無線手持移動(dòng)POS機(jī)的融合通信

韓一沫

【摘要】 本論文討論金融支付以及POS的發(fā)展方向，討論互聯(lián)網(wǎng)化和4G時(shí)代下的POS通信發(fā)展方向。在GPRS通信基礎(chǔ)上，結(jié)合WIFI通信，融合形成多種方式的通信手段。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，給出無線POS的天線設(shè)計(jì)的重要原則。

【關(guān)鍵詞】 POS 金融電子化 GPRS WIFI 天線

一、金融電子化與POS的關(guān)系

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，面臨信息技術(shù)的挑戰(zhàn)，每個(gè)經(jīng)營(yíng)者都想提高商品流通效率，降低經(jīng)營(yíng)成本，發(fā)揮規(guī)?；闲?yīng)。同時(shí)消費(fèi)者對(duì)商品的需求也日益多元化，商品種類也開始多樣化，商品經(jīng)營(yíng)方式更是連鎖化和規(guī)?；?，在這種情況下，商品行為過程中的信息數(shù)據(jù)化就變的日益重要。為了滿足消費(fèi)者的需求，合理處理信息數(shù)據(jù)，把握市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，過去靠手工作坊式管理的商家，已無法適應(yīng)瞬息萬變的市場(chǎng)運(yùn)作。為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部各個(gè)流通環(huán)節(jié)的密切配合，商場(chǎng)POS（Point of Sales）收銀系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。目前POS系統(tǒng)已成為信息時(shí)代資金流動(dòng)和貨幣支付的一種主要手段，國(guó)內(nèi)POS 系統(tǒng)的普及已經(jīng)是順應(yīng)人們生活方式和金融系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，銀行卡、POS應(yīng)用正在迅速的普及。

二、支付未來發(fā)展方向

以信用卡為代表的各種金融卡的廣泛使用與普及，既為銀行和其客戶增添了新的消費(fèi)信貸服務(wù)項(xiàng)目，又為人類通向無現(xiàn)金社會(huì)展示了美好的前景；以處理紙張，票據(jù)為主的金融業(yè)正在轉(zhuǎn)向以處理，加工信息為主，金融界向企業(yè)和個(gè)人提供的服務(wù)也不再僅僅是資金的借貸，結(jié)算，而且能提供信息服務(wù)，信息咨詢。

支付正在成為銀行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)業(yè)走向未來的共同入口。在商業(yè)的實(shí)際運(yùn)行中，據(jù)德勤研究，美國(guó)顧客信用卡每交易100美元，在月結(jié)賬單上支付100美元給支付卡的發(fā)行人，零售商支付2%（2美元）的交易費(fèi)用和獲取費(fèi)用，然后進(jìn)入支付卡的清算，由接收行收取處理費(fèi)0.50美元，最后零售商從100美元的交易中收到97.50美元。 引起爭(zhēng)議的是，美國(guó)的商家協(xié)會(huì)指出，在過去的10年，技術(shù)成本不斷下降，但交易費(fèi)用反而增加了1倍多。這部分費(fèi)用，嚴(yán)格來說，不應(yīng)被稱為交易費(fèi)用，而應(yīng)視為顧客為差異化需求付出的溢價(jià)，它帶來差異化效用的提高。正是看中這點(diǎn)，包括互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，電信企業(yè)都紛紛利用自身的信息服務(wù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入支付領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)支付和移動(dòng)支付都成為支付的新熱點(diǎn)。

三、無線技術(shù)將大范圍應(yīng)用于POS

企業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化的趨勢(shì)在加強(qiáng)。中國(guó)企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化市場(chǎng)之初在2012年達(dá)到832億元，較2011年增長(zhǎng)56.9%，2013年全年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)速度為44.2%，企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)化市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)1200億元（相關(guān)數(shù)據(jù)來至易觀研究）。對(duì)于線下經(jīng)營(yíng)的企業(yè)來講，為了應(yīng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的線上營(yíng)銷，如何提高顧客的購(gòu)物體驗(yàn)和效率，變得越來越重要。因此在很多場(chǎng)所，廣告屏逐漸增多，向顧客介紹商品；自助服務(wù)終端也逐漸開始應(yīng)用，顧客可以自由地去了解感興趣的東西。無線技術(shù)就可以快速地實(shí)現(xiàn)這些。在這些終端上配置無線模塊，就可以隨時(shí)隨地安裝終端設(shè)備，而不用大動(dòng)干戈去布線，對(duì)正常業(yè)務(wù)的影響也小，并且維護(hù)方便。從整體成本來看是低于有線網(wǎng)絡(luò)的。

四、GPRS/GSM通信解決方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

借助GPRS移動(dòng)數(shù)據(jù)通信公網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)POS機(jī)接入的解決方案已經(jīng)穩(wěn)定成熟，內(nèi)置GPRS無線接入模塊的移動(dòng)POS機(jī)目前已經(jīng)在配送中心、客運(yùn)票務(wù)中心、稅收部門、速遞公司、移動(dòng)售貨廳、餐廳、外賣及電子商務(wù)交易等場(chǎng)合廣泛使用。

GPRS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率在40KBPS左右，將來可達(dá)到171Kbps，而一般每次刷卡業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸量在幾K至10Kbps之間。GPRS業(yè)務(wù)按數(shù)據(jù)流量收費(fèi)，基于GPRS的POS機(jī)數(shù)據(jù)傳輸費(fèi)用十分低廉，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用較有線通信POS系統(tǒng)低廉， 如使用中國(guó)移動(dòng)通信GPRS業(yè)務(wù)，每發(fā)送一次信息，其交易數(shù)據(jù)費(fèi)用僅需0.05～0.10元（月使用費(fèi)不計(jì)）。POS機(jī)終端接入GPRS網(wǎng)絡(luò)后，就處于一種隨時(shí)在線狀態(tài)，交易非常方便，速度較快，保證了交易的時(shí)間和交易的質(zhì)量?？珊芎玫亟鉀Q重?fù)苈矢叩膯栴}。采用GPRS無線接入技術(shù)，由于不需要鋪設(shè)有線線路，可縮短建設(shè)周期。

GPRS占用GSM網(wǎng)絡(luò)，隨著3G網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用以及4G時(shí)代的來臨，運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)停止或者大幅削減GSM網(wǎng)絡(luò)的投入，將更多的資金投入到3G/4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。2014年1月2日，中國(guó)移動(dòng)開通業(yè)界首個(gè)LTE-A VoLTE語音業(yè)務(wù)，GSM網(wǎng)絡(luò)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的重要性將進(jìn)一步降低。屆時(shí)，采用GPRS通信協(xié)議的POS將面臨覆蓋不足和信道擁塞的局面。

五、基于WIFI的融合通信解決方案

中國(guó)移動(dòng)正在推廣“2G+3G+4G+WLAN”解決方案，WLAN 與運(yùn)營(yíng)商大力推動(dòng)的3G、4G 等業(yè)務(wù)并不存在沖突，而是一種互補(bǔ)。目前在世界范圍內(nèi)，基于WiFi的創(chuàng)新模式已經(jīng)頻繁涌現(xiàn)：（1）政府主導(dǎo)的無線城市；（2）WiFi用戶之間的帶寬共享；（3）第三方提供商的無線媒介；（4）基于特殊地點(diǎn)、特殊場(chǎng)景下的WiFi服務(wù)；（5）基于WiFi的VoIP語音服務(wù)；（6）運(yùn)營(yíng)商借助WiFi拉近客戶關(guān)系、實(shí)現(xiàn)品牌重塑。

相對(duì)于其他通信方式，WIFI通信能夠提供較好的覆蓋，穩(wěn)定的通信連接和更高的通信速率。從POS設(shè)備本身來說，WiFi 移動(dòng)POS 系統(tǒng)可節(jié)省近40%的POS硬件成本和30%的管理成本。GPRS 發(fā)射功率大約為4W，CDMA 發(fā)射功率大約為0.2W，而WiFi的發(fā)射功率僅僅為0.03W，顯然WiFi 移動(dòng)POS 系統(tǒng)更適合在這些復(fù)雜環(huán)境中使用。

六、天線設(shè)計(jì)基本原則

POS的模塊化設(shè)計(jì)已經(jīng)得到大規(guī)模推廣，目前通信模塊有大量成熟的GSM、CDMA、WIFI可供選擇。因此在融合通信中，天線的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。天線設(shè)計(jì)很大程度上依賴于所安裝平臺(tái)的特性，另外天線對(duì)周圍環(huán)境很敏感，這些原因?qū)е潞芏嗲闆r下，天線對(duì)每個(gè)平臺(tái)都是獨(dú)一無二的設(shè)計(jì)。

天線經(jīng)常采用的幾種形式分別為，分為彈片形式和chip 貼片天線和FPC 天線。貼片天線的形式是統(tǒng)一規(guī)格的，有固定的尺寸，焊盤的位置和尺寸根據(jù)具體規(guī)格的天線也是固定的。另外根據(jù)特定型號(hào)的天線有相關(guān)的天線周圍凈空的要求和設(shè)備尺寸的建議。

如果采用彈片形式，重點(diǎn)考慮采用 PIFA 天線作為WiFi 天線的形式，根據(jù)統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，PIFA 天線成功率和性能都要好一些。天線RF 饋電焊盤應(yīng)采尺寸為2×3mm，焊盤含周邊≥0.8mm 的面積下PCB 所有層面不布銅。如果為PIFA 天線，還要加一個(gè)2×3mm的地焊盤，兩個(gè)焊盤之間距離為2mm。

天線通常的位置都在設(shè)備的頂部，PCB 頂部開始，將此區(qū)域內(nèi)的所有層的地切掉2～3mm，但屬于天線地焊盤的那層的焊盤部分要保留。從 WiFi 模塊到天線匹配電路的信號(hào)傳輸線為50ohm 特性阻抗的微帶線。為了避免在微帶線上的損耗，模塊應(yīng)該盡可能的靠近天線。微帶線必須根據(jù)具體的PCB 來決定尺寸。不允許有交叉的線在微帶線和地之間通過。

此外，還需要考慮良好的接地，遠(yuǎn)離金屬物。參 考 文 獻(xiàn)

[1] J. D. Hamilton，Time Series Analysis，Princeton University Press，1994

[2] 基于WiFi技術(shù)的無線POS服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用

[3] 2011-2015年中國(guó)金融POS機(jī)行業(yè)投資前景與盈利預(yù)測(cè)分析報(bào)告endprint