一、当家花旦的难言之隐
移动支付被网友称为中国的新四大发明之一。在当前的国内移动支付市场,当家花旦当属互联网公司主推的二维码技术,和传统金融企业、以及手机公司主推的NFC支付技术。
但这两种技术都并非完美。二维码技术的安全性问题饱受诟病,机制过于简单的先天不足给了各种钓鱼网站、恶意链接可乘之机,二维码诈骗的新闻一直都层出不穷。
二维码支付的另一个问题是时间太长,不能适用于地铁公交站等赶时间的场合。
试想一下,在已经挤成咸鱼的早高峰的地铁站或者公交站,如果每个乘客都要用二维码支付上车或者进站,这效率得多么低下!
NFC支付虽然相对快并且安全,但也有他的缺点:
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首先,不是所有手机都支持NFC,更换手机也是一笔开支;
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其次,NFC的频段(
13.56MHz
)很难穿透手机金属外壳;
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iphone6/6s不得不为NFC天线单独在背面的金属手机壳上用塑料开窗,严重影响手机形象和手感,甚至被网友戏称为“白带”。
另外,NFC的标准不统一,不同厂商的支付平台不尽相同,例如国内市场就有苹果PAY,华为PAY,小米PAY,三星PAY等等令人眼花缭乱的平台,用户的支付体验不一致。
对于中国企业来说
,上面两种技术还有一个命门,那就是
知识产权风险和成本高
。
由于二维码和NFC技术都是美日等外国企业主导研发,核心专利也在这些企业手中,因此中国企业要使用这些技术难免会遇到
技术壁垒
。
前面搬出这么多绿叶,下面有请我们今天的最佳男主角登场:
二、什么是RCC?他有什么好?
RCC(Range Controlled Communication)技术是中国企业主导研发的限域通信支付技术,它的核心知识产权都在中国企业手上。
用户只需要更换SIM卡或者SD卡,无需更换手机,就可以使用RCC技术了。RCC卡能够适配市面上绝大部分手机(适配率达到96%以上),涵盖所有SIM卡类型如,标准SIM卡、MicroSIM、NanoSIM。同时还兼容市面金属外壳的手机.。
RCC技术的基本原理如下图:
读卡器利用低频单向通道将自身唯一标识IDr和其他通信参数以及密钥传给手机的RCC模块(通常为RCC SIM卡),RCC SIM卡通过射频(通常是2.4GHZ)双向通道将自身唯一标识IDc附加在IDr后回传给读卡器,读卡器实现读卡器与RCC SIM卡的唯一绑定。绑定后读卡器与RCC SIM卡采用射频双向通道实现高速大数据量的通讯,直至本次交易完成。
RCC采用低频磁场单向通讯和射频电磁场高速双通讯的结合,这样的设计巧妙结合了低频通信便于控制距离和射频通信传输易于穿透、速度快的优点!
RCC技术于2009年面世,中国移动率先采用,分别在深圳地铁、公交、上海世博、上海地铁及许多大学及企业规模应用。在海外的阿塞拜疆、印度尼西亚等地也已启动商用。
早在 2011 年,深圳即完成了全市的公交地铁闸机的改造,并形成了地方标准,RCC 得以快速发展,累计发卡已超过 170 万张,RCC 的普及,担当了中国移动支付的启蒙者,深圳也成为当时中国移动支付最成功的城市。
由于低频磁场的通信可以限制距离,射频通信又是可加密的,RCC技术天然具备双保险,其安全性比传统的非接触IC卡或者二维码都要高。它不但可以用于移动支付,也可以扩展到考勤、门禁等其他需要身份认证的技术领域。
总结一下,RCC技术优势主要有:
1. 2.45GHz频段技术成熟,信号穿透性强,金属外壳手机也能用。
2.只需要更换SIM卡或者存储卡,用户不需要换手机,成本低;
3.完美距离控制,安全性高(这个正是本预获金奖专利的优点);
4.中国企业自主知识产权。
可见,RCC也算得上是天生丽质,先天条件完全有实力和二维码与NFC一争高下。然而,受制于产业链、标准、市场以及后续出台的第三方支付监管政策的多方角力,RCC 的发展并不顺利,在和NFC与二维码的竞争中已经处于下风。
山不转水转,RCC来说在处于低谷的时候,好消息也接踵而来。
在2017年5月18日,根据国家标准化管理委员会《中华人民共和国国家标准公告》 [2017年第11号], RCC (限域通信)手机支付相关技术成为
手机支付国家标准
,而且这一系列标准已经在2017年12月1日开始执行!
成为了国家标准,RCC技术赢了新的发展机会。其实它之前获得了不少广东和深圳的科学技术奖,在本次拟获得全国专利金奖前,其相关专利也连连斩获全国优秀奖!
三、本专利金奖预获奖专利是弄啥咧?
该专利主要贡献在于针对不同的手机提供自动完成的刷卡距离控制。
可为什么要进行刷卡距离控制呢?
刷卡距离指的是读卡器能够感应到卡片进行读写操作(俗称刷卡)的有效距离。刷卡距离的长或短是一对矛盾,如果距离太长,就有可能造成误刷卡。
所以控制合适的刷卡距离是十分必要的。传统的公交卡属于非接触IC卡,这种卡片是公交集团集体制作发行的,因此刷卡距离很容易控制。
但对于NFC和RCC支付来说,由于NFC和RCC SIM卡设置在手机内。不同的手机由不同厂商设计,形状结构材质五花八门,对无线信号的屏蔽能力也不相同,因此
不同手机的刷卡距离可能相差很多
!
以NFC手机为例子,由于其使用 13.56MHz频点,该频点信号在遇到金属和其它导电物体会形成强烈的涡流效应,信号强度会随着手机结构而变化。
经试验,将同样的不经过校准NFC模块装入五种不同的手机终端,测得刷卡距离和读卡器的接收到接收信号强度的关系如下图:
这就有点尴尬了!由上图可知,对于NFC手机中的NFC模块,要想控制刷卡距离,每一款机型都要做专门的参数调整和校准。
对于RCC SIM卡,其工作频段是2.4GHz,因此无线信号的穿透能力强于NFC,但是不同手机的不同结构仍然会造成不同的透射效果。透射强的手机的RCC通信距离可能达到几米远的距离,透射弱的只可以达到几厘米。如下图可见,读卡器接收到的不同手机终端的信号的差异也大于>6dB。
可见,RCC SIM卡位于不同手机终端中的刷卡距离也不相同,即使差距比NFC手机好点,但不校准直接就装在手机里也是不行的。
常规方法是在使用前必须将每款手机的衰减参数记录到卡中。而针对每款手机进行校准无疑会增加手机的研发成本,降低效率,羊毛出在羊身上,最后这种成本无疑还会增加到消费者身上。
经研究发现,在特定频率(例如15KHz)以下,不同手机对低频信号的衰减基本上是线性的,但衰减程度越大,则该曲线的斜率越小。根据这个原理,选取15KHz以下的两个频率,fL及fH,若计算他们的接收信号大小,则可以估算出这个手机位于哪个斜率的曲线,进而估计出手机的衰减程度。
本专利正是借助了这个原理,利用不同频点的低频磁场信号穿透手机的衰减不一致来识别手机对低频磁场信号衰减量大小,并依据该衰减量来调整接收信号的增益或距离判断门限,进而达到不同手机刷卡距离控制一致的效果,利用高频射频(例如2.4GHZ)能有效穿透手机来完成高速双向通讯进行交易。
该专利使得具有RCC功能的手机不需要单独校准就能够实现刷卡交易,且不同手机的刷卡距离一致,改善了因手机个体差异导致的刷卡距离偏差影响,提升了用户体验!