基于RFID移动支付终端的设计与实现
rfid移动支付系统课程设计
rfid移动支付系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解RFID技术的原理及其在移动支付系统中的应用。
2. 学生能掌握移动支付系统的基本构成、工作流程及其安全机制。
3. 学生能了解我国移动支付行业的发展现状及未来趋势。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并设计简单的RFID移动支付系统方案。
2. 学生能通过小组合作，进行移动支付系统的模拟演示，提高实践操作能力。
3. 学生能运用信息技术手段，搜集、整理和分析与移动支付相关的数据和信息。
情感态度价值观目标：1. 学生能认识到RFID移动支付技术在现实生活中的重要作用，培养对信息技术的兴趣和热情。
2. 学生在学习过程中，能够增强团队协作意识，提高沟通、交流能力。
3. 学生能够关注社会热点问题，培养创新意识和实际问题的解决能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的信息素养，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生明确学习方向，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 引言：介绍移动支付的基本概念，RFID技术的背景和发展历程。
教材章节：第一章 移动支付概述，第二节 RFID技术简介2. RFID技术原理：讲解RFID系统的组成、工作原理及其关键技术。
教材章节：第二章 RFID技术基础，第一节 RFID系统组成与工作原理3. 移动支付系统：分析移动支付系统的基本构成、工作流程、安全机制及发展趋势。
教材章节：第三章 移动支付系统，第一、二、三节4. RFID在移动支付中的应用：介绍RFID技术在移动支付领域的具体应用案例。
教材章节：第四章 RFID在移动支付中的应用5. 实践操作：组织学生进行移动支付系统的模拟演示，提高实际操作能力。
教材章节：第五章 实践操作，第一节 移动支付系统模拟演示6. 行业发展现状与趋势：分析我国移动支付行业的发展现状、存在的问题及未来发展趋势。
基于RFID中间件技术的第三方小额移动支付平台研究
给 调 用 方
⑤ 数据 中心 ： 各 个 分散 的终 端 网点 的数 据 进行 将
统 一处 理 ；
方
ｖ ｒＣ ｎｕ Ｔｍｅ ： ｎｅｅ ；／ 卡 次 数 返 回 给 调 用 ａ ｏ ｓｍｅ ｉ ｓ ｉｔｇ ｒ／ 扣
Ｃ ｎｕ Ｎｕ ： ｃ ａ ； 用方 传 人 ｏ ｓｍｅ ｍ ｐｈ ｒ 调
口统 一 的 中间件 以实现对 卡 的扣 款以及 交易 数据 的上 传， 中间件将 扣款 、 数据通信 以及交 易安 全等 细节 对用
户屏 蔽 。 中间件 的设计详 见 ４ ２ ．； ④数 据 汇总 ： 非实 时后 台联 网 的情况下 ， 端需 在 终
第 ２ ４卷
第 ８ 期
电 脑 开 发 与 应 用
文 章 编 号 ： ０ ３ ５ ５ （ ０ １ ０ － ０ ５０ １ ０ －８ ０ ２ １ ） ８０ ２ －３
基 于 ＲＦ Ｄ 中间 件技 术 的第 三 方小 额 移 动 支付 平 台研 究 Ｉ
Ｔｈｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓ ａ ｃ ｎ Ｔｈｉ ｄ— ｒ ｙ Ｍ ｏ ｉｅ Ｓｍ ａ ｌ Ａｍ ｏ ｎｔＰａ ｍ ｅ ａ ｆ ｒ ｒ ｐａ ｔ ｂ ｌ ｌ ｕ ｙ ｎｔ Ｐｌ ｔ ｏ ｍ Ｂａ ｅ ｎ ＲＦＩ Ｍ ｉ ｄБайду номын сангаас ｗａ ｅ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｓｄｏ Ｄ ｄ ｅ ｒ ｃ ｏ ｏ ｙ
以根据 交易 信息 恢复 交易 数据 。如果 交 易信 息写入 失
败 ， 提示用 户本 次 交易 不成 功即 可 。 则 ⑧ 在 正式 改 变 卡余 额 之 前 ， 先保 存 本 次 交 易 到本 地 计算 机或 ｐ ｓ 备份 文件 。 ｏ机 此 记 录写两 次 ， 第一 次写 详细 交易信 息 ， 第二 次在
基于RFID和物联网技术的移动电子商务应用研究
务正式开通 。 深州手机通是把 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ和 Ｓ Ｉ Ｍ卡集成在一起的， 利用手机实 现各种功能的创新产品。
３ 、移 动 电子 商 务 核 心 技术 一 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ发 展 制 约 因 素
作为移动电子商务发展的核心技术 ，Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ目前还处于发展的初阶阶 段 ，还有很多因素制约其发展。Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 目前主要有低频 、高频 、超高频三 种类型 ，但其中超高频由于其标签性能好被普遍使用 ，成为移动 电子商 务中与移动通信终端结合的核心技术之一。 但 由于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技术引入国内较
３ ． ２ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标 准 不 统 一
Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ电子标签需要与读写器之间完成空中对接 ， 就必须要标准协议 才能完成移动通信 ， 对Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ来讲 ， 空中接 口标准在整个 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ系统中具 有重要地位 ， 是影响 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ系统传输 和识别的重要因素之一。国际标准化
目前 国内由于涉及相关的专利还未把上述标 准作为国家标准来颁布 和实施 ，如果在没有统一标准的情况下开展 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ应用 ，很难规范市场 ，
制约产业发展。 因此 国家正在抓紧时间开展超高频 电子标签 的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ标准 研制 ，相信在不久的将来会为 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ行业带来适合国情的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ空中接 口
式。 ２ ． １ 交 通 移 动 电 子 商务 模 式
些物理硬件方面的缺陷。对 于系统集成，国内缺少这方面研究 的机构 和人才 ，对高频电子标签应用中出现的不稳定性问题 ， 还没有提出建设
一
性的解决方案 ，因此，如何解决在复杂环境中的高频电子标签识别的稳 定性，是 当前阻碍 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ发展的制约因素之一。
动通信等技术开展的新 型电子商务模式 ，可以把无线通信技术与电子商 务技术有机结合 ，为人们 的生活带来方便 ，已经逐渐成为电子商务发展
基于RFID技术的无人超市系统设计
基于RFID技术的无人超市系统设计随着科技的不断发展，智能化、自动化、数字化等概念已经被广泛应用于各个领域。
在零售业中，无人超市系统作为一种颠覆性的新型零售模式，也受到了越来越多的关注和探讨。
本文就基于RFID技术的无人超市系统进行深入探讨，并从系统设计、优点与挑战等多个方面进行详细分析。
一、系统设计1、主要原理RFID（Radio Frequency Identification）即射频识别技术，是一种通过无线电信号识别特定目标并读取相关数据的技术。
在无人超市中，系统通过RFID技术对超市货架上的商品进行标记，顾客通过携带的RFID扫描器可以扫描到商品信息并直接购买，无需靠收银员进行结账、找零等过程。
相比传统超市，无人超市通过RFID技术实现了自动化商品识别、顾客购买、库存管理等功能，为消费者提供了更加智能化、便捷化的购物体验。
2、设计方案（1）硬件设备无人超市系统主要由RFID读写器、RFID天线、货架、服务器等组成。
其中RFID读写器主要用于读取商品的信息，RFID天线用于收集商品信息并传输给RFID读写器，货架则是标识商品的载体，服务器用于处理并存储所有数据信息。
（2）软件系统指对无人超市系统所应用的软件进行研发和定制。
软件系统主要包括商品管理、顾客管理、订单管理、库存管理和数据分析等多个模块。
通过软件系统，可以实现对商品、顾客、订单、库存等信息进行集中管理和实时监控。
二、优点与挑战1、优点（1）提升购物体验：无人超市通过RFID技术实现了智能购物，顾客只需要携带RFID扫描器即可直接扫描商品信息并完成购买，避免了传统超市中需要排队结账的烦恼。
（2）降低成本：无人超市系统减少了人力成本，无需雇佣收银员、理货员等多种岗位，同时RFID技术也为物流、库存管理等提供了更加高效的解决方案。
（3）提升效率：无人超市系统通过RFID技术实现自动化的商品识别、顾客购买、库存管理等功能，大大提升了购物效率和流程。
基于RFID专用读写模块和IC卡的手机支付新方案的研究
低了商用门槛。一方面． 以非接触 Ｉ Ｃ卡为技术核心的一卡通技 术在中国得到了广泛的应用．典型和成熟的应用行业如公交一 卡通、 校园一卡通等 ． 刷卡消费在小额消费市场广为接受． 并且 已经形成了事实上的利益关系。 另一方面． 在中国的现行制度规 定下． 除了银行及其相关单位之外 ． 其他单位要发行带金卡在制 度上具有很大的障碍 由于这种模式的Ｉ 卡是独立的形态． Ｃ 可以 与原有的Ｉ Ｃ卡保持一致．同时还可采用原有的发卡流程和管理 流程． 更容易得到应用行业的认同， 从而达成业务合作的目 这 标。 样． 既能够保证移动支付业务的实施， 又能够兼顾已发卡方（ 如公
ＲＩ ＦＤ技术的广泛使用 ． Ｒ Ｉ 以 ＦＤ技术为基础的Ｉ Ｃ卡工程在中国
得到了广泛实施 ． 如上海的交通一卡通已经发卡近２ ０ 万张． ０ ０
结合的方案， 以更好地实现移动支付业务。
２ 移 动 支 付 业 务 需 求 与 技 术 背 景
２１ 业务需求 ．
在交通行业的 ｌ 个不同领域得到了广泛应用 ． ４ 构成了典型和完
支付的一种主体方式
２ 技术背景 ． ２
手机钱包业务的实现方式分为２种：一是通过短信 、 Ｐ ＷＡ
中必不可少的随身物品．在作为随身物品的移动通信设备上实 现小额的移动支付功能． 将大大方便和改变人们的生活。 本文将
着重研究如何将 Ｒ Ｉ （ ＦＤ 无线射频识别） 技术与移动通信技术相
等远程控制完成支付； 二是通过近距离通信技术完成支付。 目前 市面上已经推出的移动支付业务． 基本上是以前者为主．随着
国际上 ．日 Ｎ ｒＤＣ Ｍ 是推行手机钱包业务较为成功 本 ｏｏ ｏ Ｉ ｒ
目前， 移动支付的业务模式主要有 ４种： 手机代缴费、 手机
基于RFID中间件技术的第三方移动支付模式研究
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ｈｉｄ— ｒ ｙ ｓ ａ ｃ ｏ ｔ ｒ ｐａ ｔ ｍ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｏ ｂａ ｅ ｏ ＲＦＩ ｂｉｅ ｐａ ｍ ｎ ｍ ｄｅ ｓ ｄ ｎ Ｄ ｔ ｃ ｅ ｈｎｏ ｏ ｙ ｌｇ
Ｃｈ ｎ Ｈｏ ｇ ｅ ｎ
（ ｈ ａ ｇ Ｔｃ ｎｃｌＩｓｔｔ ｏ ｏｏ ｃ，Ｈ ｎ ｚｏ，Ｚ ｅａ ｇ ３ ０ １ Ｃ ｉａ Ｚ ｅ ｎ ｅｈ ｉ ｎｔｕ ｆＥｃｎ ｍｉ ｉ ｆ ａ ｉｅ ｓ ａ ｇｈｕ ｈｊ ｎ １ ０ ＆ ｈｎ ） ｉ
ｐ ｙ ｎｔｐ ｏ ｅｓ ａ ｅ ｈ ｐ ｏ ｅ ａ ｍｅ ｒ ｃ ｓ ｆｃ ｓ ｔ ｅ ｒｂｌｍ ｏ ａ ｋ ｆ ｃｅ ｔ ｆ ｌｃ ｏ ｒｄｉ ．Ｔｈ ｉｅ ｏ ｈｒ — ｒ ｍ ｏ ｉ ｐ ｙ ｎ ｓ ｒｓ ｎｅ ｉ ｈｓ ｒｉｌ．Ｃｏ ｉ ｄ ｅ ｄ ａ ｆ ｔｉｄｐａｔ ｙ ｂｌ ａ ｍｅ ｔ ｉ ｐｅ ｅ ｔｄ ｎ ｔ ｉ ｅ ａｔｃｅ ｍｂｎｅ
（）提供必要的安全机制 ； ２
地弥 补以往远程支付 方式的不足 ， 推动整个 移动 电子商 务的进
一
（）对上层应用提供易使用 的结构化 的接 口 ； ３ （）支持不 同Ｒ Ｉ ４ ＦＤ硬件设备 ， 屏蔽底层硬件异构 ；
（）由于手机 平 台的移 动特 性 ， ５ 中间件 可根据 环境调 整 内 部状态 以反映这些 变化 ；
体 系结构 ， 并对该体 系结构 下数据 交易的安 全性作 了相应分析 。
关键词 ：Ｒ Ｉ Ｅ Ｄ；移动 支付 ；中间件 ；第三方支付
中图分类号 ： Ｐ ０ ． Ｔ ３ ２１
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ：０ ６ ８ ２ （０ ）９ ０ － ２ １ ０ — ２ ８２ １ ０ — １ ０ ２
步发展 。
基于RC522的RFID读卡器电路设计实现
基于RC522的RFID读卡器电路设计实现RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）是通过电磁场无线识别特定目标并获取相关数据的一种技术，广泛应用于物联网、智能交通、门禁管理等领域。
而基于RC522的RFID 读卡器电路，是一种较为常见的RFID应用，下面就来介绍一下它的设计实现。
1、硬件设计（1）RC522芯片RC522芯片是一种高度集成化的射频识别电路，它包含收发器模块、解调/调制器、存储器和调制器等多个功能模块，可以满足基本的读写操作。
在设计RFID读卡器电路时，需要将RC522芯片与微控制器STM8S003F3P6连接，实现读写卡片的功能。
（2）卡片天线要实现RFID读写的功能，需要将RC522芯片的天线和卡片之间的电磁场进行相互作用。
因此，需要在RFID读卡器电路中加入一根天线，将其与RC522芯片连接，以提供射频信号的发送和接收功能。
（3）电源RFID读卡器电路的工作需要稳定的电源，因此需要为电路的各个部分提供合适的电压，以保证其正常运行。
此外，还需要考虑电路的电流大小，以保证电路的安全稳定运行。
2、软件设计（1）引脚配置在软件设计中，需要对微控制器的引脚进行配置。
具体来说，需要将控制芯片的时钟引脚和数据总线引脚与RC522芯片连接，以实现控制和通信的功能。
（2）操作流程RFID读卡器电路的操作流程分为两个主要环节，即初始化和读卡。
在初始化环节中，需要将RC522芯片的各个寄存器进行初始化，并设置好卡片天线的参数。
而在读卡环节中，则需要使用RC522芯片提供的API函数进行卡片的寻卡、选择、认证和读取等操作。
（3）数据传输在RFID读写过程中，需要使用SPI总线进行数据的传输。
因此，需要在软件设计中对SPI接口进行配置，以实现数据的快速传输。
3、其他注意事项在实际的RFID读卡器电路设计中，还需要对防冲击和磁场等外界干扰因素进行考虑，以保证电路的稳定性和可靠性。
基于RFID的无人超市系统设计与实现
基于RFID的无人超市系统设计与实现无人超市是近年来很热门的一个话题，它能够为消费者创造更加便捷快速的购物体验，同时也能够为商家提供更为高效地管理手段。
随着物联网技术的不断发展和普及，基于RFID的无人超市系统也得到了广泛的关注和应用。
一、RFID技术简介RFID，即射频识别技术，是通过无线电信号识别特定目标并读取相关数据的一种自动识别技术。
相比于传统的条码技术，RFID具有无需人工接触、扫描速度更快、标签存储容量更大等优势，具备更广泛的应用前景。
二、无人超市系统的实现原理基于RFID技术的无人超市系统通常的实现原理是：将商品标签上贴有RFID芯片，用户通过携带RFID标签的手环、卡片或手机进行身份识别和商品选购，在离开超市时系统自动结算账单并完成支付。
该系统中的主要技术包括RFID识别、智能交互、安全监控等方面。
三、无人超市系统的优势基于RFID技术的无人超市系统具有许多优势，包括：1. 便捷快速：用户只需携带RFID标签即可完成商品选购、结算、支付等操作，不需要排队、扫码等繁琐的程序，减少了购物时间，提高了购物效率。
2. 低成本：无人超市系统无需配备人员，减少了雇佣人力成本，提高了经济效益。
3. 数据化管理：RFID技术可以对商品进行精确的智能化管理，有效地降低了商品丢失、存储、库存等成本。
4. 安全监控：系统可以通过RFID标签追踪商品的位置和状态，实时监控商品货架的访问情况，防止盗窃和损失。
5. 数据统计：系统能够精确记录用户的购物习惯和商品销售情况，对商家进行精细化管理和营销分析。
四、无人超市系统实现的难点与解决方案无人超市系统的实现中存在许多的难点，包括：1. RFID识别精度：由于标签的识别范围和距离限制，可能导致商品遗漏或识别错误的情况。
因此，需要选用高精度的射频标签和识别设备，以保证系统的准确性。
2. 安全风险：无人超市系统中涉及到大量的个人信息和货物信息，可能存在被篡改、窃取的风险，这需要在系统的设计和实现中充分考虑数据安全性和隐私保护措施。
射频识别技术在的手机支付技术中的应用
射频识别技术在的手机支付技术中的应用近年来，随着科技的不断进步，手机的普及，移动通信的角色和作用已经不仅仅是保障通信畅通，而是走向多用途、多功能，手机也将成为人们的信息终端和载体。
基于RFID 的手机支付技术是一项以手机为载体，可以实现移动支付、身份验证、一卡通等多种应用的技术。
手机作为载体，结合了非接触式卡的多种应用，使用户可以随时随地享受多种服务，丰富了各方产品和服务的内涵，使各方以便利、高效又较安全的方式为客户提供已有和创新的产品及服务。
1 射频识别技术1.1 射频识别技术射频识别(Radio Frequency IdentificaTIon,RFID)技术是一种易于操控、简单实用且特别适用于自动化控制的应用技术，它是通过磁场或电磁场，利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据，可识别高速运动物体并可同时识别多个目标。
其基本原理是利用射频信号耦合或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。
RFID 应用系统包括标签、读写器和RFID 应用平台三大部分。
其工作原理是：读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。
图1 RFID 系统构成图1.2 射频识别技术应用现状近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息安全等技术的发展，RFID 技术进入商业化应用阶段。
由于具有非接触识别、多目标识别和高速移动物体识别等特点，RFID 技术显示出巨大的发展潜力与应用空间，被认为是21 世纪最有发展前途的信息技术之一，已得到全球业界的高度重视，尤其是在美国、英国、德国、瑞典、等国均有较为成熟且先进的RFID系统。
基于某MFRC522地RFID读卡器模块设计及实现
基于某MFRC522地RFID读卡器模块设计及实现首先，需要进行硬件设计。
设计一个扩展板，将MFRC522模块连接到单片机主控，可以选择使用Arduino等常见的开发板作为主控。
连接MFRC522模块的SPI接口，以实现与主控的通信。
同时，还需要为MFRC522模块提供合适的电源供电，一般是3.3V。
接下来，需要进行软件设计和实现。
首先，需要在主控上编写代码，以控制MFRC522模块的初始化和数据读取。
使用主控的SPI接口与MFRC522模块进行通信，发送相应的命令和接收数据。
可以使用MFRC522的库文件，方便地实现这些功能。
在代码中，首先需要初始化MFRC522模块。
这包括将MFRC522模块的寄存器设置为合适的状态，并设置其工作频率等参数。
然后，可以通过发送命令来附近的RFID卡片。
一旦找到卡片，可以读取卡片的UID和其他相关数据。
读取卡片UID后，可以通过与数据库连接，查询卡片对应的用户信息。
将卡片UID与用户信息进行关联，可以实现对卡片的身份验证和数据读取。
可以根据业务需求，设计实现需要的功能，例如门禁系统、考勤系统等。
需要注意的是，MFRC522模块在设计和使用时需要遵循一些基本的安全原则。
例如，需要设置适当的安全密钥以保护卡片数据的安全性。
在通信过程中，使用合适的加密算法以防止数据被窃取或篡改。
在实现过程中，可以参考MFRC522模块的相关资料和示例代码，例如MFRC522模块的数据手册和库文件。
此外，还可以参考其他类似的开源项目，了解设计和实现RFID读卡器模块的方法和技巧。
总结起来，基于MFRC522的RFID读卡器模块的设计和实现需要进行硬件和软件两方面的工作。
在硬件方面，需要设计一个扩展板来连接MFRC522模块和主控。
在软件方面，需要在主控上编写代码来控制MFRC522模块的初始化和数据读取。
通过合理的设计和实现，可以实现对RFID卡片的识别和数据读取功能，满足不同应用场景的需求。
基于RFID-SIM卡手机票自助票务终端的设计和实现
松享受移动 电子票带来的体验 ， 包括手机票购买 ， 手机票信息查
０ 引 言
随着 ２ １ ０ ０年上海世博会的结束 ， 大家不但会想起人 们手持
一
询， 场馆检票 和手机支付等诸多应用功能 ， 涉及的业务也可 以 所 从单一 的手机票类型转 向通用 电子票务的应用。 Ｒ Ｉ —Ｉ ＦＤＳＭ卡具有下述应用特点 ： １ ）适 用与现在市面上所 有 的移 动手机 ， 支持 Ｇ Ｍ、 ＤＳ — Ｓ Ｔ —Ｃ
台票务服务 、Ｉ ＳＭ卡应用 接入管 理平 台 、 机支付 服务平 台 、 手 票
提供商系统 、 商户 、 终端设备和手机用户等组成。其拓扑结 构大
致 如 图 １所 示 。
收稿 日期 ：０ １— ３—１ 。国家科委重大专项 （０ ９ Ｘ ３０ －１ 。 ２１ ０ ４ ２０ Ｚ ０ ０ １ ２） ０
张 张 纸 封 装 的 Ｒ Ｉ 的 世 博 门票 通 过 检 票 机 验 票 的 场 景 ， ＦＤ 但
也有些参观者却拿着手机 ， 手机检票 机前端面 板上轻轻 一晃 在 就进人世博会 场参 观的场景 ， 这就是 以手机为载体 ， 基于 Ｒ Ｉ — ＦＤ ＳＭ 卡技 术及其票务系统购置手机票并使 用手机票 的一 个成功 Ｉ
所示 。
信息需要与 Ｓ Ｉ Ｍ卡应用接入 管理平 台、 手机 支付 服务平 台。手 机票 自助票务终端设备 内嵌 Ｒ Ｉ －Ｉ ＦＤ ＳＭ读 卡器部件 。本文着重
描述该部件关于购票的软件处 理流程 ， 包括 移动手机 票购票 和
手机票 回票等功能 。
３ 设 计 与 实现
３ １ 手 机票 自助 票务终 端设 备 ．
图 ３ 手 机 累 查 询 流 程
手机票售票功能即用户在手机票 自助票务终端从选 择所 需 要购买 的手机票 到最后 手机 票 自助票 务终 端将售 票信 息写 入
基于RFID-SIM卡移动手机票检票终端的设计与实现
／ 连接服务器 ／
／ 置 收 发 超 时 ／
囤
Ｓｃ ｅ ｔｔｓＳｎ （ ｕｒｎＭｓ． ｂｔ ｓａｅ ｉｔ ｃｒｅｔ ｇ ｕＭｅ－ ｏｋｔ ａｕ． ｅｄ ｃ ｒ ｔ ｇ ｐ ｙ Ｓ ｅ Ｍｅｓｇ ，（ｎ ） ｕｒｎＭｓ． ｌ ｓ
图 ５ 火 车 票进 站 脱 机 检 票 处 理 流 程
ｓｇＬ ｎ ０ ； ａｅｅ ， ） Ｍｅｓｇ． ｅｇ ０ ； ｓａｅＬ ｎｔ ） ｈ， Ｓｅ ｅ ｔ ｕ． ｌｓ（ ； ｏｋｔ ａ ｓＣｏｅ ） Ｓｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ Ｍｏ ｉ ｉｋ ｔ ｇ ｉ ｓ ｃ ｙ ｔｍ ｈ ｔ ｉ ｕ ｅ Ｉ Ｓ Ｍ ａｄ ｓ ｔ ｅ ｓ ｃ ｒ ｔｒ ｇ ｎ ｅ ｆ ａｉｎ ｍｏ ｕ ｅ ｅ ｌ ｅ ｔｅ ｂｌ ｔ ｅ ｉ Ｓ ｕ ｈ ａ ｓ ｓｅ ｔ ａ ｔ ｓ ｓ ＲＦ Ｄ． Ｉ ｃ ｒ ａ ｈ ｅ ｕ ｅ ｓｏ ａ ｅ ａ ｄ ｖ ｒ ｉ ｔ ｄ ｌ ，ｒ ａ ｉ ｈ ｅ ｃ ｎ ｉ ｃ ｏ ｓ
号进 行黑名单判 断 ， 如果在黑名单 中 ， 行该火 车票作废处理 ， 进
并把处理结果 通过乘客显示屏 显示并记 录黑 名单交 易记 录； 如
果不 在黑名单 中 ， 主控模 块进行火 车票时 间 、 车次 、 出站等信 进
息判断 ， 确认火车票为已进站票并可 以出站后 ， 检票终端更新火
／ Ｗ Ｎ Ｏ Ｋ网络通信关键代码 ／ ＩＳ Ｃ
Ｉ Ｅｎ Ｐ ｉ ｔＳ ｒ ｅ ｌ Ｐ ＝ｎ ｗ Ｐ ｄ ｏ ｎ ｅ ｖ ｒＰＥ ｅ
６ ３
果通过乘 客显示屏显示并记 录交易记 录。 图 ５为火 车票进站检票处理流程 。
ＩＥ ｄ ｏｎ（Ｐ ｄ ｒｓ． ａｓ（ —ｔ ｅｖｒ ） Ｐ ｎ Ｐ ｉｔＩＡ ｄｅｓＰ ｒｅ ｍ ｓＳｒｅｌ ， ｒ Ｐ
无感支付技术的原理与实现
无感支付技术的原理与实现近年来，随着智能手机、移动支付的普及，无感支付技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
这项技术的出现，不仅提高了支付效率和便利度，同时降低了安全风险和操作成本。
本文将深入解析无感支付技术的原理与实现，为读者详细介绍这一领域的技术特点与发展趋势。
一、无感支付技术的原理无感支付技术的原理是基于RFID射频识别技术和NFC近场通讯技术开发的。
RFID技术在物流、库存管理、身份识别、交通管理等领域有着广泛的应用，其核心原理是为每个物品安装一个电子标签，通过无线电信号进行信息传递，实现物品的追踪与控制。
NFC技术则是一种基于RFID技术的短距离通信技术，可以通过近距离的感应，实现设备之间的数据传输和支付功能。
当使用者将智能手机或银行卡等支付工具与商家的支付设备靠近时，就可以通过NFC技术进行支付，实现真正的无感支付。
二、无感支付技术的实现无感支付技术的实现需要依赖于多种技术手段和协议。
目前，实现无感支付的主要技术包括RFID、NFC、二维码、条码、声波支付等几种。
1、RFID技术RFID技术是无感支付技术的基础，通过无线电信号的方式来识别物品并进行信息传递。
无感支付中，RFID技术主要应用在商家的收银台上，通过读取用户的NFC标签或银行卡，来进行支付操作，同时商家的支付终端会发送支付确认信息到用户的支付工具上，实现双向通讯。
2、NFC技术NFC技术是无感支付技术的核心，是一种基于RFID技术的短距离通讯技术。
在无感支付中，NFC技术可以让用户的智能手机或银行卡与商家的支付终端进行双向通讯，实现支付操作和支付确认，同时还可以实现一些其他功能，如门禁控制、交通出行、智能家居控制等。
3、二维码技术二维码技术是一种将信息编码成特定图案的技术，常用于移动支付中，在支付时扫描商家的二维码，就可以实现支付操作。
相比于NFC技术，二维码技术的优点在于它可以用普通的手机相机来扫描二维码，不需要具备NFC功能的手机。
基于RFID—SIM的手机校园一卡通支付方式设计
功能 ， 根 据学生 的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ 号码直接将信息 通知到学生个人 ， 不 再需
要班长代为通知提高 了办事的效率节约了时间。
５ ． 手机一卡 通网上挂失功能 。大学生活 中校 园卡的丢失会 给我们 造成 经济损失 。有 的学生 在捡到校 园一 卡通的时候不及 时归还失主还 拿他 人 的校 园一卡通进 行消费 。而且 ， 校 园一卡通 的挂失等受地 点和
基础。２ ０ ０ １ 年， 中国通信公 司在深圳 试点将 手机支付 与 彩 票投注相 结
上 下班通过手
职工的 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ全部实 名制 ， 记 录 了学生 和教 职工 的信 息 。学校可 以使用签到机 通过工作站 与校园网的手机一 卡通平 台进行连 接。 另一
移动运营 商做为平 台供商 家和客户使 用 ， 移 动运 营商 可以向商 家
征 收小额的费用来 维持 日常运 行所需成本 。 这套方案 中缺少 金融机构 的介入 ， 不适 合商 家和顾客 间进行大 额 金 钱的流通 。所 以顾 客和商 家在进行 交易 的时候 ， 只能进 行小额商 品
的交易。 三、 手 机校 园一卡通 支付方式设计
合， 标志着手 机支付在 中国发展 的开端 。２ ０ ０ ８ 年， 中国 ３ Ｇ手机 的正式 推出 ， 为手 机支付发展带 来了一个新 的机遇 。 ３ Ｇ手机推 出使手 机支付 应用领域 不再 仅仅 局限于彩 票投票 、 话 费充值等 小额支付 。手机支 付
应用领域 随着 ３ Ｇ手机 推出得 以在各 行各业 中应用 。 二、 基于 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ ｌ Ｍ 的支付方式 设计 Ｓ Ｉ Ｍ卡 可以 与 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ卡相结合 ， 合成 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ 芯片卡 ， 顾 客可 以 在移动 运营商 的营业 厅办理 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ 卡。 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 一 ５ Ｉ Ｍ卡将 Ｆ Ｒ Ｉ Ｄ芯片 与Ｓ Ｉ Ｍ卡相结 合的方式 ， 使５ Ｉ Ｍ具有 了射频 识别功能 。“ Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ通 过射频 信号 自 动识 别 目标对象 并获取相关数 据， 数据交换方 式采用无 源方式 进行， Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ把读 写器发射 的射 频能量转化成 电能完成 安全 的数 据交互 ， 并具有全 天候和防碰撞 的应用特点 ” 。 所以顾客 ， 不需 要在 向移 动运 营商发送 信息 ， 顾 客安装 了 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ — Ｓ Ｉ Ｍ 只需要 将手机 放置 于 ｐ ｏ ｓ 机上 ， 直接从手机 账单 中扣 除相应的费用 。费用将直接传 给商家。
基于RFID技术的小额支付系统的设计
ｔ ｔｅ ｃｒ ｔ ｈ ｏｏｙ ｏ Ｒ Ｉ （ ａｉ ｏ ｈ ｏｅ ｅ ｎｌｇ ｆ Ｆ Ｄ Ｒ ｄｏ ｃ Ｆｅｕ ｎｙＩｅ ｔｉａ ｏ ）ａ ｄａ ｎ ｔ ｏ ｄｔ ｎ ｒｑ ｅｃ ｄ ｎ ｆ ｔ ｎ ｎ ｉ ｇａ ｃ ｎ ｉｏ ｉｃ ｉ ｍｉ ｉ
ｏ ｒｓ ｎ ｍａｌ ｕ ｐ ｙ ｎ ｙ ｔｍ，ｔｉ ａ ｅ ｆｐｅ ｅ ｔｓ ｌ—ｓ ｍ ａ ｍｅ ｔｓｓｅ ｈｓｐ ｐ ｒ ｐ ｔ ｏｗａｄ ｎ ｐｉ ｚｔ ｎ ｅ ｉｎ ｆ ｍａｌ ｕｓ ｒ ｒ ａ ｏ ｔｍｉａｉ ｄ ｓｇ ｏ ｓ ｌ — ｆ ｏ ｓ ｍ ａ ｍｅ ｔ ｓｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｉ ｅ ｈ ｏｏ ． ｕ ｐ ｙ ｎ ｙｔｍ ａｅ ｎ ＲＦ Ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｙ
电子 商 务 作 为 移 动 数 据 业 务 的 主要 形式 ，受 到 了更 多 的关
滓 ， 移 动 小 额 支 付业 务 是 移动 电子 商务 的 一种 业 务 形 式 ， 而
它 的发 展 也必 将 推 动 移 动数 据 业 务 的发 展 。 着 Ｒ Ｉ 术 随 ＦＤ技
的成 熟 以及 带 有 Ｒ Ｉ ＦＤ芯 片 手机 的 出现 ， 文提 出 了一 种 新 本
电子 标 签 由耦 合 元 件 及 芯 片组 成 ， 内置 射 频 天 线 ， 其 用
于 和 阅读 器 进 行 通 信 。Ｒ Ｉ ＦＤ系统 所 使 用 的 电子 标 签 分 为 ＝ ｉ 种： 兀源 标 签 、 源 标 签 与半 有 源标 签 。 无 源标 签 又 称 被 动 有
业 务 已 经 走 进 人 们 的 生 活 ，成 为 大 家 关 注 的
和 电 信 运 营 商 已着 手研 究 如 何 将 Ｒ Ｉ 技 术 与 现 有 或 未 来 ＦＤ
的通 信 系统 相 结 合 ， 发新 的业 务 和 应 用 ， 一 步 丰 富 电信 开 进
中国移动手机支付RFID-SIM卡基础技术方案V1.0.0
中国移动通信企业标准中国移动手机支付R F I D -S I M 卡片基础技术方案版本号：1.0.0 中国移动通信有限公司 发布╳╳╳╳-╳╳-╳╳发布╳╳╳╳-╳╳-╳╳实施QB-╳╳-╳╳╳-╳╳╳╳目 录1. 范围 (2)2. 规范性引用文件 (2)3. 术语、定义和缩略语 (2)4. RFID-SIM概述 (2)4.1. 手机支付业务系统结构图 (2)5. RFID-SIM子系统架构 (3)5.1. 硬件架构 (4)5.1.1. 三芯片实现架构 (4)5.1.2. 双芯片实现架构 (4)5.1.3. 单芯片实现架构 (5)5.1.4. 管脚分布 (5)5.2. 软件架构 (6)5.2.2. RFID-SIM卡软件架构 (6)5.3. 卡片工作状态描述 (7)6. 物理特性 (8)6.1. 主要性能指标 (8)6.2. 格式和布局 (8)6.2.1. 最小接触面积 (8)6.2.2. 尺寸规格 (9)6.3. 触点 (10)7. 电气特性 (10)7.1. 触点电信号描述 (10)7.2. 电压和电流 (11)7.2.1. 供电电压Vcc(触点C1) (11)8. 传输协议 (13)9. 逻辑模型 (13)10. 安全特性 (13)11. 命令功能 (13)12. 文件结构 (14)13. 射频特性 (14)13.1. 频道 (14)13.2. 跳频方式 (14)13.3. 调制方式 (14)13.4. 传输速率 (14)13.5. 输出功率 (14)13.6. 距离特性 (14)14. 扩展功能安全特性 (15)14.1. 支付应用所属安全芯片要求 (15)14.2. 业务安全算法要求 (15)1. 范围本标准规定了手机支付系统中RFID-SIM卡基础规范要求，供中国移动内部和RFID-SIM 卡厂商共同使用。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
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目录摘要： (1)Abstract (1)1、引言 (2)1.1、移动支付的现状及前景 (2)1.2、课题研究的意义 (2)1.3、系统结构框图 (2)2、Mifare 1 S50卡 (3)2.1、Mifare 1 S50卡工作原理 (3)2.2、MF1卡的特性和存储结构 (3)2.3、MF1卡的控制属性 (4)3、读写器的设计 (7)3.1、MF RC522概述 (7)3.2、引脚说明 (7)3.3、特性和功能框图 (9)3.4、读写器硬件电路 (10)4、嵌入式系统 (12)4.1、嵌入式系统和物联网 (12)4.2、S3C2440A的简介 (13)4.3、S3C2440A硬件电路 (13)4.4、开源Linux的移植 (14)4.5、SPI驱动和wifi移植 (14)5、系统软件设计 (15)5.1、系统的软件流程 (15)5.2、读写器的操作程序 (16)5.2.1、数据传输指令 (16)5.2.2、验证指令 (17)5.2.3、读写块操作 (17)5.3、服务端程序 (18)5.4、客户端程序 (19)5.4.1、读卡操作演示 (21)5.4.2、充值操作演示 (22)5.4.3、扣费操作演示 (24)6、总结 (25)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (28)基于RFID移动支付终端的设计与实现陈福林摘要：本设计将ARM、linux的嵌入式技术与RFID技术相结合，对于实现移动支付终端的低功耗、便携式和网络化具有特别的意义。
首先是采用MF RC522芯片设计与制作读写器，实现对Mifare卡的读写操作；其次是使用S3C2440A芯片和linux 搭建嵌入式系统，作为各模块沟通和处理的枢纽；最后是运用开发软件编写服务端和MFC、Qt界面客户端的程序，使得各模块通过SPI和wifi通信的方式协同工作。
结合实物和软件的设计、制作与调试，实现了一个性能稳定和使用灵活的可移动终端系统。
关键词：移动支付；RFID；ARM；linux；wifi；MifareDesign and implementation of mobile payment terminalbased on RFIDAbstract: This design combined RFID technology with embedded technology of ARM、Linux，that will have a special meaning in achieving low-power，portable and networking of the whole system. First, using the MF RC522 chip to design and making the reader, to realize the read-write operation for Mifare card; Second, using the S3C2440A chips and Linux kernel to construct the embedded systems, which serves as the communicating and the processing hub of every module. Finally, using the developed software to write the server and MFC、Qt interface client program makes every module working together by way of SPI, network and serial communication. Combining material object with software designing, producting and debugging, achieving a flexible and stable performance mobile payment terminal.Key words: mobile payment; RFID; ARM; Linux; wifi; Mifare1、引言1.1、移动支付的现状及前景移动支付作为支付手段的一种具有很多的优点，比如消费者可以不必携带巨额资金去消费，不用担心资金丢失被盗等安全性问题。
既满足方便了消费着也可以扩大内需。
它的应用已经涉及到我们生活的方方面面，是我国通向信息化时代的一个必不可少的工具。
移动支付终端种类日益丰富，但与此同时也带来了诸多的问题，比如联网质量差、带宽低，处理能力差，续航时间短等突出问题。
未来移动支付终端会随着国内移动互联网的发展，以及经济技术的进步，朝着多元化的方向发展，比如wifi、3G或4G通信，更为持久的续航和强大的处理能力等方向[1]。
1.2、课题研究的意义随着物联网和移动通信技术的发展，移动支付终端的应用市场潜力巨大[2]。
目前移动支付终端的发展向着便携化、小型化、集成化、智能化和网络化等方向迈进。
RFID和嵌入式作为移动支付终端的两个关键技术，势必也要适应这一趋势要求，即满足长时间的续航、处理和联网等能力，实现一个可以不依赖于场地和网络电缆铺设，以及需要设置多个支付点的应用场景。
然而目前广大消费者使用的银行磁条卡容易被复制，存在很大的安全隐患，未来全国银行卡将推广芯片卡[3]，本课题就选用了Mifare 1 S50芯片卡；再者多数的支付终端都是基于裸机程序的单片机充当的控制系统，无法实现复杂的智能化和网络化的功能。
这些不足使其无法满足上述的发展要求。
正是基于这些考虑，设计一个结合ARM和linux嵌入式技术与RFID 技术的移动支付终端更具有现实意义[4]。
1.3、系统结构框图一个典型的移动支付终端是由射频标签（如Mifare 1 S50卡）、读写器和计算机系统构成。
本设计中使用了Mifare 1 S50卡和MF RC522作为其射频标签和读写器部分，计算机系统可以包含嵌入式系统和PC机。
系统结构框图如图1所示。
嵌入式系统的核心构件是S3C2440A的ARM芯片和嵌入式linux，嵌入式系统与读写器和PC机之间的通信方式分别采用SPI、UART或wifi的通信方式。
用户可以通过嵌入式系统上的触控屏操作QT客户端程序进行支付，也可以通过运行在PC机上的MFC客户端实现支付、充值等人机交互过程，如充值操作。
图1 系统结构框图2、Mifare 1 S50卡2.1、Mifare 1 S50卡工作原理Philips的Mifare 1 S50卡（以下简称MF1卡）是射频标签的一种，内部集成有MCU、8K位的E2PROM和天线线圈[5]。
MF1卡内部的LC串联谐振电路接近读写器识别区域时,可以接收来自读写器13.56MHz频率的电磁波,并在其激励下产生共振，使得谐振电容聚集电荷，电荷通过单向电子泵,送到存储电容中储存起来，存储电容中的电荷累积到2V以上后,就可以作为一个电源向MF1卡供电。
这样MF1卡就可以完成一些基本的功能。
2.2、MF1卡的特性和存储结构MF1卡具有很多优秀的电器特性[6]，参见表1所示。
表1 MF1卡的电器特性MF1卡的16个扇区共有64个块，扇区各有4个块（块0～块3），其中第0扇区的块0已经固化有芯片商、卡片商和卡片序列号码。
扇区的前3个块（块0～块2）为数据块用来存贮用户数据；每一个扇区都有自己的控制属性，这个属性由扇区中的块3决定。
扇区控制块有16字节，前6个字节为密码A，紧接着是4个字节（32bit）的存取控制条件，之后的6个字节是密码B，每个扇区的控制块3结构都是一样的，如下表2所示。
表2 扇区控制块结构2.3、MF1卡的控制属性彼此独立的扇区的密码和存取控制条件可以做相应的修改，因为每个扇区都是独立的[7]。
任意一个扇区的数据块和控制块的读写条件，取决于该扇区的存取控制条件区域中的3bits控制位[8]。
这3个比特位用“Cxy”表示，其中x表示任意扇区中的某块的块号，y表示某块的第几个控制位，对于任意一个扇区而言有表3和表4所示的关系。
表3 控制位定义Cxy表4 存取控制字节中的控制位任意一个扇区的数据块（0扇区的块0除外）的存取控制权限，取决于块3中的3个控制位，以及对应的3个取反的控制位。
当用户需要访问某个块时，会依据3个控制位的设置决定是否需要密码A或者密码B，亦或者不可以操作。
下面通过表5介绍访问权限，表中的KEYA|B 表示密码A或B，NEVER表示不可以操作，其中3个控制位为000的是出厂默认设置。
表5 数据块的存取控制权限上面讲述了任意扇区中数据块的访问权限，下面表6列举了控制块块3的存取控制权限[9]。
对于块3的操作要小心谨慎，以免扇区被锁死！表6 控制块的存取控制权限下面以MF1卡的存取控制字的出厂默认值“FF078069”来分析其对数据块的读写的作用，用Cxy来表示：C01，C02，C03=000；C11，C12，C13=000；C21，C22，C23=000；C31，C32，C33=001，密码A和密码B的12个字节都是0xff。
对应的表4中的具体实例就是表7所示的内容。
表7 块3存取控制位的默认值从表7所示块0～块2，即控制块的3个控制位都是“000”，对照表5知，读写和值操作都是需要密码A或B的。
但是块3，即控制块的3个控制位是“001”，对照表6所示，任何条件下都不能对密码A进行读操作，但是可以在验证密码A的条件下可以读写存储控制和密码B的字节。
3、读写器的设计3.1、MF RC522概述MF RC522是飞利浦公司开发出的一款能耗低、成本低和封装小的非接触式射频芯片[10]。
满足ISO/IEC14443 TYPEA的通信协议和多层应用，拥有的调制与解调技术稳定而高效，为了验证MF1系列产品提供了快速的CRYPT01加密算法，最高速率可以达到424Kbit/s,同时有很好的错误检测（奇偶校验和CRC校验）的能力。
还提供了很多通用的接口，例如SPI、UART和I2C接口，实现了更为方便的操作和功能扩展。
由于上述的这些优点，MF RC522广泛的适用于公交车和食堂刷卡收费，便携式图2 MF RC522的引脚图移动设备和“三表”等应用场景。
3.2、引脚说明MF RC522的引脚参见图2。
MF RC522共有32个引脚，可以分为若干类。
详情参见表8所示。
表8 引脚说明引脚类型引脚名说明电源类TVDD，TVSS（12脚，10,14脚）驱动天线电源还有其他一些引脚不提及。
本课题使用的是SPI接口。
这里我们例举一个MF RC522的一个典型的电路图，如图3所示，本文也是按照这种典型的外围电路的连接方式，不过接口电路采用了SPI接。