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NFC近距离无线通讯技术与行动支付功能为何无法普及?

2020-06-08
NFC(近距离无线通信,或称近场通信)是一种主要用于手持设备的短距离数据通信技术,由 RFID 射频识别的衍生而来,向下相容 RFID。RFID 相信多数读者都不陌生,大家每天使用的捷运悠游卡、便利商店电子储值卡都採用了这种技术。虽然越来越多智慧型手机厂商开始支援 NFC 功能,但「行动支付」的革命却难言起飞、智慧型手机龙头厂商 Apple 也始终不支持。在中华电信日前宣布将展开 NFC 前导试用计画,推出「Hami 智慧钱包」之际,手机王网站特别分析 NFC 行动支付功能无法全面普及的障碍究竟是什幺?


 
中华电信宣布 NFC 前导试用计画成果
 
没有人可以否认,手机已成为你我生活中的必须品,苹果创办人 Steve Jobs 在第一代 iPhone 发表会中指出手机、钥匙与钱包是现代人的三件随身必备物品(没有 iPod,因此他才决定进军手机市场)。根据国际研究暨顾问机构 Gartner 过去预言未来前十大消费性移动应用依序为:转账服务(第一位)、 行动定位服务(第二位)、 行动搜寻服务(第三位)、 行动浏览服务(第四位)、 行动健康监测服务(第五位)、 行动付费服务(第六位)、近距离无线网路传输服务(第七位)、行动广告服务(第八位)、行动即时通讯(第九位)、 行动音乐服务(第十位)。其中直接涉及金流转移的就有两项,与 NFC 技术有关的有三项之多,其重要性不言可喻。


海外地区的电信业者纷纷试水 NFC 相关服务,来自台湾的中华电信也于 2012 年 10 月 8 日宣布将推出「Hami 智慧钱包」。

海外地区的电信业者纷纷试水 NFC 相关服务,台湾的电信业者的脚步却相对较慢,不过前述窘境却在日前有所突破:中华电信于 2012 年 10 月 8 日宣布 NFC 前导试用计画成果并且推出「Hami 智慧钱包」,此服务整合信用卡、悠游卡、会员卡与员工证,未来消费者将告别携带多卡出门的时代。NFC 是 Near Field Communication(近距离无线通信,或称近场通信)的缩写,它是由 Philips 和 Sony 共同开发的一种非接触式识别和资料传输技术,可以让各种手持设备、消费类电子产品、PC 个人电脑及各类工业嵌入式进设备(例如自动贩卖机、捷运计票机等)进行近距离无线通信。中华电信自从 2004 年就投入 NFC 相关技术研究,透过持续与与交通票证、信用卡组织、银行、建设公司等业者进行业务合作,并于 2007 年启动安全交易平台TSM(Trusted Service Management)研发计画,终于在日前取得让人满意的成果。
 
为了因应「行动支付」的时代来临,中华电信推出的 NFC 前导计划整合资策会、悠游卡公司、7-11、Master Card、国泰世华银行、丹堤咖啡、福容大饭店、Gemalto、台湾富士通与旅盟资讯等业者,合力端出兼具消费与认证功能的Hami智慧钱包。未来银行或会员制商场等发卡端,经 TSM 平台以 OTA(Over-The-Air)空中传输机制将金融资讯发送至 NFC 手机即可提供各项应用服务。然而有关金融交易的 OTA 功能由于台湾金管会尚未核准,因此消费者目前仍须先至悠游卡公司或银行预载金融资讯,要等到未来法令放行后才可直接以手机开卡。


透过 NFC 功能,使用者不但可在特约商店刷「机」结帐、哔「机」搭捷运或租借公共自行车,还可「机」碰「机」传送名片或资料。

中华电信预估未来拥有 NFC 功能的智慧型手机普及率达到 10% 的临界点时,NFC 相关应用就会开始快速成长。一旦申请内嵌于智慧型手机的 Hami 智慧钱包,就可提供包括信用卡、悠游卡、会员卡、员工证、行动广告、手机优惠券、身分认证、名片交换与读取电子标籤等多重服务。使用者不但可在特约商店刷「机」结帐、哔「机」搭捷运或租借公共自行车,还可「机」碰「机」传送名片或资料。目前 NFC 示範计划仍属于试行阶段,将于 10 月至 12 月中旬先行开放中华电信内部人员试用,明年扩至特定商圈或科学园区,待试行结果出炉之后才能决定何时提供一般民众使用。

各硬体厂商大力支持 NFC 功能
 
从 2008 年开始受到关注之后,NFC 技术普及之路走得相当坎坷(一直都处于「雷声大雨点小」的状态),过去由于手机製造商不愿意接受,晶片成本迟迟不能下降让 NFC 技术成为阻挡其普及的最大障碍(独立 NFC 晶片价格一度高达 5 美元,而蓝牙晶片价格早已不到 1 美元)。然而最近两年 NFC 普及之势越来越明显,手机与 NFC 通信技术的结合年年都被厂商和电信业者视为未来的大势所趋。而手机零配件供应商(主要是手机晶片製造商)的态度更是新技术爆炸性成长的重要关键,最好的例子就是手机导航功能:自从手机晶片龙头高通(Qualcomm)宣布将 GPS 导航功能纳为手机晶片标準配备后,採用该厂晶片的手机品牌业者在一夕之间都纳入了该功能,这也成功带动 GPS 导航手机的快速普及。


 手机晶片大厂 Broadcom 也宣布进军 NFC 市场并推出 BCM2079x 系列晶片,未来 NFC 功能很可能顺势整合进入大量手机新产品。(图片来源:Broadcom 官方文件)

我们可以预言手机晶片业者若将 NFC 列为 3G 射频晶片的标準功能,拥有 NFC 传输功能的智慧型手机数目将以爆炸性的速度成长。目前 Qualcomm 与 Inside Contactless 已宣布合作将 NFC 功能整合在UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,即 3.5 G 规格)及 CDMA 2000 规格的晶片内。另一家手机晶片大厂 Broadcom 也宣布进军 NFC 市场并推出 BCM2079x 系列晶片,考量到该公司的 RF 射频晶片组(整合 Wi-Fi、蓝牙、FM 功能)已被大量智慧型手机厂商所採用,未来 NFC 功能很可能顺势整合进入。智慧型手机和平板电脑厂商将以非常廉价的成本(趋近于零)获得 NFC 功能,而且不需要另花太多时间设计相关电路。
 
随着 NFC 功能的成本快速降低,近来许多新问世的智慧型手机都将已载此功能。支持 NFC 的产品越来越多,包括 SAMSUNG、HTC 的新产品多数都已经内置 NFC 晶片(包括 HTC One X、SAMSUNG GALAXY S III i9300 与 Sony Xperia TX LT29i 等机种),以及即将问世的大批 Windows Phone 8 智慧型手机也都宣布将 NFC 功能列为标準配备。


我们可以预言手机晶片业者若将 NFC 列为 3G 射频晶片的标準功能,拥有 NFC 传输功能的智慧型手机数目将以爆炸性的速度成长。

NFC 无法大量普及的原因
 
虽然不少人对手机支付服务并不陌生,但多数使用者对手机支付的使用习惯尚未形成。问卷调查结果显示在用户经常使用的手机应用服务比例调查中,手机支付仅佔 3.9%,远落后于如手机阅读、手机游戏、手机邮箱等其他应用。GSMA 主席、义大利电信执行长 Franco Bernabe 在过去受访时曾预测全球 NFC 行动支付金额预计将在 2016 年超过 500 亿美元。韩国移动运营商 KT 的高级副总裁 Junghee Song 也预测说 2012 年将是 NFC 技术的起飞之年,行动支付使用者的数目预计将在 2014 年达到 3.4 亿人。美国、新加坡、西欧诸国的运营商、银行和政府机构已经发起 ISIS、AFSCM、iDA、mpass、TRAVIK 等合作倡议或合资公司;设备方面,Google 和微软分别从 Android 4.0 和 Windows Phone 8 开始力推 NFC 电子钱包。目前唯一阻碍手机支付大规模商业化应用的变数,只剩下由于电信与金融体系各自拥有优势资源,又同样力争产业链主导地位。倘若双方在技术规格、拆帐分成等方面无法达成共识,则手机支付进入广泛成熟商用阶段则尚需时日。


即将问世的大批 Windows Phone 8 智慧型手机也宣布将 NFC 功能列为标準配备。

NFC 的前景很美好,可是大量普及之前依旧挑战重重。首先是获得各类商店的支持,虽然目前手机厂商和电信业者已经积极行动,但 NFC 技术在 LBS、行动支付等领域必须要有商店通路的支持。过去 NTT DOCOMO 在日本市场为了推广 RFID 支付业务而选择大量补贴商店通路,但世界其他地区目前似乎还没有其他业者愿意这幺做。NTT DOCOMO 也一直想建立起「先亚洲再全球」的跨国电信业者 NFC 联盟,让各国手机使用者在出国旅行时也能使用 NFC 手机行动支付、折扣券、广告等服务。然而经过过去几年努力,NTT DOCOMO 的合作伙伴只有韩国 KT 电信和中国移动电信两家业者。


内建 NFC 晶片的智慧型手机问题最小,但没有 NFC 晶片的手机则需要外接式的解决方案。目前基于外挂嵌入式、基于 SD 卡的加密设计、或是基于 USIM 卡的方案各有其拥护者。

制约 NFC 大量普及的另一个瓶颈是规格与标準的统一!透过短信、红外线 IrDA、蓝牙交换资料的方式早已行之有年,但最终都没有得到真正的成功!不同系统平台之间各不相容是一大挑战。虽然 NFC 技术大量简化了传输流程,但若没有一套得到各方认可的统一标準,讯息很可能不相容或是发生错误。此外 NFC 行动支付的技术解决方案也尚未统一,内建 NFC 晶片的智慧型手机问题最小,但没有 NFC 晶片的手机则需要外接式的解决方案。目前基于外挂嵌入式、基于 SD 卡的加密设计、或是基于 USIM 卡的方案各有其拥护者。虽然 Google 大力推动其「Google Wallet」电子钱包平台,但美国电信业者却为了保护自己的利益而不与支持:美国四大电信业者中的 Verizon、AT&T 和 T-Mobile 都拒绝为自己销售的 Android 手机预装「Google Wallet」应用。


Android 4.0 和 Windows Phone 8 系统都已将 NFC 作为设备之间交换资料的基础,帮助设备之间快速配对蓝牙或 WiFi、同时简化资料交换过程。

NFC 的潜在风险与骇客入侵的可能
 
目前看来 NFC 作为手机与其他设备之间互换资料的技术可能更快普及!在系统软体方面,Android 4.0 和 Windows Phone 8 系统都已将 NFC 作为设备之间交换资料的基础,帮助设备之间快速配对蓝牙或 WiFi、同时简化资料交换过程。使用者可以透过 NFC 实现「碰一下手机」就在社群网路上互相关注或者自动打开应用、更改设置等功能,SAMSUNG 今年发表的「TecTile」NFC 贴纸就是最好的例子。此外 NFC 还能够简化 WiFi 或蓝牙连接过程,MOTOROLA 推出的 NFC 蓝牙耳机只要用手机轻碰一下就能自动完成蓝牙配对,过去需要「打开系统设置-选择蓝牙-搜索设备-输入 pin 码」的複杂程序正式走入历史。


Google GALAXY Nexus 将 NFC 应用于「Google Android Beam」传输,只要将两台 Google GALAXY Nexus 背对背轻触,就可以轻鬆传输档案。

NFC 技术带给大众方便的同时,却也隐藏着很大的风险。任何一种通信协定都能被骇客利用为入侵系统的管道,最好的例子就是蓝牙通信协定:电子通信网路专家 Marko Wolf 就曾表示理论上骇客可透过汽车后照镜内的线路入侵汽车电脑,电脑病毒更可能透过蓝芽无限传输介面与行动电话对车上包括 ABS、ESP、主动动力辅助转向装置(Active Steering,指随车速改变动力方向盘力道大小)在内的电子系统进行干扰。不少骇客早已开始觊觎利用 NFC 功能来入侵智慧型手机,透过使用一个订製的 NFC 标籤,然后在 Android 智慧型手机与该标籤连接之后可向手机发送一段恶意代码。这段恶意代码可命令在使用者没有进行任何操作以及未经许可的情况下打开手机流览器、之后执行恶意档案或者登入恶意网页,从而让骇客完全控制特定的智慧型手机。这意味着在使用者未知的情况下,所拥有的智慧型手机已经完全暴露在被入侵的风险。


不少骇客早已开始觊觎利用 NFC 功能来入侵智慧型手机,透过使用一个订製的 NFC 标籤,然后在 Android 智慧型手机与该标籤连接之后可向手机发送一段恶意代码。

为何 Apple 至今不使用 NFC 功能?
 
台湾时间 9 月 13 日淩晨,Apple 如期在美国旧金山发表新一代 iPhone 产品、并出乎多数人意料给予了「iPhone 5」的名称(虽然这是 Apple 推出的第 6 款 iPhone)。iPhone 5 的硬体规格确实较 iPhone 4S 的升级更大:萤幕尺寸更大、增加了 4G LTE 通信模组、更强大的摄影镜头,还配备了一些 Apple 最擅长的软体整合功能例如 iTunes 娱乐系统和 iCould 云端储存功能。但是让整个 NFC 产业人士失望的却是 iPhone 5 并未内建 NFC 通信功能,这也被视为 NFC 技术推广的一大挫败。


iPhone 5 发表会之后 Phil Schiller 在透露了他们之所以不採用 NFC 技术的理由:iOS 6 系统内建的 Passbook 应用已经完全可以满足现阶段使用者的需要。

过去 Apple 已经注册的专利中,有许多是关于 RFID 以及 NFC 的专利应用,许多人因此相信 Apple 之前聘请 NFC 领域的专家 Benjamin Vigier 的动机就是研发一套电子钱包系统,让 Apple 未来的手持产品内建付费功能。据传 iPhone 5 的原型机共有两款(一款搭载 NFC 功能、另一款却不搭载),而 Apple 在最后时刻选择不具备 NFC 功能的原型机。iPhone 5 发表会之后 Phil Schiller 在接受 AllThings D 的资深科技编辑Ina Fried 访问时稍微透露了他们之所以不採用 NFC 技术的理由:iOS 6 系统内建的 Passbook 应用已经完全可以满足现阶段使用者的需要。
 
内建于最新版本 iOS 系统内的 Passbook 应用可帮助使用者存储各种门票、优惠券、代金礼券等相关讯息,甚至可在网上完成机场报道手续之后以手机直接登机!前述功能的实现绝大多数利用二维条码的存储和生成,之后与外界交换使用者身份资讯。先前笔者曾提及 NFC 与 RFID、红外线 IrDA、蓝牙、WiFi 等技术都是通信方式的一种,唯一的不同在于功耗高低与传输距离。从这个角度来看,Passbook 应用未来如果推广成功,确实不一定要有新的硬体(例如 NFC 晶片)支持 Apple 的电子支付平台。另一个例子是过去 Google 大力推动的「Google Wallet」电子钱包平台也是以 NFC 功能为基础,但随着不断的发展和演变,现在也可以不依靠 NFC 硬体完成任务。任何支付平台或是软体如果要达成商业化成功,用户数量是绝对的成败关键,而这恰恰正是 Apple 团队与 iOS 平台的最大优势所在。据传 Apple 曾经考虑过以内建的蓝牙 4.0 通信晶片来取代 NFC 晶片功能,蓝牙 4.0 标準最为核心的两大改进就是「低功耗」以及「高速启动」两方面,即使不关闭蓝牙功能也不会显着影响智慧型手机的续航能力,而瞬间启动连接功能的加入让蓝牙 4.0 成为设备之间交换资料的另一优异选择,如果得到 Apple 的大力支持,蓝牙 4.0 能否在行动支付领域异军突起超越 NFC?这个议题值得未来持续观察。


Passbook 应用可帮助使用者存储各种门票、优惠券、代金礼券等相关讯息,甚至可在网上完成机场报道手续之后以手机直接登机!前述功能的实现绝大多数利用二维条码的存储和生成,之后与外界交换使用者身份资讯。

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