旅游景區(qū)手機(jī)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

莫永華

（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，桂林 541004）

旅游景區(qū)手機(jī)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

莫永華

（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，桂林 541004）

0　引言

桂林漓江景區(qū)是國(guó)家首批5A級(jí)景區(qū)，隨著智能化旅游需求不斷提升，我們將通過現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)旅游服務(wù)為實(shí)現(xiàn)打造新型國(guó)家旅游勝地做出貢獻(xiàn)。對(duì)于傳統(tǒng)旅游管理模式，景點(diǎn)難以進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)以及合理的控制管理，使游客浪費(fèi)了很多游覽的有效時(shí)間。因此，創(chuàng)新設(shè)計(jì)旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)切合了發(fā)展的需要，本設(shè)計(jì)以桂林市漓江景區(qū)為例。我們把NFC移動(dòng)支付技術(shù)運(yùn)用到景區(qū)系統(tǒng)中，游客可以通過NFC移動(dòng)支付技術(shù)購(gòu)買景區(qū)門票，在景區(qū)內(nèi)住宿、停車、餐飲、乘船等消費(fèi)，讓游客感受到NFC移動(dòng)支付技術(shù)帶來的便捷。

1　旅游景區(qū)手機(jī)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)

景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)是由服務(wù)端、NFC移動(dòng)支付平臺(tái)以及讀卡器（讀頭板）組成。旅游景區(qū)通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，如圖1所示。服務(wù)端是為游客及有關(guān)部門提供相對(duì)應(yīng)的服務(wù)；移動(dòng)終端是游客及本單位部門相對(duì)應(yīng)的電子設(shè)備，如NFC手機(jī)、帶有NFC芯片的一卡通等；數(shù)據(jù)中心主要由服務(wù)器組成，由智能景區(qū)管理員對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)、更新。NFC移動(dòng)支付平臺(tái)把服務(wù)端、讀頭板相互聯(lián)系。所有數(shù)據(jù)通過NFC移動(dòng)支付平臺(tái)傳輸，達(dá)到安全可靠的目的。服務(wù)端可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理、維護(hù)，也可以對(duì)用戶做一些對(duì)應(yīng)操作，例如開戶、掛失、解掛等。使用終端通過數(shù)據(jù)中心獲取信息，按照自己的需求通過數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)端的交易即數(shù)據(jù)信息的交互。

圖1　NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在基于旅游景區(qū)手機(jī)NFC技術(shù)的移動(dòng)支付系統(tǒng)中主要分為接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元這三個(gè)模塊，這三大模塊是移動(dòng)支付的核心組成部分。系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)機(jī)制遵循模塊化、高內(nèi)聚、低耦合、軟件復(fù)用的原則。采用連續(xù)的通信把信息存進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)，并盡可能地把業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與通訊進(jìn)行分離。

設(shè)計(jì)服務(wù)器通過接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元調(diào)度系統(tǒng)，通信文件將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動(dòng)支付平臺(tái)，NFC移動(dòng)支付平臺(tái)執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)功能。

使用終端通過手機(jī)App應(yīng)用，直接進(jìn)行NFC移動(dòng)支付，從而減少非游覽時(shí)間，充分把時(shí)間留給游客游覽景區(qū)。旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)的建設(shè)可以分成應(yīng)用層、基礎(chǔ)層、指揮調(diào)度中心、數(shù)據(jù)交互中心。基礎(chǔ)層包括基礎(chǔ)的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全保障、數(shù)據(jù)中心等。并將這些設(shè)備建設(shè)在景區(qū)指定位置，并與因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)相互連接，將數(shù)據(jù)信息共享給數(shù)據(jù)中心。應(yīng)用層包括各使用終端的應(yīng)用軟件及應(yīng)用系統(tǒng)，讓游客可以方便快捷的獲取各景點(diǎn)信息。指揮調(diào)度中心主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的整合，通過各項(xiàng)數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)景區(qū)的管理有一個(gè)應(yīng)急調(diào)度。它是整個(gè)系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)只會(huì)調(diào)度中心負(fù)責(zé)整合系統(tǒng)各應(yīng)用支撐系統(tǒng)的能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)景區(qū)的實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理。數(shù)據(jù)中心對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，對(duì)景區(qū)實(shí)現(xiàn)智能化管理，對(duì)游客履行智能化服務(wù)，對(duì)各大景區(qū)體現(xiàn)智能化營(yíng)銷。

NFC技術(shù)可以跟手機(jī)緊密相連，通過使用手機(jī)的硬件以及軟件，從而實(shí)現(xiàn)了NFC的短距離雙向認(rèn)證和通信，使游客在旅游中感受NFC移動(dòng)支付的方便、快捷、可靠、安全。游客能夠通過NFC手機(jī)方便快捷地進(jìn)行NFC移動(dòng)支付。NFC移動(dòng)支付平臺(tái)與讀頭板、移動(dòng)支付系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，在移動(dòng)支付系統(tǒng)中為游客提供信息查詢等功能。通過NFC移動(dòng)支付平臺(tái)讀取的信息可以傳輸?shù)揭苿?dòng)支付系統(tǒng)中，并存入服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)于游客來說，不需要再帶著各種證件、錢包進(jìn)入景區(qū)游玩，只要使用帶有NFC功能的手機(jī)，就可以在景區(qū)內(nèi)消費(fèi)等。

2　系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)

（1）NFC硬件架構(gòu)包括了NFC控制器、基帶處理器、安全模塊三大模塊。NFC控制器：NFC控制器負(fù)責(zé)無線通信的信號(hào)調(diào)制，可以在手動(dòng)、自動(dòng)兩個(gè)方式進(jìn)行模式的轉(zhuǎn)換。支持 ISO 14443 A/B標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)現(xiàn)非接觸交易提供電量支持，并支持公共交通、移動(dòng)支付交易等正在使用的基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)Peer-to-Peer的通信協(xié)議也提供良好的支持。基帶處理器：基帶處理器是手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)模塊，相當(dāng)于協(xié)議處理器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互。此外，基帶處理器還能實(shí)現(xiàn)與SIM卡進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互。其中的DSP處理器能處理大量技術(shù)。安全模塊：安全模塊不止要植入智能芯片，還要把SIM卡作為標(biāo)準(zhǔn)的安全模塊，來實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互，保證整個(gè)流程的安全可靠。

（2）移動(dòng)支付管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)包括：接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元和Android應(yīng)用程序。將NFC移動(dòng)支付平臺(tái)通過Wi-Fi信號(hào)與后臺(tái)服務(wù)器連接，服務(wù)器通過三個(gè)處理單元功能將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動(dòng)支付平臺(tái)，NFC移動(dòng)支付平臺(tái)執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)包括兩大部分：第一部分平臺(tái)數(shù)據(jù)（具體包括權(quán)限管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)采集）、第二部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（具體包括卡信息、用戶信息、消費(fèi)管理）。以下給出其中一個(gè)表設(shè)計(jì)，表1：卡信息表（I_card）。

對(duì)于系統(tǒng)三個(gè)模塊功能給出接口處理單元一部分代碼，實(shí)現(xiàn)讀取手機(jī)卡信息，并上傳移動(dòng)支付卡號(hào)信息。代碼如下。

表1　卡信息表

3　系統(tǒng)測(cè)試

旅游景區(qū)手機(jī)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)的測(cè)試，仿真環(huán)境如圖2。設(shè)計(jì)服務(wù)器通過接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元三大模塊，實(shí)現(xiàn)通信文件將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動(dòng)支付平臺(tái)，NFC移動(dòng)支付平臺(tái)執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進(jìn)行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，完成旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真。

圖2　旅游景區(qū)手機(jī)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)測(cè)試

一臺(tái)新的讀卡設(shè)備需要在旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)中存在相對(duì)應(yīng)的設(shè)備類型，例如：充值機(jī)、消費(fèi)機(jī)，并在設(shè)備登記處登記后，才能在旅游景區(qū)正常使用。具體如圖3所示。

圖3　旅游景區(qū)NFC移動(dòng)支付系統(tǒng)移動(dòng)支付管理界面

將Android手機(jī)端應(yīng)用程序App裝入手機(jī)，通過服務(wù)器的通信模塊IPC、SCP等文件，實(shí)現(xiàn)Android App與服務(wù)器通過Wi-Fi信號(hào)進(jìn)行通信，發(fā)送所需報(bào)文請(qǐng)求。NFC移動(dòng)支付平臺(tái)主界面如下圖4所示：

圖4　NFC移動(dòng)支付平臺(tái)主界面

4　結(jié)語(yǔ)

通過NFC技術(shù)與旅游景區(qū)相結(jié)合，利用SIM卡與NFC芯片集成，不修改現(xiàn)有的SIM卡結(jié)構(gòu)，有利于系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，把方便快捷、安全可靠的NFC移動(dòng)支付技術(shù)應(yīng)用到景區(qū)當(dāng)中，使游客可以在旅游景區(qū)內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)支付，減少游客排隊(duì)購(gòu)票時(shí)間，減少一次性發(fā)票的使用，這樣可以大大提升游客旅游的舒適度和滿意度，增加游客對(duì)景區(qū)的好感度，也體現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展的低碳、便捷、智能旅游景區(qū)。

［1］Tom Igoe.NFC：Arduino、Android與PhoneGap近場(chǎng)通信［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2014-9.

［2］L.K.Bandyopadhyay.地下礦井無線通信——基于RFID的傳感器網(wǎng)絡(luò)［M］.電子工業(yè)出版社，2014-4.

［3］單承贛.射頻識(shí)別（RFID）原理與應(yīng)用（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2015-1.

Smart Scenic；Near Field Communication；Mobile Payment

Design and Implementation of Mobile Phone Payment System Based on NFC Technology for Smart Scenic

MO Yong-hua
（Institute of Information&Technology，Guilin University of Electronic Technology，Guilin 541004）

1007-1423（2015）31-0052-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2015.31.014

莫永華（1978-），男，廣西桂林人，講師、研究生，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)

2015-10-13

2015-10-29

隨著景區(qū)旅游智能化需求不斷增長(zhǎng)和移動(dòng)智能手機(jī)廣泛普及，通信技術(shù)與景區(qū)旅游管理的融合將是旅游產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平提高的發(fā)展方向。介紹基于NFC近場(chǎng)通信技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)游客在景區(qū)便捷地利用智能手機(jī)移動(dòng)支付。針對(duì)該系統(tǒng)開發(fā)的幾個(gè)方面，首先設(shè)計(jì)智能移動(dòng)手機(jī)端SIM卡與NFC功能集成，并與NFC讀寫器實(shí)現(xiàn)用戶信息的交互，然后設(shè)計(jì)智能移動(dòng)支付平臺(tái)與管理系統(tǒng)服務(wù)器之間Wi-Fi信號(hào)傳輸，最后給出管理系統(tǒng)幾個(gè)主要功能實(shí)現(xiàn)。

智能景區(qū)；NFC技術(shù)；移動(dòng)支付

廣西教育廳高校科研項(xiàng)目（No.KY2015YB502）

With the growing demand for tourist intelligent and mobile smart phones are widely spread，tourism management and communication technology integration will become a tourist industry development goals.Focuses on the development of NFC near field communication technology to facilitate the tourists to use mobile payment smart phones in smart scenic.For the development of several aspects of the system，designs smart mobile phone SIM card and NFC terminal functional integration，user interaction with the NFC reader information，and then designs a smart mobile payment Wi-Fi signal transmission between the server platform and management system，tests system implementation.