Android內建NFC 手機付款應用見月明 - 懂市場 - 新電子科技雜誌

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Android內建NFC 手機付款應用見月明

2011/1 王智弘/林苑卿
智慧型手機的蓬勃發展,讓各式各樣的應用得以在手機上實現。而眾所期盼的行動付款應用,在Google將NFC功能內建於Android 2.3版作業平台後,也快速引爆市場商機,並吸引生態系統內的相關業者傾力展開布局,讓智慧型手機變身電子錢包的夢想越來越近。
在長達4年多的推廣後,手機行動付款應用終於將開枝散葉。尤其在Google於最新一代Android平台中原生支援近距離無線通訊(NFC)功能,與北美三大行動電話營運商將合資建立行動付款服務系統,以及諾基亞(Nokia)等手機製造商全力支持下,手機內建NFC行動付款功能那已成為2011年智慧型手機發展的熱門趨勢。

NFC是基於磁場感應的短距離無線連結技術,為無線射頻辨識系統(RFID)技術的延伸,最初係由飛利浦(Philips)(即現今恩智浦(NXP)半導體)與索尼(Sony)所聯合開發,目的是為了讓兩個電子裝置在近距離內可以用直覺、簡單且安全方式相互通訊並傳遞資料。

NFC技術的應用範圍相當廣泛,除適用於行動交易付款外,也可作為資料擷取的快速管道,例如將手機靠近廣告看板上的NFC標籤,即可獲得產品詳細規格或優惠資訊;抑或是將兩個內建NFC晶片的裝置相靠近,以實現點對點資料傳輸,可用於音樂下載、電子名片交換等應用。此外,NFC還可扮演促成者(Enabler)的角色,意即讓兩個電子裝置可透過NFC快速建立連結,省略以往透過藍牙(Bluetooth)或無線區域網路(Wi-Fi)建立連結時所需的複雜設定步驟。

為進一步推廣NFC技術,索尼與恩智浦更於2004年聯合諾基亞,共同組成非營利的NFC論壇(NFC Forum),推動相關標準化的工作,至今全球已有超過一百三十家業者加入,並已完成十五項重要規格制定,同時也已獲得國際標準組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、歐洲電信標準協會(ETSI)和歐洲標準資訊與通訊系統協會(ECMA)所認可。

然而,NFC技術的應用前景雖備受看好,但目前大多數應用僅局限在票券、交通運輸等垂直領域,如手機付款等消費性應用,則囿於相關服務的基礎建設未臻完備,除日本地區較為成熟外,其餘市場遲遲未能大量普及。直到近期智慧型手機蓬勃發展與雲端運算環境成形,加上Google、諾基亞和電信營運商積極促成,才讓NFC行動付款的應用再露曙光。

挾Google奧援 NFC導入三星Nexus S

Google甫於2010年12月初發布的Android 2.3版作業平台,原生支援NFC功能即是重要的轉捩點。

恩智浦於日前宣布與Google共同開發用於NFC的完全開放式軟體堆疊(Software Stack)已獲得認證,並整合至代號薑餅(Gingerbread)的最新版Android 2.3中。此外,恩智浦的NFC控制器將整合至Google與三星(Samsung)合作的最新款智慧型手機Nexus S。

圖1 恩智浦大中華區智慧識別事業部業務發展總監Ciaran Fisher表示,Android 2.3平台的軟、硬體已通過認證,未來將可協助製造商加快NFC產品上市時程。
恩智浦大中華區智慧識別事業部業務發展總監Ciaran Fisher(圖1)表示,在獲得Google青睞後,恩智浦NFC已成功跨足智慧型手機版圖。他強調,智慧型手機內建NFC需求正在快速引爆,2011年,諾基亞已計畫在智慧型手機搭載NFC;黑莓機(BlackBerry)亦會內建NFC;至於Google與三星則已合作將NFC導入Nexus S。而除恩智浦和Google連袂開發用於NFC的完全開放式軟體堆疊外,未來雙方策略聯盟的進展將會有更多消息陸續發布。

初期,Android 2.3智慧型手機透過自然碰觸,內建的NFC晶片可輕易的與各種附件進行配對,達成點對點資料交換,亦可與已大量安裝的讀取器及標籤等基礎設施進行連結。Fisher說明,透過提供Android開發人員開放式的NFC系統,製造商可再開發出更豐富、進階的NFC應用程式,讓終端消費者更深入體驗NFC功能的特色。

繼2002年制定出首個NFC標準,至今恩智浦已推出第六代NFC規格,Fisher指出,第六代NFC傳輸速率已大幅提升,因應不同使用模式可支援傳輸速率達104k~848kbit/s,已可符合點對點資料交換市場對於傳輸資訊的速率要求。

手機內建NFC起飛 2012年出貨破億支

在Google、諾基亞力拱與各大電信業者群起響應下,手機行動付款應用已成為2011年智慧型手機功能的新亮點,並推升NFC晶片需求。

iSuppli預估,未來4年,全球內建NFC功能的手機出貨量將迅速增長,並於2012年突破一億支大關,而2014年更將超過兩億支規模,占全球手機出貨量一成以上的比重(圖2)。

圖2 資料來源:iSuppli(12/2010)
2008~2014年全球內建NFC手機出貨量分析
iSuppli總監暨通訊與消費性電子首席分析師Jagdish Rebello表示,隨著Google在Android作業系統中整合NFC功能,以及諾基亞決定在明年度發表的所有智慧型手機中內建NFC後,由NFC技術所實現的行動付款應用革命可望於2011年正式鳴槍起跑。預估2010年全球內建NFC晶片的手機出貨量約達五千二百六十萬支,占整體手機出貨量僅4.1%的比例;然而至2014年,則可望爆增至二億二千零十萬支,占比也將攀升至13%。

除Google與諾基亞的推波助瀾外,經過長達兩年多的討論,美國三大行動電話營運商--AT&T Wireless、威瑞森(Verizon)和T-Mobile,日前也已宣布組成ISIS合資公司,共同發展基於NFC技術的行動付款系統。儘管初期是和美國巴克萊卡(Barclaycard)和發現金融服務公司(Discover Financial Services)合作,但仍將開放給任何願意使用該平台的發卡銀行一起合作。ISIS希望在未來18個月內,能看到由三家電信業者所銷售的NFC手機上市,並在2013年完成全國性的NFC生態系統建置。

Rebello指出,隨著全球各地的NFC試行計畫陸續展開,以及手機電信商、財務機構和銀行等主要利益關係者開始支持NFC技術,如何建立一個可讓每個生態系統環節看到服務價值的商業模式已是當務之急,而2012年將是決定NFC發展成敗的關鍵轉捩點。

NFC需求看漲 晶片商群起搶攻

顯而易見,在眾多利多消息的激勵下,NFC晶片需求也前景看俏,因而吸引許多晶片商競相逐鹿,除已發展多年的恩智浦外,包括博通(Broadcom)、意法半導體(ST)、德州儀器(TI)、英飛凌(Infineon)、瑞薩電子(Renesas Electronics)與三星電子(Samsung Electronics)也於近期陸續發布相關方案,讓NFC晶片市場頓時陷入百家爭鳴局面(表1)。

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其中,又以博通的加入戰局格外引人側目。經常透過購併方式快速搶進新市場商機的博通,2010年6月再度以4,750萬美元的金額買下英國一家專精NFC產品技術開發的矽智財(IP)供應商Innovision,正式切入NFC方案市場。

不同於採用獨立型NFC控制晶片的設計方式,Innovision所開發出的Gem NFC矽智財,可讓手機晶片製造商在現今整合Wi-Fi、調頻無線電(FM Radio)和全球衛星定位系統(GPS)等多功能(Combo)晶片中,再納入NFC功能,大幅降低手機內建NFC技術的成本。

一般而言,手機製造商若採用外掛獨立型晶片的方式來實現NFC功能,成本將增加5美元以上,而利用將NFC矽智財與既有多功能連結晶片整合的作法,則可使每顆晶片成本低於1美元,對NFC手機的普及將有莫大助益。

值得一提的是,由於博通Wi-Fi加藍牙的多功能晶片已獲得蘋果(Apple)iPhone 3GS、iPad和iPod Touch採用,因此市場人士多半認為,博通收購Innovision可謂如虎添翼,一旦未來成功整合NFC功能,勢將對恩智浦的市場地位帶來極大威脅。

另一方面,三星電子也挾其在記憶體技術的優異能力,於2010年12月推出內建嵌入式快閃(Flash)記憶體的NFC晶片,讓裝置設計人員可輕易更新和升級軟體或韌體。不僅如此,拜該公司在低功耗設計的豐富經驗所賜,該款方案不論在運作或待機時均擁有極小的耗電量,即使在電池沒電的情形下,仍舊可以執行運作,預計2011年第一季即可量產出貨。

除NFC晶片外,考量無縫整合與客戶設計效率,三星電子還提供一套軟體協定堆疊和天線設計調整的技術服務,進一步協助開發人員縮短產品上市時程。 瑞薩電子則採用獨家的晶圓製程封裝(WPP)的晶圓封裝技術,在其新推出的RF21S微控制器(MCU)方案中,一口氣整合了瑞薩電子的RS-4安全性MCU、NFC控制器及安全性功能,因此能達到封裝厚度僅0.22毫米的超薄外觀規格,並在單一晶片上實現金融交易卡、捷運卡及身分辨識等功能。該公司表示,單晶片的設計組態可省去與外部安全性元件通訊的需求,有助縮短進出捷運系統閘門所需的交易時間。

此外,意法半導體、英飛凌與高通(Qualcomm)近期也在NFC領域頻頻出招,讓市場彌漫著一股山雨欲來的緊張氣息。

迎接行動付款新時代 NFC產品認證上路

與此同時,NFC論壇亦於2010年12月初正式啟動首波產品認證計畫,以確保未來所有NFC應用裝置均能符合NFC論壇的標準規範,同時也將透過每年舉辦的插拔測試大會(PlugFest),進一步提高NFC產品的互通性,為手機行動付款應用的普及再添助力。

NFC論壇主席Koichi Tagawa表示,為提高NFC產品的互通性,自2006年至今,NFC論壇已制定完成並發布十五項重要的標準規格,如今再搭配NFC認證計畫的推出,將使開發者擁有部署全球互通的NFC論壇相容方案的必要資源。未來,除將持續提升各項技術規格外,還將結合相關產業組織的力量,共同建立更完善的生態體系。

目前,NFC認證計畫只開放給NFC論壇會員,首波的認證作業已經展開,主要認證項目包括較低階的數位通訊協定(Digital Protocol)測試,尤其是針對不同形式標籤的運作規範測試;此外,NFC數位協定規格與NFC行為規範(Activity Specification)的測試亦包含在內。而參與該認證計畫的合作夥伴則包括Open Group協會及AT4 wireless、Clear2Pay與Applus+等測試服務商。

凡通過NFC認證計畫的產品上將貼有NFC論壇所認可的「N」形圖案標章,讓消費者在使用時可以清楚識別出,該以產品哪個部位進行接觸以完成NFC應用服務。

至於第二波認證作業則預計於2012年推出,屆時會增加實體層(Physical Layer),以及射頻(RF)、類比(Analog)與點對點(Peer-to-peer)等特定較上層的數位協定測試。

事實上,NFC技術在門禁管理、票券交易與電子護照等垂直市場已被廣泛使用,但在手機行動付款等消費性應用方面,一直以來則囿於產品互通性不佳與缺乏完整生態體系而無法大量普及,只能以封閉系統方式進行有限度的小規模應用。因此,NFC論壇認證計畫的上路,無疑是手機行動付款發展的重要里程碑。

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