一種基于NFC的自充值ETC運(yùn)營系統(tǒng)

馬濤

摘 要：針對(duì)目前ETC用戶在充值過程中經(jīng)常遇到網(wǎng)點(diǎn)少，路途遠(yuǎn)等不便的情況，為了提升ETC用戶滿意度，加快ETC發(fā)展，提出了一套基于NFC技術(shù)的自充值運(yùn)營系統(tǒng)，該系統(tǒng)得到了各地高速公路運(yùn)營單位的認(rèn)可，并且已經(jīng)研制出相關(guān)設(shè)備與系統(tǒng)，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：NFC;ETC;自充值;高速公路

中圖分類號(hào)：TP277 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-1302（2015）01-00-02

0 ?引 ?言

近年來，ETC應(yīng)用在我國各省、市、自治區(qū)廣泛推廣，ETC技術(shù)的使用有效提高了人工收費(fèi)效率，緩解了收費(fèi)站車流擁堵狀況，但是隨著用戶量的增加，充值問題隨之而來[1]。高速公路充值網(wǎng)點(diǎn)大都集中在路網(wǎng)收費(fèi)站附近，距離用戶的居住地通常較遠(yuǎn);協(xié)作的銀行充值業(yè)務(wù)通常集中在大的支行網(wǎng)點(diǎn)，甚至需要有對(duì)應(yīng)銀行的賬戶才可以完成充值，這些情況給普通的ETC用戶帶來了非常多的不便。本文提出了一套基于NFC技術(shù)的自充值ETC運(yùn)營系統(tǒng)，目的就是解決用戶必須到網(wǎng)點(diǎn)才可以充值的問題，從而提升客戶滿意度，加快ETC發(fā)展。

1 ?系統(tǒng)組成

如圖1所示，自充值系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)主要部分組成：被充值的IC卡;具備NFC功能的電子標(biāo)簽;客戶手機(jī);自充值A(chǔ)PP軟件;客戶移動(dòng)支付賬戶;高速公路運(yùn)營單位應(yīng)用平臺(tái)以及賬戶。

圖1 ?系統(tǒng)組成圖

針對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)重要組成部分分別做詳細(xì)描述。

1.1 ?被充值IC卡

ETC系統(tǒng)中的IC卡是一張雙界面CPU卡，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為ISO14443TypeA，分為記賬卡和儲(chǔ)值卡兩種，本文提到的充值業(yè)務(wù)主要針對(duì)儲(chǔ)值卡類型。用戶的通行費(fèi)存儲(chǔ)在該IC卡內(nèi)，當(dāng)車輛通過高速公路出口時(shí)，通行費(fèi)從卡內(nèi)錢包扣除。

1.2 ?具備NFC功能的電子標(biāo)簽

NFC支付[2，3]是指消費(fèi)者在購買商品或服務(wù)時(shí)，即a時(shí)采用NFC技術(shù)（Near Field Communication）通過手機(jī)等手持設(shè)備完成支付，是新興的一種移動(dòng)支付方式。支付的處理在現(xiàn)場進(jìn)行，并且在線下進(jìn)行，不需要使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，而是使用NFC射頻通道實(shí)現(xiàn)與POS收款機(jī)或自動(dòng)售貨機(jī)等設(shè)備的本地通訊。NFC近距離無線通訊是近場支付的主流技術(shù)，它是一種短距離的高頻無線通訊技術(shù)，允許電子設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸交換數(shù)據(jù)。

該電子標(biāo)簽包括電路部分和結(jié)構(gòu)部分，電路由微處理器模塊、單刀雙擲微動(dòng)開關(guān)模塊、拆卸動(dòng)作檢測(cè)模塊、電源模塊、安全模塊、聲光顯示指示模塊、上下電控制模塊以及自充值電路模塊組成，結(jié)構(gòu)由上殼、底殼、防拆卸觸動(dòng)桿組成。其組成框圖如圖2所示。

圖2 ?電子標(biāo)簽組成框圖

與傳統(tǒng)電子標(biāo)簽相比該標(biāo)簽增加了支付電路模塊，在電路上增加了NFC電路和天線。該電子標(biāo)簽負(fù)責(zé)與自充值A(chǔ)PP進(jìn)行交互，并最終將充值額度寫入IC卡中的電子錢包。

1.3 ?自充值A(chǔ)PP軟件

自充值A(chǔ)PP軟件是專門為ETC自充值業(yè)務(wù)開發(fā)的智能手機(jī)應(yīng)用軟件，通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問客戶后臺(tái)資金賬戶。分為適用于Android操作系統(tǒng)和適用于IOS操作系統(tǒng)的兩個(gè)版本，客戶可以通過高速公路運(yùn)營單位的官方網(wǎng)站下載并安裝。該軟件具有硬件驅(qū)動(dòng)、安全認(rèn)證、客戶認(rèn)證、操作校驗(yàn)等功能，該軟件是系統(tǒng)中用戶直接操作的界面窗口。

1.4 ?支付賬戶與應(yīng)用平臺(tái)

支付賬戶是指用戶自己的移動(dòng)支付賬戶，它用于存儲(chǔ)客戶資金;應(yīng)用平臺(tái)是高速公路運(yùn)營單位的平臺(tái)，用于業(yè)務(wù)支持和與支付平臺(tái)接口。當(dāng)客戶進(jìn)行自充值操作時(shí)經(jīng)過加密與認(rèn)證過程的客戶資金被劃撥至高速公路運(yùn)營單位的賬戶，完成資金的轉(zhuǎn)移。

2 ?系統(tǒng)工作流程

應(yīng)用系統(tǒng)包含客戶具備NFC功能的手機(jī)、運(yùn)營商的后臺(tái)以及安全認(rèn)證數(shù)據(jù)庫、移動(dòng)支付賬戶、手機(jī)充值客戶端軟件、具備自充值的電子標(biāo)簽，被充值的IC卡。

客戶在自己的手機(jī)上安裝運(yùn)營商開發(fā)的充值終端軟件，建立個(gè)人的電子錢包并且與手機(jī)移動(dòng)支付的電子錢包進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)需要充值時(shí)，操作手機(jī)上的客戶端軟件，輸入需要充值的金額，將手機(jī)與電子標(biāo)簽放置于可靠地范圍內(nèi)，與具備自充值功能的電子標(biāo)簽完成配對(duì)與安全認(rèn)證，充值信息被電子標(biāo)簽接收，電子標(biāo)簽完成對(duì)IC的充值動(dòng)作。整體的操作流程如圖3所示。

3 ?結(jié) ?語

本系統(tǒng)已經(jīng)完成了樣機(jī)和系統(tǒng)的開發(fā)，經(jīng)過實(shí)踐證明這一系統(tǒng)可以滿足客戶自充值的應(yīng)用需求，得到多地高速公路運(yùn)營單位的認(rèn)可，可以方便客戶的操作，大幅提升ETC客戶的滿意度，促進(jìn)ETC業(yè)務(wù)的發(fā)展與推廣。

圖3 ?系統(tǒng)工作流程框圖

參考文獻(xiàn)

[1]張晨琛，王艷輝，賈利民.ETC系統(tǒng)對(duì)收費(fèi)站服務(wù)水平的影響研究[J] 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2013，13（2）：147-152.

[2]楊軍. NFC技術(shù)的應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展及測(cè)試[J]. 現(xiàn)代電信科技2009，39（10） ：1-5.

[3]代玲玉.基于RFID的電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)中OBU模塊設(shè)計(jì)[D] 武漢：武漢理工大學(xué)，2010