Android手机NFC的校园卡模拟系统设计+源代码(2)
第1章 绪论
1.1 课题背景
NFC的概念提出已有近十年了，但在手机上批量加载NFC功能，则是始于2012年。最初的NFC技术是由诺基亚和飞利浦公司联合提出的[1]，为了简化数据交换过程，降低通信成本，缩小电子设备之间通信的复杂性。许多的协议和标准由NFC论坛制定，使得论坛成员在NFC标准规范的情况下开生产一系列产品。新的应用领域也有NFC引入如电子支付。论坛成员包含移动公司和中国银联公司[2]。完整的NFC生态已初步形成。 NFC是成熟技术的创新应用，NFC的十年发展及推进之路，主要还是商业模式的探索之路。尤其是NFC的卡片模拟功能，其主要的应用场景为移动支付[2]。本文通过探讨一机通概念，在基本不额外增加NFC成本的前提下，在手机上集成多个SE卡槽，使得多种应用可以集成在一个手机上，为产业链的各方在NFC卡片模拟方面实现合作共赢提供了一种可行性[3]。Google开始放出HCE的支持后，掀起了巨大的反响。 摆脱了SWP-SIM对运营商的依赖，摆脱了SE对手机厂商的依赖，其对于产业生态的影响不言而喻[4]。
1.2 研究意义
NFC校园卡模拟了学生身份认证并可以进行信息交互之外。在有效的距离范围内NFC设备利用应用程序会自动进行验证和网络通信。Android系统上的HCE技术是通过系统服务实现的（HCE服务）[5][6]。使用服务的一大优势是它可以一直在后台运行而不需要有用户界面。这个特点就使得HCE技术非常适合像会员卡、交通卡、门禁卡这类的交易[6]，当用户使用时无需打开程序，只需要将手机放到NFC读卡器的识别范围内，交易就会在后台进行。当然更推荐为用户提供配套的HCE应用UI界面，这样除了像普通的智能卡片一样刷卡使用以外，还可以通过UI界面为用户提供更多的在线服务功能，包括查询、充值和信息推送等[6] 。 当用户将手机放到NFC读卡器的识别范围时，Android系统需要知道读卡器真正想要和哪个HCE服务交互，这样它才能将接收到的数据发送到相应的HCE应用[7]。HCE参考ISO7816规范，定义了一种通过应用程序AID来选择相应应用的方法[8]。因此，如果要为自己的新的读卡设施部署NFC应用，就需要定义自己的AID。HCE技术实现NFC模拟 基于NFC技术的产品前景将同计算机和互联网一样，不断应用于人们生活。
1.3 研究发展趋势
近年来NFC技术发展迅速且日趋成熟，140多位成员加入NFC论坛，包括手机生产商、电信运营商、金融机构和软件开发商等[6]。同时iphone6也有支持NFC移动支付。Berg Insight公司报告显示，今年NFC手机出货量将大幅度增加，通过表看出从，到2016年，全球NFC手机将扩大到到7亿部。
NFC手机全球出货量
HCE 为移动支付的未来奠定了基础，同时找回了市场对NFC移动支付的兴趣[7]。HCE建立在一个开放的架构上，它使得广义移动支付以及其他的NFC服务，包括客户积分计划、楼宇门禁和过境通行证等，无需使用安全元件就能交付。从目前看来，NFC无疑是即时连接消费者手机和商家的POS终端进行支付，以及进行其他通讯如积分活动等方面最有效的技术[8]。HCE的出现为这些非金融支付类的O2O业务打开了一扇门，在一定程度上提供安全的模拟手段，经济地解决SE的问题，为业务的蓬勃发展大有助力。
至于金融级别的移动支付，HCE是否可以登堂入室，第一要看各卡组织是否能够解决本地软件、远程云端SE的安全问题，第二要看，技术上可以解决后上述机构和政府层面是否愿意接受这样的方案。目前，国内有个别运营商和银行在小规模试用类似HCE的技术手段，希望推动移动支付的发展，但是否能够成为标准，形成规模，还需要时间考虑。