《手机钱包的业务实现方案设计》9200字

手机钱包的业务实现方案设计TOC\o"1-3"\h\u165621绪论 141481.1研究背景 1139981.2研究意义 1291701.3研究目的 2110102手机钱包的相关概述 267612.1手机钱包的介绍 2109702.1.1手机钱包的概述 246782.1.2手机钱包的价值链 2132362.1.3手机钱包的业务实现方式 388412.1.4手机钱包的技术状况 336172.2手机钱包在3G时代的应用和发展 4201623手机钱包的整体业务实现方案 5162723.1手机钱包的整体构架 5241333.2一般的Felica芯片消费处理业务处理流程 6213063.3系统设计的特点 6214543.4用例处理流程 7316613.5实现 7285223.5.1支付体系硬件设计 7229313.5.2支付体系软件设计 8298683.6与传统手机钱包业务体系的比较 9229334手机钱包的通讯设计 10326224.1手机FELICA芯片与业务服务器之间的通讯 10272884.1.1通讯方式 10173254.1.2业务流程设计 1057964.1.3手机的应用程序功能设计 11146644.1.4FELICACHIP内存使用设计 1172174.1.5设计优点 11313974.2手机FELICACHIP与读写器终端的通讯 11211694.2.1通讯方式 1155094.2.2业务流程设计 12155004.2.3读写器终端应用软件功能设计 12183324.2.4设计优点 13312174.3读写器终端和业务服务器的通讯 13114174.3.1通讯方式 13110384.3.2业务流程设计 14209344.3.3读写器终端应用软件功能设计 1415594.4手机钱包的应用 14883结语 151绪论1.1研究背景我国作为世界第一大手机用户国，手机支付的各种条件正逐渐成熟。近日，易观国际发布报告称，2009年中国手机支付市场规模将达到19.74亿元，从2006年到2009年的年均复合增长率为70.40%。此外，用户规模也将在2009年达到8250万人。在国内,中国移动和中国联通是敏感地察觉到,这种新的商业模式运营再加上中国特有的巨大的潜在顾客和市场规模会产生巨大的经济价值，通过和外国公司的技术合作,国内移动电子商务的发展飞速增长。目前已有包括广东发展银行、工商银行、中国银行、邮政储蓄银行、招商银行在内十多家银行与中国的移动运营商联合开展了手机银行业务。。手机钱包业务作为一种新的移动业务方式,为用户提供方便、快捷、安全、廉价的交易。手机进行电子结算,通过银联卡实时随时的在账户存款。手机钱包业务将会带动移动电子商务和无线金融的发展。手机收费的移动电子商务成为了发展的一种趋势,在消费者的购买行为中,消费者在百货商店和超市等零售店卖场购物时使用手机支付,也是市场未来发展的规律和现代人生活方式的一种趋势。1.2研究意义手机支付在电子商务中是一个重要的组成部分,手机购物、移动彩票、移动证券都在手机支付技术的基础上实现的。手机支付需要充分的发展,才能使电子商务拥有良好的环境。手机支付在中国还处于市场培育阶段，其发展速度比较缓慢,真正有规模而且安全可靠被用户所接受的成功商用并不多。另一方面,人们的消费观念对手机支付这种新的形式还没有完全适应,特别是怀疑其安全性；另一方面,海外旅游必要条件的支付终端和网络还没有成熟。在这种情况下,首先开通小额支付业务是很好的选择。手机小额支付的广泛应用,可以应用于在线彩票、商场购物、餐厅、酒店、支付停车费、医院学校等单位的消费,还有筹款、促销等一些暂时性的收费。市场竞争日益激烈,在城市居民们的手机持有率达到饱和状态后,以及国外运营商的进入会使经营移动通信的利润降低。在这种情况下,移动运营商将不可避免的面临着新的挑战。因此,在如今移动通信和因特网迅速发展的移动信息化时代,手机钱包的技术和应用进行研究有重要意义。1.3研究目的本论文主要分析当前“手机钱包”的业务应用情况,并针对目前移动电子支付通道服务的体系结构的设计、实现与应用进行了研究。整个系统通过Sony公司提供的FELICA非接触式智能卡技术为核心建立从手机与服务器端通信,到手机和读写板通讯等整个服务来实现用户用手机支付的各种商务应用。区别于传统增值业务提供的手机钱包功能,功能更加强大、安全、便于推广使用。2手机钱包的相关概述2.1手机钱包的介绍2.1.1手机钱包的概述手机钱包业务的概念是用手机来代替钱包,从理论上来讲,这很大的方便了用户,由此会成为未来支付业务的发展方向。手机钱包是顾客的账户号码和信用卡支付等结合,具有随时随地为使用中国移动的手机顾客提供支付服务。客户可使用wap、手机短信、语音、k-java、ussd等操作管理自己指定的信用卡的账户,从账户扣费。手机钱包服务支持查手机话费、动感地带充值或个人的财务咨询、购买彩票、手机、IP卡、手机捐款、远程教育、手机用户、公共事业等各种业务。可以用手机完成支付的“商品”包括：一是普通的商品和服务;二是数码音响产品,例如视频、音频内容的下载等;三是手机,例如电影票预订、机票等。2.1.2手机钱包的价值链手机钱包的周期通常的四个部分内容提供商、消费者、支付业务服务提供商(psp)和移动运营商。消费者：拥有移动终端进行业务执行和商品支付的用户。消费者在价值链中扮演的角色是使用手机支付方式注册登记和承认PSP支付行为。内容提供商或零售商：负责销售产品。他们饰演的角色是向psp申请购买、消费者需要认证信息和交付商品等。支付业务提供商(psp):控制消费者、内容提供商零售商和TTP之间的交易流。消费者在(psp)处登记,避免信用卡账户或手机后账户号码等信息的重复输入。psp是网络运营商、银行、信用卡公司或其他收费业务提供商。运营商为支付业务服务提供商和消费者之间的交流提供平台,同时担当第三方,负责对支付业务供应商和消费者的身份进行监视。2.1.3手机钱包的业务实现方式手机钱包业务方式的实现分为两个,一个是通过短信、wap等远程遥控完成支付；二是近距离通信技术实现。(本论文主要介绍这种方式)目前,用手机钱包业务的近距离通信技术RFIDRFID等是一种无接触芯片技术。日本的nttdocom采用的是索尼的felicaic芯片技术,felicaic芯片也是无接触的新技术。未来,蓝牙、ieee802.11等也可能应用手机钱包业务。移入无接触手机芯片和天线是特殊的,它在阅读器通过前摇晃手机支付，使数据、汇票或用户的身份认证信息通过无线电波传输的移动运营商和银行等金融机构。像使用短信和wap方式的用户,通过繁琐的文字输入信息和浏览手机,寻找相应的新闻不仅方便,而且节省了用户的时间。另外,手机支付仍然在没电时也能完成。2.1.4手机钱包的技术状况手机钱包的发展,关于非接触式支付的技术标准路线在现阶段显得尤为重要。（1）NFCnfc技术的开发人员不是诺基亚公司,但至少其对中国nfc手机支付应用是最热情的。2006年6月,中国首次开通nfc手机支付在厦门的实验，诺基亚企业运作革新机构亚洲nfc事业部总监郑昭东激动的表示,这引起了整个产业链的上下游,包括移动运营商、服务提供商和手机芯片厂商在内的移动支付价值链。在厦门实验后,目前nfc正式投入广州市场,在公交车、地铁、出租车、超市等小额消费领域的进行商业试用。实验中,用户可以直接进行手机余额查询，通过中国移动的GPRS网络和相应的银行账户,随时读取交易记录,用手机WAP站点浏览、查询商户的范围和商品信息。SIMpass实际上,在厦门、重庆、广州等几个城市的应用实验外,中国移动还开通了另一个“秘密”试点城市,是被称为“非接触应用的新星”的simpass,试验地点是在湖南移动公司的内部。simpass以nfc挑战者的姿态出现。握奇的simpass是一种双界面、多用途的新型sim卡为中心的非接触应用解决方案,在支持非接触移动支付、电子存折、pboc借记/贷记或其他各种非电信应用的同时,也能实现正常普通的手机卡的功能,并配备各种电信应用“nfc其实是同一目的的实现途径和相反的两个技术。”事实上,SIMpass和NFC模式有共同的思想,都在手机中有基础的RFID(射频识别)技术的芯片和应用支付单设备近距离的实时通讯,连接该SIM卡支付业务捆绑在手机上。只是实现的具体方式,两者会产生差异。首先,基于NFC近距离通信技术,需要更换手机技术的载体。中国手机用户有6亿之多,nfc技术要普及的话,社会的成本非常大,simpass是基于智能卡的技术改造或改变,更易于普及,经济价值也很高,未来的si饰ASS在小额支付以外,也很容易能够实现认证、门禁等一系列应用。另外,simpass和nfc不同的是,simpass技术是基于智能卡的技术，拥有规范的标准,并可以在现有的标准成型上进行改造,项目启动快、成本少。2.2手机钱包在3G时代的应用和发展早在几年前,手机钱包业务就被运营商开展了,但该业务的发展远未达到预期效果。用户对移动支付业务的关注度一般,金融机构对支付业务不感兴趣。日本的nttdocom是发展的移动结算业务成功的技术之一。2004年7月发售的手机钱包业务,在2005年4月底已超过300万用户。nttdocomo的移动支付业务方式和实现价值的共同模式,进行了大胆的尝试,实践了这一尝试的正确性证明。接着,KDDINTT也模仿同样的技术——FeliCa近距离非接触通信技术,于2005年9月开通移动支付业务。felica近距离非接触通信技术在日本盛行。日本的nttdocomo移动支付业务是世界发展的一个最好的例子。2004年7月发售的手机钱包业务,使用钱包功能的手机使用了索尼felicaic芯片的技术。felicaic芯片运用手机、笔记本电脑等移动终端,可以保存个人和企业信息,确认银行账户、信用卡号码等数据。用户用特殊的读法对felicaic芯片的移动终端器摇晃,完成或者购买车票等部分的支付行为。2005年4月底,日本使用该业务的用户超过300万套,这样设置的特殊传播是零售店约2万家。麻烦的是要使用该业务要事先预付费用在手机里,才能消费后,使用限度规定的是470美元。nttdocom。此次注资1000亿日元(9.45亿美元),占三井住友信用卡公司的股票34%，联合三井住友的手机钱包业务,使手机钱包业务得到了完善。docom发售新卡来对三井住友信用卡连接,并取消限制最高消费。三井住友信用卡公司用普通信用卡网络铺设技术,构筑必要的原始基础结构,移动支付信用卡业务在日本全国展开,全日本连锁店都有这种特殊终端的建设,使用户在其所谓的移动钱包手机进行移动支付。3手机钱包的整体业务实现方案3.1手机钱包的整体构架移动电话:在移动电话内嵌FeliCaChip，并且开发电子钱包和电子影票等商务应用程序，实现用户的充值和消费功能。Felica用的服务器:主要用来处理和FeliCaChipclient端的业务数据通讯以及服务器端的业务处理程序。业务用的服务器:主要用来处理相关电子钱包和电子影票等业务处理相关的管理平台的密钥管理以及处理数据明细等管理。Real处理用终端:通过读/写器读取felica芯片的数据明细并且将消费处理的数据传递给业务管理的服务器，并且包括相关的数据和业务明细处理程序。图1整体系统组织架构图3.2一般的Felica芯片消费处理业务处理流程图2业务处理流程图一般流程的处理流程图如图2所示，主要流程如下：从Felica芯片读取相关的请求验证数据发送给控制器，控制器传送业务服务器。业务服务器将验证Felica芯片存在结果返回。控制器处理相关的业务消费数据，将消费数据写入Felica芯片和传送给业务服务器同步用户数据。通信的时候通过密钥处理将相关的业务数据在Felica芯片和业务服务器间进行加密通信。密钥的保存、移动电话上跟FeliCaChip的认证、通信数据的加密(FeliCaLogic)由Server端的FSS,SAM进行。3.3系统设计的特点（1）能够使用价格便宜的USBR/W，密钥保存、加密功能已有现成的产品。（2）能够进行FeliCaChipMemory上Value与Server上的Value的一致性检查。（3）在终端发生处理异常时、或万一Value被伪造能够发现。（4）由于服务器上保留有数据、丢失、故障时能够Recovery(再发行)。3.4用例处理流程（1）用例：将内嵌FeliCaChip的移动电话、在店铺连接R/W的终端上刷一下、进行电子Money的结算/电子Ticket的入场。（2）具体的FeliCa处理：认证：对FeliCaChipMemory内的FeliCaSystem及电子Money/电子TicketArea，利用设定的“密钥数据”及”加密数据”、进行FeliCa的”相互认证”处理。读取/写入：读取(Read)电子Money/电子TicketArea里保存的Value、进行结算数据/入场数据的写入(Write)o（3）其他处理:Server侧保持数据的一致性check：将R/W处理的明细数据传送给管理Servero(Realtime/batch)。3.5实现该系统设计应用于实现手机支付购买机票的整个“手机钱包”架构体系。3.5.1支付体系硬件设计(1)、支付体系设备硬件设计遵循的原则:保障系统的整体数据网络安全性。功能逻辑的模块化管理。充分发挥各个服务器的使用效率。实际应用中开发维护的方便性。潜在的升级、扩容需求.(2)支付体系硬件系统组成整个支付体系主要由以下部分组成:移动电话终端SonyFelica芯片Felicaserver服务器业务明细处理服务器读写器数据统计后台服务器数据库服务器Real处理数据终端平台监控维护终端3.5.2支付体系软件设计(1)系统环境:服务器操作系统采用linux手机系统开发环境用j2me数据库采用Oracle数据库终端处理软件使用windows系统xpsp2版本设计的优点如下:j2me是最常用的手机系统环境，能够适配大部分机型。服务器采用linux确保服务器的安全和稳定性。oralce数据库确保处理海量数据以及数据的安全性。终端软件Windows界面操作方便，便于推广使用。基本上可以满足绝大多数的业务量需求。(2)手机处理模块通过HTTP协议实现手机上和机票业务服务器之间的数据通讯，并且实现手机读写芯片的功能，实现机票充值的友好用户应用界面。设计优点:便于开发友好的手机终端界面，适配大多数机型。程序效率高，直接读写芯片数据，实现手机和业务服务器的数据同步。业务移植方便，无需重新开发已有的业务逻辑，代码复用率高。业务修改方便，可以为特殊的用户群定制特殊的业务应用。Real终端处理模块通过读写器、手机芯片读取的信息,进行相应的业务的明细数据处理以及业务管理在服务器、手机芯片之间实现数据同步。处理模块主要是基于felica手机芯片公司的界面,提供消费信息以及业务的数据处理平台进行消费明细的业务处理的应用。技术上主要是windows+oracle的开发。消费信息通过加密处理业务管理服务器的数据传输,并且在同期业务处理的信息重新在读写器的手机芯片中载入。（4）机票业务管理服务器模块业务管理服务器是对手机芯片中的数据利用设定的数据“钥匙”、“数据加密”,felica提供的“相互认证”确保数据的真实性和可靠性。在业务处理过程的交易明细发送业务管理服务器一致检查。（5）业务管理系统对应机票订单,制作一套业务BS模式的业务管理系统,机票业务人员通过该系统完成业务信息的输入、修改、删除、更新等操作,方便用户交易的管理。（6）业务客服查询系统对客服部门制作一套信息系统,采用ss模式,提供了用户查询的历史记录、奖品信息查询等多个呼叫所需的信息查询服务。提高客服的工作效率。（7）数据监控机制系统把业务消费明细,实时发送到服务保存管理器中检查可以保证数据的一致性、数据恢复和查询。系统对消费的结果,通过邮件发送到消费者的接口,保障交易通过。3.6与传统手机钱包业务体系的比较同传统的手机钱包业务体系相比，具有以下优势:传统手机钱包业务主要是使用手机短信、语音、WAP、K-Java等操作方式来实现金额的支付。这种传统的方式本身有很多的不便利性，用户必须输入繁琐的文字信息或者浏览手机寻找相应消息。而且在安全性方面存在很大的隐患。本文设计的业务系统是移入felicaic芯片的手机,是用特殊的方式将数据、汇票或支付用户的身份认证信息通过无线电波传送到移动运营商、银行等金融机构。不是短信、WAP等方式,用户在输入繁琐的文字信息和浏览手机,寻找相应的新闻,二来也方便了用户节省了时间,另外,手机依然能关机支付。一样延伸了IC卡的应用范围,同时有效解决了移动支付的便利性和安全性的问题。4手机钱包的通讯设计4.1手机FELICA芯片与业务服务器之间的通讯4.1.1通讯方式手机主要通过j2me提供的基于HTTP的高级Internet协议，使移动电话能以Client/Server方式直接访I’edInternet的全部信息，从而使得不同的Client访问不同的资源。http协议:http协议是无状态协议。申请立即发送,理想的情况是没有处理的延长。但是延时是客观存在的。由于http无状态的,所以发送请求和响应消息如果不成功的话,任何传送的消息都无法保存。http工作机制是响应,最简单的情况下,一个用户输入网站地址,但实际是发送一个请求,请求网页浏览器反返(响应）。GETGET请求返回以URL形式表示的资源，当用户输入一个简单的URL时，就是使用GET请求。Web设计中，GET请求也可以运送querystring，不过是依靠在URL后面添加字符串完成的。HEAD除了服务器禁止在响应中发送消息体外，HEAD和GET完全一样。HEAD请求HTTP头所包含的信息与GET请求的响应中的信息相同，HEAD请求还可以获取请求暗指的消息的有关元信息。（3）POSTPOST请求将表单体作为一个整体发送。实际上POST请求的功能是由服务器决定的，而且通常依赖于Request-URI相连接的应用程序GET,POST提交表单的不同之处是GET显示了表单的信息，而POST连同请求消息体一起发送表单。4.1.2业务流程设计（1）用户使用应用手机终端程序操作相应服务需要的充值、查询余额等各种应用操作。（2）根据用户的应用操作，应用手机终端程序和Felica业务服务器通信，传输用户充值数据等请求，业务服务器做相应的用户业务数据处理，并返回给用户终端。（3）用户终端通过业务服务器返回的数据，写入Felica芯片中，保持数据的一致性。4.1.3手机的应用程序功能设计（1）充值功能:用户输入用户名、密码，以及需要充值的金额，提交即可。（2）查询余额功能:通过读取Felica芯片读取用户的余额。（3）交易查询功能:通过与业务服务器通讯，将相关的消费记录读取出来。4.1.4FELICACHIP内存使用设计walletservice是为手机钱包设计的。它的功能有存储减去指定的数，返回上一步减去范围的数。重要的功能之一是支持退回。当计算的数据被存储在IC卡里时，实际上你能够执行退回功能用在任意结构的service里，但是walletservice的设计提供给你更多的安全性和统一性。4.1.5设计优点便于开发友好的手机终端界面，适配大多数机型。程序效率高，直接读写芯片数据，实现手机和业务服务器的数据同步。业务移植方便，无需重新开发己有的业务逻辑，代码复用率高。业务修改方便，可以为特殊的用户群定制特殊的业务应用。4.2手机FELICACHIP与读写器终端的通讯4.2.1通讯方式NFC(NearFieldCommunication)由(RFID)无线射频识别技术及及互联互通技术整合演变而来，是一种用于近距离无线通信的技术，由索尼和飞利浦共同开发。2002年，NFC被批准成为ISO/IECIS18092国际标准，此后还被批准为ElICA-340标准与ETSITS102190标准。NFC标准与ISO/IEC14443和ISO/IEC15693非接触式IC卡兼容。也就是说NFC标准兼容Philip的MIFARER和SONY的FeliCa标准。Philips在非接触IC卡方面已是业界的领头者，其Mifare芯片卡技术广泛使用在世界上几个大型交通运输系统上，也使用在VISA信用卡等金融服务上。而Sony的FeliCa芯片卡技术在中国香港及深圳、新加坡、日本的市场占有率非常高，主要也是应用在交通及金融机构。由于NFC涵盖这两种技术，因此可同时与Sony的FeliCa及Philips的Mifare规格兼容。两种技术的融合，将可以扩大非接触IC卡的应用范围。FelicaChip采用NFC进行手机FelicaChip与读写器来通讯。RFID:RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，即无线射频识别。常称为感应式电子晶片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码，等等。RFID系统组成:标签(Tag):由祸合元件及芯片组成，每个RFID标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，俗称电子标签或智能标签；读取器/读写器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；天线(Antenna):在RFID标签和读取器间传递射频信号。一套完整的系统还需具备:数据传输和处理系统。RFID电子标签:有源，无源，半有源半无源标签.rfid的原理是标签进入磁场后,接收解读器的电波信号,感应电流所获得的能量发送存储芯片产品信息(passive15,无源标签或被动),或者主动发送某一频率的信号(active15,有源标签或主动);解读器读取信息的解码后,中央信息系统相关数据处理。RFID技术:RFID无线射频识别是一种非接触射频自动识别技术的射频信号,通过自动识别目标,目标对象相关数据,识别工作,工作是人工的介入,适应各种恶劣的环境。rfid技术能同时识别可识别高速运动物体的电子标签,操作快捷方便。4.2.2业务流程设计（1）用户用手机Felicachip在特殊的读写器终端前晃动。（2）将支付数据、票据或者用户的身份认证信息通过无线电波传输到读写器，读写器传输到电脑终端处理软件。（3）开发的终端应用处理软件将业务数据传输到相应的业务服务器同步数据。终端应用处理软件再将相关的余额等业务数据通过读写器，写入手机的FelicaChip中同步数据。4.2.3读写器终端应用软件功能设计1、读取功能:通过读取用户手机Felica芯片的数据获取到用户的认证以及业务相关的数据。2、消费交易功能:扣除消费金额，以及处理金额返回等业务处理的功能。3、写入功能:将相关的用户消费后用户的余额写入到用户手机的Felica芯片中。4.2.4设计优点felica技术制造的信用卡很难被查明或伪造，技术可以确保数据的接收信号高速和发送过程中安全。数据几乎无限次的重新被写入。另外,其使用的便利性使许多人的不便使用被省去。终端通过读取读写器的手机用户数据,然后通过密码控制,得到用户的操作,方便实用,而且用户数据的安全性较高。4.3读写器终端和业务服务器的通讯4.3.1通讯方式读写器终端通过常用的在Windows下MFC封装的基于Socket通讯处理。Tcp/Ip协议简介如下:TCP协议和IP协议指两个用在Internet上的网络协议Tcp/Ip协议进行(或数据传输的方法)。它们分别是传输控制协议和互连网协议。这两个协议属于众多的TCP/IP协议组中的一部分。TCP/IP协议组中的协议保证Internet上数据的传输，提供了几乎现在上网所用到的所有服务。这些服务包括:电子邮件的传输，文件传输，新闻组的发布访问万维网。在TCP/IP协议组分两种协议:网络层的协议，应用层的协议。Windows下socket通信介绍:套接字(Socket)最初是由加利福尼亚大学Berkeley分校为UNIX操作系统开发的网络通信接口，随着UNIX操作系统的广泛使用，套接字成为当前最流行的网络通信应用程序接口之一。90年代初，由SunMicrosystems，JSBCorporation,FTPsoftware,Microdyne和M