可穿戴設(shè)備中移動(dòng)支付芯片的工作機(jī)制

本文重點(diǎn)講述可穿戴設(shè)備中的支付芯片的基本工作機(jī)制。這里講述的支付芯片包括既支持帶有SE的終端一體芯片，也包括以SIM卡作為SE的機(jī)卡分離式芯片。

如下圖所示，將手機(jī)終端內(nèi)圍繞支付芯片的幾個(gè)典型器件畫(huà)出，并用線條描述各個(gè)器件間的相互關(guān)系。

(1)NFC Controller就是支付芯片，在前兩個(gè)專(zhuān)題已介紹作用、結(jié)構(gòu)。

(2)手機(jī)終端中Host Controller是終端內(nèi)對(duì)NFC Controller(NFC支付芯片)進(jìn)行指令控制的終端軟件，一般在終端操作系統(tǒng)內(nèi)，并由協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)，比如現(xiàn)實(shí)中的Android+NFC Stack，或iOS+NFC Stack。Host Controller與NFC Controller之間的傳輸協(xié)議是由NFC芯片和操作系統(tǒng)而定，不是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的。

(3)System PMU Batterie是電池或稱(chēng)供電設(shè)備，一般為手機(jī)內(nèi)電池，并為NFC Controller供電。

(4)Anternna是NFC射頻天線，放置在NFC手機(jī)終端內(nèi)，用于接收和發(fā)送非接觸信號(hào)。天線的尺寸、形態(tài)、位置根據(jù)不同手機(jī)而不同。天線的設(shè)計(jì)是NFC手機(jī)性能好壞的核心要素。

(5)eSE是嵌入式安全模塊，用于實(shí)現(xiàn)非接觸交易邏輯、存儲(chǔ)交易數(shù)據(jù)、下載各種電子卡等，是對(duì)安全敏感數(shù)據(jù)和邏輯管理的模塊，比如管理存儲(chǔ)銀行卡余額、交通卡刷卡次數(shù)等。這些數(shù)據(jù)要在支付芯片內(nèi)存儲(chǔ)，為了保證個(gè)人數(shù)據(jù)的隱私安全，通常是在支付芯片內(nèi)SE模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

(6)UICC是SIM卡或USIM卡的統(tǒng)稱(chēng)，與eSE的作用相似。不同點(diǎn)是eSE是放置在支付芯片內(nèi)，UICC是放置在手機(jī)內(nèi)SIM卡槽內(nèi)，此外UICC除了eSE的功能外還有進(jìn)行移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)的功能。

如上圖所示，圖中的紅線表示圍繞NFC支付芯片的不同器件間的信號(hào)關(guān)系。對(duì)于eSE形態(tài)的安全模塊和支付芯片，主要有三類(lèi)信號(hào)工作機(jī)制。

(1)對(duì)于NFC讀模式，即把NFC手機(jī)當(dāng)個(gè)POS機(jī)或讀卡器使用。Host Controller通過(guò)NFC Controller與天線傳輸信號(hào)，讀取外界的非接觸卡信號(hào)。

(2)對(duì)于NFC卡模式，即把NFC手機(jī)當(dāng)個(gè)非接觸IC卡使用。eSE通過(guò)NFC Controller與天線傳輸信號(hào)，讀取外界的非接觸卡信號(hào)，并進(jìn)行交易的處理。

(3)對(duì)于手機(jī)應(yīng)用直接訪問(wèn)eSE的數(shù)據(jù)，即用戶(hù)在手機(jī)上查看自己的銀行卡余額、進(jìn)行空中圈存、下載電子卡等。Host Controller通過(guò)NFC Controller與eSE傳輸信號(hào)，讀取和寫(xiě)入數(shù)據(jù)到eSE中。

對(duì)于UICC形態(tài)的安全模塊，幾個(gè)器件見(jiàn)交易基本原理與eSE相似，不同之處是采用的傳輸協(xié)議不同。

在NFC支付芯片的工作機(jī)制中，最容易出錯(cuò)也是講究技巧的地方：

(1)幾個(gè)周邊器件交互工作時(shí)，對(duì)同一個(gè)器件讀寫(xiě)的并發(fā)處理技巧。

(2)信號(hào)傳遞的效率，進(jìn)而影響NFC整體性能的技巧。

(3)對(duì)安全模塊訪問(wèn)的安全控制技巧。

(4)對(duì)于NFC幾個(gè)模式的切換和自動(dòng)輪訓(xùn)設(shè)計(jì)技巧。

(5)出現(xiàn)問(wèn)題的芯片和軟件模塊快速定位技巧。

開(kāi)發(fā)NFC功能是基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)好NFC是考驗(yàn)芯片公司、COS公司、軟件公司的差別之處。當(dāng)前全球能開(kāi)發(fā)好NFC，即把以上技巧都玩轉(zhuǎn)的公司不多。