基于RFID与移动终端的SMAP技术

　1. 概述

　　IC卡特别是非接触IC卡/RFID（以下将非接触IC卡及RFID统称为 RFID）经过十多年的发展，已深入现代生活的各个角落，被广泛应用于公交、门禁、小额电子支付等领域。近年来，在轨道交通、物流管理、物品防伪、身份识别等需求推动下，RFID技术的不断进步，应用越来越普及，迫切需要各类RFID识别设备。与此同时，移动通讯终端经历20多年的迅速发展，已经几乎成为居民人手俱备的随身装置，普及率非常高，并且有向移动终端集成更多功能的趋势。

　　如果说80－90年代推动半导体行业发展的杀手级应用是PC，90－2000年代推动半导体行业发展的杀手级应用是手机的话，那么在最近十多年可能成为新杀手级应用的将是结合移动终端与RFID技术的一机（卡）多用。特别是在3G时代，具有无线连接功能无处不在的RFID读写器与非接触式应用的RFID将是重点中的重点。目前业界主要有两套基于非接触技术的解决方案：Combi SIM卡方案和NFC（Near Field Communication）方案。

　　Combi SIM（又称Dual Interface 双界面）卡方案指通过更换手机内部SIM，取代以Combi SIM卡，在保留原接触界面的SIM卡功能基础上增加非接触IC卡应用界面。

　　Combi SIM卡方案在手机中增加了非接触IC卡的功能，但没有实现读写器和双工通讯功能。

　　NFC（Near Field Communication近场通讯）是这几年飞速发展的一种新兴技术，由Sony、Philips和Nokia提出，它使得两个电子设备直接可以进行短程的通讯，工作在13.56MHz频段，工作距离几个厘米。NFC技术目标是电子设备之间的近距离通讯，在实际推广过程中面临诸多困难，目前将其主要应用领域集中在近距离支付应用方面，并正在寻求NFC技术与SIM的关联方案。

　　上述两种方案尽管技术上都可行，但对于一机（卡）多用来说，核心是如何理顺移动设备制造商、移动服务运营商和应用服务运营商之间的关系，在这股跨行业的新应用整合中，需要一种平衡的、兼顾各方利用的渐进式方案。本文提出的SMAP（智能移动应用平台）解决方案，可以适用于移动支付、产品防伪、追踪监管、数字签名、身份认证和信息获取等多类应用，是移动终端与RFID结合的一种平衡演进之路。

　　2. SMAP平台及其应用的体系结构

　　2.1. SMAP平台的体系结构

　　SMAP平台构建在现有的非接触式IC卡应用和移动通信应用的基础上，进一步集成各种应用环境和安全体系，形成更小型的、更安全的、价格更低廉的和更便捷的高频RFID应用环境，SMAP平台的结构框图如下：

　　在SMAP平台的体系结构中，SMAP模块(芯片)、安全体系和中间件产品构成了其核心内容，这里定义SMAP模块(芯片)为具有安全体系的、可以进行应用导入的、对外通过中间件提供服务的高频RFID应用产品。

　　2.2. SMAP平台的架构

　　如前所述，SMAP平台是针对移动终端与RFID应用结合的解决方案，其基本的架构为移动通信终端＋SMAP模块＋RFID，如下图所示：

　　SMAP模块通过接口电路与移动通信终端集成在一起，RFID也被集成在移动终端上，其中RFID可以是单列的独立部分，也可以与SMAP模块集成在一起。单列的独立RFID可以接受SMAP模块的射频操作，这样做的目的是能很好地兼顾现状。正如前面所述，以非接触IC卡为技术核心的一卡通技术在我国得到了广泛的应用，典型和成熟的应用行业如公交一卡通、校园一卡通等，刷卡消费作为一种小额消费在这些行业广为接收，并且已经形成了事实上的利益关系。另一方面，在我国的现行制度规定下，除了银行及其相关单位之外，其他单位要发行带金卡具有很大的制度上的障碍。因此，在移动支付业务中，RFID作为一种独立的方式出现，既能够保证移动支付业务的实施，又能够兼顾已发卡方的利益关系，同时针对新发卡还可以直接采用银行卡，以规避政策风险。

　　2.3. SMAP模块的发展路线

　　在上述应用的体系结构中，其核心是SMAP模块，目前状态下，SMAP模块是内置安全特性和应用流程的多芯片模块，该模块的结构如下图所示：

　　其中，SMAP模块由3块芯片及若干分立元件组成，核心芯片为主控MCU，包含IO接口及电源管理控制接口；Reader为通用RFID读写器，支持访问13.56MHz频段下的ISO14443 type A，type B标准及ISO15693标准的产品；RFID为独立的电子标签模块，其可以独立封装天线，通过射频耦合与Reader通讯，也可以与模块集成在一起，共享一副天线。

　　如前所述，对于一机（卡）多用来说，核心是如何理顺移动设备制造商、移动服务运营商和应用服务运营商之间的关系。，跨行业的应用整合，需要采用一种平衡的、渐进的、兼顾各方利用的方案逐步演进。下图演示了SMAP方案的发展路线。

RFID分立的SMAP方案