NFC技术在我国客运专线客票中的应用前景研究

    引言

    我国铁路客运专线建设已大规模展开，目标是建成四纵四横的客运专线，建成环渤海地区、长江三角洲地区、珠江三角洲地区3个城际客运系统。客运专线的建设、高速铁路的开通，使得我国铁路客运发生质的变化。现有铁路客票难以适应提供一流铁路客运服务的要求，铁路客票电子化是大势所趋。NFC技术在我国客运专线客票中的应用问题，值得深入研究。

    1 我国铁路客票的现实需求分析

    1.1我国铁路客票现状及发展动向

    我国铁路客票曾使用硬板车票、软纸代用票，少数车站曾使用计算机针打式软纸卷车票。1996年客票发售和预订系统建成，铁路客票改为由计算机打印的软纸车票。该类车票制作方便、成本较低，为我国铁路客运的发展做出了很大贡献。但它的缺点比较明显：信息记录媒介采用一维条码(CODE128码)技术，缺少容错和纠错能力；条码记录信息识读率较低，不利于实现自动检票验票；防伪能力有限、防伪手段落后，为不法分子伪造车票留下可乘之机；不利于印刷高质量条码[1]。

    近年来，我国铁路客票向电子化方向有了可喜的进展。磁介质票已经在部分客运专线运用，RFID（RadioFrequencyIdentification，缩写RFID）车票也在研制、试点当中。2007年7月1日起，上海铁路局部分车站和进出上海局部分车站的列车开始运用自动检票、售票系统和磁介质车票[2]。磁介质票在京津城际客运专线也已应用。RFID车票一般由三部分组成：RFID阅读器、RFID标签、后端服务器。广深线动车组列车已预订了1.25亿张RFID单程车票。

    1.2客运专线客票新的要求

    1.2.1客运专线建成后铁路客运服务的新水平根据广深线动车组列车和京津城际客运专线运：营的实践经验，客运专线建成后我国铁路客运的服务水平将大幅提升，客运产品的核心竞争力将大为增强。列车运行速度实现高速化，客货实现分线运行，快速乘降，安全正点。广州东至深圳52min即可直达，最短追踪间隔仅5min；京津城际客运专线单程运行时间在30min以内，最小发车间隔仅3min。广深线旅客列车与货物列车分线运行更是开创了我国客货分线的先河。根据开始运营的客运专线的客流分析来看，绝大多数时间内动车组的上座率都未到达100%，我国铁路客运将改变运能不足的局面而出现运能富裕[3]。
    1.2.2对客票提出的新要求：客运专线的建设、高速铁路的开通对未来铁路客票提出了更高要求。随着铁路客运运能从短缺到富裕转变，铁路客运的目标也相应地从提高运能向提高上座率、争取更大的市场份额、为旅客提供一流的服务转变。现行铁路客票无法适应这样的转变，甚至在使用现有车票的动车组系统中客票已经成为影响整个系统服务水平大幅提升的关键环节。铁路客票共同的发展趋势是要求票面信息越来越全，信息载体越来越安全、可靠，信息量要大。客运专线的客票必是电子化的客票。NFC技术运用到客运专线客票中可很好的满足这种要求。

    2 NFC技术在国内外的应用情况

    2.1NFC技术介绍

    NFC（NearFieldCommunication）技术是一种短距离无线通信技术。它在射频识别(RFID)技术与互联技术的基础上发展而来。在约10cm范围内建立设备间的连接，工作频率为13.56MHz，传输速率可为106kbit/s、212kbit/s、424kbit/s、848kbit/s[4]。通过此技术可用集成了NFC芯片的手机接触读卡设备，实现电子支付和数据下载等多种功能。NFC手机支付就是利用NFC技术在零售环境中通过手机实现的快捷、安全的支付方式。NFC手机支付是基于手机终端的技术解决方案。

    NFC方案通过把NFC控制芯片、非接触式应用芯片（SmartMX）、射频天线集成在手机上，可实现卡模拟、阅读模拟、点对点通信三种应用模拟。如支付类应用、票务应用、防伪、广告、数据同步等。

    NFC终端的工作模式有：（1）主动模式。NFC终端作为读卡器，主动产生自己的射频场去识别、读/写其他NFC设备；（2）被动模式。NFC终端作为卡被读/写，只在其他设备发出的射频场中被动响应；（3）双向模式。双方均产生射频场来建立点对点通信。NFC技术标准由Philips、Sony两家公司提出后，2003年12月8日通过ISO/IEC机构的审核成为国际标准。2004年3月18日又被ECMA认定为欧洲标准，现已通过的标准有ISO/IEC18092（NFCIP-1）、ECMA-340、ECMA-352、ECMA-356、ECMA-362、ISO/IEC21481（NFCIP-2）[5]。这些标准规定了物理层和数据链路层的组成，数据冲突控制机制所需的初始化方案及条件、传输协议等。

    2.2NFC技术在国外的应用

    日本的NFC手机支付产业处于国际领先水平。索尼、移动运营商NTTDoCoMo、交通运营商JgEast组成了联盟，共同推进NFC手机支付系统的发展。运营商通过收购银行主导着整个产业的发展。索尼公司负责提供芯片和软件的解决方案并具体实施。日本所有机场均支持NFC手机。国内航班的乘客登机检录只需刷下手机而无须纸质机票即可，飞行里程亦可由NFC手机记录。

    韩国的移动支付运营较为成功。韩国SK电信、KTF、LG电信等运营商的移动支付服务由韩国最大的移动支付提供商和移动内容提供商DANAL提供。无线结算服务已是SK电信、KTF、LG电信这3家最大的移动运营商的重要业务之一。把手机当作信用卡、公共交通工具车票在韩国已颇为流行。

    欧洲NFC手机支付2006年起步，2007年开始实验型推广。Orange和Cofinoga在法国是先行者；JCB、Rabobank、Orange等在荷兰是主导方。在德国，诺基亚、飞利浦、沃达丰是主要推动者。NFC技术在德国哈瑙市最先投入商用，如Nokia3220手机被用作电子车票。

    2008年2月德国联邦铁路、沃达丰和德国电信联合发起的“轻松旅游”项目使旅游者能通过手机支付代替传统的车票来乘坐公共交通工具。上下车时，用户使用具备NFC功能的手机在车载读卡器前刷一下，后台处理器即会根据用户登记的资料来计算行程的价格，并显示在用户的手机上。在该项目中，电子票务方案以NFC技术为基础，电子装置在几厘米距离内进行数据的无线传输，票务信息在手机的SIM卡中被安全存储。

    2.3NFC技术在国内的应用

    2006年6月27日，诺基亚与厦门移动、易通卡公司、飞利浦公司在厦门进行国内首个NFC手机支付试点。使用Nokia3220手机可在易通卡覆盖的公交、轮渡等网点进行手机支付。此后，诺基亚与广州羊域通、北京市政交通在广州、北京分别推出NFC手机支付应用，将羊城通、一卡通功能集成在手机中。

    2006年8月1日，诺基亚与银联商务公司在上海进行全球首次NFC空中下载试验。通过无线网络以OTA发卡方式，用户可将中国银联的集利卡下载到诺基亚3220NFC手机中，使用时只需将手机靠近POS终端，即可用集利积分实现支付。

    2007年3月13日，诺基亚与上海质检、上海消防联合推出移动认证业务。执法人员通过持定制防伪应用的NFC手机，可随时随地读取烟花爆竹所贴电子标签的全球唯一识别码，并实时上传至防伪服务器与数据库校验。

    2007年5月17日，重庆移动、重庆市商业银行、结行商务有限公司联合发行的长江掌中行卡正式投入商用。它有标准的非接触IC卡和手机粘贴卡两种形式，可广泛应用于传统零售业、网络数字产品消费、公用事业代收费业务、智能化管理领域。

    2007年8月开始，具有NFC功能的诺基亚6131i在北京、厦门、广州等数个城市公开发售。该手机预下载了一项可以在市政交通系统使用的交通业务，使用该手机，用户只需开设一个预付费账户就可购买车票和在一些商场购物。这项业务的推广起主要作用的是诺基亚和交通部门，移动运营商并没有占主导地位。

    2008年1月，诺基亚与中国银联在集利卡试点基础上携手工商银行、中国银行、交通银行、兴业银行、深圳发展银行对NFC手机支付进行进一步试用，将多张不同发卡行的银行卡和电子钱包集成在同一部诺基亚6131i手机中。

    3 NFC技术在客运专线客票中应用的可行性

    3.1NFC技术在客运专线客票中应用有利的条件

    3.1.1技术市场条件

    非接触技术已非常成熟并在全球获得了广泛的应用。例如信用卡、交通卡以及购物卡。非接触技术与手机进行捆绑是非接触卡的发展方向，有极大的市场需求空间。

    在基于SIM卡的手机支付实现方式中，SIM卡作为一个多应用平台，可以对银行卡、交通卡、移动SIM卡的通信应用精确划分不同的区域，使这些应用保持各自的独立，这就给金融企业、交通企业提供定制化的移动支付服务创造了应用基础。单从技术层面来分析，这方面的技术已经较为成熟。

    影响NFC手机移动支付获取成功的产业链上的几乎所有环节都已经浮出水面。移动运营商、手机制造商、芯片供应商、支付组织、银行、商户都已经开展工作，正共同探讨NFC的成功商用模式。

    NFC终端问题得到解决。有专家预测[6]，截至2009年，全球50％的新增手机将具备NFC功能；2010年NFC手机发货量将达到5亿部，终端问题将不会制约NFC的发展。NFC支付市场在2009年将缓慢增长，2010年NFC支付在全球范围开始启动后，2011-2013年将进入快速扩展期。

    3.1.2我国客运专线正在建设，为NFC技术的运用提供了有利时机

    我国客运专线正在大规模建设，铁路客票正走向电子票。这为NFC技术应用到客运专线客票当中提供了难得的时机。NFC技术运用到铁路客票当中，可以很好地满足客运专线提供一流铁路客运服务的要求：询票将可以实现手机在线查询；购票将可以实现在线电子购票；检票验票将可以实现自动检验票；车票将可以方便的实现实名制，伪票现象将得到有效遏制。一流的铁路客运服务将可以吸引更多的客流，特别是高端客流，从而提高铁路的市场占有率。

    3.2NFC技术在客运专线客票中应用限制的因素

    3.2.1NFC技术推广应用的限制因素

    NFC产业链中运营商、银行/交通部门、NFC解决方案提供商能否建立一个共赢的商业模式直接关系着NFC手机支付产业的前途。中国移动和中国银联2003年8月合资成立的北京联动优势科技有限公司是专业化的手机支付服务商，它通过提供“手机钱包”和“银信通”服务，可为商户提供方便、快捷的支付渠道[7]。但由于目前产业链谁来牵头的问题还没有很好解决，金融和电信存在利益竞争关系，两家的合作还未完全敞开。

    产业技术标准是产业发展的重要支撑。它可以使参与厂商以共同的法则行事，可以使参与厂商看到前景乘势而上，可以使资源得到整合形成合力。我国NFC手机支付产业的相关标准正在积极研究制定当中，GSMA已将ETSI通过的SWP标准，作为SIM卡和NFC芯片间的界面。随着中国企业更多地参与NFC标准的制定，NFC手机支付产业将大有可为。

    市场决定产业的发展。NFC手机支付产业必须解决好安全问题，才能得到消费者的广泛认同，才能使市场活跃起来。安全厂商虽取得了一些突破，如指纹识别等技术已在日韩等国的NFC手机支付产业中使用，但我国的NFC手机支付安全技术还需更大提高。

    3.2.2有待铁路部门参与

    NFC技术在客运专线客票中的应用非但离不开铁路部门，而且还需要铁路部门的大力推动。目前铁路相关部门尚没有这方面的相关规划，这对我国铁路客票系统的长远发展不利。借鉴国内外的经验教训，我们铁路客票部门具有跨越式发展的思维，具有适度超前发展的意识很重要。在思索下一代我国客运专线票制的过程中，应该考虑到运用NFC技术具有相当的可能性。在当前NFC技术不断整合调整相关产业资源的背景下，铁路部门当有所作为，积极参与其中。

    ４结束语

    我国铁路客票正处于向电子客票的转换过渡时期。NFC技术是很有发展前景的技术，它成熟运用于客运专线的客票中将很好地满足高速铁路客运提供一流服务的要求。虽然现在推出基于NFC技术的客运专线客票还需时日，还需各方推进，但我们应该具有长远的眼光，应该看到NFC技术在客运专线客票中有广阔的发展前景，应该看到应用NFC技术的技术条件、市场需求、部分基础设施已经存在，应该有所作为。希望本文对NFC技术在客运专线客票中的应用有所帮助。《交通运输工程与信息学报》

    参考文献
    [1]卢少平，陈振华．射频识别技术在铁路客票中应用的探讨[J]．铁道运输与经济，2008，30（2）：25-27．
    [2]盛益军．铁路实施电子客票的思考与探讨[J]．上海铁道科技，2007，（3）：15-17．
    [3]郭飞跃，李欢．广深线动车组列车运营实践的启示[J]．铁道运输与经济，2008，30（7）：21-23．
    [4]韩露，桑亚楼．NFC技术及其应用[J]．移动通信，2008，（3）：25-28．
    [5] 孟健，陈少芳．基于NFC手机支付的应用研究[J]．电子商务，2008，（8）：70-75．
    [6] 吴蕃．NFC手机移动支付体系探究[J]．中国信用卡，2008，（4）：28-31．
    [7] 许翠萍．NFC手机支付：明天在那里？[J]．通讯世界，2008，12：48-54．