Comunicación presentada al I Congreso Ciudades:
Autores
- Alberto López González, Responsable servicio NFC, Telefónica Móviles España.
- Andrés Recio, Subdirección de Tecnología y Sistemas de Información, Empresa Municipal de Transporte de Madrid (EMT).
Resumen
Desde el año 2006 la comunidad de Madrid dispone de un sistema de acceso al transporte público de Madrid basado en tecnología contactless (MIFARE DESFire), que se está implantando en sustitución del sistema magnético vigente. Esta migración es compatible con la tecnología NFC que ya está presente en la mayoría de los terminales móviles comerciales. Esta sinergia ha permitido implantar una solución basada en NFC que permite que los usuarios dispongan de su título de transporte almacenado en la SIM, una aplicación móvil para la gestión del título y su recarga, y que gracias a un dispositivo móvil NFC, el título puede validarse en los tornos y validadoras de toda la red de transporte de Madrid con tan sólo acercar el terminal móvil al lector. Esta solución añade un mayor grado de libertad a los usuarios que podrán adquirir y recargar sus títulos de transporte desde cualquier lugar y a cualquier hora del día.
Introducción
El objetivo del proyecto consiste en verificar la correcta compatibilidad de una tecnología Mifare Desfire en los medios de transporte actuales de la comunidad de Madrid, utilizando un teléfono móvil NFC. Los requisitos del sistema son los siguientes:
- Seguro: el medio de almacenamiento del soporte de la aplicación de transportes debe garantizar la seguridad al máximo nivel, lo que implica una completa compatibilidad con los elementos de seguridad existentes en Madrid, así como el almacenamiento seguro en SIM, garantizando de este modo la imposibilidad de clonación o manipulación del contenido.
- Compatible: Debe garantizarse su utilización en cualquier medio de transporte sin contacto de la Comunidad de Madrid en el que actualmente se utilice la Tarjeta de Transporte Público (TTP).
- Adaptativo: La solución debe permitir un escalado a una solución comercial y ser válida para todos los tipos de carga y validación.
La tecnología NFC (Near Field Communication) añade a los terminales móviles la capacidad de interactuar con su entorno. Si la irrupción de las comunicaciones de datos en los móviles ha permitido tener un acceso completo al mundo online (redes sociales, correo electrónico, navegación, etc.), la tecnología NFC abre la posibilidad de reconectarnos con el mundo físico, permitiendo realizar pagos presenciales o a acceder a edificios con tan solo acercar el móvil a un lector.
En el caso del transporte público, la interacción se realiza a través de un protocolo de comunicaciones compatible con la tecnología inalámbrica basada en las Normas ISO 14443 A y B, ya en aplicación en el transporte público para la utilización de las tarjetas inteligentes sin contacto.
La implantación de las tarjetas inteligentes sin contacto ha precisado de importantes inversiones económicas en relación con los equipos de control de acceso, formas de pago y sistemas de gestión. NFC podría ayudar a optimizar estas inversiones ya realizadas, generalizando y facilitando el acceso y el pago del transporte público a los ciudadanos.
NFC, en consecuencia, puede garantizar la compatibilidad con los distintos requisitos funcionales que las distintas aplicaciones de las tarjetas sin contacto ya implantadas exigen: seguridad anti vandálica y de datos personales, versatilidad, capacidad de crecimiento y compatibilidad con otras aplicaciones.
NFC es ya una realidad tecnológica y el transporte público una necesidad económica y social incuestionable.
Aunque la implantación de las tarjetas sin contactos ha sido un gran avance en funcionalidad, versatilidad y servicio de cara a los usuarios finales, en este contexto, se podría plantear la duda de qué aporta la tecnología NFC adicional a lo que ya se consigue con las tarjetas sin contacto ya desplegadas.
Sin duda las grandes ventajas de NFC son:
- Obtener información del título de transporte. Las tarjetas de transporte no ofrecen ninguna información directa al usuario. Gracias al terminal móvil, los usuarios podrán conocer cuántos viajes les quedan pendientes o la fecha exacta de caducidad de su título, de una forma sencilla y cómoda a través de una aplicación móvil.
- Ofrecer un canal de ventas ubicuo. El móvil NFC se convierte así en un nuevo canal de ventas al permitir recargar o comprar los billetes a cualquier hora y en cualquier lugar desde nuestro móvil, olvidándonos de las colas y de llevar dinero en efectivo.
Antecedentes
El proyecto que se ha emprendido en el transporte de Madrid, se ha basado en experiencias previas realizadas tanto en la Comunidad de Madrid como en otras Comunidades Autónomas, como Asturias, que aunque disponen de una tecnológica contactless diferente (Mifare Classic), la solución global comparte muchas similitudes.
Asímismo la experiencia e información obtenida en dichos proyectos ha sido muy valiosa al permitir constatar el interés que los usuarios del transporte público tienen en esta tecnología. De esta manera se ha comprobado que la ventaja de la ubicuidad que ofrece NFC es uno de los aspectos más valorados.
Como se puede apreciar en el gráfico adjunto (Figura 1), la hora de mayor recarga en el proyecto de Asturias fue entre las 23:00 y las 00:00 horas, tramo fuera del horario comercial y que demuestra un cambio en la tendencia de los usuarios. Al permitirles recargar a cualquier hora y desde cualquier lugar, se les facilita y se les ofrece un valor adicional de comodidad y simplicidad que hace que se mejore la valoración del transporte público. De hecho, el 100% de los usuarios encuestados consideraban que esta tecnología favorecía el uso del transporte público.
![Porcentaje de recargas por franja horaria. Fuente: Telefónica.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150514-I-congreso-ci-nfc-1.jpg)
Y al preguntar a los usuarios por el aspecto más valorado de esta nueva tecnología es precisamente éste; recargar desde cualquier lugar y a cualquier hora. En el siguiente gráfico se pueden apreciar que los aspectos más valorados han sido precisamente los relacionados a la ubicuidad:
![resultado encuesta usuarios piloto CTA. Fuente: Telefónica.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150514-I-congreso-ci-nfc2.jpg)
Descripción de la solución
La solución adoptada en Madrid ha sido realizada gracias a la participación de las siguientes empresas:
- Consorcio Regional de Transportes Madrid (CRTM): organismo público que concentra las competencias en materia de transporte regular de viajeros en la Comunidad de Madrid. Es el propietario del sistema sin contacto definido para el transporte en Madrid.
- Empresa Municipal de Transportes (EMT): sociedad anónima, propiedad del Ayuntamiento de Madrid, encargada de la prestación del servicio de transporte público urbano colectivo de superficie mediante autobús en la ciudad de Madrid. La EMT ha realizado los desarrollos técnicos del BackOffice necesario en la generación de los comandos DESFire que permiten la personalización y recarga de los títulos de transporte de forma remota a través del TSM.
- Gemalto: Compañía privada de seguridad digital, responsable de proveer la infraestructura del Trusted Service Manager (TSM) necesario para la escritura remota en las SIMs de los usuarios de los títulos de transporte y de la ejecución de los comandos generados por la EMT. Así mismo las SIMs NFC compatibles con el servicio han sido fabricadas por Gemalto.
- Samsung: Fabricante multinacional de dispositivos electrónicos que ha proporcionado los desarrollos software imprescindibles para la generación de la aplicación que sirve a los usuarios para la gestión de los títulos de transporte instalados en la SIM, así como los terminales móviles NFC. De igual forma sirve de interfaz para la recarga de dichos títulos.
- BBVA: Banco español que ha proporcionado la pasarela de pagos online a través de la cuál poder realizar la compra y recarga de los títulos de transporte.
- Telefónica: Multinacional Española de Telecomunicaciones. Ha proporcionado la red móvil y los servicios móviles imprescindibles para la prestación final del servicio en las SIMs de los usuarios.
Gracias a la participación de dichas empresas, se ha implementado una solución completamente funcional y operativa cuyo esquema de bloques es el siguiente:
![Esquema funcional de bloques de la solución implementada. Fuente: Telefónica.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150514-I-congreso-ci-nfc-3.jpg)
En el anterior esquema se aprecia cuál sería el flujo normal (simplificado) de una compra por parte de un usuario.
- Una vez el usuario dispone de una tarjeta SIM personalizada (cuyo suministro se ha reducido al punto 0 del dibujo) y a través de la aplicación móvil desarrollada al efecto, el usuario inicia la recarga del título. Para ello consulta al BackOffice los títulos y precios disponibles.
- Una vez seleccionado el título a recargar, el usuario inicia la compra a través de la pasarela de pagos del BBVA.
- Si la compra ha tenido éxito, se notifica dicho éxito al BackOffice quien generará los comandos necesarios para dicha recarga.
- Todo ello se envía a la SIM de forma segura a través del TSM de Gemalto.
- El TSM, a través de la red móvil, hace llegar el título de transporte a la SIM donde se almacena de forma segura.
Aplicación Android de gestión del título de transporte
Se ha desarrollado una aplicación para el dispositivo NFC que provea de las operaciones necesarias para la gestión de todo el ciclo de vida del uso de la aplicación de transporte. Para su utilización, la aplicación contendrá un doble uso:
- Interacción con el usuario: la aplicación provee de acciones específicas que el usuario podrá realizar para obtener información y realizar operaciones sobre su título de transportes y, por extensión, en la aplicación de transportes almacenada en su SIM. La relación de operaciones que podrá llevar a cabo será la siguiente:
- Consulta de SALDO TTPNFC: A través de esta opción, la aplicación Android se comunica con un applet de transporte en la SIM y éste le devuelve la información del título, bien como saldo resultante en viajes o como tiempo de uso restante.
- Solicitud de Carga: mediante esta opción, el usuario desencadena una serie de acciones encaminadas a realizar la carga o recarga de su título de transporte. La operación, como después de verá, se realiza en un conjunto de pasos necesarios para realizar la operación.
- Interacción con la SIM: durante el proceso de validación en un medio de acceso de transporte, el dispositivo de validación habrá realizado una actualización en la aplicación de transporte vía NFC (de modo transparente al control del applet de transporte almacenado en la SIM). Este applet deberá detectar el cambio realizado en el saldo del título de transportes e invocará a la aplicación Android, despertándola para que esta obtenga la lectura de saldo. La aplicación Android devolverá una información de la validación producida y el saldo resultante.
La aplicación Android desarrollada, es sin duda el complemento perfecto para mejorar la usabilidad del título de transporte. Se ha buscado la sencillez y la reducción de los menús al máximo para mejorar la experiencia de usuario. De esta manera, al iniciar la aplicación y de una forma automática el usuario ve de un vistazo el saldo pendientes de viajes o el número de días pendientes para la caducidad del título. Al pulsar sobre esta información se amplía la información del título de viajes (ver Figura 4). Por último en caso de querer recargar el título de viaje podrá hacerlo pulsando sobre el “carro de la compra” disponible en la pantalla principal. Este icono proporciona acceso al entorno de la pasarela de pagos (ver Figura 5), donde poder realizar la compra del título contra una tarjeta de crédito.
A modo de referencia se incluyen algunas imágenes de la aplicación desarrollada.
![Pantallas inicial y de detalle de la aplicación desarrollada. Fuente: Samsung Copyright © 2015 Samsung Electronics Co., Ltd.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150514-I-congreso-ci-nfc-4.jpg)
Una vez finalizada la compra el usuario volverá a ver en la pantalla inicial la nueva duración o los viajes disponibles.
![Pantallas de la pasarela de pagos y de compra exitosa. Fuente: Samsung Copyright © 2015 Samsung Electronics Co., Ltd.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150514-I-congreso-ci-nfc-5.jpg)
Con todos estos elementos los usuarios de esta solución basada en NFC, poseen la misma funcionalidad de acceso por los tornos y validadoras que los usuarios de tarjeta sin contacto, pero con muchos servicios adicionales que una tarjeta sin contacto no puede proveer, y que se han mencionado en este documento, como son la recarga remota de dicho título y la obtención de información sobre la caducidad del mismo.
Agradecimientos
Queríamos agradecer a los equipos de trabajo de las empresas anteriormente mencionadas, el trabajo y esfuerzo realizado para conseguir una solución plenamente funcional sobre la tecnología DESFire.
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.