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蓝牙技术的手机支付系统释解

 论文栏目:移动通信论文     更新时间:2013-6-18 15:54:30   

系统架构及实现方式

目前消费者手中的手机基本都内置了蓝牙通信模块,能够实现两个蓝牙设备之间的信息传递,以下的篇幅分别介绍蓝牙技术和蓝牙支付方式设想及系统架构。蓝牙技术简介蓝牙是由英文“Bluetooth”直译而来,是一种低功耗、短距离无线通信技术。1994年,爱立信公司尝试开发一种低功耗、低成本的无线接口技术,试图替代移动设备及其附件之间的线缆。1998年5月,爱立信、诺基亚、东芝、IBM和英特尔,在联合开展短程无线通信技术的标准化活动时提出了蓝牙技术,其宗旨是提供一种短距离、低成本的无线传输应用技术。这五家厂商还成立了蓝牙特别兴趣小组(SIG),以使蓝牙技术能够成为未来的无线通信标准。1999年下半年,微软、摩托罗拉、3COM、朗讯与SIG的五家公司共同发起成立了蓝牙技术推广组织,从而在全球范围内掀起了一股“蓝牙”热潮。蓝牙技术从诞生至今,每个新版本的发布都在原有的基础上进行了优化改进,性能也得到了提升:V1.1:传输速率约在748~810kb/s,但容易受到同频率产品干扰。V1.2:在原有传输速率的基础上,增加了能够抗干扰的跳频功能。V2.1:改善了装置配对流程,短距离的配对方面,具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC(NearFieldCommunication)机制。V3.0:更新的核心是“GenericAlternateMAC/PHY”(AMP),这是一种全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。传输速率更高,功耗更低。V4.0:包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。改进之处主要体现在三个方面,电池续航时间、节能和设备种类上。有效传输距离也有所提升,最大可以到60米。系统设计系统设计思路为,手机做为移动支付介质与接入PSTN的支付终端(POS机)通过蓝牙通信完成支付。系统的核心为蓝牙手机和支持蓝牙通信的POS设备(或ATM柜员机),最大的难题是为现有的POS机上增加蓝牙模块并实现通信。系统中手机与POS设备通过蓝牙通信实现支付,POS设备(或ATM柜员机)可通过移动通信网或直接接入PSTN并最终与商业银行通信。支付流程如下:下图中MS为用户手中处于开机状态下的蓝牙手机,POS机具有蓝牙通信功能并处于待机状态下。在原有的通信体系中手机可以通过PSTN与商业银行的POS刷卡设备间接通信,通过引入蓝牙将实现手机与商业银行的POS设备直接通信,节省整个网络的通信时间及流量损耗。系统中需要解决的问题系统中需要解决问题有两个:为POS设备安装蓝牙模块并实现与手机的通信;实现用户手机与银行账户的绑定。为现有的POS设备内置蓝牙通信模块难度较大,最简易的实现方式是在POS机原有电路基础上增加一条USB线缆,将内置通信及身份识别软件的蓝牙模块通过USB线缆与POS设备相连,如下图所示。或者在开发新的POS设备中内置蓝牙通信通信,能够实现数据识别与交换。用户手机与银行账户的绑定实现相对容易,可以在开户时将手机用户的IME(IInternationalMobileEquipmentIdentificationNumber)与IMSI(InternationalMobileSub-scriberIdentificationNumber)与银行账户绑定;还可以在商业银行网上银行客户端(或网站)开通银行账户与用户手机的绑定功能,用户IMEI可以从手机上查到,IMSI可以从运营商处获得。在手机向POS设备发送的支付请求信息中包含用户信息(IMEI或IMSI),POS设备收到手机的支付请求后能提取出用户信息。

蓝牙支付的优势和劣势

蓝牙与NFC支付方式的比较表1中将蓝牙技术和NFC技术主要特点进行比较:从使用频率资源的丰富性和调制方式的先进性来看,蓝牙技术优势明显;从通信距离和传输速率来看,蓝牙也具有优势;从设备改造或实现来看,蓝牙技术不需要更换手机,仅此一项就能节省很大一笔开支。NFC有众多知名厂商的支持,技术成熟标准完善,从产业推广上来看,优势明显。目前中国移动和中国银联在以NFC技术为基础的手机支付领域展开合作,基于NFC技术的移动支付标准很有可能成为国家标准,用户无法从运营商或支付商得到免费的NFC手机,将会成为标准推广的最大阻力。蓝牙支付系统存在的问题虽然以蓝牙技术为基础的支付方式有明显优势,但也仅仅是一个理论上的概念,技术成熟度和应用无从谈起。从硬件来看:POS设备对蓝牙的支持能力,目前所用的POS刷卡机均为嵌入式设备,系统类型大致分为三类:DOS系统、linux系统、WinCE系统,对硬件兼容性WinCE最佳、linux次之、DOS最差,硬件驱动实现来看,DOS最难、linux较易、WinCE容易。从软件来看:按照系统的通信流程来看,需要支付的交易双方多次握手才能达成交易。如果消费者在交易中如果使用的是智能手机,开发相关的交易软件能够缩短交易时间。针对智能手机开发相应的支付软件,实现持卡人身份认证,优化交易流程。从安全来看:目前蓝牙设备数量众多,如何在众多设备中找到正确的支付终端(蓝牙POS机),如何识别非法装置也是存在的难题之一。从推广来看:中国银联不遗余力的推广国际主流的NFC技术,商业银行为用户提供基于IMEI、IMSI的身份绑定服务,势必也会获得来自银联的压力。

总结

从消费者的立场来说,银联主导的NFC方案的推广难度不亚于当年中国移动推广中国自主产权的3G标准TD-SCDMA;从银联的立场来说,NFC方案与国际接轨,有众多厂商支持,技术成熟、标准完善,便于今后日益增加的跨国结算。事实上,能否成为标准并未是衡量技术好坏的唯一标准,非标准技术也并非没有生存空间,在市场经济的今天,产业规模和经济效益决定技术的推广前景。如果NFC基础成为国家标准,那是否会出现移动通信的3G时代,设备厂商和运营商受制于高通CDMA专利的情形呢?

作者:刘明星 单位:国家无线电监测中心乌鲁木齐监测站


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