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ST:支付技术发展迅速 使用者渴??新的支付体验
专访ST意法半导体的安全微控制器事业部行销应用总监Jerome JUVIN

【作者: 王岫晨】2021年08月03日 星期二

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晶片、软体等新产品和开发应用的网路公司,正在推动市场研发新的产品形态,提供新的使用者体验。现在的消费者渴??新的支付体验,也对新的产品形态更有兴趣。本刊针对这个议题,特地专访了ST意法半导体的安全微控制器事业部行销应用总监Jerome JUVIN。除了将介绍SMD(即安全微控制器事业部),也将探讨银行智慧卡和行动支付两个市场。在分析这两个市场的现状之後,也将更详细地介绍ST的产品组合、市场排名和相关解决方案。


Jerome JUVIN说,安全微控制器事业部门总部设在银行智慧卡晶片的发明中心法国。在过去的30年里,ST为整个智慧卡产业技术发展做出了巨大贡献。ST支援今天使用中的所有智慧卡,包括银行卡、SIM卡、交通卡、电子身份证、护照、付费电视卡。ST也为笔记型电脑提供使用者身份验证解决方案和防止假冒商品的品牌资产保护解决方案。此外,还为行动产品市场提供嵌入式系统解决方案,例如,手机和穿戴式装置等智慧产品以及连网汽车内安装的NFC控制器、嵌入式安全模组和eSIM模组。安全微控制器部在全球设有营业机构,市场排名前三,目前安全微控制器全球出货量超过140亿颗。几年来,ST在eSIM市场处於领先地位。


图一 :   意法半导体的安全微控制器事业部行销应用总监Jerome JUVIN
图一 : 意法半导体的安全微控制器事业部行销应用总监Jerome JUVIN

这次主要讨论两个市场,第一个是银行卡市场,重点介绍ST的银行卡安全晶片:ST31硬体平台和整合ST31、JavaCard作业系统和相关支付应用的STPay系统晶片解决方案。第二部分是行动安全市场,将重点介绍单晶片整合NFC控制器和安全模组的ST54平台,该平台适用於支付等各种安全应用,STPay-Mobile是一个将服务和ST54连线在一起的开发平台,便於装置商在手机钱包上部署服务。


在详细介绍各种产品组合以及银行和行动市场的发展趋势之前,Jerome JUVIN介绍了银行卡和行动支付的发展变化,更精确地说,影响卡片外观和使用者体验所有技术的演进过程。



图二 :   ST为智慧卡产业技术发展做出了巨大贡献。
图二 : ST为智慧卡产业技术发展做出了巨大贡献。

银行卡市场发展历史

磁条卡在银行业已经使用很长的时间了,且至今仍有银行还在发行磁条卡。不过,过去20年里,为了更安全地解决银行卡诈骗问题,在地方政府支援下,银行一直在推广部署晶片卡。银行卡中嵌入晶片在整个支付产业的发展中发挥了重要作用。但这是一个漫长的过程,且需要相当长的时间来完成,因为大型基础设施必须部署到位,而且客户还要接受新式银行卡。所有这些市场发展变化为NFC非接触式技术应用奠定了基础,无论是在银行卡还是行动装置中,NFC技术发展历经了三个阶段。



图三 :   ST在安全市场上的目标应用和相关产品。
图三 : ST在安全市场上的目标应用和相关产品。

这种非接触式支付技术具有很强的开创性。首先,从技术角度来看,这是第一次整合射频非接触式通讯技术与安全晶片,在银行卡和NFC行动装置中,非接触式通讯技术的导入让支付方式发生许多变化。首先,这为使用者带来不同的支付体验,并且可以为银行卡设计新的外观尺寸,因为模组变得更小,更容易整合到尺寸更小的产品中,例如,智慧型手环、智慧手表。现在,我们还注意到,指纹辨识在智慧型手机中的应用非常广泛,让银行卡为使用者带来更高的支付安全性和更隹的支付体验。


这些变化为银行产业和行动产业带来了很多好处,真正地有利於整个生态系统的发展,包括装置制造商,例如,智慧型手机或智慧手表制造商。因此,他们可以为客户开发新的应用,提升品牌黏着度,建立新的商业模式,行动网路运营商采用非接触支付技术能从中获得很大的利益。新的商业模式产生了新的服务类型,例如,行动支付和交通卡。此外,透过整合嵌入式安全模组和NFC收发器,装置制造商也能开发出自己的生态系统和商业模式,将安全应用设定於手机的核心应用,并能够开发如 ApplePay、GooglePay、SamsungPay、HuaweiPay、MiPay、OPPO Pay一样的手机钱包。


所有这些为产业生态系统和ST等技术供应商带来很多好处,同时也创造了更多机会,因为智慧装置中的安全模组可以带来额外的应用和技术,这也是将NFC控制器和安全模组整合到嵌入式SIM等应用中的绝隹机会,因为如今嵌入式SIM使用与NFC相同类型的安全模组。由於出现了多种应用创新和技术,我们可以整合NFC和安全模组,这是NFC支付和嵌入式SIM结合应用的现状。


我们还看到UWB通讯应用,UWB是一种无线载波通讯标准,用於研发新的数位车钥应用。UWB是一种射频技术,同样有着安全性的要求,这是NFC安全模组子系统整合这类技术的绝隹机会。



图四 :   2015年开始,支付技术发展的速度明显提升
图四 : 2015年开始,支付技术发展的速度明显提升

在过去20年或者更早的时期,我们看到支付技术在全球普及,晶片卡在过去的20年里发挥了重要的作用。从大约在2015年开始,我们可以看到,支付技术发展的速度明显提升,这不仅是因为技术本身,还因为支付的市场接受度。非接触式支付技术在我们的生活中越来越普及,使用者更加渴??新的支付体验。比如,在中国,微信支付和支付宝广泛部署二维码支付技术,并从指纹辨识、大萤幕手机发展中获得巨大回报,在支付技术的发展发挥了关键作用。因此,自2015年以来,我们看到了这项技术及其使用方式加速发展。


银行支付卡市场

现在我们来了解更多关於银行卡支付市场的资讯。现今,银行卡支付仍然是一个巨大的市场,复合年成长率保持1位数成长。尽管在2020年受疫情影响,市场规模略有下滑,但卡片发行量仍维持小幅成长。2020 年银行卡发行量约34亿张。预计市场会在疫情後复苏,主要受益於双介面银行卡的全球部署。我们注意到,各大品牌厂商推出更多创新应用,银行卡出现很多新的外观设计:金属、透明,甚至环保、生态等型态。在未来的发展,指纹辨识技术将开始在各地展开试点,特别是,受疫情影响,试点过程正在加速推动。


关於亚洲的具体情况,需要注意的是,亚洲是一个重要的银行卡市场,约占全球市场规模的40%。所有国家都宣布推广双介面银行卡而逐步淘汰接触式卡片,并且渗透率已经达到一定水准。亚太地区正在推动双介面银行卡计画。亚洲特殊之处在於,虽然仍在使用VISA、MasterCard、AMEX、Discovery和JCB等传统支付交易规则,但大多数国家也各自拥有支付技术规范。在东南亚,由於市场碎片化严重和国家众多,可以看到大量的国家支付交易规则,所以,开发这个市场需要考虑这个特殊问题。


ST解决方案三大特点

至今,ST智慧卡IC出货量已经超过50亿颗,跻身世界前三大智慧卡IC供应商之列。ST的发展前景良好,尤其是在推出最新的采用40奈米技术的ST31P双介面安全晶片後,该产品目前已被大量客户所采用。ST产品基於三个支柱。第一个是ST31硬体平台,第二个是JavaCard OS作业系统,第三个是名为STPay-Topaz的各种支付程式,以满足不同国家的支付交易规则要求,这是为传统双介面银行卡业务开发的解决方案。ST正在利用STPay-Topaz进军指纹辨识支付市场,在解决方案中增加一些MCU来处理指纹辨识,即从全球知名的STM32 MCU中选择型号,并与指纹感测器厂商合作。STPay-Bio是提供的指纹支付整体解决方案。我们还与一些厂商在Inlay天线和模组上进行合作。


因此,ST的产品包括ST31硬体平台,利用ST在射频和NFC技术领域的研发经验,为该平台开发了出色的射频性能,优异的射频性能对於确保互通性和快速交易非常重要,这两者都有助於改善使用者体验。显然,该产品符合认证机构的认证和安全级别要求,例如EMVCo和CUP。它是一款意法半导体完全自主研发的产品,其采用40奈米嵌入式快闪记忆体技术。STPay-Topaz实质上就是整合JavaCard OS的ST31 硬体,透过这个软硬体平台,ST不仅支援全球支付交易规则,而且支援各国的支付规则,这对於ST进入亚洲各国的碎片化市场很重要。对於STPay-Topaz-Bio,我们正在透过这个支付平台和STM32 MCU,优化解决方案的BOM成本、功耗和性能,以便开发出最具成本效益的解决方案。


至於ST31P硬体和STPay-Topaz的优势,ST正在使用先进技术在12寸晶圆上制造非常小的晶片,提升解决方案的成本竞争力,这非常重要,尤其是在亚洲市场。我们还优化了射频收发器、MCU和嵌入式快闪记忆体,以达到非常快速的交易,这对於客户在刷卡时获得出色的使用者体验尤其重要。作为一个平台,差异化最明显的地方是,我们可以仅用一个叁数就能解决不同尺寸的天线,因此有助於系统整合商将晶片整合到卡中,让开发者可以使用不同类型的天线。如果需要将晶片整合到其他形状的设备中,例如,空间受限的智慧手环,该解决方案可以更轻松地适应任何形状。


在安全方面,ST的核心目标是确保产品是安全的。ST不断升级产品安全功能,以因应各种类型的新型攻击。因此,在硬体和软体(感测器),我们开发了各种安全防御措施和系统。所有这些功能在投放市场之前都经过了各种标准和认证机构的测试检验。该解决方案的一个主要与众不同的特质是,由於射频性能优异和交易快速,我们明显地减少卡片与现有基础设施潜在的互通性问题。这是ST的价值主张,以确保我们的产品能与市面上所有的收款读卡器和其他用途读卡器相容。


ST31N是STPay-Topaz-Bio解决方案的一个硬体平台。该解决方案正在开发中,目标为指纹银行卡市场。根据ABI预测,到2025年,指纹银行卡发行量将达3.5亿张。欧洲已经采取多个不同的推动计画,在试点和首次部署方处於领先地位。亚洲紧随其後,印度也已开始试点。如果成功,并得到各国监管机构的核准,我们可能会在今年底或明年初看到一些商用发布。在中国,几家不同的银行已经对这项技术进行了评测,但我们现在正在等待推出指纹银行卡的时机。这在成本和客户积极性方面仍然存在一些挑战。ST正在开发完整的解决方案,以支援今年的试点和明年的商用发布。


行动支付-NFC

让我们探讨简报的第二部分━行动支付。前面提到,在行动装置内导入NFC,尤其是安全模组,具有相当大的开创性,为生态系统、行动网路运营商、行动装置制造商、技术供应商、金融科技公司和应用开发商创造了大量机会。我们可以看到,消费者接受新技术和新支付方式的速度正在加快,这也为ST创造了很好的机会。首先,智慧型手机和穿戴式装置数量达到13亿支为行动支付带来了庞大市场,其中大多数产品都将加持NFC技术。截至今天,全球大约有55%的智慧型手机具备NFC技术和安全模组。90%的高阶智慧型手机均配备NFC技术。


NFC技术在中端手机市场的比重越来越高,尤其是在中国,我们可以看到很多手机品牌都配备了NFC。NFC技术采用率正在成长。在中国以外的智慧型手机市场,NFC 技术的成长动力始於ApplePay、SamsungPay和GooglePay等行动支付。在中国,如华为支付、OPPOPay和小米支付这样的OEM支付应用也非常成功,尤其是在交通卡应用的推动下,现在,超过125个中国城市接受手机钱包刷卡搭乘公共交通工具。支付宝、微信支付和Paytm等扫描二维码的点对点支付,以及即时支付是亚洲的一个特有的应用现象,且在行动支付领域人气非常高。我们确实看到在中国有很多人刷二维码乘搭乘公共运输工具。中国手机制造商对於ST来说也是一个机会,因为手机市场成熟度和渗透率在中国已经达到了一定的水准,手机制造商正在寻求扩大国外市占率,我们已经看到他们出现在欧洲。例如,他们现在正准备在国外进一步部署钱包支付策略。这也是ST正在布局的,尤其是透过STPay-Mobile布局的市场。


Jerome JUVIN说,整体而言,亚洲非常重要,因为它占全球智慧型手机市场的50%,中国、日本和韩国是重要的地区市场,因为这是NFC和非接触式技术部署最多的地方,也因为这三个国家拥有亚洲最大的智慧型手机制造商。


ST行动支付解决方案

关於我们的市场排名和相关产品,大家都知道,ST主要专注於研发智慧装置中的NFC和安全模组。我们是这个市场上两大厂商之一,重点关注中国市场,ST54平台现已部署在大多数中国OEM产品上。大家可能经常看到中国OEM推出了整合ST技术的新型NFC手机。因此,我们的产品基本上采用ST54平台,该平台单晶片整合NFC控制器和安全模组,安装JavaCard作业系统,这就是ST54。


ST产品的第二个支柱是STPay-Mobile行动支付服务,用於提供支付、公共运输、门禁、数位车钥服务,手机制造商可以利用这些服务为手机钱包提供附加功能,使用者可以在智慧型手机中模拟现有的非接触式卡片。这样做不仅是为了中国市场,更是为了那些想让手机钱包走出国门的国内OEM厂商。STPay-Mobile是这个解决方案平台的名称。交通卡、行动支付、门禁、门锁、数位车钥等所有解决方案都叫STPay-Mobile。STPay-Mobile正在简化这些服务并与ST54平台连线。



图五 :   NFC解决方案是ST的重点和差异化因素之一。
图五 : NFC解决方案是ST的重点和差异化因素之一。

结语

如上所述,ST54解决方案基於硬体和软体,可以提供服务。所以,为客户带来最大的好处是,ST正在开发一种外部元件数量很少的解决方案,这对装置制造商来说非常重要,因为电路板上的空间是一项重要的资产,解决方案越小,空间和成本控制越好。至於射频性能,如前所述,它是我们的一个重要价值主张,因为射频性能可以简化互通性,这对於公共交通应用和行动支付尤为重要,因为现有的非接触式基础设施往往陈旧且不符合标准,改造基础设施也非常困难。因此,当装置制造商开发NFC解决方案时,需要确保它可以支援各种读卡器,这是我们解决方案的重点和差异化因素之一。


最後,它改善了使用者体验。这个硬体也是采用ST 40奈米技术。价值主张也是以服务为基础;我们提供连线晶片,如嵌入式SIM,我们也提供对接多个支付品牌的支付服务,还有中国本地的公共运输应用和正在部署的海外公共运输应用。我们支援在日本Felica,广泛使用於公共运输应用。我们还在开发家用门禁和数位车钥解决方案。


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