近距离移动支付技术方案
非接触式的移动支付方案有很多,包括红外、蓝牙以及FRID等,本节主要介绍基于RFID的几种移动支付方式以及一部分过渡方案。
1.蓝牙的版本
蓝牙共有六个版本,即VI.1/1.2/2.0/2.1/3.0/4.0,其中,V1.1 版本为最早期的版本,传输率大约在748kbit/s ~ 810kbit/s,因是早期设计,容易受到同频率产品的干扰,影响通讯质量。VI.2 同样是只有748kbit/s ~ 810kbit/s的传输率,但增加了跳频功能,提高了系统的抗干扰能力。无论V1.1还是V1.2版本的蓝牙产品,本身都是可以支持立体声音效的传输要求,但只能够做单工方式工作,加上音带频率响应不太足够,并未算是最好的立体声效果的传输工具。版本V2.0是V1.2的改良提升版,传输率约在1. 8Mbit/s~2.1Mbit/s,可以使用双工的工作方式。2009 年4月21日,蓝牙技术联盟( Bluetooth SIG)正式颁布了新一代标准规范,即蓝牙核心规范3.0版高速( Bluetooth Core Speification Version 3. 0 High Speed) 。2010年7月7日,蓝牙技术联盟正式采纳蓝牙4.0核心规范( Bluetooth Core Specification Version4. 0),并启动对应的认证计划。
蓝牙以通讯距离还可分为Class A/Class B两个版本。其中Class A是用在大功率、远距离的蓝牙产品上,但因成本高和耗电量大,不适合作个人通讯产品之用(手机/蓝牙耳机/蓝牙Dongle等),故多用在部分商业特殊用途上,通讯距离大约在80~100m距离之间。Class B是目前最流行的制式,通讯距离大约在8 ~30m之间,视产品的设计而定,多用于手机/蓝牙耳机/蓝牙Dongle的个人通讯产品上,耗电量和体积都较小,方便携带。
2. Bluetooth2. 1 + EDR技术规范
目前应用最为广泛的是Bluetooth2. 0 + EDR标准,该标准在2004年已经推出,支持Bluetooth 2. 0 + EDR标准的产品也于2006年大量出现。虽然Bluetooth 2.0+ EDR标准在技术上作了大量的改进,但从1.X标准延续下来的配置流程复杂和设备功耗较大的问题依然存在。
为了改善蓝牙技术目前存在的问题,蓝牙组织( Special Interest Group, SIG) 推出了Bluetooth2.1+EDR版本的蓝牙技术。改进后的版本的主要性能提升体现在:
(1)改善装置配对流程
由于有许多使用者在进行硬件之间的蓝牙配对时会遭遇到许多问题,不管是单次配对,或者是永久配对,在配对过程中的必要操作过于繁杂。以往在连接过程中,需要利用个人识别码来确保连接的安全性,而改进过后的连接方式则是会自动使用数字密码来进行配对与连接。以手机应用为例,只要在手机选项中选择连接特定装置,手机会自动列出目前环境中可使用的设备,并且自动进行连接。
(2) 具备了一定的NFC功能
在短距离的配对方面,具备了在两个支持蓝牙的手机之间互相进行配对与通讯传输的NFC机制。NFC是短距离的无线RFID技术,在针对1~2m的短距离联机应用上,以电磁波为基础,取代传统无线电传输。由于NFC机制掌控了配对的起始侦测,当范围内的两台装置要进行配对传输时,只要简单的在手机屏幕上点选是否接受联机即可。不过要应用NFC功能,系统必须要内建NFC芯片或者是具备相关硬件功能。
(3) 更佳的省电效果
蓝牙V2.1版加入了Sniff Subrating的功能,透过设定在两个装置之间互相确认讯号的发送间隔来达到节省功耗的目的。一般来说,当两个进行连接的蓝牙装置进人待机状态之后,蓝牙装置之间仍需要透过相互的呼叫来确定彼此是否仍在联机状态,当然,也因为这样,蓝牙芯片就必须随时保持在工作状态,即使手机的其他组件都已经进人休眠模式。为了改善了这样这样的状况,蓝牙V2.1将装置之间相互确认的讯号发送时间间隔从旧版的0. Is延长到0.5s左右,如此可以让蓝牙芯片的工作负载大幅降低,也可让蓝牙可以有更多的时间可以彻底休眠。根据官方的报告,采用此项技术之后,蓝牙装置在开启蓝牙联机之后的待机时间可以有效延长5倍以上。
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3.蓝牙V3.0技术规范
蓝牙V3. 0版本的核心是Generic Alternate MAC/PHY ( AMP),这是一种全新的交替射频技术,允许蓝牙协议栈针对任一任务动态地选择正确射频。作为新版规范,蓝牙V3.0的数据传输率提高到了大约24Mbit/s ( 即可在需要的时候调用802.11 wi-fi 用于实现高速数据传输),是蓝牙2.0的8倍,可以轻松用于录像机至高清电视、PC至PMP、UMPC至打印机之间的资料传输。
功耗方面,通过蓝牙V3. 0高速传送大量数据自然会消耗更多能量,但由于引人了增强电源控制( EPC)机制, 再辅以802. 11,其实际空闲功耗会明显降低,蓝牙设备的待机耗电问题有望得到初步解决。
4.蓝牙V4.0技术规范
蓝牙V4.0包括三个子规范,即传统蓝牙技术、高速蓝牙和新的蓝牙低功耗技术。蓝牙V4. 0的改进之处主要体现在三个方面:电池续航时间、节能和设备种类,拥有低成本、跨厂商互操作性、3ms低延迟、100m 以上超长距离、AES- 128加密等诸多特色。同时,蓝牙V4.0的有效传输距离也有所提升。当前,蓝牙的有效传输距离为10m,而蓝牙V4.0的有效传输距离可达到100m。目前在最新款的MacBookAir、MotoDroidRazr以及iPhone4S.上已经应用了蓝牙V4. 0技术。
蓝牙V4.0的主要特点有:
(1)蓝牙V4.0是蓝牙3.0+HS规范的补充
前者专门面向对成本和功耗都有较高要求的无线方案,可广泛用于卫生保健、体育健身、家庭娱乐、安全保障等诸多领域。
(2)它支持双模式和单模式两种部署方式
在双模式中,低功耗蓝牙功能集成在现有的经典蓝牙控制器中,或在现有经典蓝牙技术芯片上增加低功耗堆栈,整体架构基本不变,因此成本增加有限。
单模式面向高度集成、紧凑的设备,使用一个轻量级连接层提供超低功耗的待机模式操作、简单设备恢复和可靠的点对多点数据传输,还能让联网传感器在蓝牙传输中安排好低功耗蓝牙流量的次序,同时还有高级节能和安全加密连接。
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