旅游景区手机NFC移动支付系统设计与实现

莫永华

（桂林电子科技大学信息科技学院，桂林 541004）

旅游景区手机NFC移动支付系统设计与实现

莫永华

（桂林电子科技大学信息科技学院，桂林 541004）

0　引言

桂林漓江景区是国家首批5A级景区，随着智能化旅游需求不断提升，我们将通过现代通信技术结合传统旅游服务为实现打造新型国家旅游胜地做出贡献。对于传统旅游管理模式，景点难以进行有效的数据统计以及合理的控制管理，使游客浪费了很多游览的有效时间。因此，创新设计旅游景区NFC移动支付系统切合了发展的需要，本设计以桂林市漓江景区为例。我们把NFC移动支付技术运用到景区系统中，游客可以通过NFC移动支付技术购买景区门票，在景区内住宿、停车、餐饮、乘船等消费，让游客感受到NFC移动支付技术带来的便捷。

1　旅游景区手机NFC移动支付系统设计

景区NFC移动支付系统是由服务端、NFC移动支付平台以及读卡器（读头板）组成。旅游景区通过因特网实现互联，如图1所示。服务端是为游客及有关部门提供相对应的服务；移动终端是游客及本单位部门相对应的电子设备，如NFC手机、带有NFC芯片的一卡通等；数据中心主要由服务器组成，由智能景区管理员对其进行数据的维护、更新。NFC移动支付平台把服务端、读头板相互联系。所有数据通过NFC移动支付平台传输，达到安全可靠的目的。服务端可以对数据进行统一管理、维护，也可以对用户做一些对应操作，例如开户、挂失、解挂等。使用终端通过数据中心获取信息，按照自己的需求通过数据中心，实现与服务端的交易即数据信息的交互。

图1　NFC移动支付系统设计

在基于旅游景区手机NFC技术的移动支付系统中主要分为接口处理单元、业务处理单元、业务管理单元这三个模块，这三大模块是移动支付的核心组成部分。系统整体的设计机制遵循模块化、高内聚、低耦合、软件复用的原则。采用连续的通信把信息存进数据库，并尽可能地把业务与数据、数据与通讯进行分离。

设计服务器通过接口处理单元、业务处理单元、业务管理单元调度系统，通信文件将读卡、发卡等指令下发给NFC移动支付平台，NFC移动支付平台执行相应指令后，将读取的数据发回服务器，服务器进行相应的处理后，将数据存入数据库，实现旅游景区NFC移动支付系统功能。

使用终端通过手机App应用，直接进行NFC移动支付，从而减少非游览时间，充分把时间留给游客游览景区。旅游景区NFC移动支付系统的建设可以分成应用层、基础层、指挥调度中心、数据交互中心。基础层包括基础的通讯网络设备、信息安全保障、数据中心等。并将这些设备建设在景区指定位置，并与因特网实现相互连接，将数据信息共享给数据中心。应用层包括各使用终端的应用软件及应用系统，让游客可以方便快捷的获取各景点信息。指挥调度中心主要负责数据信息的整合，通过各项数据，及时对景区的管理有一个应急调度。它是整个系统的核心。数据只会调度中心负责整合系统各应用支撑系统的能力，实现对景区的实时监控及管理。数据中心对各项数据进行整合，对景区实现智能化管理，对游客履行智能化服务，对各大景区体现智能化营销。

NFC技术可以跟手机紧密相连，通过使用手机的硬件以及软件，从而实现了NFC的短距离双向认证和通信，使游客在旅游中感受NFC移动支付的方便、快捷、可靠、安全。游客能够通过NFC手机方便快捷地进行NFC移动支付。NFC移动支付平台与读头板、移动支付系统实现互联，在移动支付系统中为游客提供信息查询等功能。通过NFC移动支付平台读取的信息可以传输到移动支付系统中，并存入服务器的数据库中。对于游客来说，不需要再带着各种证件、钱包进入景区游玩，只要使用带有NFC功能的手机，就可以在景区内消费等。

2　系统开发与设计

（1）NFC硬件架构包括了NFC控制器、基带处理器、安全模块三大模块。NFC控制器：NFC控制器负责无线通信的信号调制，可以在手动、自动两个方式进行模式的转换。支持 ISO 14443 A/B标准，为实现非接触交易提供电量支持，并支持公共交通、移动支付交易等正在使用的基础设施。对Peer-to-Peer的通信协议也提供良好的支持。基带处理器：基带处理器是手机的标准模块，相当于协议处理器，实现数据信息的交互。此外，基带处理器还能实现与SIM卡进行数据信息的交互。其中的DSP处理器能处理大量技术。安全模块：安全模块不止要植入智能芯片，还要把SIM卡作为标准的安全模块，来实现身份认证，进而实现数据信息的交互，保证整个流程的安全可靠。

（2）移动支付管理系统设计架构包括：接口处理单元、业务处理单元、业务管理单元和Android应用程序。将NFC移动支付平台通过Wi-Fi信号与后台服务器连接，服务器通过三个处理单元功能将读卡、发卡等指令下发给NFC移动支付平台，NFC移动支付平台执行相应指令后，将读取的数据发回服务器，服务器进行相应的处理后，将数据存入数据库。

系统数据库设计，数据库设计包括两大部分：第一部分平台数据（具体包括权限管理、设备管理、数据采集）、第二部分业务数据（具体包括卡信息、用户信息、消费管理）。以下给出其中一个表设计，表1：卡信息表（I_card）。

对于系统三个模块功能给出接口处理单元一部分代码，实现读取手机卡信息，并上传移动支付卡号信息。代码如下。

表1　卡信息表

3　系统测试

旅游景区手机NFC移动支付系统的测试，仿真环境如图2。设计服务器通过接口处理单元、业务处理单元、业务管理单元三大模块，实现通信文件将读卡、发卡等指令下发给NFC移动支付平台，NFC移动支付平台执行相应指令后，将读取的数据发回服务器，服务器进行相应的处理后，将数据存入数据库，完成旅游景区NFC移动支付系统的设计仿真。

图2　旅游景区手机NFC移动支付系统测试

一台新的读卡设备需要在旅游景区NFC移动支付系统中存在相对应的设备类型，例如：充值机、消费机，并在设备登记处登记后，才能在旅游景区正常使用。具体如图3所示。

图3　旅游景区NFC移动支付系统移动支付管理界面

将Android手机端应用程序App装入手机，通过服务器的通信模块IPC、SCP等文件，实现Android App与服务器通过Wi-Fi信号进行通信，发送所需报文请求。NFC移动支付平台主界面如下图4所示：

图4　NFC移动支付平台主界面

4　结语

通过NFC技术与旅游景区相结合，利用SIM卡与NFC芯片集成，不修改现有的SIM卡结构，有利于系统实现，把方便快捷、安全可靠的NFC移动支付技术应用到景区当中，使游客可以在旅游景区内进行移动支付，减少游客排队购票时间，减少一次性发票的使用，这样可以大大提升游客旅游的舒适度和满意度，增加游客对景区的好感度，也体现了人与自然和谐发展的低碳、便捷、智能旅游景区。

［1］Tom Igoe.NFC：Arduino、Android与PhoneGap近场通信［M］.北京：电子工业出版社，2014-9.

［2］L.K.Bandyopadhyay.地下矿井无线通信——基于RFID的传感器网络［M］.电子工业出版社，2014-4.

［3］单承赣.射频识别（RFID）原理与应用（第2版）［M］.北京：电子工业出版社，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

莫永华（1978-），男，广西桂林人，讲师、研究生，研究方向为计算机网络、通信技术

2015-10-13

2015-10-29

随着景区旅游智能化需求不断增长和移动智能手机广泛普及，通信技术与景区旅游管理的融合将是旅游产业服务水平提高的发展方向。介绍基于NFC近场通信技术开发实现游客在景区便捷地利用智能手机移动支付。针对该系统开发的几个方面，首先设计智能移动手机端SIM卡与NFC功能集成，并与NFC读写器实现用户信息的交互，然后设计智能移动支付平台与管理系统服务器之间Wi-Fi信号传输，最后给出管理系统几个主要功能实现。

智能景区；NFC技术；移动支付

广西教育厅高校科研项目（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.