iPhone X发布后，我们又多了一种公共交通付款方式——刷脸过闸。

如果你所在的城市公共交通支持「苹果过闸」（闸机处一般有银联标识），只需事先往手机里录入自己的面容ID并设置好Apple Pay付款方式，走到地铁闸门处时，连按两次电源键调用Apple Pay、看一眼手机，通过面容ID认证后将手机靠在闸机感应区即可过闸。

iPhone X刷脸过闸的关键：面容识别和Apple Pay

不得不说，用iPhone X刷脸过闸听起来确实是一件很酷的事情，但这背后的原理其实很简单。条件满足的情况下，有的手机甚至可以连脸都不用刷就能直接“刷手机过闸”。怎么做到的？且听我慢慢梳理。

电感耦合：交通卡的基本工作原理

我们平时使用的地铁卡或公交卡一般都是非接触式IC卡（即外部没有银行卡那样的可见触点），如果你曾经动手拆解过这类卡片，就会发现它们内部一般由线圈和IC芯片组成，余额、时间等信息一般都存储在这个IC芯片里。

非接触式交通卡的简要构成

但交通卡不仅没有触点，内部也没有独立的电源供应，想接收和传递信息就得靠线圈了——但当我们把交通卡靠在闸机上时，闸机会向交通卡发送一组固定频率的电磁波，这段电磁波会让交通卡内部线圈上的LC谐振线路产生共振并产生电荷，当内部电容所积累的电荷达到一定数量时，交通卡就被通电并可以进行数据交换了，我们随之就能够充值、查询或进站验票。在这个过程中，交通卡内部的芯片一方面更新卡内现有信息，另一方面则把芯片内的信息改动以电磁波的形式发送回去。

整个过程又叫电感耦合，听上去有点复杂，但实际上几乎是瞬间完成的。

NFC+OAD：手机过闸其实不太一样

显然，文章开头提到的iPhone X刷脸过闸和我们所使用的交通卡不一样。为什么人脸也能作为交通票证呢？这里就得引出另一个大家所熟知但常常又会被忽略的技术了：NFC近场通讯。

NFC技术的出现让公共交通卡多了许多可能，我们在拥有全功能NFC特性的手机上可以轻松实现读卡充值、卡模拟和点对点通讯，而iPhone X刷脸过闸用到的就是最基础的点对点通讯。

在开头提到的刷脸过闸操作流程中，我们在向Apple Pay添加一张储蓄卡或信用卡作为支付方式的同时，Apple Pay也向这张卡的发卡方申请了一个用于识别和认证的密钥（token），这就好比开通了一张匿名的虚拟交通卡。我们把这张虚拟交通卡靠在闸机上的时候，闸机与手机的NFC模块通过点对点通讯进行数据交换，闸机在此过程中仅检测这张虚拟交通卡（也就是密钥）的真实性，检验通过后即可开闸放行。

至于付款，由于采用了OAD脱机数据认证技术，闸机后台会延迟将过闸数据进行采集和匹配，计算好每笔交易的价格后，在后台向银联发起请款，银联通过比对闸机检验的密钥来对正确的信用卡进行扣费。这种“先坐车，后扣款”的延迟扣款方式不仅能为我们省去充值交通卡的麻烦，还能提升过闸体验，十分符合公共交通大流量、快速通过的服务特点。

广州地铁ODA流程示意图

而除了通过点对点通讯替代交通卡过闸以外，我们其实还可以利用NFC实现交通卡充值和交通卡模拟，只需下载支持这类功能的应用（比如QQ、支付宝），然后将交通卡靠在手机的NFC模块附近即可。

借助NFC通讯和移动网络，部分手机甚至可以完全替代交通卡

在交通卡充值的过程中，手机通过NFC模块扮演了交通卡充值机的角色——手机通过NFC读取交通卡信息并通过网银进行充值，交通平台随即将充值结果返回至手机进行充值确认后，手机又通过NFC将充值金额写入交通卡。中间的数据交换原理则与交通卡的基本工作原理无异，但由于手机NFC硬件型号和性能各异，写卡过程往往要比交通卡充值机更长，请一定耐心等待。

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