无线手持移动POS机的融合通信

韩一沫

【摘要】 本论文讨论金融支付以及POS的发展方向，讨论互联网化和4G时代下的POS通信发展方向。在GPRS通信基础上，结合WIFI通信，融合形成多种方式的通信手段。同时，结合实际经验，给出无线POS的天线设计的重要原则。

【关键词】 POS 金融电子化 GPRS WIFI 天线

一、金融电子化与POS的关系

随着市场经济的发展，面临信息技术的挑战，每个经营者都想提高商品流通效率，降低经营成本，发挥规模化整合效应。同时消费者对商品的需求也日益多元化，商品种类也开始多样化，商品经营方式更是连锁化和规模化，在这种情况下，商品行为过程中的信息数据化就变的日益重要。为了满足消费者的需求，合理处理信息数据，把握市场动态，过去靠手工作坊式管理的商家，已无法适应瞬息万变的市场运作。为了实现内部各个流通环节的密切配合，商场POS（Point of Sales）收银系统应运而生。目前POS系统已成为信息时代资金流动和货币支付的一种主要手段，国内POS 系统的普及已经是顺应人们生活方式和金融系统发展的一个必然趋势，银行卡、POS应用正在迅速的普及。

二、支付未来发展方向

以信用卡为代表的各种金融卡的广泛使用与普及，既为银行和其客户增添了新的消费信贷服务项目，又为人类通向无现金社会展示了美好的前景；以处理纸张，票据为主的金融业正在转向以处理，加工信息为主，金融界向企业和个人提供的服务也不再仅仅是资金的借贷，结算，而且能提供信息服务，信息咨询。

支付正在成为银行业与互联网业走向未来的共同入口。在商业的实际运行中，据德勤研究，美国顾客信用卡每交易100美元，在月结账单上支付100美元给支付卡的发行人，零售商支付2%（2美元）的交易费用和获取费用，然后进入支付卡的清算，由接收行收取处理费0.50美元，最后零售商从100美元的交易中收到97.50美元。 引起争议的是，美国的商家协会指出，在过去的10年，技术成本不断下降，但交易费用反而增加了1倍多。这部分费用，严格来说，不应被称为交易费用，而应视为顾客为差异化需求付出的溢价，它带来差异化效用的提高。正是看中这点，包括互联网企业，电信企业都纷纷利用自身的信息服务优势，进入支付领域，互联网支付和移动支付都成为支付的新热点。

三、无线技术将大范围应用于POS

企业的互联网化的趋势在加强。中国企业互联网化市场之初在2012年达到832亿元，较2011年增长56.9%，2013年全年预计增长速度为44.2%，企业互联网化市场规模将达1200亿元（相关数据来至易观研究）。对于线下经营的企业来讲，为了应对互联网企业的线上营销，如何提高顾客的购物体验和效率，变得越来越重要。因此在很多场所，广告屏逐渐增多，向顾客介绍商品；自助服务终端也逐渐开始应用，顾客可以自由地去了解感兴趣的东西。无线技术就可以快速地实现这些。在这些终端上配置无线模块，就可以随时随地安装终端设备，而不用大动干戈去布线，对正常业务的影响也小，并且维护方便。从整体成本来看是低于有线网络的。

四、GPRS/GSM通信解决方案的优点和缺点

借助GPRS移动数据通信公网平台实现POS机接入的解决方案已经稳定成熟，内置GPRS无线接入模块的移动POS机目前已经在配送中心、客运票务中心、税收部门、速递公司、移动售货厅、餐厅、外卖及电子商务交易等场合广泛使用。

GPRS实际数据传输速率在40KBPS左右，将来可达到171Kbps，而一般每次刷卡业务的数据传输量在几K至10Kbps之间。GPRS业务按数据流量收费，基于GPRS的POS机数据传输费用十分低廉，运营费用较有线通信POS系统低廉， 如使用中国移动通信GPRS业务，每发送一次信息，其交易数据费用仅需0.05～0.10元（月使用费不计）。POS机终端接入GPRS网络后，就处于一种随时在线状态，交易非常方便，速度较快，保证了交易的时间和交易的质量。可很好地解决重拨率高的问题。采用GPRS无线接入技术，由于不需要铺设有线线路，可缩短建设周期。

GPRS占用GSM网络，随着3G网络的广泛使用以及4G时代的来临，运营商已经停止或者大幅削减GSM网络的投入，将更多的资金投入到3G/4G网络建设。2014年1月2日，中国移动开通业界首个LTE-A VoLTE语音业务，GSM网络在移动网络中的重要性将进一步降低。届时，采用GPRS通信协议的POS将面临覆盖不足和信道拥塞的局面。

五、基于WIFI的融合通信解决方案

中国移动正在推广“2G+3G+4G+WLAN”解决方案，WLAN 与运营商大力推动的3G、4G 等业务并不存在冲突，而是一种互补。目前在世界范围内，基于WiFi的创新模式已经频繁涌现：（1）政府主导的无线城市；（2）WiFi用户之间的带宽共享；（3）第三方提供商的无线媒介；（4）基于特殊地点、特殊场景下的WiFi服务；（5）基于WiFi的VoIP语音服务；（6）运营商借助WiFi拉近客户关系、实现品牌重塑。

相对于其他通信方式，WIFI通信能够提供较好的覆盖，稳定的通信连接和更高的通信速率。从POS设备本身来说，WiFi 移动POS 系统可节省近40%的POS硬件成本和30%的管理成本。GPRS 发射功率大约为4W，CDMA 发射功率大约为0.2W，而WiFi的发射功率仅仅为0.03W，显然WiFi 移动POS 系统更适合在这些复杂环境中使用。

六、天线设计基本原则

POS的模块化设计已经得到大规模推广，目前通信模块有大量成熟的GSM、CDMA、WIFI可供选择。因此在融合通信中，天线的设计尤为关键。天线设计很大程度上依赖于所安装平台的特性，另外天线对周围环境很敏感，这些原因导致很多情况下，天线对每个平台都是独一无二的设计。

天线经常采用的几种形式分别为，分为弹片形式和chip 贴片天线和FPC 天线。贴片天线的形式是统一规格的，有固定的尺寸，焊盘的位置和尺寸根据具体规格的天线也是固定的。另外根据特定型号的天线有相关的天线周围净空的要求和设备尺寸的建议。

如果采用弹片形式，重点考虑采用 PIFA 天线作为WiFi 天线的形式，根据统计经验，PIFA 天线成功率和性能都要好一些。天线RF 馈电焊盘应采尺寸为2×3mm，焊盘含周边≥0.8mm 的面积下PCB 所有层面不布铜。如果为PIFA 天线，还要加一个2×3mm的地焊盘，两个焊盘之间距离为2mm。

天线通常的位置都在设备的顶部，PCB 顶部开始，将此区域内的所有层的地切掉2～3mm，但属于天线地焊盘的那层的焊盘部分要保留。从 WiFi 模块到天线匹配电路的信号传输线为50ohm 特性阻抗的微带线。为了避免在微带线上的损耗，模块应该尽可能的靠近天线。微带线必须根据具体的PCB 来决定尺寸。不允许有交叉的线在微带线和地之间通过。

此外，还需要考虑良好的接地，远离金属物。参 考 文 献

[1] J. D. Hamilton，Time Series Analysis，Princeton University Press，1994

[2] 基于WiFi技术的无线POS服务系统应用

[3] 2011-2015年中国金融POS机行业投资前景与盈利预测分析报告endprint