Estudo e desenvolvimento de sistema de cobrança de portagens baseado em NFC

Tese para obter o grau de Mestre em Engenharia Electrónica e Telecomunicações

Este projeto de mestrado visa estudar e desenvolver uma solução para cobrança e identificação em portagens, em que é necessário cobrar aos utilizadores as taxas associadas à utilização de vias concessionadas reservadas a veículos. Com este projeto aborda-se e estuda-se a utilização da tecnologia de comunicação NFC existente nos Smartphones como meio de o utilizador se identificar numa portagem. A tecnologia Near Field Communication (NFC) permite que os dispositivos comuniquem sem fios a uma distância muito próxima, sendo uma das mais importantes tendências nos telemóveis hoje em dia. Os pagamentos via telemóvel é uma das mais esperadas aplicações visto que cada pessoa transporta um hoje em dia. A tecnologia NFC é uma excelente promotora para o avanço destes pagamentos devido à sua segurança, facilidade de uso e versatilidade. O uso desta tecnologia para fazer pagamentos é controlada por grandes empresas que mantêm o hardware que permite as transações seguras para pagamentos para uso próprio e longe do desenvolvimento para terceiros. Este projeto procura estudar e desenvolver um sistema de pagamento de portagens, desenvolvendo um método para que os terminais se identifiquem unicamente, sem necessitar de uma ligação sem fios para se autenticarem. Do lado do leitor é usado o sistema embebido Raspberry Pi com um transceiver NFC e uma antena, do outro lado um Smatphone com sistema operativo Android e uma aplicação paraidentificar e interagir com o utilizador. Para implementar uma comunicação bidirecional através de NFC o leitor emula uma tag para efetuar a troca de dados e contornar a limitação do sistema operativo Android em manter um fluxo de dados contínuo nos dois sentidos. Para efetuar a transação o utilizador apenas necessita de encostar o telemóvel ao leitor e esperar pelos dados de confirmação enviados pelo leitor da portagem.

Abstract: This master’s project aims to study and develop a solution for collection and identification in tolls, where it is necessary to charge users fees associated with use of concession lanes reserved for vehicles. With this project up addresses the use of existing NFC communication technology in smartphones as a means for the user to identify in a toll. The Near Field Communication (NFC) technology allows devices to communicate wirelessly within a very close distance, being the most important trends in mobile phones today. Payments via mobile phone is one of the most anticipated applications since each person carries one today. NFC is an excellent promoter for the advancement of these payments because of its safety, ease of use and versatility. The use of this technology to make payments is controlled by large companies that keep the hardware that allows secure payments to itself and away from development for third partiestransactions. This project aims to study and develop a way to uniquely identify a handset using a local secure protocol developed to this purpose, without a wireless connection to authenticate securely. On the side of the reader is used a Raspberry Pi embedded system with a NFC transceiver and an antenna, on the other side a mobile phone with Android operating system and an application developed to identify and interact with the user. To implement two-way communication via NFC, the reader emulates a tag to exchange data and work around the limitation of the Android operating system to maintain a continuous flow of data in both directions. To make the transaction the user only needs to holding the phone in the reader and wait for confirmation of data sent by the toll reader.