基于NFC安全支付的智能售賣(mài)系統(tǒng)研究

　　1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架

　　整個(gè)系統(tǒng)包括提供安全存儲(chǔ)載體的NFC卡和NFC卡信息響應(yīng)模塊以及包括控制核心、出貨裝置在內(nèi)的NFC應(yīng)用系統(tǒng)。NFC卡是將RFID讀卡器與智能卡的功能整合、具有安全支付功能的NFC密碼產(chǎn)品;NFC響應(yīng)模塊是與外部NFC卡進(jìn)行信息交互的模塊，在與NFC卡交互信息后，提供安全存儲(chǔ);NFC應(yīng)用系統(tǒng)包括控制核心、出貨裝置在內(nèi)，以單片機(jī)為控制核心，處理NFC響應(yīng)模塊的信息，正確處理信息以后，控制出貨裝置正確出貨[ 1 ]。

　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

　　整個(gè)系統(tǒng)由射頻系統(tǒng)，中心系統(tǒng)和交互系統(tǒng)3個(gè)部分組成。射頻系統(tǒng)主要是由RC522模塊構(gòu)成，可以對(duì)卡進(jìn)行識(shí)別讀卡操作。中心系統(tǒng)主要用來(lái)處理與射頻模塊的信息交互，讓整個(gè)系統(tǒng)得以正常工作。交互系統(tǒng)是由顯示模塊電路，支付系統(tǒng)以及出貨系統(tǒng)構(gòu)成，當(dāng)用戶選擇按鍵購(gòu)買(mǎi)后達(dá)到出貨的目的[2]。

　　2.1 基于收發(fā)一體芯片的NFC模塊設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)采用集成收發(fā)一體芯片TRF7970A和具有主被動(dòng)模式的NFC模塊，TRF7970A是一款頻率工作在13.56MHz的集成模擬器件。其主要功能為近場(chǎng)通信，應(yīng)用十分寬廣。它有3種工作模式：RFID/NFC讀取器、NFC對(duì)等點(diǎn)、卡仿真模式，具體執(zhí)行哪個(gè)工作方式主要根據(jù)引腳電平來(lái)設(shè)置。當(dāng)引腳EN被設(shè)定為高電平時(shí)，穩(wěn)壓器以及振蕩器啟動(dòng)。當(dāng)電源和振蕩器頻率已穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)輸出頻率變?yōu)?3.56MHz。然后單片機(jī)便可以通過(guò)編程來(lái)對(duì)芯片進(jìn)行相應(yīng)的控制來(lái)選擇工作在哪個(gè)工作模式。

　　2.2 基于ARM Cortex-M3的單片機(jī)處理系統(tǒng)

　　中心系統(tǒng)由電源電路、串口電路、最小系統(tǒng)3部分組成。電源電路提供3.3V電壓，使系統(tǒng)正常工作。串口電路中心芯片是SP2328，其作用擴(kuò)展串口通信，來(lái)進(jìn)行TTL電平轉(zhuǎn)換，進(jìn)行外部通信。通過(guò)按鍵系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信息從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)NFC卡相應(yīng)的扣費(fèi)與返錢(qián)功能[ 3 ]。

　　2.3 基于4×4矩陣鍵盤(pán)的交互系統(tǒng)

　　由顯示模塊電路，自鎖電路，矩陣按鍵電路組成。矩陣按鍵在自動(dòng)售賣(mài)系統(tǒng)上起選擇貨物的功能，而顯示模塊電路在自動(dòng)售貨機(jī)購(gòu)買(mǎi)中起確認(rèn)功能，顯示你是否要購(gòu)買(mǎi)所選的商品，開(kāi)鎖電路由繼電器、三極管、二極管、電阻組成，在系統(tǒng)中通過(guò)相應(yīng)命令的發(fā)出讓售貨機(jī)出貨的作用，從而在用戶刷卡后與用戶完成交易。

　　2.4 系統(tǒng)調(diào)試成果

　　整個(gè)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試之后，可以實(shí)現(xiàn)刷卡消費(fèi)出貨的功能，用戶只需要選擇想要購(gòu)買(mǎi)的東西，然后拿NFC卡往刷卡的地方輕輕一貼就可以進(jìn)行消費(fèi)，消費(fèi)成功后系統(tǒng)會(huì)對(duì)NFC卡進(jìn)行扣費(fèi)處理，并且出貨系統(tǒng)相應(yīng)的會(huì)掉出你想要的貨物從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售賣(mài)功能。

　　3 結(jié)論

　　未來(lái)隨著NFC技術(shù)的應(yīng)用，由于NFC技術(shù)相對(duì)于RFID來(lái)說(shuō)具有距離近、帶寬高、能耗低等特點(diǎn)，通過(guò)NFC卡和NFC技術(shù)的結(jié)合，用戶通過(guò)NFC卡就可以更加安全地進(jìn)行付賬購(gòu)買(mǎi)，十分便利。而且NFC技術(shù)在單塊芯片上綜合了非接觸式讀寫(xiě)器、非接觸式卡和對(duì)等功能，依賴讀寫(xiě)器設(shè)備通過(guò)提供電感RF耦合提供電源，使芯片無(wú)需電源。NFC具有成本低廉、方便易用和更富直觀性等特點(diǎn)，NFC在識(shí)別和連通市場(chǎng)之間開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。并且隨著時(shí)代的發(fā)展，人們的收入增加，也代表著人們的消費(fèi)水平能力大大提高。使用NFC卡支付進(jìn)行消費(fèi)必將成為社會(huì)主流。現(xiàn)如今NFC卡支付已經(jīng)應(yīng)用到公交系統(tǒng)中了，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，必將普及到生活的每個(gè)角落[4]。