付寶玉

摘 要：基于NFC技術(shù)的自助收發(fā)快遞系統(tǒng)采用NFC標(biāo)簽代替紙質(zhì)快遞單，用戶(hù)通過(guò)NFC手機(jī)終端的智能快遞App實(shí)現(xiàn)自助下單、信息實(shí)時(shí)交互、讀寫(xiě)NFC電子快遞單、在線(xiàn)充值繳費(fèi)、一鍵送件以及充值繳費(fèi)信息和訂單物流情況的實(shí)時(shí)查詢(xún)，從而實(shí)現(xiàn)快件的自助收發(fā)。該系統(tǒng)不僅方便用戶(hù)使用，保護(hù)用戶(hù)個(gè)人信息，還能為物流快遞公司節(jié)約資源與成本，實(shí)現(xiàn)快件的信息化、自動(dòng)化管理。

關(guān)鍵詞：NFC技術(shù)；智能快遞App；TSM平臺(tái)；NFC電子快遞單

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）10-00-04

0 引 言

隨著電子商務(wù)的迅速發(fā)展及“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，物流快遞行業(yè)也在迅速蓬勃壯大，收發(fā)快遞成為大部分人生活的一部分。目前，寄送快遞一般都是通過(guò)電話(huà)人工下單、填寫(xiě)紙質(zhì)快遞單及現(xiàn)金支付來(lái)完成。收取快遞一般也通過(guò)人工電話(huà)或短信通知。這種方式不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力、費(fèi)用不透明、支付不便利，且紙質(zhì)快遞單填寫(xiě)麻煩，容易泄露個(gè)人信息，同時(shí)還無(wú)法回收利用，浪費(fèi)社會(huì)資源。

文章利用近場(chǎng)通訊技術(shù)[1]（Near Field Communication，NFC）實(shí)現(xiàn)通過(guò)手機(jī)終端App來(lái)完成自助下單、信息實(shí)時(shí)交互、讀寫(xiě)NFC電子快遞單、在線(xiàn)充值繳費(fèi)及充值繳費(fèi)信息和訂單物流情況的實(shí)時(shí)查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)快件的自助收發(fā)。

1 NFC技術(shù)

近場(chǎng)通訊技術(shù)由非接觸式射頻識(shí)別（RFID）及互聯(lián)互通技術(shù)整合演變而來(lái)，向下兼容RFID，在單一芯片上結(jié)合感應(yīng)式讀卡器、感應(yīng)式卡片和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)功能，在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和數(shù)據(jù)交換，工作頻率為13.56 MHz，傳輸距離在10 cm內(nèi)，主要為手機(jī)等手持終端提供M2M（Machine to Machine）通信。通信可以發(fā)生在兩臺(tái)NFC終端之間，也可以在NFC終端和NFC芯片之間。

NFC終端主要有主動(dòng)、被動(dòng)、雙向三種工作模式。

（1）在主動(dòng)模式下，NFC終端相當(dāng)于讀卡器，通過(guò)主動(dòng)發(fā)射的射頻場(chǎng)來(lái)識(shí)別和讀寫(xiě)其他NFC設(shè)備信息；

（2）在被動(dòng)模式下，NFC終端作為一張模擬卡，響應(yīng)其他設(shè)備發(fā)射的射頻場(chǎng)，其他設(shè)備可以對(duì)它讀寫(xiě)信息；

（3）在雙向模式下，NFC終端雙方都處于主動(dòng)模式，都發(fā)射射頻場(chǎng)來(lái)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。

在本文的設(shè)計(jì)中，NFC手機(jī)在主動(dòng)模式下讀寫(xiě)NFC標(biāo)簽，在被動(dòng)模式下通過(guò)刷POS機(jī)繳納快遞運(yùn)費(fèi)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于NFC技術(shù)的自助收發(fā)快遞系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。主要由銀行/運(yùn)營(yíng)商多應(yīng)用開(kāi)放平臺(tái)（TSM）、NFC應(yīng)用前置平臺(tái)、物流業(yè)務(wù)管理平臺(tái)、NFC手機(jī)終端及智能快遞App、NFC電子快遞單組成。

TSM平臺(tái)[2-5]由銀行或運(yùn)營(yíng)商搭建，并開(kāi)放可管理SE應(yīng)用的API，提供應(yīng)用發(fā)行管理和安全模塊管理等功能，實(shí)現(xiàn)多應(yīng)用的接入。TSM平臺(tái)提供專(zhuān)用管理終端、SE應(yīng)用管理模塊、OTA三種通道實(shí)現(xiàn)SE應(yīng)用從應(yīng)用提供方轉(zhuǎn)到用戶(hù)SE。

NFC應(yīng)用前置平臺(tái)通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換將物流業(yè)務(wù)管理平臺(tái)接入TSM平臺(tái)，完成物流業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和TSM平臺(tái)之間的交互，由TSM平臺(tái)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行審核、測(cè)試及發(fā)布，并對(duì)用戶(hù)下載應(yīng)用客戶(hù)端申請(qǐng)進(jìn)行認(rèn)證鑒權(quán)，業(yè)務(wù)流程如圖2所示。同時(shí)，NFC應(yīng)用前置平臺(tái)具有接入應(yīng)用的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和上報(bào)功能。

NFC手機(jī)終端采用SWP-SIM卡方案，在SIM卡中集成安全模塊SE，并增加SWP接口，保證SIM卡和NFC芯片之間的通信，同時(shí)手機(jī)集成了射頻CLF芯片和近距離通信天線(xiàn)，支持ISO14443、18092、15693等非接觸通信協(xié)議，支持SWP/HCI接口，支持NFC Forum標(biāo)簽與NFC NDEF/RTD協(xié)議；機(jī)卡訪問(wèn)和控制部分支持SIM Alliance Open Mobile API標(biāo)準(zhǔn)和Global Platform/GSMA：Secure Element Access Control標(biāo)準(zhǔn)。

NFC標(biāo)簽基于ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)，具有可讀和重新寫(xiě)入的能力，存儲(chǔ)空間為96字節(jié)，可擴(kuò)充到2 K字節(jié)，通信速度為106 Kb/s，電子快遞單可記錄快件的收發(fā)信息，并通過(guò)NFC手機(jī)終端進(jìn)行讀寫(xiě)，隨快遞物品寄送。

智能快遞App由用戶(hù)申請(qǐng)下載、安裝、注冊(cè)后即可使用。用戶(hù)收發(fā)快遞的全過(guò)程都通過(guò)這個(gè)App完成。

2.2 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)

TSM平臺(tái)在設(shè)計(jì)上主要包含了承載層、能力層、展示層和接口服務(wù)部分，其架構(gòu)設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

（1）承載層建立平臺(tái)與卡片間的通訊環(huán)境，包括SMS通信、BIP通信、客戶(hù)端通信、POS通信。

（2）能力層提供平臺(tái)的核心能力，包括系統(tǒng)管理、業(yè)務(wù)管理、密鑰管理[6，7]、卡片管理、用戶(hù)管理和統(tǒng)計(jì)分析。

（3）展現(xiàn)層建立平臺(tái)與各類(lèi)業(yè)務(wù)操作者和使用者的交互窗口，即系統(tǒng)門(mén)戶(hù)，包括業(yè)務(wù)管理門(mén)戶(hù)和平臺(tái)管理門(mén)戶(hù)。

（4）接口服務(wù)部分實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與外圍系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，包括卡數(shù)據(jù)管理接口、密鑰服務(wù)接口、用戶(hù)信息接口、業(yè)務(wù)訂購(gòu)與計(jì)費(fèi)接口、短信網(wǎng)關(guān)接口、手機(jī)客戶(hù)端接口、銀聯(lián)及第三方支付的數(shù)據(jù)接口及物流業(yè)務(wù)等第三方應(yīng)用接口。

NFC手機(jī)終端架構(gòu)如圖4所示，主要增加了與NFC設(shè)備的非接觸通信接口、與用戶(hù)UIM卡的通信接口、與應(yīng)用客戶(hù)端的通信接口。NFC手機(jī)終端與NFC設(shè)備之間的非接觸通信接口主要支持ISO14443、IOS18902協(xié)議，支持SWP / HCI接口和NFCNDEF / RTD協(xié)議；通過(guò)SWP接口與UIM卡通信，通過(guò)Access Control （AC）訪問(wèn)控制機(jī)制讀寫(xiě)UIM卡；與應(yīng)用客戶(hù)端的通信則通過(guò)SIM Access API，訪問(wèn)控制機(jī)制由Access Control Enforcer與UIM卡中的規(guī)則文件構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用客戶(hù)端對(duì)UIM訪問(wèn)權(quán)限的控制和管理。

智能快遞App手機(jī)客戶(hù)端采用Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，在功能設(shè)計(jì)上分為在線(xiàn)交流模塊、自助下單模塊、繳費(fèi)充值模塊、信息查詢(xún)模塊、送件與收件模塊、評(píng)價(jià)反饋模塊和卡應(yīng)用模塊。

2.2.1 在線(xiàn)交流模塊

該模塊公布合作的物流快遞公司的客服電話(huà)、在線(xiàn)QQ、微信公眾號(hào)等聯(lián)系方式及資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等，用戶(hù)可隨時(shí)進(jìn)行咨詢(xún)、交流與溝通。

2.2.2 自助下單模塊

用戶(hù)使用該模塊來(lái)選擇物流公司，填寫(xiě)收寄雙方的地址、聯(lián)系人、聯(lián)系方式及收件時(shí)間等信息，在線(xiàn)下單后，訂單信息上傳給物流公司的業(yè)務(wù)管理后臺(tái)，業(yè)務(wù)管理后臺(tái)會(huì)根據(jù)區(qū)域劃分將訂單信息通過(guò)消息或短信通知該區(qū)域的快遞員，并將該快遞員的聯(lián)系方式發(fā)送到用戶(hù)手機(jī)上，便于用戶(hù)聯(lián)系。

快遞員上門(mén)收件時(shí)，用戶(hù)無(wú)需填寫(xiě)紙質(zhì)快遞單，可直接通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端將保存的收寄雙方信息寫(xiě)入NFC電子快遞單，安全便捷。

2.2.3 繳費(fèi)充值模塊

該模塊為用戶(hù)提供通過(guò)網(wǎng)銀、支付寶、翼支付、第三方支付系統(tǒng)向物流快遞公司資金賬戶(hù)轉(zhuǎn)賬的功能，轉(zhuǎn)賬成功后，快遞員會(huì)收到用戶(hù)繳費(fèi)成功的信息。

該模塊還可以為用戶(hù)提供通過(guò)網(wǎng)銀、支付寶、翼支付、第三方支付系統(tǒng)向手機(jī)客戶(hù)端上的會(huì)員卡賬戶(hù)充值，并通過(guò)POS機(jī)刷卡結(jié)算的功能。

2.2.4 信息查詢(xún)模塊

信息查詢(xún)模塊包括充值明細(xì)查詢(xún)、繳費(fèi)明細(xì)查詢(xún)、單號(hào)物流情況查詢(xún)及訂單詳細(xì)信息查詢(xún)等。

2.2.5 送件與收件模塊

該模塊應(yīng)用于快遞員送件和用戶(hù)收件。物品到達(dá)目的地時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向用戶(hù)推送收件消息，用戶(hù)可反饋收件時(shí)間段。送件時(shí)，快遞員使用手機(jī)靠近NFC電子快遞單，直接顯示出用戶(hù)的聯(lián)系方式，可一鍵撥打電話(huà)，也可一鍵短信通知，短信內(nèi)容可事先編輯好。若NFC電子快遞單無(wú)法讀取時(shí)，也可通過(guò)輸入NFC電子快遞單上的唯一編碼來(lái)獲取快遞的詳細(xì)信息。

2.2.6 評(píng)價(jià)反饋模塊

該模塊用于用戶(hù)確認(rèn)收件，并對(duì)該物流公司的服務(wù)做出評(píng)價(jià)，也可以及時(shí)反饋快件收發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，要求物流公司給予處理或解決。

2.2.7 卡應(yīng)用模塊

卡應(yīng)用模塊用于會(huì)員卡的個(gè)人認(rèn)證與授權(quán)，設(shè)計(jì)上對(duì)標(biāo)iOS的“App Store”模式實(shí)現(xiàn)了卡應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)、下載與刪除等可視化操作。用戶(hù)下載安裝會(huì)員卡插件后，可通過(guò)NFC手機(jī)在物流公司的POS機(jī)上刷卡付費(fèi)，享受會(huì)員折扣。

3 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

基于NFC技術(shù)的自助收發(fā)快遞系統(tǒng)較傳統(tǒng)的人工收發(fā)快遞方式具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

（1）采用NFC標(biāo)簽代替紙質(zhì)快遞單，通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端可以對(duì)NFC標(biāo)簽進(jìn)行讀寫(xiě)。對(duì)用戶(hù)而言，手機(jī)客戶(hù)端可以保存常用的收寄雙方的個(gè)人信息，避免每次填寫(xiě)的麻煩；更值得一提的是，個(gè)人信息會(huì)寫(xiě)入NFC標(biāo)簽，比較隱蔽，可有效保護(hù)用戶(hù)隱私。

對(duì)物流公司而言，NFC標(biāo)簽可以反復(fù)讀寫(xiě)，方便回收利用，大大降低了資源成本，且NFC標(biāo)簽上可以印制條形碼或二維碼，不僅適用于物流公司原有的快遞分揀和管理系統(tǒng)，還可適用于NFC自動(dòng)分揀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效的快遞分揀自動(dòng)化管理。

（2）用戶(hù)在線(xiàn)下單后，通過(guò)手機(jī)客戶(hù)端將個(gè)人信息寫(xiě)入NFC標(biāo)簽，將個(gè)人信息和NFC標(biāo)簽的唯一識(shí)別碼綁定后，會(huì)同時(shí)上傳到物流公司的業(yè)務(wù)管理后臺(tái)。用這種方式來(lái)代替人工錄入，可以大大減少人工成本。

（3）快遞員在送件時(shí)，手動(dòng)輸入收件人的聯(lián)系方式，編輯短信不僅麻煩，還容易出錯(cuò)，而使用智能快遞App后，將手機(jī)靠近NFC標(biāo)簽即可讀取收件人信息，一鍵撥打電話(huà)或一鍵短信通知。

（4）支持網(wǎng)銀、支付寶、翼支付及其他第三方支付系統(tǒng)轉(zhuǎn)賬，實(shí)現(xiàn)非現(xiàn)金支付。

（5）卡應(yīng)用模塊的會(huì)員卡模式不僅讓用戶(hù)享受到了會(huì)員折扣待遇，還為物流公司沉淀了一筆可觀的可用資金。

（6）目前小區(qū)中的快遞箱在使用過(guò)程中出現(xiàn)因快遞員輸錯(cuò)用戶(hù)聯(lián)系方式導(dǎo)致用戶(hù)無(wú)法收到開(kāi)箱密碼短信的問(wèn)題，如果在快遞柜植入NFC模塊，那么快遞員在投放快件時(shí)可直接通過(guò)讀取NFC標(biāo)簽中的用戶(hù)信息來(lái)完成取件短信的發(fā)送，從而避免錯(cuò)發(fā)或漏發(fā)所引起的用戶(hù)投訴。

4 結(jié) 語(yǔ)

文章對(duì)NFC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，在總結(jié)NFC技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于NFC技術(shù)的自助收發(fā)快遞系統(tǒng)的整體解決方案，采用NFC標(biāo)簽代替紙質(zhì)快遞單，通過(guò)NFC手機(jī)終端的智能快遞App實(shí)現(xiàn)自助下單、信息實(shí)時(shí)交互、讀寫(xiě)NFC電子快遞單、在線(xiàn)充值繳費(fèi)、一鍵送件及充值繳費(fèi)信息和訂單物流情況的實(shí)時(shí)查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)快件的自助收發(fā)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅速推廣的背景下，NFC技術(shù)發(fā)展日益成熟[8-12]，文章的研究可以為國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供參考。

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