省了成本,并且继承了以往的一些标准,对于运营商来说, 项目启动较快,他们的成本也同样降低了。 根据调查显示,用户希望以后的 SIM 卡集成有公交卡、银行卡和水电气卡的功能,也就是 SIM 卡与手机支付融为一体。一些预测机构预测,到 2011 年全球移动支付市场规模将接近 220 亿美元,这样一个巨大的市场,也促使全球 SIM 卡厂商和移动服务提供商进军这个领 域,以占得市场先机。Gemalto 电信事业部副总裁 Philippe Vallé 曾说到:基于 SIM 的 NFC e 手机的推出,可望为运营商、服务提供商及最终用户带来积极影响,各方都将从这一新计 划中受益,运营商可为其现有客户群带来更高的价值,服务提供商可以找到发掘更多客户 的新途径,而数以百万计的最终用户将从可简化其日常生活的增值服务中受益匪浅,例如, 他们将可随时随地为交通卡充值或查看近期交易。基于 NFC 的应用符合如今人们的快节奏 移动生活方式,而金雅拓和恩智浦的合作,将为该应用的兴起铺平道路。 在 SIM 卡支付方面做得比较出色的要数据奇数据公司, 这是一家从事数据安全与认证技术、 智能卡及相关产品研究和开发的公司。在 2006 年 11 月 7 日巴黎的 CARTES2006 上,据奇 推出它当年的核心产品 SIMpass,该产品是基于 SIM 卡的全新移动支付解决方案,也能实 现各种非接触移动应用。SIMpass 给移动支付带来了新的突破,并将全程的移动支付的新概 念引入生活,引起国内外专家的广泛关注。2007 年新加坡亚洲通讯展上,上海柯斯展出了

iCOS 大容量 SIM 和移动支付 NFC-SIM 产品。iCOS 大容量 SIM 是在 SIM 卡技术上取得巨 大差异化突破的产品,它集成了传统的移动用户识别模块(SIM)和多媒体存储卡(MMC) 两个接口,既能作为移动用户识别模块使用,又能作为一种大容量存储设备使用。2008 年 1 月 16 日,Turkcell 联合 Garanti 银行开始实施近场通信手机支付试点项目,世界第二大智 能卡生产商捷德公司为此项目提供具有 NFC 功能的 SIM 卡。万事达 PayPass 非接触信用卡 应用被存储于 SIM 卡中;Venyon 公司通过安全的 OTA 服务在 SIM 卡中装载和更新各种应 用和用户资料,Venyon 公司是捷德公司与诺基亚的合资公司,它专业于通过移动网络管理 NFC 应用,即提供安全空中下载服务。 4 手机钱包 手机钱包是 2004 年新兴的一种以手机号与银行卡帐号绑定为基础的移动支付平台,是中国 移动、中国银联、联动优势科技有限公司联合各大银行共同推出的一项全新的移动电子支 付通道服务。具体是通过把客户的手机号码与银行卡等支付账户进行绑定,随时随地为拥 有中国移动手机的客户提供移动支付服务,它不受时间、地域的限制,灵活、便捷、省时、 省力、省心。客户可使用手机短信、语音、WAP、K-Java、USSD 等操作方式管理自己指定 的银行卡账户或小额中间账户并实现从账户中进行扣费。目前手机钱包支持的具体服务包 括:查缴手机话费、动感地带充值、个人账务查询、购买彩票、手机订报、购买 IP 卡、手 机捐款、远程教育、手机投保、公共事业缴费等多项业务。手机钱包最主要特点是非现场 交易,以手机缴费为例,手机钱包用户到缴费期时就会收到一条手机短信,告诉你上月的 话费是多少,如果对此话费没有异议,只需要将该短信转发到联动优势(公司名称)的平 台上缴费就成功了。不需要再到银行排队,也不受任何时间、地域的限制,你甚至可以在 晚上或等飞机时交费。 图 3 手机支付的应用 从 2000 年起,中国移动开始与各家银行展开合作,通过更换手机用户的 SIM 卡向用户提供 银行金融信息服务开始,中国移动支付历时 7 个年头。真正开始发展的是在 2003 年,这一 年广东发展银行率先打出了“有了手机, 还用带钱包吗?”的广告宣传口号, 它与中国的移动 的合作标志着银行业开始进入移动支付领域。 此后,包括中国联通在内的移动运营商们不断调整思路,尝试与银行业联手开展深层次的 跨行业合作;2006 年,厦门移动、诺基亚、飞利浦和易通卡公司共同在厦门启动了中国首 个近距离通信手机支付商用试验, 用户使用 NFC 手机可以完成乘坐公交车、 看电影等业务。 2007 年,重庆移动也开始尝试在重庆市打造“手机支付”试点。手机支付业务的逐步渗透和 应用领域及区域的扩张, 预示着结合 NFC 技术的手机支付业务带给了人们实实在在的便利。 Frost Sullivan 电信咨询总监陈曦对手机支付的前景有着更深层次的认识。 她认为, 移动通信 发展到现在,其角色和作用已经跨过保障通信畅通,走向多用途、多功能。因此,手机的 移动应用应在社会经济生活中发挥更大更重要的作用。 5 SIM 卡防伪 2007 年 3 月, 在我国上海首次推出新型的手机防伪技术——NFC 移动认证业务。 在三年前, 这种技术还只是人们的一种设想,并没有想到会如此快地进入市场应用。这次它应用于烟

花爆竹的管理,以鉴别烟花爆竹的真伪。这种技术以其方便的实施手段和方式,将非常有 助于消费者在购买商品时鉴别所购商品的质量,更好地使假冒伪劣产品远离人们的生活。 上海质检中心的有关领导认为:“NFC 移动验证突破了原 RFID 在防伪领域应用时企业只能 使用专用设备、标签读写复杂、消费者无法参与防伪和共享数据等缺陷,是一个具有重大 意义的突破和创新!”手机防伪除了可以用于烟花爆竹上之外,还可以广泛应用于烟酒、药 品、食品、化妆品、汽配等各种商品及证件、证书的防伪。只需在相应的产品上贴上带有 全球唯一识别的电子标签,再高明的制假者都难以下手。 现在市场上有关手机防伪的产品,绝大部分是将防伪做到手机上,也只有当手机安装有防 伪芯片时才能起到防伪的作用。当前市场有关 SIM 卡防伪的还是很少,虽然有很多的厂商 致力于具有防伪功能的 SIM 卡研发,也有相关研究成果见诸报道,但 SIM 卡防伪还有一段 技术和市场推广之路要走。在我国,防伪专用 SIM 卡做得比较好的是中心联合防伪技术有 限公司,该种 SIM 卡的实质就是通过引进具有高信用度的移动通信网络运营商机器与生产 企业所签订的有偿防伪业务协议,利用移动通信网络运营商所拥有的强大移动通信网络硬 件设施来建立全球性防伪通信网络机器防伪技术信用体系, 使用户持有的装有防伪专用 SIM 卡的手机能唯一自动接收到生产企业提供的产品信息,从而建立起一个保密性强、安全性 高、极难仿造、非生产企业所能独立完成的全球性防伪系统,并为用户提供一种切实可行、 行之有效、方便快捷、使用成本较低、符合环保要求、能够保持自身高信用度的商品防伪 方法。 6 存在的问题 虽然 NFC 技术给手机支付带来了巨大希望,但作为一种新型的技术,在应用的过程中还是 存在很多的问题。 (1)安全问题,在手机支付中很多用户最为关心支付的安全性。在消费者把银行账户密码 通过无线信号进行传输时,信号有可能被窃听、截获,导致银行账户被篡改,资金安全不 能得到保障。此外,通过无线工具查询银行账户以及电子支付操作会造成银行或个人隐私 泄露。另外用户接收到短信或 WAP 网页有可能隐藏着病毒和木马程序,非法 POS 机对手 机的非法读写操作,虚拟货币的管理的法律法规等也值得去深思和考虑。 (2)消费习惯问题,当人们对于某项活动已形成了固有习惯时,要改变他/她的习惯而去适 应另外一种全新的方式时,不管这种新的方式及理念有多方便快捷,任务还是很艰巨的, 适应的过程也是漫长的。 中国人一直以来习惯的是现金与物的交换模式,以及在银行的电话费、水费等缴费方式。 而用手机支付在酒店消费、商场购物以及旅店住宿方面很少见,所以中国人的消费习惯会 影响手机支付发展。 (3)政策、标准问题,在中国当使用手机支付来进行消费时,就会涉及资金的流通和转让 等一系列操作,运营商就相当于扮演了一个金融机构性质的角色,而在我国这是一种违法 的行为, 运营商只有得到了国家准许才有资格去保证手机支付中所涉及的各种服务。 NFC 从 技术的发展规划看, NFC 芯片和 SIM 芯片必须同步升级, 并且 SIM 卡芯片是需要支持 UICC 规范的 USIM 卡,由此带来终端和 SIM 卡的换代将给运营商带来沉重的负担和风险,对手

机支付的推广带来一定影响,另外关于 NFC 专利收费问题也是业界所关注的问题。 07 年 NFC 技术发展上也进行了一系列的调整,国际上关于 NFC 与 SIM 卡的接口标准一直 争论不休,从而影响了国内一些计划中的试点工作。 图 4 手机支付市场规模预测 (4)商业模式问题,NFC 手机支付的产业链,涉及到诸如电信、金融等国家核心产业部门, 如何创建合理的商业模式,让产业链各个环节共同受益,这是一个需要继续探索的问题。 (5)防伪问题,业内人士认为,NFC 后台服务器可以由运营商运营,也可以由国家有关质 量管理机构运营或由 NFC 业务的提供商运营。 企业只需将产品的数据提供给服务器管理者, 管理者将其输入数据库,NFC 手机就可以实现鉴别真伪。而且,不管服务器由谁运营,只 要厂商的产品验证标签符合 NFC 国际标准,都可以实现防伪。然而,NFC 手机防伪只有专 业执法人员才拥有这种 NFC 终端,普及到消费者还需要一定的时间,这其中涉及到生产企 业、手机终端的生产商、验证码的生产等环节。 7 发展前景 市场研究公司 ABI 预测,到 2009 年,全球 50%新增手机具备 NFC 功能。2010 年 NFC 手 机发货量将达到 5 亿部,终端问题将不会制约 NFC 的发展。由此带来的手机支付交易额将 达 10.8 亿美元。易观国际《中国手机支付市场趋势预测 2007-2009》研究表明,2009 年中 国手机支付市场规模将达到 19.74 亿元,从 2006 年到 2009 年的年均复合增长率为 70.40%。 此外,用户规模也将在 2009 年达到 8250 万人,从 2006 年到 2009 年的年均复合增长率为 25.24%。市场调研公司 JuniperResearch 预计,随着个人对个人资金交易的日益普及,以及 使用近距离通信(NFC)技术的商业化移动支付业务的发展,移动支付市场将会进一步扩 大。分析指出,移动支付市场的发展是否成功,取决于相关部门能否通力合作,以及能否 预先解决好业务模式及营收分成问题。 8 结语 随着人们对信息随处随得的需求不断加强,非接触式基于 NFC 移动支付将成为一种趋势。 然而,由于受制于一些技术的不成熟,手机支付在中国还远没有得到广泛普及。手机钱包、 电话支付等服务的运营现实表明,束缚市场发展的并不单是技术,还要受支付终端、使用 习惯、配套设备、覆盖网络等一系列链条的制约。


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