从刷卡到移动支付，“花钱革命”背后的关键技术
2021-07-20 15:32:52 来源：与非网 评论：0 点击：
过去20年间，支付技术在全球普及，从早期的磁条卡，到嵌入芯片，银行卡不断升级演进。约2015年开始，支付技术发展速度明显加快，非接触式支付越来越普及，移动支付大行其道。在国内市场，随着微信支付和支付宝盛
过去20年间，支付技术在全球普及，从早期的磁条卡，到嵌入芯片，银行卡不断升级演进。约2015年开始，支付技术发展速度明显加快，非接触式支付越来越普及，移动支付大行其道。在国内市场，随着微信支付和支付宝盛行，二维码支付技术广泛部署。支付技术在多重力量驱动下，生机勃发。
意法半导体（ST）在中国支付市场提供关键硬件和端到端的软硬件平台等方案，可以说是伴随了这个市场的发展。从传统支付手段到移动支付，关键的半导体技术发生了哪些变化？中国金融科技市场的机会和发展前景如何？ST又将如何在中国本土进行合作创新？日前，ST安全微控制器事业部市场应用总监Jerome JUVIN，向与非网等媒体进行了分享。
支付市场新兴趋势
在移动支付快速演进的同时，传统的银行卡支付仍是一个巨大的市场。尽管2020年受疫情影响，市场规模略有下降，但卡发行量仍保持小幅增长。2020年，全球银行卡发行量约34亿张，这背后的主要驱动力就是双界面银行卡在全球的部署。
Jerome JUVIN认为，目前最显著的趋势就是从接触式支付向双界面银行卡的转变，这一转变其实很早就开始了，非接触式支付带给用户的便利性，以及大量收款机等基础设施的出现，使得这一进程大大加快。双界面银行卡是最大的发展趋势，支撑传统银行卡市场不断增长。
此外，银行卡的第二大趋势是指纹识别，这一趋势的动力来自用户体验，并受到手机应用的推动和影响。通过生物识别技术，银行可以在支付时验证用户身份，进一步提升安全性。尽管使用生物识别技术还面临一些挑战，因为卡片中的芯片数量增加，解决方案的成本也会随之提高，但是，双界面+生物识别是银行卡的未来趋势，且发展速度将不断加快。
在移动支付方面，通过微信和支付宝，二维码支付在中国得到广泛应用。Jerome JUVIN认为，即使非接触支付被广泛部署并启用，二维码支付的市场地位也不会变化，因为其用户体验广受好评。不过在北美、欧洲以及南亚等市场，ApplePay、GooglePay、SamsungPay等基于NFC的非接触式支付将得到广泛部署，会继续提高市场渗透率。
非接触技术引领的银行卡变革
在银行卡的演进过程中，非接触式支付技术具有很强的开创性。Jerome JUVIN介绍，从技术角度来看，这是第一次将射频非接触式通信技术与安全芯片，整合进银行卡和 NFC 移动设备中。
非接触式通信技术的引入让支付方式发生了变化，这为用户带来了不同的支付体验，并且可以为银行卡设计新的外观尺寸，因为模块变得更小，更容易集成到尺寸更小的产品中，例如，智能手环、智能手表。此外，指纹识别在智能手机中的应用越来越广泛，为用户带来更高的支付安全性和更好的支付体验。
Jerome JUVIN认为，这些变化为银行业和移动行业带来了很多好处，真正有利于整个生态系统的发展。对智能设备制造商（如智能手机或智能手表制造商等）来说，便于他们开发新的应用、提高品牌粘性、创建新的商业模式等。此外，通过整合嵌入式安全模块和NFC收发器，设备制造商也能开发建设自己的生态系统和商业模式，将安全应用置于手机的核心应用，并能够开发像 ApplePay一样的手机钱包。对移动网络运营商来说，采用非接触支付技术也使他们从中受益，因为新的商业模式产生了新的服务类型，例如移动支付和公交卡等。
ST在银行卡支付的关键技术
Jerome JUVIN介绍，ST智能卡 IC出货量已超过 50 亿颗，跻身全球三大智能卡IC供应商之列；安全微控制器全球出货量已超过140 亿颗，市场排名前三；而在消费级eSIM领域，ST是全球第一大供应商，这些都是ST在支付领域耕耘多年的动力和成果。
据了解，ST在银行卡市场基于三大支柱：ST31硬件平台、JavaCard OS操作系统和STPay-Topaz。其中，ST31 硬件平台基于 ST在射频和NFC领域的研发经验，具有良好的射频性能，而这对于确保互操作性和快速交易时间非常重要。该产品符合认证机构的认证和安全级别要求，例如 EMVCo 和 CUP。它是一款ST完全自主研发的产品，采用40纳米嵌入式闪存技术。
STPay-Topaz实质上是集成了JavaCard OS的ST31 硬件，通过这个软硬件平台，不仅支持全球支付交易规则，且支持各国支付规则。“这对于我们进入亚洲各国的碎片化市场很重要”， Jerome JUVIN表示，“我们还计划通过 STPay-Topaz进军指纹识别支付市场，即在解决方案中增加MCU来实现指纹识别功能，用户可从全球知名的STM32 MCU中选择型号，并与指纹传感器厂商合作。”
对比市场上其他产品，ST31P 硬件和 STPay-Topaz平台最显著的差异化特点是，可以仅用一个参数就能解决不同尺寸的天线，有助于系统集成商将芯片集成到卡中。该解决方案可以适应任何形状，便于芯片集成到其他形状的设备中（例如空间受限的智能手环）。在安全方面，ST也在硬件和软件层级不断升级，开发了各种安全防御措施和系统。
根据ABI预计，到2025年生物识别支付卡市场将达到3.5亿张的总量。这也是ST在智能卡银行市场发展的动力之一。“欧洲已经采取多个推进计划，在试点和首次部署方面处于领先地位。亚洲紧随其后，印度也已开始试点。如果成功，并得到各国监管机构的批准，今年底或明年初应该可以看到一些商用发布。在中国，几家不同的银行也已经对这项技术进行了评测”， Jerome JUVIN表示，“我们正在等待推出指纹银行卡的时机，开发完整的解决方案，以支持今年的试点和明年的商用发布”。据了解，ST31N 就是STPay-Topaz-Bio端到端解决方案中，面向指纹银行卡市场的硬件平台。
NFC支付带来的广阔机遇
移动支付带来了智能手机和可穿戴设备数量达到13亿台的庞大市场，而其中大多数产品都支持NFC 技术。迄今为止，全球大约 55% 的智能手机都有 NFC技术和安全模块，90%的高端智能手机都配备有NFC技术。
特别是在中端手机市场，NFC的份额越来越大。在中国以外的智能手机市场，NFC 技术的增长驱动力源于ApplePay、SamsungPay和GooglePay等移动支付。在中国，华为支付、OPPO Pay和小米支付等OEM支付应用也非常成功。尤其在公交应用的推动下，现在，中国超过125个城市接受手机钱包刷卡乘坐公交；支付宝、微信支付和Paytm等扫描二维码的点对点支付、即时支付，成为亚洲特有的应用现象，在移动支付领域人气非常高。
Jerome JUVIN表示，亚太地区占据全球智能手机市场规模的50%，其中，中国、日本和韩国是发展的重中之重，这三个国家既是NFC等非接触式技术部署最多的地方，并且也拥有亚洲最大的智能手机制造商。
他强调，中国的手机制造商对于ST来说是一个很大的机会，因为手机市场成熟度和渗透率已经达到了一定的水平。目前，中国的手机制造商们正在寻求在国外扩大市场份额，进一步部署钱包支付策略。而这也是ST正在布局的（尤其是通过STPay-Mobile）的市场。
自2021年第一季度起，ST成为全球第二大的NFC供应商。在面向OEM的NFC产品组合中，主要包括ST54平台和STPay-Mobile移动支付服务。ST54单芯片集成了NFC控制器和安全模块，并安装JavaCard操作系统，ST54 平台现已部署在中国大多数的OEM产品中；STPay-Mobile移动支付服务，可提供支付、公交、门禁、数字车钥匙等服务。
Jerome JUVIN表示，在NFC产品方面，ST主要注重：第一，解决方案的体积越小，空间和成本越好；第二，射频性能可以简化互操作性，这对于公交应用和移动支付尤为重要，因为现有的非接触式基础设施往往陈旧且不符合标准，改造基础设施非常困难，因此，设备制造商开发 NFC 解决方案时，需要确保它可以支持各种读卡器；第三，ST提供嵌入式SIM，提供对接多个支付品牌的支付服务，注重以服务为基础。
从传统银行卡支付转向移动支付的挑战？
Jerome JUVIN谈到，从传统银行卡支付转向移动支付带来很多挑战。作为半导体公司，开发和制造芯片是ST的核心业务之一，而进入服务领域则是一次巨大的跨越。ST充分认识到，服务对硬件越来越重要，这也正是发布STPay-Mobile的原因。更为重要的是提升价值链，ST没有单打独斗，而是选择与业内有竞争力、经验和领导力的合作伙伴展开合作。
以公交应用为例，ST在开发STPay-Mobile公交解决方案时，与中国本土开发公交生态系统的雪球科技进行了合作，今年二月在上海世界移动通信大会上正式推出，这是ST与本地企业合作的一个典型案例。
该平台将公交公司与手机厂商连接到一起，对手机制造商来说，ST54安全系统芯片经过全面的功能验证，手机厂商开发出集成了ST54的新手机，就已经通过预先验证，可以缩短开发、测试和系统集成的时间。雪球科技还提供虚拟公交卡生命周期管理，例如，软件安装、充值、买票、退款、备份和恢复，为服务提供商、设备制造商和技术集成商带来了便利，这是加快新技术进入智能手机的关键。STPay-Mobile移动支付平台，能够简化智能手机和可穿戴设备上的公交卡和支付卡的虚拟化应用，并满足此类应用严苛的安全标准。
“对STPay-Mobile其他子品牌，例如，支付、门禁和数字车钥匙等，我们也会采取与STPay-Mobile公交解决方案相同的运作方式。我们面临的挑战非常明显，就是整合生态系统并将其与芯片结合在一起。为实现这一目标，ST将合作伙伴视为战略根基”， Jerome JUVIN表示。
NFC与二维码支付谁将成为主流？
由于手机配置、使用习惯等原因，二维码支付在中国市场越来越流行，甚至是在交通卡领域，很多机器都开始兼容二维码。如何看待NFC与二维码支付的关系？NFC能否成为主流？
Jerome JUVIN认为，两种技术将会互补发展，它们都有助于带来新的移动支付体验，都将推动移动支付的市场接受度，进一步加快移动支付的部署。
他表示，因为支付宝和微信的推动，二维码支付在中国非常成功，这是因为先有电商和通信平台，然后才有手机支付，他们成功地将客户体验复制到手机支付，使得二维码支付在中国非常成功。Jerome JUVIN强调，二维码支付在很大程度上取决于当地的市场环境和生态系统，在中国和东南亚部分地区效果很好，但在其他国家接受度有所不同。例如东京、莫斯科等城市，二维码支付可能就不是最合适的购票技术，因为闸机入口的人流吞吐量非常大。相比之下，无论在智能手机还是在实体卡片上，NFC技术在闸机的支付速度都非常快，这是NFC非接触式技术的优势。
