NFC支付技术的技术演进

王伟超

摘 要：NFC支付是在支付环节采用了NFC技术，在手机等移动终端利用NFC芯片与银行卡、IC卡等进行关联，将具有NFC功能的移动终端模拟成一张非接触式卡，在支持NFC的POS终端上刷卡完成支付。本文通过对不同时期NFC支付技术的专利申请进行分析，得出NFC支付技术的发展的主要模式，对NFC支付技术的发展进行分析，从专利层面为NFC支付的发展提供数据分析。

关键词：移动支付;NFC;专利;技术演进

技术概述

NFC在移动支付中的应用

NFC在移动支付中的应用，即，NFC支付是在支付环节采用了NFC技术，在手机等移动终端利用NFC芯片与银行卡、IC卡等进行关联，将具有NFC功能的移动终端模拟成一张非接触式卡，在支持NFC的POS终端上刷卡完成支付。NFC支付作为一种线下支付模式，在支付时不需要启动相关APP，也无需在联网环境中，当移动终端靠近读卡器的读写区域即可完成支付。

目前的支付方式主要有：NFC支付、二维码扫码支付与传统银行卡支付，从交易速度、安全性角度讲，NFC支付相对扫码支付更具有优势。但由于NFC的发展需要多方配合，目前一直处于缓慢发展状态，而由于摄像技术的发展，支付宝、微信凭借自身已有的购物平台、通信平台和理财平台，大力宣传推广扫码支付，一度将NFC支付逼到穷途末路。近期随着Apple Pay与Samsung Pay等手机支付的公测和实际应用，NFC技术重新焕发了活力。

技术演进

通过对不同时期NFC支付技术的专利申请进行分析，发现NFC支付技术的发展主要有三个模式，即，SIM全卡、NFC-SWP和手机全终端模式，以下根据这三种模式对NFC支付技术的发展进行分析。

SIM全卡

SIM全卡模式的NFC支付技术专利申请在2011年达到峰值，之后逐渐递减，可见，早期NFC支付技术主推SIM全卡模式。通过统计这一阶段的专利申请的主要申请人也可发现，此时的申请人集中为中国移动、中兴、金雅拓、INSIDE、AT&T等国内外知名SIM卡制作商、网络运营商及其合作公司。

在这一阶段，国内网络运营商中，中国电信采用13.56MHz的SIM-Pass技术;而中国移动主要采用2.4G的RF-SIM技术，并发布相关技术方案;其他一些机构和团体也利用这些技术或其他一些技术对一卡通支付提供支持。各企业也对此进行了相关专利布局，其中，中国移动公司于2008年提出了一种基于移动通信设备的非接触式公交卡类应用系统及管理方法的专利申请（CN200810198694），该通信设备采用带双界面SIM卡或带RFSIM卡手机，使得用户只需使用移动通信设备就可以充当公共交通系统的票据，无需再携带专门的IC 卡等现有票据，也就避免了排队买票或是充值等，方便了出行。中兴公司于2010年提出了一种基于云计算的统一一卡通支付系统和方法专利申请（CN201110246914），该方法实现了同时实现RF-SIM、SIM-PASS终端支付。

总的来说，SIM全卡模式包括RF-SIM和RF-PASS两种，控制器、天线、SE安全元件都放在SIM卡里，其中RF-SIM频率为2.4GHz，SIM-PASS频率为13.56MHz。使用NFC支付技术时，用户只需更换SIM卡，无需改造手机，而且NFC全套控制权都集中在发布SIM卡的移动运营商手里。但是，由于网络运营商的标准之争，导致NFC发展缓慢，SIM全卡模式的NFC支付技术并未在市场上得到普及。

NFC-SWP

2011年开始，NFC-SWP模式专利申请量迅速增长，以NFC-SWP模式为主的NFC支付技术申请量集中于2011年至2014年间，之后，迅速回落。这是由于早期NFC支付技术的发展以SIM全卡模式为主，各运营商关于NFC支付标准无法达成共识，NFC业务发展迟缓。直到2012年11月，央行发布中国金融移动支付系列技术标准，提出金融行业标准以13.56MHz作为近场支付非接触通信技术的基础之后，标准之争告一段落，各网络运营商都以NFC-SWP模式为未来发展方向。

在NFC-SWP方案中，两个核心硬件被剥离开来，NFC控制器和天线放在手机里，SE安全元件安放在SIM卡上。2011年中兴公司提出了一种NFC装置及其使用方法的专利申请（CN201110458432），将安全芯片SE集成在NFC中，用于存储账户的信息，提高了NFC支付的便捷性和安全性。韩国网络运营商SK C&C株式会社于2011年提出了一种具有非UICC安全元件的移动通信装置上经由空中提供机密信息的系统和方法的专利申请（CN201180061619），使用NFC支付时，并将安全元件SE集成到SIM卡上，提高支付安全性。2012年NXP公司提出了控制能够实现近场通信的移动通信设备中的操作方法及系统专利申请（EP2012000290426），将安全软件SE嵌入技术与NFC封装，能够实现NFC功能以支持各种NFC应用（例如移动支付、移动银行、移动票务）的移动通信设备。

手机全终端

基于SIM全卡模式和NFC-SWP模式的NFC支付技术在2013年左右开始申请量逐渐下降。图8统计了全球三大著名的手机终端商，苹果、三星、华为关于NFC支付技术的专利申请量，由图8可知，2013年之前，三家公司在NFC支付方向的专利申请量均较少，国内华为公司甚至没有NFC支付相关专利申请，然而，从2013年起，三家公司的专利申请量均稳步上升，尤其是华为公司，由于之前一直不看好NFC的发展，基本未在NFC支付技术上进行专利布局，2013年之后也开始加入NFC支付阵营。

在手机全终端NFC支付技术中，苹果公司提出了一系列能够实现移动支付的设备的相关专利申请US20150871654、US20150870793、US20150870793，这些申请均将NFC芯片置于手机终端，并能够与金融支付终端等电子设备联合实现NFC支付技术。三星公司的专利申请US201314013556A、US201314034465A等均涉及了相关技术内容。由此可知，在以手机全终端模式的NFC支付中，将NFC控制器、天线、SE安全元件都内置在手机里，使得NFC载体极大丰富，同时，由于苹果的Apple Pay和三星的Samsung Pay大张旗鼓登陆中国市场，国内的华为推出Huawei Pay，中国的移动支付从过去13.56MHz与2.4GHz的技术标准之争，转向了争夺用户及合作商户的市场份额之争。

总结

综上，由于NFC技术涉及移动运营商和卡组织的多方利益，各国的卡组织和移动运营商自己都在探索NFC技术，在多方博弈中，NFC的发展一直非常缓慢，被以微信和支付宝位代表的二维码扫码支付抢得先机。然而，由于NFC支付技术具有安全性高、不需要网络、操作便捷等优点，NFC支付的发展前景还是一片大好，尤其苹果的Apple Pay和三星的Samsung Pay大张旗鼓登陆中国市场，国内的华为推出Huawei Pay，NFC支付逐渐在市场上进行普及，加强了NFC在移动支付中的地位。

由于国外申请量明显高于国内企业，国内企业应继续加大NFC支付技术上的投入，尤其是手机全终端模式下的NFC支付技术的投入，扩大NFC支付的领头羊地位。国内企业由于在NFC支付技术上专利积累明显不足，应进一步扩展技术分支，寻求突破国外专利垄断的机会，尽快缩短与技术发达国家的差距，重視专利布局，保证市场竞争力。