從證卡到手機支付方式的演變

隨著科技的發(fā)達，時代的進步，不同的支付方式也越累越多。從以物易物到貨幣的出現(xiàn)，從現(xiàn)金到代金券的流行，從預(yù)付卡到借記卡，從卡片支付到手機支付。這種變遷標(biāo)志著人類交易活動趨于頻繁，表示了商品經(jīng)濟的發(fā)展和繁榮，也表現(xiàn)了人們交易中對支付便捷方式的訴求。21世紀(jì)開始前后的這段時間，是信息技術(shù)空前發(fā)達的年代，這個時代互聯(lián)網(wǎng)和移動通信的迅猛發(fā)展催生了許許多多的技術(shù)，交易中的支付方式則必然發(fā)生翻天覆地的變化。

1 支付方式的演變

隨著歷史的變遷，人們的購物支付方式發(fā)生過兩次重大的變化：以物易物等價交換 —〉 貴重金屬的等價值支付 —〉 貨幣支付。隨著社會的安定，前面兩種形式幾乎已經(jīng)蕩然無存?，F(xiàn)在已經(jīng)形成了網(wǎng)上支付，網(wǎng)上支付方便，快速，沒有時間和地域的限制。

1.1 支付方式的變遷

在貨幣支付上也在從貨幣本身向著電子貨幣逐漸變化 ：貨幣—〉代金券(支票等)—〉 接觸式卡—〉非接觸卡—〉移動(手機)—〉網(wǎng)絡(luò)(電話或電子銀行)—〉盡管這幾種形式現(xiàn)在都在應(yīng)用，但是其趨向是明顯的，即人們的支付方式已經(jīng)從紙質(zhì)貨幣向電子貨幣轉(zhuǎn)變，而電子貨幣的自身改變表現(xiàn)為貨幣載體的變化。

1.2 大額與小額支付

電子貨幣的支付從金額上講，有(1)小額支付與(2)大額支付。這樣區(qū)分的主要目的在于安全性。因為人們對小額與大額的在意程度大不相同。

1.3 預(yù)付款與后付款

根據(jù)支付發(fā)生在購物之前還是之后，分為預(yù)付款與后付款。先把一定金額的錢寄存在買方與賣方之間的第三方手里，實際上是預(yù)先支付。例如“電子錢包”、交通卡，雖說是隨用隨付，實際上是預(yù)先支付。“錢包”雖在消費者手中，但里面的金額早已預(yù)付。后付款是一種信用支付的形式，賣方或第三者信任買方，可以先讓買方把貨品拿走，事后支付。因為結(jié)算設(shè)定了一定的時間間隔或期限。或是根據(jù)規(guī)定連本帶利支付，或是作為信譽不良的記錄被列入“黑名單”，買方從此失去信用。

預(yù)付款一般用于小額支付，后付款一般用于大額支付。

上述變遷的實現(xiàn)所依存的是社會的穩(wěn)定和技術(shù)的進步。例如，沒有安定的國家制度，貨幣制度就不能實現(xiàn)。沒有當(dāng)今技術(shù)的飛躍發(fā)展，電子貨幣也就是一句空話。

2 證卡的歷史功績

支付的手段開始從直接的貨幣發(fā)展為證卡，大約經(jīng)歷了200-300年的時間，各種形式的支票、銀票等代金券是早期出現(xiàn)并延續(xù)至今的常見形式。代金券幾乎都是一次性使用。盡管我們主要講的是支付，但是卡片往往是要與人的身份相聯(lián)系的，也就是常常要以持卡人的身份來作為信用憑證，如果有了預(yù)付款充值，不與持卡人“掛鉤”亦可。因此支付用的卡與證件的卡可以視為等同。

2.1 證卡的大小

通常證卡的長75mm，寬45mm，厚度因工藝和材料有所不同，這種尺寸與名片大小相當(dāng)，十分便于攜帶。

2.2 證卡的功能

大凡證卡的應(yīng)用，有身份辨識和代金支付兩種功能。

2.3 自動化功能

(1) 手工，有時借助設(shè)備;(2) 半自動，以閱讀器為主;(3) 全自動，以讀寫器為主。與NFC(Near Field CommunicatiON， RFID的一種)所配合的識讀幾乎都要通過手工。做不到全自動，只有利用超高頻(UHF，微波)才有可能實現(xiàn)全自動。

2.4 證卡應(yīng)用舉例

根據(jù)材質(zhì)或原理，證卡應(yīng)用有如下幾類：

(1)紙板卡：公交月票、飯票、一代居民身份證

(2)磁條卡：公交卡、電話卡

(3)IC卡：電話卡、醫(yī)療卡、信用卡

(4)條碼卡：門票

(5)高頻非接觸卡：公交一卡通、校園一卡通、購物卡、二代居民身份證

(6)超高頻非接觸卡：家校通卡

3 證卡的保密防偽和數(shù)據(jù)傳送

NXP公司的Mifare芯片在全球非接觸支付卡的市場占有率超過75%，門禁等安全控制領(lǐng)域也大量采用了Mifare卡。

3.1 安全懸念

遺憾的是，自2007年以來，Mifare芯片的密鑰逐步被破解。非接觸卡代替磁卡用作銀行卡和信用卡已經(jīng)探討了一段時間，但還沒有最終方案。原因不在于是否非接觸這一點所引發(fā)的安全質(zhì)疑，主要在于這是一種新的方式，采用每種新方式之前都要做充分的探討。

3.2 保密和防偽

根據(jù)原理或方式，常見的保密和防偽有以下各種方法：

(1)簽名：信用卡

(2)公章、鋼印、照片：公交月票、飯票

(3)激光全息塑料薄膜、照片：一代居民身份證

(4)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)驗證、密碼：信用卡、銀行卡

(5)軟件、硬件：IC卡、非接觸高頻卡、超高頻卡

(6)互聯(lián)網(wǎng)、無線局域網(wǎng)：手機

(7)RFID：手機、非接觸卡等

(8)芯片密鑰：非接觸卡、手機

(9)生體認(rèn)證：手機

(10)數(shù)字簽名：手機

實際上Mifare卡具有防止攻擊的能力。例如卡片具有唯一的序列號、數(shù)據(jù)通信加密、雙向驗證密碼、在操作前要與讀寫器進行三次相互認(rèn)證等等。隨著電子信息化的推進、防偽保密性能日漸完善，隨著手機支付的普遍應(yīng)用，安全措施層出不窮。有的甚至做到二重、三重、多重保密與防偽。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸方式

電子方式的數(shù)據(jù)傳輸有接觸與非接觸兩種方式。

顧名思義，使用有線接口或無線接口決定了能否實行非接觸傳輸。

觀察這兩種卡的不同在于卡面上是否有銅制的黃色電極(俗稱銅片)。

3.4 非接觸方式的優(yōu)點

非接觸卡的優(yōu)點顯而易見：

(1)不受“看到”與否的限制，使用時有時可以放在手提包內(nèi)不拿出來也可以“刷”卡;

(2) 免去了插拔證卡的手續(xù)，只需將卡放在讀寫器近旁晃動一下，數(shù)據(jù)便可以迅速成功傳遞，因此大大短縮所需時間;

(3) 沒有電極磨耗，節(jié)約金屬資源

(4) 為“進駐”手機用作移動證卡提供了技術(shù)手段，反之，接觸方式的證卡幾乎不能夠植入手機。

因此可以說證卡技術(shù)從接觸式變?yōu)榉墙佑|式是一個了不起的飛躍。本文所述證卡主要是接觸與非接觸的IC卡。

像同方瑞安等企業(yè)為了使證卡適用于傳統(tǒng)型接觸IC卡和新型非接觸卡IC卡，開發(fā)了一些雙界面卡，即把接觸與非接觸兩種方式融為一體。后文將要介紹的手機中用來附加證卡功能的SIM卡也是一種雙界面卡。也就是說雙界面卡具有兩種數(shù)據(jù)傳輸方式。[!--empirenews.page--]

4 證卡的“智能”

射頻識別即RFID(Radio Frequency IDentification)技術(shù)，又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機械或光學(xué)接觸。

射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，縮寫RFID)，射頻識別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，射頻識別技術(shù)是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(shù)。

從信息傳遞的基本原理來說，射頻識別技術(shù)在低頻段基于變壓器耦合模型(初級與次級之間的能量傳遞及信號傳遞)，在高頻段基于雷達探測目標(biāo)的空間耦合模型(雷達發(fā)射電磁波信號碰到目標(biāo)后攜帶目標(biāo)信息返回雷達接收機)。1948年哈里斯托克曼發(fā)表的"利用反射功率的通信"奠定了射頻識別射頻識別技術(shù)的理論基礎(chǔ)。

由于接觸卡進化成非接觸卡，因為引入了RFID技術(shù)而鼓噪一時，常常被稱為“智能卡”。其實所謂智能卡是從英語的Smart Card翻譯過來的。那只是一種“商品名”，所以沒有必要使用漢語中具有非常實際意義的名稱的“智能”望文生義地去與“Smart”來對號入座。

4.1 計算功能

智能與否主要取決于能否進行數(shù)字計算，號稱“CPU卡”的證卡，如果內(nèi)部的確裝有CPU因而可以進行計算就可以認(rèn)為是“智能卡”。很多情況下，計算不在卡內(nèi)進行而是在讀寫器里進行，證卡的主要作用在于存儲信息。

由于非接觸卡是“后起之秀”，與接觸卡不同的是要利用電磁和電波傳遞數(shù)據(jù)并需要解決非接觸帶來的一系列問題。所以，一般說來，非接觸卡比接觸卡要復(fù)雜，且具有先進性。

4.2 存儲功能

為了做到智能化，存儲器的大小可以說也是一種因素，它不但可以存儲信息，還可加快計算速度，因為計算的中間結(jié)果需要耗費一定的存儲空間。磁卡是磁性介質(zhì)存儲信息的，其信息量很少，只是小小的存儲器。而卡片一旦進入IC階段，存儲容量可以飛速提高。

4.3 速率

計算和數(shù)據(jù)傳輸速率也應(yīng)該作為評價智能高低的指標(biāo)。除了元器件的性能和存儲器容量大小之外，速率還取決于數(shù)據(jù)傳輸規(guī)格和所使用的接口。

5 移動支付

移動支付，也稱為手機支付，就是允許用戶使用其移動終端(通常是手機)對所消費的商品或服務(wù)進行賬務(wù)支付的一種服務(wù)方式。整個移動支付價值鏈包括移動運營商、支付服務(wù)商(比如銀行，銀聯(lián)等)、應(yīng)用提供商(公交、校園、公共事業(yè)等)、設(shè)備提供商(終端廠商，卡供應(yīng)商，芯片提供商等)、系統(tǒng)集成商、商家和終端用戶。

SIMPass是一張雙界面的多功能應(yīng)用智能卡，具有非接觸和接觸兩個界面。接觸界面上可以實現(xiàn)SIM應(yīng)用，完成手機卡的通信功能;非接觸界面可以同時支持各種非接觸應(yīng)用。

5.1 移動支付的由來

移動支付業(yè)務(wù)是由移動運營商、移動應(yīng)用服務(wù)提供商(MASP)和金融機構(gòu)共同推出的、構(gòu)建在移動運營支撐系統(tǒng)上的一個移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)應(yīng)用。移動支付系統(tǒng)將為每個移動用戶建立一個與其手機號碼關(guān)聯(lián)的支付賬戶，其功能相當(dāng)于電子錢包，為移動用戶提供了一個通過手機進行交易支付和身份認(rèn)證的途徑。用戶通過撥打電話、發(fā)送短信或者使用WAP功能接入移動支付系統(tǒng)，移動支付系統(tǒng)將此次交易的要求傳送給MASP，由MASP確定此次交易的金額，并通過移動支付系統(tǒng)通知用戶，在用戶確認(rèn)后，付費方式可通過多種途徑實現(xiàn)，如直接轉(zhuǎn)入銀行、用戶電話賬單或者實時在專用預(yù)付賬戶上借記，這些都將由移動支付系統(tǒng)(或與用戶和MASP開戶銀行的主機系統(tǒng)協(xié)作)來完成。

5.2 國外發(fā)展移動支付的經(jīng)驗

在日本，2004年隨著非接觸卡FeliCa的飛速普及，與此同時手機的普及也形成登峰造極之勢。目睹這一趨勢，手機廠商配合運營商迅速把FeliCa植入手機，之后在很短的時間內(nèi)普及了FeliCa手機，至今已經(jīng)發(fā)展到5000多萬臺。也就是說移動支付在日本得到了大普及。

日本是一個商業(yè)嗅覺十分敏感，而且通信技術(shù)、RFID技術(shù)非常發(fā)達的國家。日本的移動通信技術(shù)的普及在于政府的指導(dǎo)和廠商的配合，發(fā)展之快很值得中國的借鑒。盡管各運營商移動支付的方式稍有不同，但是FeliCa確實統(tǒng)一了市場。頻率相同、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，使用同樣的芯片，發(fā)展起來就更快了。

5.3 移動支付的特點

移動支付在日本、韓國以及歐洲的一些國家發(fā)展迅速，除了上述營銷戰(zhàn)略上的原因之外，移動支付的特點也成為關(guān)鍵因素。移動支付的特點簡單可用八個字來概括：便捷、可控、時尚、 安全。具體說來如下特點：

(1)把“錢包”與電話捆綁在一起;

(2)除通話功能外具有通信功能，是電子錢包的基本功能;

(3)支付時要通過是否為本人的驗證，安全性能大幅提高;

(4)可以切斷移動支付功能，以免丟失時造成損失或者被被人濫用;

(5)支付功能一機多用，除了把各種證卡的功能統(tǒng)一到手機中，還以兼并各種銀行卡以及信用卡;

(6)手機的很多功能可以為證卡功能所用，鍵盤、顯示器、數(shù)據(jù)遠程傳遞、余額查詢、信息檢索、安全認(rèn)證等都可利用。

5.4 國內(nèi)外實踐移動支付的主要地區(qū)和手機

在日本，F(xiàn)eliCa手機風(fēng)靡全國，而中國也開始了移動支付的嘗試，上海、廣州、廈門等城市率先使用手機支付?？梢哉f目前只是試用階段。在上海使用諾基亞的NFC手機作地鐵的收費工具;在廣州和廈門，握奇數(shù)據(jù)利用SIMPass手機作地鐵收費工具。

5.5 手機中移動功能模塊的設(shè)置場所

在手機中設(shè)置證卡功能模塊有母板和SIM卡兩種。

5.5.1母板在手機的母板上追加一個移動支付的模塊。

優(yōu)點是在設(shè)計當(dāng)初考慮模塊(包括天線)的位置，避開手機內(nèi)金屬的影響，高頻支付可以容易實現(xiàn)。芯片采用的是與非接觸卡芯片非常類似或同樣的。缺點是不適合那些不想更換手機卻希望追加支付功能的用戶的需求。

諾基亞的NFC手機屬于這種情況。

5.5.2 SIM卡把名片大小的IC卡功能轉(zhuǎn)移到小小的SIM卡上，使SIM增加非接觸支付功能。

模塊增設(shè)在SIM卡上使其結(jié)構(gòu)上比較緊湊，SIM卡成為一種雙界面卡。一方面通過電極起到手機信息的保管和溝通手機自身功能與支付模塊的橋梁并且為模塊提供電源的作用，另一方面非接觸模塊可以直接實現(xiàn)支付或證卡功能。[!--empirenews.page--]

上述兩種方式的功能幾乎相同，SIM卡上空間狹小，高頻方式天線位置不足需要在SIM卡之外附加機內(nèi)天線。但是在母板上設(shè)置卻是比較容易解決天線問題的。

目前在中國，如前所述握奇數(shù)據(jù)就是把非接觸支付模塊做在SIM卡上的，商品被稱為SIMPass。從在中國使用這種標(biāo)準(zhǔn)的公交收費系統(tǒng)較為普遍。SIMPass的推廣使用是我國移動支付進入了務(wù)實階段的標(biāo)志之一。

5.6 移動支付模塊的電源和頻率

5.6.1 支付模塊的供電 證卡不安裝電池為的是體積小，成本低和半永久性使用。但是當(dāng)模塊安裝在手機里的時候，就有必要把原來無源方式改為有源方式，這樣可以讓模塊發(fā)揮更好的作用，并且容易與電話交換信息。

5.6.2 支付模塊的頻率和標(biāo)準(zhǔn) 國際上最通用的頻率是13.56MHz，這是因為非接觸卡支付幾乎都采用這種頻率。國際標(biāo)準(zhǔn)有ISO15443的A、B、C三種類型分別得到應(yīng)用。因為技術(shù)成熟，使用方便，推廣移動支付后不需要改變公交車上的讀頭就可以直接使用，所以在移動支付中也采用高頻就是順理成章的事情。

但是，圍繞高頻在移動支付中是否最合理，意見不能統(tǒng)一。除高頻之外出現(xiàn)了對利用433MHz和2.45GHz的兩種頻率的利用方案引起大家注目。而通常微波頻段的標(biāo)簽多為有源方式，這樣可以保證性能的穩(wěn)定和高讀取率。模塊植入手機后恰好利用了手機的電源環(huán)境。

另外，這兩種微波都離開手機通話的載波頻率，對手機通話的影響不大，而且微波段的RFID像超高頻那樣有極好的電波傳播性能。例如，發(fā)射距離相對較遠，功率較大，這樣使得微波標(biāo)簽在手機這樣惡劣的工作環(huán)境下也能正常工作。

5.6.3 支付模塊的使用環(huán)境 SIM在手機中的位置一般在電池和母板之間，不借助于外接天線，高頻在這樣的環(huán)境下無法與外界正常通信，但是微波在這樣的環(huán)境下照樣能夠工作。這樣，帶有微波模塊的SIM卡對其所在位置不敏感，不論是有沒有金屬物體的“夾擊”，都可以正常工作。這使得運營商青睞于微波方式。

5.6.4 模塊位置和頻率之爭由于微波方式能夠回避高頻方式在SIM卡推廣時的尷尬，微波+SIM卡方式逐漸受到運營商和手機廠商的重視。一貫重視母板方式的諾基亞也開始探討SIM卡方式。

可見模塊的位置與頻率是相互交織在一起的問題，難分難解。要想在已經(jīng)有數(shù)億部手機的中國普及使用移動支付，就要優(yōu)先采用SIM卡方式，來適應(yīng)市場的需求。從下文可知，微波還在很多方面有明顯優(yōu)勢，所以除了證卡票券之外還有許多潛在用途可以挖掘。

從另一個角度來看，這種爭執(zhí)的結(jié)果未必對微波有利。因為日本普及了移動支付，幾乎沒有使用微波的。而且日本也有使用SIM卡+高頻模塊的，并非都將模塊作在母板上。一旦NFC移動支付盛行起來之日，用戶的手機里已經(jīng)具有移動支付功能，于是高頻就會占領(lǐng)市場，因而不需要顧及因SIM卡移動支付的升級比較簡單而占據(jù)的有利條件。

采用微波的不利之處還在于，中國各大城市的公交票券幾乎都被高頻證卡占據(jù)，而且大有發(fā)展之勢。這無疑成為微波手機占領(lǐng)公交票券市場的攔路虎。

微波方式與高頻方式究竟“鹿死誰手”，現(xiàn)在定論還為期過早。

6 移動支付與相關(guān)應(yīng)用的前景

6.1 支付的市場擴大

作為支付工具，手機可以代替交通卡或購物卡來支付出租車、便利店(連鎖店、肯德基、麥當(dāng)勞)、超市購物等應(yīng)用。

6.2 證卡與防偽的應(yīng)用

我們探討的主要是移動支付，但是上文提到，支付本來與證卡就密不可分。不言而喻，身份證、職員證、門鑰等等都能夠作為移動應(yīng)用。

另外，防偽、食品安全等都可以直接獲得應(yīng)用。諾基亞的NFC手機率先實現(xiàn)了手機讀寫器功能。它在手機上成功植入了讀寫器功能超越了手機僅能當(dāng)標(biāo)簽用于支付的歷史，。

6.2 物流等應(yīng)用的期待

由于微波具有優(yōu)良的電波特性，如果像現(xiàn)在NFC手機那樣將微波讀寫模塊設(shè)置在手機內(nèi)，那么像物流、防偽、跟蹤與追溯、藥品驗證等領(lǐng)域都大有“用武之地”，其有效性早已得到研究和實踐的檢驗。利用微波讀頭的識別范圍較大這一特點，在對那些諸如物流容器的集裝箱、托盤、托箱等應(yīng)用特別理想。不過為了降低手機功耗，上述容器的標(biāo)簽也應(yīng)采用有源式。

7 移動支付的必然趨勢

當(dāng)證卡技術(shù)，特別是IC卡(接觸或非接觸或雙界面)技術(shù)發(fā)展到一定程度，出現(xiàn)了IC卡“熱”，什么都是IC卡。人們出行要隨身攜帶幾枚甚至十幾枚這樣的卡。

7.1多功能卡

人們自然會想到如何把它們歸并到一起的問題，于是有人提出多功能卡。國內(nèi)推動所謂“多功能卡”已有時日，目的是把各種卡的應(yīng)用集合到一張卡上。想法不錯，效果不佳。推動和普及不了的原因如下：

(1) 參與IC卡的支付運營公司眾多、銀行等金融機構(gòu)也參與其中，沒有很好地界定各自的商業(yè)模式和范圍，因此不能達成統(tǒng)一意見;

(2) 使用非接觸卡很難實現(xiàn)用途、金融和運營公司的選擇。

因此，筆者認(rèn)為沒有必要搞“多功能卡”，而是直接加入到移動手機支付的行列來。這樣做，上述問題不論是在商業(yè)運作模式上還是在技術(shù)上都容易得到解決。

銷售與購買在社會活動中的占據(jù)的比重非常大，移動支付不但對消費者有利，對商家也十分有利。移動支付已經(jīng)成為先進國家、也將成為我國非接觸支付的“主旋律”。

7.2 移動支付的相關(guān)應(yīng)用

手機具有支付功能之后，隨之而來的必將是我們曾說到過的擴展應(yīng)用領(lǐng)域，把手機的RFID功能擴展到防偽、物流等方面的需求將接踵而至，因為它與民生電器結(jié)合起來進行大批量生產(chǎn)，使得成本十分低下。如果有些特殊要求手機不能滿足，還可以在模塊的基礎(chǔ)上容易地開發(fā)出各種用途的專用讀寫器，在技術(shù)的易行性和價格兩方面都將對RFID的各種應(yīng)用起到至關(guān)重要的推動作用。

8 結(jié)言

從證卡到手機的發(fā)展，將人類的支付活動歷史性地變?yōu)橐苿又Ц?，這是對支付與認(rèn)證發(fā)展的重大變革，也是支付發(fā)展的必由支路。

RFID發(fā)展到手機的時代，人們的支付方式變得十分方便和快捷，購物也隨之發(fā)生巨大變化。綜合起來，購物在人們生活中變得瀟灑自如，人們有更多的時間用于休閑和娛樂。

RFID的業(yè)內(nèi)人士將慶幸RFID發(fā)展對人們生活的貢獻，但使用者未必察覺生活變得如此便利的原因在于RFID。是的，RFID技術(shù)本來就是這樣，它開始牢牢扎根于人們的生活之中，與其它技術(shù)一起，水乳交融，渾然一體，使人們生活在其樂融融的境界里，這難道不是RFID業(yè)內(nèi)人士早就想看到的場景。[!--empirenews.page--]