淺析基于NFC—SWP的城市通卡空開空圈可行性

施曉光+孫健

摘 要：城市通卡（或市民卡）是各地政府提供便民服務的信息化載體，隨著市場化的發展，在移動互聯網快速發展的今天，以支付寶和微信為代表的線上支付通道快速向線下入侵，為廣大市民的生活帶來了方便和實惠，但也改變和養成了市民的新型使用和消費習慣，這對傳統城市通卡公司雖還未形成沖擊，但各地城市通卡已成為線上支付通道即將要攻破的最后一個堡壘。在這場戰斗中，城市通卡只有快速的武裝起移動互聯網這樣的武器，才有可能抵抗住線上支付通道的沖擊，進而完善自身服務，為各地的智慧城市建設提供更好的服務。

關鍵詞：城市通卡;NFC;TSM;空中;下載;圈存

中圖分類號：TP3 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-1302（2015）09-00-03

0 ?引 ?言

全國各地的城市通卡均已初具規模，服務場景從最初的公共交通擴散到超市、加油站、商場、公園等區域，部分城市通卡通過與市民卡的整合，即可實現社會、金融消費等功能。城市通卡已經成為廣大市民日常生活中非常重要的一種支付工具。但是，隨著移動互聯網的快速發展，移動支付日益壯大，以支付寶和微信為首的線上支付已開始向線下強勢入侵，對城市通卡形成了強大的壓力。城市通卡經過近幾年的快速發展，在傳統線下場景里功能已趨于完善，但在面對線上支付通道的入侵時，也必須改變現狀，以應對這一波互聯網浪潮的沖擊。

近距離無線通信技術（Near Field Communication，NFC）具有四大技術特點：

（1）多卡合一：可以實現多種卡在一張卡上整合;

（2）動態加載：可將卡作為一種應用在手機上下載、刪除;

（3）雙向通信：可采用主動模式和被動模式，支持卡模擬、閱讀器、點對點傳輸三類應用;

（4）移動互聯：通過手機客戶端與互聯網連接，實現線上支付與線下支付的融合。

基于NFC，城市通卡可實現傳統卡片向手機應用的轉變，實現城市通卡的互聯網化，同時在城市通卡原有的使用場景中完成線上支付的融入，進而完成城市通卡的完美演進。

實現這樣的轉變，需要將城市通卡應用及其敏感數據下載并存儲到移動設備的相應模塊中，以執行非接事務，實現城市通卡的傳統物理卡加載到同一個安全模塊中。在移動設備中存儲與執行這些應用的組件稱之為“SE”。

根據“SE”位置的不同，NFC的實現方式主要有三種：

（1）SWP全終端方式：“SE”在手機NFC模塊中，需要終端廠家支持;

（2）SWP-SD方式：“SE”在SD卡中，需要卡應用方自行發卡;

（3）SWP-SIM方式：“SE”在SIM卡中，需要運營商支持。

以上三種方案均能實現傳統卡的互聯網化，實現空中下載和空中圈存等業務。但全終端方案需要依賴終端廠商，而城市通卡目前基本上是每個城市一種卡，因終端廠商的定制成本太高無法做到全國或者多個城市一種卡。SWP-SD卡方案由卡應用方自行控制，但現在終端的發展趨勢是內存內置，SD卡槽已逐漸被淘汰。SWP-SIM卡方案需要運營商支持，而城市通卡基于線下的公共交通和生活支付應用對于增強運營商的用戶粘性有非常大的幫助，且運營商SIM卡的定制成本相對終端要低很多，本文就是基于SWP-SIM方案展開的可行性研究。

1 ?運營商手機支付業務接入方案

圖1所示是手機一卡通的系統視圖。所有的卡片應用與運營商的SEI-TSM對接或者通過SP-TSM對接即可完成應用接入，而SP-TSM要通過GP TSM-API與運營商的SEI-TSM對接，才能實現應用的對接。運營商SEI-TSM通過無線網絡，采用BIP/SMS/HTTPS/APK等方式與手機終端實現連接，將卡片應用推送至相應的錢包客戶端，錢包客戶端再按照ISO 7816協議與USIM卡實現機卡連接，然后依靠NFC手機天線按照IS0 14443協議與各種POS終端連接即可進行消費或者充值等服務。

TSM （Trusted Service Manager） 可信服務管理（多應用管理）平臺可在基于智能卡的移動支付場景中，為智能卡空中發卡及多應用管理提供業務、技術和安全保障，實現卡片發行方、應用提供方和TSM服務方的互聯互信。

圖1 ?手機一卡通系統視圖

通用TSM平臺用戶可以隨時、隨地、隨需加載自身物理卡中的應用，達到“節省發卡成本、合理利用卡片空間”的目標。

根據以上結構圖分析，只需要將城市通卡應用按照運營商的接入標準實現對接，即可快速實現傳統卡片的互聯網化。

2 ?城市通卡應用接入可行性分析

根據運營商手機支付業務接入方案，可以通過三種方式來接入城市通卡應用。

第一種方式是預置發卡、無空中業務展示，具體方法如下：

（1）制作對應的CAP包;

（2）展開卡片與場景POS的適配測試;

（3）定版發卡。

案例：沃智匯一代預置發卡（非標準CPU卡）

南京市民卡公司和南京聯通進行合作，基于13.56 MHz的NFC終端+SWP-USIM卡方式，共同推出“沃智匯”卡服務，將南京智匯卡應用加載在SWP-USIM卡中，電子錢包賬戶獨立。圖2所示是其預置方式示意圖。

圖2 ?預置方式示意圖

第二種方式是預置發卡、通過客戶端實現空中查詢和空中充值。具體方法如下：

（1）制作對應的CAP包;

（2）展開卡片與場景POS的適配測試;

（3）插件開發（查詢和充值功能）;

（4）定版發卡。

案例：北京公交預置發卡（標準CPU卡）

北京公交和北京聯通進行合作，基于13.56 MHz的NFC終端+SWP-USIM卡方式，共同推出北京市政手機一卡通服務，將北京公交一卡通應用加載在SWP-USIM卡中，公交賬戶獨立，資金歸屬還在北京公交，可通過手機客戶端實現空中充值、空中查詢，即用戶通過綁定銀行卡進行客戶端方式的充值，充值資金結算到達通卡公司，還可以查詢余額、交易記錄。

第三種方式是全業務空中實現。具體方法如下：

（1）制作對應的CAP包;

（2）展開卡片與場景POS的適配測試;

（3）城市通卡TSM平臺開發;

（4）插件開發（用于城市通卡TSM與運營商TSM對接）;

（5）定版發卡。

案例：沃智匯二代空開發卡（標準CPU卡）

通過建設如圖3所示的城市通卡TSM平臺實現基于NFC-SWP的空開空圈應用。

圖3 ?城市通卡TSM平臺應用

空開：即下載發卡，是通過空中方式實現NFC終端SWP-USIM卡應用下載及個人化，實現SWP-USIM卡通卡功能的開通、建立綁定關系及激活操作。同時引導用戶下載及使用通卡App客戶端應用。

空中圈存：用戶通過沃智匯客戶端可實現通過銀行卡或通卡后臺賬戶渠道向通卡電子錢包進行充值操作。圈存可參見圖4所示的示例。

圖4 ? 基于SWP的城市通卡空圈數據流程

在此基礎上，建立通卡TSM平臺與聯通TSM平臺互聯，便可以通過圖5方式來實現城市通卡全業務空中實現。

圖5 ?TSM平臺互聯對接框圖

具體業務流程是先由客戶端發起下載申請，經運營商TSM平臺向城市通卡TSM平臺發起請求，由城市通卡TSM平臺向運營商TSM發送應用及個人化數據，再由運營商TSM平臺向手機客戶端下載應用及個人化數據，由手機客戶端向SIM卡寫入具體的應用和個人化數據。同樣，充值及查詢服務也采用業務流程來實現，具體可參見圖6所示。

圖6 ?空中開卡業務流程

如果城市通卡無TSM平臺，可通過運營商的地方TSM平臺或者SP-TSM平臺實現對接，其效果和功能是一樣的。

綜上所述，城市通卡是可以實現空開和空圈的，但需要根據各地城市通卡的技術平臺現狀來制定實施方案和步驟。

（1）城市通卡是非標準CPU卡，只能實現卡片的預置，暫不能實現其他服務;

（2）城市通卡是標準CPU卡，可實現卡片的預制，且通過插件的開發實現空中查詢和充值;

（3）城市通卡是標準CPU卡且已有TSM平臺，可通過客戶端實現全部業務。

3 ?城市通卡實現空開空圈的價值及意義

城市通卡通過NFC實現空開空圈業務后，具有以下幾點意義：

（1）降低了發卡環節中的多項成本，包括但不限于卡片成本、人工成本、庫存成本等;

（2）用戶可以隨時、隨地、隨需的下載、充值、查詢;

（3）用戶可以通過各種支付方式向城市通卡充值，包括但不限于各家銀行、支付寶、微信等;

（4）通過客戶端，城市通卡公司可以開展各種互聯網方式的促銷和活動，既降低了成本又提高了活動的效果;

（5）通過客戶端，還可以將手機變為一個移動POS，隨時可以為傳統卡片提供查詢、充值、消費等服務，更擴大了城市通卡的使用范圍。

（6）全國各地用戶在到達某地之前，就可根據需求下載使用當地通卡，在離開時也可以根據需要選擇保留或者刪除。

通過這種方式，可以實現多地城市通卡在一張SIM卡上的整合，真正做到一卡在手，全國漫游，同時對各地城市通卡公司的密鑰管理、結算等不產生任何影響。

4 ?結 ?語

總之，城市通卡通過NFC-SWP可實現空開空圈，故可以快速提升自我服務能力，并在這一波移動互聯網大發展的浪潮中迎頭趕上，同時能更全面的為智慧城市建設提供卡片載體服務，快速實現便民、利民和惠民智慧服務。

參考文獻

[1]劉耿峰，肖震宇.“金陵通卡”系統應用于“校園卡”系統的問題及策略研究[J].物流工程與管理，2010，32（2）：98-100.

[2]雷學智.Android消息推送機制在城市通中的應用研究[J].計算機光盤軟件與應用，2014（1）：31-32.

[3]徐祖哲.城市通卡的應用模式[J].中國電子商務，2002（7）：70.

[4]馬錚，何青.定位技術在奧運“城市通”系統中的應用[J].網絡與通信，2008（3）：34-39.

[5]徐曉光.城市通卡系統接口的設計與實現[D].南京：河海大學，2005.