可穿戴設(shè)備中移動支付芯片的工作機制

本文重點講述可穿戴設(shè)備中的支付芯片的基本工作機制。這里講述的支付芯片包括既支持帶有SE的終端一體芯片，也包括以SIM卡作為SE的機卡分離式芯片。

如下圖所示，將手機終端內(nèi)圍繞支付芯片的幾個典型器件畫出，并用線條描述各個器件間的相互關(guān)系。

(1)NFC Controller就是支付芯片，在前兩個專題已介紹作用、結(jié)構(gòu)。

(2)手機終端中Host Controller是終端內(nèi)對NFC Controller(NFC支付芯片)進行指令控制的終端軟件，一般在終端操作系統(tǒng)內(nèi)，并由協(xié)議棧實現(xiàn)，比如現(xiàn)實中的Android+NFC Stack，或iOS+NFC Stack。Host Controller與NFC Controller之間的傳輸協(xié)議是由NFC芯片和操作系統(tǒng)而定，不是統(tǒng)一標準的。

(3)System PMU Batterie是電池或稱供電設(shè)備，一般為手機內(nèi)電池，并為NFC Controller供電。

(4)Anternna是NFC射頻天線，放置在NFC手機終端內(nèi)，用于接收和發(fā)送非接觸信號。天線的尺寸、形態(tài)、位置根據(jù)不同手機而不同。天線的設(shè)計是NFC手機性能好壞的核心要素。

(5)eSE是嵌入式安全模塊，用于實現(xiàn)非接觸交易邏輯、存儲交易數(shù)據(jù)、下載各種電子卡等，是對安全敏感數(shù)據(jù)和邏輯管理的模塊，比如管理存儲銀行卡余額、交通卡刷卡次數(shù)等。這些數(shù)據(jù)要在支付芯片內(nèi)存儲，為了保證個人數(shù)據(jù)的隱私安全，通常是在支付芯片內(nèi)SE模塊內(nèi)實現(xiàn)。

(6)UICC是SIM卡或USIM卡的統(tǒng)稱，與eSE的作用相似。不同點是eSE是放置在支付芯片內(nèi)，UICC是放置在手機內(nèi)SIM卡槽內(nèi)，此外UICC除了eSE的功能外還有進行移動通信網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)的功能。

如上圖所示，圖中的紅線表示圍繞NFC支付芯片的不同器件間的信號關(guān)系。對于eSE形態(tài)的安全模塊和支付芯片，主要有三類信號工作機制。

(1)對于NFC讀模式，即把NFC手機當個POS機或讀卡器使用。Host Controller通過NFC Controller與天線傳輸信號，讀取外界的非接觸卡信號。

(2)對于NFC卡模式，即把NFC手機當個非接觸IC卡使用。eSE通過NFC Controller與天線傳輸信號，讀取外界的非接觸卡信號，并進行交易的處理。

(3)對于手機應(yīng)用直接訪問eSE的數(shù)據(jù)，即用戶在手機上查看自己的銀行卡余額、進行空中圈存、下載電子卡等。Host Controller通過NFC Controller與eSE傳輸信號，讀取和寫入數(shù)據(jù)到eSE中。

對于UICC形態(tài)的安全模塊，幾個器件見交易基本原理與eSE相似，不同之處是采用的傳輸協(xié)議不同。

在NFC支付芯片的工作機制中，最容易出錯也是講究技巧的地方：

(1)幾個周邊器件交互工作時，對同一個器件讀寫的并發(fā)處理技巧。

(2)信號傳遞的效率，進而影響NFC整體性能的技巧。

(3)對安全模塊訪問的安全控制技巧。

(4)對于NFC幾個模式的切換和自動輪訓(xùn)設(shè)計技巧。

(5)出現(xiàn)問題的芯片和軟件模塊快速定位技巧。

開發(fā)NFC功能是基礎(chǔ)，開發(fā)好NFC是考驗芯片公司、COS公司、軟件公司的差別之處。當前全球能開發(fā)好NFC，即把以上技巧都玩轉(zhuǎn)的公司不多。