智慧城市 城市智慧化居民一卡通建设方案V1.0

智慧城市城市智慧化居民一卡通建设方案文件编号202XQK011/BT-ZTA-QK011文件状态[]草稿[√]正式发布[]正在修改当前版本拟制日期审核日期目录TOC\o"1-3"\h\u20467城市智慧化居民一卡通 18776第一章项目概述 3316371.1.项目背景 3268521.2.需求分析 440971.2.1.公共交通系统需求 5321211.2.2.公用事业需求 6155751.3.市场规模 65853第二章建设方案 8292102.1.建设目标 8203292.1.1.一卡多用 8106502.1.2.公众支付功能 9182042.1.3.一卡通业务集中供应 989622.1.4.统一管理 920432.2.整体架构 9279712.3.中心平台架构 12179872.4.卡片设计和选型 13127002.5.终端选型设计 1710807第三章商业模式 19181663.1.投资成本 19308393.2.商业模式 19149503.2.1.客户自建模式 20266773.2.2.平台租用模式 20243533.2.3.运营分成模式 2110180第四章成功案例 22313224.1.湖北手机支付项目 2279454.2.河源手机公交卡项目 23137854.3.广东工行手机支付项目 2351834.4.北京一卡通项目 24项目概述项目背景随着我国电子化支付水平的提高，人们代发工资、购物消费、各类缴费、交通、旅游、就医、社保和各类社会管理都大量的通过各类电子卡片来实现。这样就造成一个人或一个家庭拥有大量的、不同标准的各类卡片，对于个人管理造成了麻烦。同时由于卡片标准不同，各行业就必须重复投入不同的受理机具，这样就造成成了大量的社会资源浪费。社会上大量出现的各种行业卡如购物卡、交通卡等等，企业作为发卡单位缺乏有效的资金监管，资金一旦出现投资亏损、捐款逃跑等问题，将引发一系列社会问题，严重的还可能形成社会不稳定因素。磁条卡防止风险能力较弱，大量的风险欺诈出现，推广居民一卡通是必然选择。推广居民一卡通有利于城市信息化的重组和优化社会公共服务流程，可实现跨部门、跨地区的资源整合与信息共享，方便市民的生活，提高政府管理效率和服务水平为目标，整合公共交通、教育、社会保险等公共服务领域的社会资源，为市民提供方便快捷的政府服务，以及消费、电子支付的应用平台和管理服务平台。居民一卡通作为集储蓄、消费等功能的电子支付产品，涉及居民生活各个领域的消费支付和身份认证，能够完成各行业的快速结算和支付。将公共交通、公用事业、金融应用等多张卡的功能集成到SIM，实现一个手机刷公交、缴电费、超市景点小额支付等一系列功能。通过居民一卡通的实施，避免了各行业重复投资，为市民提供了快捷的服务。需求分析居民一卡通的应用方便，市民持有集成支付功能的SIM卡，通过手机就可以在商场、超市、餐饮等小额消费领域以及公交、出租、水、电、气、有线电视等公共事业领域快速付费，可以方便地进行身份验证及各种相关信息查询，最终实现城市公共事业各项应用的互联互通。居民一卡通的应用领域包括：公共交通：公交、地铁、出租、长途客运、路桥收费等。公用事业：水、电、天然气、通讯、有线电视收费等。金融应用：圈存、消费、取现、转账等。其他消费：汽车加油、小区物业缴费、商城、超市、便利店、旅游景点、小额支付等。公共交通系统需求以公交为例，描述公共交通系统对居民一卡通的需求。目前城市公交的管理方式大多为人工售票和无人售票的方式，支付方式有：现金、投币、月票等；这些方式都存在一定的弊端，包括假币、残币、找零、伪月票、过期月票等问题；同时不能准确、及时的获得乘车收费数据。停留在完全人工管理的阶段。对于公交系统而言，需求集中在以下几点：交易处理快速、简单、快捷无误；可靠性高，交易准确；交易量比较大，交易终端使用频率高；终端要求维护简单、维护费用低；读写机具抗干扰性强；支付方式安全性高，防伪造、防攻击；系统效率高、管理和维护费用低；交易金额比较小。公用事业需求以电力缴费存在的问题为例，阐述公用事业对居民一卡通的需求。当前，电力用户，尤其是广大农村用户，普遍存在着交电费难的问题。居民如缴纳电费，需要到供电部门的营业大厅或者代售点办理业务。一方面，电力用户需要排队，准备现金或者银行卡。另一方面，电力收费人员要核对现金、刷银行卡进行收费，缴费时间较长还容易出错。在月底月初集中缴费期间，此现象尤为明显。电力公司和广大的电力用户的迫切希望一种方便快捷的缴费方式。与缴纳电力类似、水费、燃气费、有线电视费同样希望推出一种方便的缴费方式来提高缴费的效率。另外，景区门票的销售、超市小额购物等公用事业的推广对手机支付有需求。市场规模在XXXX省内，居民一卡通涉及较多行业，以公交行业为例阐述居民一卡通的广阔前景。从上述调研数据分析，全省公交日均乘客人次为464.4万人次，可见，在公交车上推广居民一卡通，使用手机进行刷卡的行业应用有广阔的市场空间。随着公交公司信息化水平的不断提高，在以公交车为代表的居民一卡通，市场规模将会逐步扩大。建设方案建设目标居民一卡通的总体设计目标是建设一个以清算系统为中心的一级平台，以具有支付功能的SIM为载体，以小额消费支付业务为基础，连接公交、出租车、加油站、停车场供水、供电等二级结算系统的网络信息系统，实现在众多领域的“一卡多用”，市民拥有居民一卡通后可用于乘坐公交车、出租车和路桥收费等，实现电子化收费，方便迅速，省却找零不便等诸多麻烦；同时，居民一卡通还可以用于水电煤、超市小额消费等领域，为市民、企业、市政部门以及其它商业组织提供方便快捷的支付、结算和服务，提高管理水平。面向公众用户提供支付业务应用功能，面向行业用户提供一卡通业务应用功能。一卡多用利用同一张卡片（RF-SIM卡），根据用户使用需求，支持开通不同的支付业务应用功能。卡片内置不同的应用区域（多钱包），一张卡片即可实现小区、企业刷卡业务，也可作为公交卡，银联卡进行使用只需要一张就能满足不用应用领域的支付业务需求。公众支付功能面向公众市场提供电子缴费，移动支付等诸类公众支付业务应用功能。一卡通业务集中供应针对一卡通业务，建立全省统一的集中一卡通业务应用平台，行业用户无需再单独建设平台。只需要根据需求，配置应用模块。通过前置管理终端接入，即可实现手机一卡通业务的快速部署。统一管理所有支付业务应用功能的管理，查询均由统一支付平台进行统一管理。统筹全省卡片信息，终端信息等。整体架构居民一卡通系统具备多级层次体系结构及清晰的数据处理流程，其中包括在运营中心的“一级平台”、在公交公司以及代理机构运行的“二级平台”和“三级平台”、使用“一卡通”系统的市民构成的“用户平台”。总体结构如图1所示。图1居民一卡通整体架构在运营中心运行的系统“一级平台”负责整个系统中软硬件基础平台和网络的正常运行。“一级平台”中设置了多个系统数据库，主要包括“充售数据库”、“回收数据库”“清算数据库”和“查询数据库”、。“一级平台”中的功能模块涵盖了居民一卡通运营过程中所涉及的业务流程，包括：卡片档案管理、充售管理、数据回收管理、系统监控与管理、清算管理、结算与划拨管理、客户服务管理以及统计分析与查询等功能。“一级平台”中的行业接口按照应用单位行业划分，每一种行业接口都可以支持多个独立公司和代理银行网点，其中“小额消费接口”还可支持超市、商场、报亭等各种规模的商户开展手机一卡通消费。系统“二级平台”支持各应用单位开展手机一卡通业务，配合“一级平台”进行资金清分和结算，提供消费数据信息，为应用单位在运营决策提供准确的数字依据，以降低成本、提高效率、提升服务质量。“二级平台”中对应的公交、出租等应用单位具有较复杂的组织结构，因此相应的信息需求和信息处理过程都较复杂。系统针对这些行业企业提供了“三级平台”，负责公交分公司、出租车公司车队、医保社保和个人等结算单位的消费数据采集回收以及营运收入的分配划拨等业务。系统“用户平台”为广大市民提供了丰富的手机一卡通消费环境，通过这一平台可以完成手机与各类机具的信息交换，实现“一机在手，生活无忧”。另外，系统基于互联网络直接为市民提供Web查询服务，可以完成在线业务咨询、业务受理和信息查询功能，提升系统的服务质量。涉及Web查询的数据库和应用软件相对独立，以保证系统的信息安全。中心平台架构根据居民一卡通“一卡多用”业务发展的规划，使用年限至少为5年的业务发展需要，按系统支持日300万笔交易处理能力计算，作为系统配置依据，并且将“成熟可靠、主流先进”作为整体技术产品选型方案的原则，建设集中平台。居民一卡通中心平台计算机系统进行设备选型和配置，包括：服务器、存储设备、管理工作站、打印机、UPS等设备。中心平台结构计如图2所示。中心平台计算机系统由清算中心主机、磁盘阵列、磁带库、存储交换机、通信服务器、报表服务器、管理工作站、网络打印机等IT设备组成，通过核心网络交换机构成的清算中心核心交换网和存储交换机构成的存储局域网相互连接，形成整个清算中心系统。图2中心平台结构图卡片设计和选型系统平台同时支持：NFC、SIMPASS、RFSIM三种主流技术。针对目前XXXX省需求现状，推荐在公众支付应用领域采用RFSIM卡。在行业一卡通应用领域，采取2.4GHzRFSIM卡与13.56MHzSIMPASS卡同时应用的的双频方案。（1）2.4GHzRFSIM卡片设计RF-SIM卡是可实现中近距离无线通信的手机智能卡，专利技术是一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。它的最大特点是不需换手机，现有手机换一张智能卡后就成了类NFC手机，使用的频率是2.4G，通信距离可在500CM内自动调整，单向支持100M(数据广播)，RFSIM卡在逻辑上分为标准SIM功能(GSM11.11，11.14)部分组件和模拟MifareOne逻辑加密卡的数据机制。（符合PBOC2.0以及EMV电子信用卡的规范要求）组件。SIM卡部分用于正常的手机移动通讯、鉴权，仅用作与手机的物理连接。内置软件用于管理高安全度的RF-ID、基于mifare模拟逻辑加密卡、可内置e-credit电子信用卡、EMV电子钱包等。使用微型RF模块并通过内置的天线与外部设备通讯。如图3所示：图3RF-SIM卡芯片SIM芯片与2.4GHz芯片融合；形成具备射频通信能力的2.4GHzRF-SIM卡；RFSIM卡通讯特征：使用2.4G频段,自动选频；通信速率1M，高可靠性连接与通信；支持自动感应和主动出发连接两种通信方法；双向通信距离500CM内，可以根据应用设定；支持STK菜单进行通信距离调整；单向数据广播（半径100M）；刷卡感应功能可自行启闭（节电）；数据空中传输自动TDES加密，防窃听数据，刷卡时双向认证；支持通过空中写卡的方式更新STK菜单。2.4GHzRFSIM卡存储划分：射频应用存储规划图4RF-SIM卡区域划分通过存储区域标识符区分不同应用的存储空间。在不同应用的POS终端上仅能读取不同存储区域的信息，实现一卡通多用的功能。（2）13.56MHzSIMPASS卡13.56MHzSIMPASS卡通信特征：容量为8K位EEPROM；分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位；每个扇区有独立的一组密码及访问控制；每张卡有唯一序列号，为32位；具有防冲突机制，支持多卡操作；无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路；数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次；工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)；工作频率：13.56MHZ；通信速率：106KBPS；读写距离：10cm以内（与读写器有关）。终端选型设计应用终端同时支持2.4GHz，13.56MHz两个频段。能够单独内置2.4GHzRFSIM配套读卡模块或13.56MHz读卡模块。能够同时内置并联2.4GHzRFSIM配套读卡模块和13.56MHz读卡模块，实现双频应用。能够外接读卡模块。支持单独外接2.4GHzRF-SIM配套读卡模块或13.56MHz读卡模块；支持同时外接2.4GHzRFSIM配套读卡模块或13.56MHz读卡模块。终端支持硬件加密。终端参数要求如下：要有两种消费方式：自由金额消费、定额消费；通过软件实时采集POS消费明细；手机一卡通卡内数据要进行备份，数据要有校验功能；POS机内的消费明细要有备份；POS机支持TCP/IP方式（RS485方式备选）；POS机要具有黑匣子数据保护功能以保护数据安全；POS机要具备查询本台POS当天营业额的功能；POS机在消费时能同时显示卡内余额和消费额；POS机要自带后备电池，可以在断电或移动情况正常使用；POS机在脱机情况下能存储至少16000条明细记录；POS机能存储250个临时黑名单和7000个正式黑名单；对特殊场景POS可提供专用票据打印，作为消费凭证。商业模式投资成本以石家庄公交为例，投资情况如下：平台的搭建，车载机具设备的改造，后台设备及应用软件的购置：1023.8万元；SIMPASS卡成本（按发展10万户，卡成本80元/张计）:800万元；宣传成本：150万元；客户刷手机乘车交通补贴（按0.4元/次，月均刷卡40次，补贴3个月）：480万元；总计投资金额为2453.8万元，根据我们测算发展10万G网或者3G用户年收入贡献2160元。预计回收期为14个月。商业模式居民一卡通项目运作的模式主要有三种，分别为客户自建模式、平台租用模式和运营分成模式。客户自建模式此模式公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市等客户出资进行项目建设，包括数据中心平台搭建，手机小额支付消费POS机，车载POS机等设备的投入，公司提供手机2.4GHzRFSIM、13.56MHzSIMPASS等卡的投资，客户支付卡的投资。适用于客户信息化建设需求迫切，且已申请或落实资金来源的情况。该模式下，各合作方商业关系简单，项目实施快，运营商无需过多的资金投入，不必承担项目运营风险，可通过收取月功能费、卡费用的形式，参与居民一卡通建设工作，收入稳定。平台租用模式此模式由运营商出资建设数据中心平台，手机小额支付消费POS机，车载POS机等设备的投入，公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市以租用或分期回购的方式使用，运营商在一定期限内回收成本并盈利。客户降低资金投入门槛，按月（年）支付定量费用，运营商从仅提供手机2.4GHzRFSIM、13.56MHzSIMPASS等卡的服务，扩展为提供应用服务，拓宽收入来源，同时具备主导能力，逐步形成品牌优势。缺点是运营商需要先期投入一定资金，资金回收可能会有一定风险，并需要运营队伍支撑。运营分成模式此模式运营商提供接入类产品服务，公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市等单位、运营商或第三方进行项目（子项目）的投资建设，第三方可以为政府（宣传）部门、平台提供商、传媒公司等，投资项目运营产生的广告、招商类收益，由公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市等单位及投资方按比例分成，用于投资方成本回收并盈利。项目运作按照商业化运营模式，借助合作优势，减轻投资压力，增强后期产品开发能力和市场拓展能力，提高运营效率。投资方可与公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市等单位共享信息系统和发布平台，为双方提供服务。运营商可为双方定制系统功能，提供丰富的广告投放或信息宣传服务，共享收益。缺点是不容易寻找到合适的第三方，并且由于多方参与，协调平衡各方利益有一定难度。各市公司根据与当地公交公司、出租车公司、电力公司、自来水公司、超市的接洽情况，综合考虑客户资金、网络运营、市场竞争、投资风险等多方面因素，在确保项目盈利的前提下，选择适合本地的运营模式，确保成功获取项目。成功案例湖北手机支付项目湖北的手机支付采用的是一种新型的、具有RFID功能的SIM卡，是普通SIM卡内部集成有2.45GHz射频通信模块并包含及兼容普通智能卡功能的新型手机智能卡，从而打破了传统SIM卡只用于手机通话的观念，使得个人用户既可以通过SIM卡来继续获得传统通信服务，又可以利用手机中新的近距离无线交互能力参与各类移动支付活动，如：手机门禁、考勤、公交支付、电子票务等。对比NFC、SIMPASS等类似技术，RFSIM技术的最大优势在于把RFID技术与SIM卡技术完全集成在一张SIM卡上（包含天线等）。NFC需要更换手机，SIM-PASS的天线线圈需要外接出来，由于电池遮挡等因素，无法适用于大部分手机。而RF-SIM用户无需更换手机，在手机插上RF-SIM，即能使绝大部分的手机完成无线射频通信。“这将是湖北利用手机载体推行家庭账单电子化、手机支付便利化、账单通知信息化服务的一个里程碑。”对于推出手机进行各类账单推送式支付的服务方式，湖北有关负责人表示，手机缴费功能使手机从原来单一的通信工具衍生成为一种新的支付工具和账单载体，手机电子账单和支付，极大方便了市民“随时、随地、随身”完成账单支付的需求，也契合了当前IT前沿技术的“便捷、节约、环保”的发展趋势和服务理念。湖北计划与一些银行合作，将来用户逛超市、买演出门票都可以实现手机支付；也将推刷卡手机，去麦当劳、星巴克将很快可以“刷手机”买单。河源手机公交卡项目2010年8月1日，河源携手河源市绿都公交公司推出“手机公交卡”业务，用户可在河源市区10条公交线70多台公交车上通过刷“手机公交卡”进行乘车。为使广大消费者更好地了解手机公交卡，河源举办了一系列的宣传推广活动，活动以用户购买号码卡或老用户进行充值送手机公交卡为主线展开活动。在手机公交卡推广前期，“手机公交卡推广大使”对消费者展开问卷调查，对消费者的意见和建议进行反馈，使手机公交卡能够最大限度地满足消费者的需求。推广期间，“手机公交卡推广大使”更是活跃在公交车上、各个车站站点上、大街小巷等地，向广大消费者进行宣传推广。在推广大使的努力下，此次活动得到了广大消费者的积极响应。广东