莫永華

（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，桂林 541004）

旅游景區(qū)手機NFC移動支付系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

莫永華

（桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院，桂林 541004）

0　引言

桂林漓江景區(qū)是國家首批5A級景區(qū)，隨著智能化旅游需求不斷提升，我們將通過現(xiàn)代通信技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)旅游服務(wù)為實現(xiàn)打造新型國家旅游勝地做出貢獻。對于傳統(tǒng)旅游管理模式，景點難以進行有效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計以及合理的控制管理，使游客浪費了很多游覽的有效時間。因此，創(chuàng)新設(shè)計旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)切合了發(fā)展的需要，本設(shè)計以桂林市漓江景區(qū)為例。我們把NFC移動支付技術(shù)運用到景區(qū)系統(tǒng)中，游客可以通過NFC移動支付技術(shù)購買景區(qū)門票，在景區(qū)內(nèi)住宿、停車、餐飲、乘船等消費，讓游客感受到NFC移動支付技術(shù)帶來的便捷。

1　旅游景區(qū)手機NFC移動支付系統(tǒng)設(shè)計

景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)是由服務(wù)端、NFC移動支付平臺以及讀卡器（讀頭板）組成。旅游景區(qū)通過因特網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)，如圖1所示。服務(wù)端是為游客及有關(guān)部門提供相對應(yīng)的服務(wù)；移動終端是游客及本單位部門相對應(yīng)的電子設(shè)備，如NFC手機、帶有NFC芯片的一卡通等；數(shù)據(jù)中心主要由服務(wù)器組成，由智能景區(qū)管理員對其進行數(shù)據(jù)的維護、更新。NFC移動支付平臺把服務(wù)端、讀頭板相互聯(lián)系。所有數(shù)據(jù)通過NFC移動支付平臺傳輸，達到安全可靠的目的。服務(wù)端可以對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、維護，也可以對用戶做一些對應(yīng)操作，例如開戶、掛失、解掛等。使用終端通過數(shù)據(jù)中心獲取信息，按照自己的需求通過數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)與服務(wù)端的交易即數(shù)據(jù)信息的交互。

圖1　NFC移動支付系統(tǒng)設(shè)計

在基于旅游景區(qū)手機NFC技術(shù)的移動支付系統(tǒng)中主要分為接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元這三個模塊，這三大模塊是移動支付的核心組成部分。系統(tǒng)整體的設(shè)計機制遵循模塊化、高內(nèi)聚、低耦合、軟件復(fù)用的原則。采用連續(xù)的通信把信息存進數(shù)據(jù)庫，并盡可能地把業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)與通訊進行分離。

設(shè)計服務(wù)器通過接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元調(diào)度系統(tǒng)，通信文件將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動支付平臺，NFC移動支付平臺執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)功能。

使用終端通過手機App應(yīng)用，直接進行NFC移動支付，從而減少非游覽時間，充分把時間留給游客游覽景區(qū)。旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)的建設(shè)可以分成應(yīng)用層、基礎(chǔ)層、指揮調(diào)度中心、數(shù)據(jù)交互中心。基礎(chǔ)層包括基礎(chǔ)的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、信息安全保障、數(shù)據(jù)中心等。并將這些設(shè)備建設(shè)在景區(qū)指定位置，并與因特網(wǎng)實現(xiàn)相互連接，將數(shù)據(jù)信息共享給數(shù)據(jù)中心。應(yīng)用層包括各使用終端的應(yīng)用軟件及應(yīng)用系統(tǒng)，讓游客可以方便快捷的獲取各景點信息。指揮調(diào)度中心主要負責數(shù)據(jù)信息的整合，通過各項數(shù)據(jù)，及時對景區(qū)的管理有一個應(yīng)急調(diào)度。它是整個系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)只會調(diào)度中心負責整合系統(tǒng)各應(yīng)用支撐系統(tǒng)的能力，實現(xiàn)對景區(qū)的實時監(jiān)控及管理。數(shù)據(jù)中心對各項數(shù)據(jù)進行整合，對景區(qū)實現(xiàn)智能化管理，對游客履行智能化服務(wù)，對各大景區(qū)體現(xiàn)智能化營銷。

NFC技術(shù)可以跟手機緊密相連，通過使用手機的硬件以及軟件，從而實現(xiàn)了NFC的短距離雙向認證和通信，使游客在旅游中感受NFC移動支付的方便、快捷、可靠、安全。游客能夠通過NFC手機方便快捷地進行NFC移動支付。NFC移動支付平臺與讀頭板、移動支付系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)，在移動支付系統(tǒng)中為游客提供信息查詢等功能。通過NFC移動支付平臺讀取的信息可以傳輸?shù)揭苿又Ц断到y(tǒng)中，并存入服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。對于游客來說，不需要再帶著各種證件、錢包進入景區(qū)游玩，只要使用帶有NFC功能的手機，就可以在景區(qū)內(nèi)消費等。

2　系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計

（1）NFC硬件架構(gòu)包括了NFC控制器、基帶處理器、安全模塊三大模塊。NFC控制器：NFC控制器負責無線通信的信號調(diào)制，可以在手動、自動兩個方式進行模式的轉(zhuǎn)換。支持 ISO 14443 A/B標準，為實現(xiàn)非接觸交易提供電量支持，并支持公共交通、移動支付交易等正在使用的基礎(chǔ)設(shè)施。對Peer-to-Peer的通信協(xié)議也提供良好的支持。基帶處理器：基帶處理器是手機的標準模塊，相當于協(xié)議處理器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互。此外，基帶處理器還能實現(xiàn)與SIM卡進行數(shù)據(jù)信息的交互。其中的DSP處理器能處理大量技術(shù)。安全模塊：安全模塊不止要植入智能芯片，還要把SIM卡作為標準的安全模塊，來實現(xiàn)身份認證，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互，保證整個流程的安全可靠。

（2）移動支付管理系統(tǒng)設(shè)計架構(gòu)包括：接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元和Android應(yīng)用程序。將NFC移動支付平臺通過Wi-Fi信號與后臺服務(wù)器連接，服務(wù)器通過三個處理單元功能將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動支付平臺，NFC移動支付平臺執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計，數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括兩大部分：第一部分平臺數(shù)據(jù)（具體包括權(quán)限管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)采集）、第二部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（具體包括卡信息、用戶信息、消費管理）。以下給出其中一個表設(shè)計，表1：卡信息表（I_card）。

對于系統(tǒng)三個模塊功能給出接口處理單元一部分代碼，實現(xiàn)讀取手機卡信息，并上傳移動支付卡號信息。代碼如下。

表1　卡信息表

3　系統(tǒng)測試

旅游景區(qū)手機NFC移動支付系統(tǒng)的測試，仿真環(huán)境如圖2。設(shè)計服務(wù)器通過接口處理單元、業(yè)務(wù)處理單元、業(yè)務(wù)管理單元三大模塊，實現(xiàn)通信文件將讀卡、發(fā)卡等指令下發(fā)給NFC移動支付平臺，NFC移動支付平臺執(zhí)行相應(yīng)指令后，將讀取的數(shù)據(jù)發(fā)回服務(wù)器，服務(wù)器進行相應(yīng)的處理后，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，完成旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)的設(shè)計仿真。

圖2　旅游景區(qū)手機NFC移動支付系統(tǒng)測試

一臺新的讀卡設(shè)備需要在旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)中存在相對應(yīng)的設(shè)備類型，例如：充值機、消費機，并在設(shè)備登記處登記后，才能在旅游景區(qū)正常使用。具體如圖3所示。

圖3　旅游景區(qū)NFC移動支付系統(tǒng)移動支付管理界面

將Android手機端應(yīng)用程序App裝入手機，通過服務(wù)器的通信模塊IPC、SCP等文件，實現(xiàn)Android App與服務(wù)器通過Wi-Fi信號進行通信，發(fā)送所需報文請求。NFC移動支付平臺主界面如下圖4所示：

圖4　NFC移動支付平臺主界面

4　結(jié)語

通過NFC技術(shù)與旅游景區(qū)相結(jié)合，利用SIM卡與NFC芯片集成，不修改現(xiàn)有的SIM卡結(jié)構(gòu)，有利于系統(tǒng)實現(xiàn)，把方便快捷、安全可靠的NFC移動支付技術(shù)應(yīng)用到景區(qū)當中，使游客可以在旅游景區(qū)內(nèi)進行移動支付，減少游客排隊購票時間，減少一次性發(fā)票的使用，這樣可以大大提升游客旅游的舒適度和滿意度，增加游客對景區(qū)的好感度，也體現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展的低碳、便捷、智能旅游景區(qū)。

［1］Tom Igoe.NFC：Arduino、Android與PhoneGap近場通信［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2014-9.

［2］L.K.Bandyopadhyay.地下礦井無線通信——基于RFID的傳感器網(wǎng)絡(luò)［M］.電子工業(yè)出版社，2014-4.

［3］單承贛.射頻識別（RFID）原理與應(yīng)用（第2版）［M］.北京：電子工業(yè)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

莫永華（1978-），男，廣西桂林人，講師、研究生，研究方向為計算機網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)

2015-10-13

2015-10-29

隨著景區(qū)旅游智能化需求不斷增長和移動智能手機廣泛普及，通信技術(shù)與景區(qū)旅游管理的融合將是旅游產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平提高的發(fā)展方向。介紹基于NFC近場通信技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)游客在景區(qū)便捷地利用智能手機移動支付。針對該系統(tǒng)開發(fā)的幾個方面，首先設(shè)計智能移動手機端SIM卡與NFC功能集成，并與NFC讀寫器實現(xiàn)用戶信息的交互，然后設(shè)計智能移動支付平臺與管理系統(tǒng)服務(wù)器之間Wi-Fi信號傳輸，最后給出管理系統(tǒng)幾個主要功能實現(xiàn)。

智能景區(qū)；NFC技術(shù)；移動支付

廣西教育廳高校科研項目（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.