田佳利

摘 要：本文根據(jù)目前市場上較為主流的SWP-NFC終端的軟硬件架構(gòu)，分別從一致性測試、功能性測試、兼容性測試三個方面簡介SWP-NFC終端測試方法，分析了NFC手機(jī)測試的原理、進(jìn)行測試的主要項目及在相關(guān)應(yīng)用場景下的測試要點，為類似測試項目提供一些參考。

關(guān)鍵詞：近場通信;SWP;一致性測試;兼容性測試;功能性測試

前言

近場通信（Near Field Communication， NFC ）是指傳輸距離10cm以內(nèi)，非接觸式，工作于13.56MHz頻帶，由RFID相關(guān)技術(shù)演變來的可以使用終端設(shè)備，通過近距無線通訊完成交換信息和訪問內(nèi)容。支持NFC功能的終端有三種工作形式：卡模擬形式、讀寫器形式和點對點形式。NFC靠其安全性、快速和低能耗的特點成為移動支付領(lǐng)域的新貴。而涉及到NFC檢測的一致性測試、功能性測試和兼容性測試這三個工作方面的內(nèi)容，是確保NFC終端快速穩(wěn)定地完成支付測試的工作重點。

1 SWP- NFC終端

1.1 SWP- NFC終端技術(shù)實現(xiàn)方案

目前，SWP- NFC終端技術(shù)方案是運營商所采用的比較主流方案，采用SIM卡作為安全模塊載體，存儲使用者的賬戶、密鑰等敏感數(shù)據(jù)來完成支付過程。如用戶丟失或者更換支付終端設(shè)備，僅需更換或取出SIM卡重新插入（或刷入）即可繼續(xù)使用NFC相關(guān)功能。

1.2 SWP- NFC終端軟硬件架構(gòu)

基于SWP方案的NFC終端硬件基本上由NFC控制器（CLF）、SWP-SIM卡、SE安全模塊、應(yīng)用處理器、基帶芯片和NFC射頻天線等單元構(gòu)成。其中NFC控制器，即NFC 芯片是模擬數(shù)字協(xié)議下實現(xiàn)NFC卡模擬、讀寫器、點對點模式。SE（Secure Element）安全模塊，即安全芯片，是一臺微型計算機(jī)，通過安全芯片和芯片操作系統(tǒng)（COS）實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全存儲、加解密運算等功能。SWP接口涵蓋 NFC控制單元與SWP-SIM卡中的SE安全模塊，主要涉及非接觸式的信息流交換。7816接口主要應(yīng)用在SWP-SIM卡與手機(jī)上的客戶端程序之間，用于信息數(shù)據(jù)交換。

1.3 基于SWP方案的NFC終端軟件

主要由NFC應(yīng)用、NFC API、SIM/SE訪問API、訪問控制模塊和NFC協(xié)議棧等單元組成。通過如電子錢包等NFC客戶端的應(yīng)用程序來實現(xiàn)NFC終端的卡模擬、讀寫器、點對點工作模式相關(guān)功能。NFC API是根據(jù)不同的底層平臺向客戶端應(yīng)用程序提供訪問NFC協(xié)議棧的接口，提供對支持NFC Forum 定義的各種數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解析的同時，完成設(shè)備對讀寫器模式、點對點模式的功能調(diào)用。NFC協(xié)議棧主要實現(xiàn)NFC讀寫器、點對點模式相關(guān)協(xié)議的分析處理。SIM訪問API，該功能主要是實現(xiàn)客戶端應(yīng)用程序與SWP-SIM卡之間的應(yīng)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元交互。訪問控制模塊是用來完成SWP-SIM卡的安全訪問，阻止任何在非授權(quán)情況下訪問SWP-SIM卡中信息和其他惡意攻擊。

2 一致性測試

終端設(shè)備一致性測試是指在特定的測試條件下，用一組測試序列對測試體進(jìn)行黑盒測試，通過比較被測終端的實際輸出與標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中規(guī)定的預(yù)期輸出值的相同和不同，來檢驗其是否滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)范。NFC終端的一致性測試是對終端與NFC相關(guān)的各模塊間接口進(jìn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合度檢測，確保終端在接口協(xié)議上滿足行業(yè)定義的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

基于SWP方案的NFC終端的一致性測試需包括射頻一致性測試、協(xié)議一致性測試、SWP/HCI測試、Open Mobile API測試和GPAC測試。

2.1 射頻一致性測試

射頻一致性測試主要是測量NFC設(shè)備射頻的模擬特性，NFC Forum定義的NFC設(shè)備具有偵聽（Listening） 和輪詢（Polling）功能。輪詢設(shè)備產(chǎn)生射頻場并發(fā)送輪詢命令，偵聽設(shè)備不產(chǎn)生射頻場，利用輪詢設(shè)備的射頻場為自己供能。射頻一致性測試需使用NFC參考設(shè)備，即NFC Forum定義下特質(zhì)化的輪詢或偵聽組件，可以產(chǎn)生各種參數(shù)從而提供定義明確的、可比較的測量。

NFC Forum射頻模擬測試的規(guī)范為NFC Forum- TS-Analogue，對NFC設(shè)備的射頻測試分為兩個部分，即偵聽模式（listenin） 和輪詢模式（polling mode）。在偵聽模式下，測試內(nèi)容包括：負(fù)載調(diào)制測試、載波頻率測試、幀延遲時間和偵聽設(shè)備最大負(fù)載測試。在輪詢模式下，測試內(nèi)容包括載波頻率精度測試、功率級別測試、波形特性測量、負(fù)載調(diào)制靈敏度測試、載波頻率測試。

2.2 協(xié)議一致性測試

NFC Forum數(shù)字協(xié)議測試的規(guī)范為NFC Forum- TS-For Digital Protocol， NFC設(shè)備的數(shù)字協(xié)議測試分為三個部分，即支持NFC-A、NFC-B、NFC-F技術(shù)的NFC Forum設(shè)備的安裝，輪詢模式下的NFC Forum設(shè)備和偵聽模式下的NFC Forum設(shè)備。

2.3 SWP/ HCI測試

SWP/HCI測試是SWP方案的NFC終端的特有測試。SWP 用于UICC和CLF之間的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，SWP在一條單線上實現(xiàn)了全雙工通信。HCl（Host Control Interface，主機(jī)控制接口）用于主機(jī)之間的通信接口，在SWP 協(xié)議之上負(fù)責(zé)UICC和CLF之間邏輯傳輸管道的建立和路由。

2. 4 Open Mobile API測試

Open Mobile API 定義SIM Alliance、SEService.Callback、Reader、Session、Channel五類，SIMAlliance OMAPI Transport Test Plan 規(guī)范按照Transport Layer API接口中的五個類分成五個測試部分，針對這些相關(guān)的測試主要為了實現(xiàn)相關(guān)功能的調(diào)用和其他各種異常測試等，保證在調(diào)用相關(guān)指令時得到預(yù)期執(zhí)行結(jié)果。

2.5 Access Control測試

Access Control即訪問控制模塊，是為了保證移動支付業(yè)務(wù)在穩(wěn)定的環(huán)境下安全運行。存放在SWP-SIM卡安全模塊中的訪問規(guī)則文件定義了哪些應(yīng)用可以訪問安全模塊中特定的資源或使用哪些APDU指令。訪問控制模塊負(fù)責(zé)完成證書獲取、規(guī)則管理、規(guī)則匹配的功能。訪問控制部分測試規(guī)范為SEAC_DeviceSide_ ComplianceTests。測試的內(nèi)容主要是檢測在不同的AC 規(guī)則下，不同APK對SE內(nèi)部卡應(yīng)用Applet 的訪問權(quán)限。

3功能性測試

NFC功能性測試是圍繞NFC終端應(yīng)用場景的軟性功能測試，從終端用戶的角度來驗證NFC終端能否完成相應(yīng)的功能，是最直觀最接近用戶使用場景的測試。根據(jù)NFC的三種工作形式，可分為點對點功能、讀寫器功能和卡模擬功能的驗證。

3.1 點對點功能測試

點對點功能是指兩個支持NFC的設(shè)備通過近距離觸碰進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。該功能常用于手機(jī)存儲的圖片、視頻、聯(lián)系人等信息的交換，包括讀取傳輸測試、并發(fā)事件測試、傳輸成功率測試。

3.2 讀寫器功能測試

該功能可以使手機(jī)終端識別和讀取非接觸標(biāo)簽中的內(nèi)容，通過相關(guān)應(yīng)用實現(xiàn)數(shù)字內(nèi)容傳輸、下載智能廣告牌信息、公交站點信息查詢、物流防偽追蹤等功能。

NFC標(biāo)簽的規(guī)范主要由NFC論壇定義，標(biāo)簽的數(shù)據(jù)格式要求符合NFC Forum定義的數(shù)據(jù)交換格式協(xié)議NDEF。

NFC Forum規(guī)定的標(biāo)簽類型有4種，在讀寫器功能的測試中要能遍歷終端所能支持的標(biāo)簽類型，在標(biāo)簽內(nèi)預(yù)先寫入text、URL、聯(lián)系人、電話號碼、SMS等數(shù)據(jù)，使用NFC終端去讀標(biāo)簽，看是否能夠準(zhǔn)確讀取并顯示所讀標(biāo)簽信息。然后使用NFC終端向各個標(biāo)簽內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，并檢查是否寫入成功。

3.3 卡模擬功能測試

在卡模擬工作模式中，NFC手機(jī)模擬成一張底層兼容ISO 14443A、ISO 144438或ISO 15693標(biāo)準(zhǔn)的非接觸式智能卡?？M功能性測試可以分為兩個部分，一部分是對實現(xiàn)卡模擬功能應(yīng)用程序（如手機(jī)錢包等）的軟件測試，主要是對該應(yīng)用程序的UI、應(yīng)用下載安裝和常規(guī)功能的測試。另一部分是涉及NFC刷卡功能的測試，蓋低電模式下的刷卡測試、刷卡距離測試、交易時間測試。

4 兼容性測試

NFC支付具有許多跨行業(yè)的屬性，NFC與POS的兼容性成為NFC支付面臨的重要挑戰(zhàn)。為保證NFC終端能夠模擬非接觸卡刷卡成功，不僅需要對NFC終端射頻協(xié)議、機(jī)卡接口進(jìn)行測試，還需要對NFC終端與POS機(jī)的兼容性進(jìn)行測試。

5 結(jié)束語

NFC在移動支付等領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景，對NFC設(shè)備的測試能夠確保NFC終端設(shè)備正常穩(wěn)定地運行，在多應(yīng)用場景下給使用者帶來更佳更為人性化使用體驗，所以，需要各方各應(yīng)用平臺多產(chǎn)業(yè)參與方開展更為詳細(xì)縝密的測試認(rèn)證，從而確保其良性地發(fā)展。

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