CN102324012B

CN102324012B - 磁卡数据的读取方法、装置及移动pos机

Info

Publication number: CN102324012B
Application number: CN201110249122.0A
Authority: CN
Inventors: 韩昌雷; 曾程
Original assignee: SHENZHEN IBOXPAY INFORMATION TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: Shenzhen box Mdt InfoTech Ltd
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-08-26
Also published as: CN102324012A

Abstract

本发明适用于电子支付领域，提供了一种磁卡数据的读取方法、装置及移动POS机，该方法包括：获取磁卡数据的波形；获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据该确定采样间隔；以第一异号区域的边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离位于间隔阈值内，则根据获取的相邻峰值之间的距离调整采样间隔，并以下一异号区域的右边界为基准在调整采样间隔中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离不位于间隔阈值，则以下一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；根据波形信号的峰值获取磁卡数据。本发明提供的方法具有降低了解码错误率的优点。

Description

磁卡数据的读取方法、装置及移动POS机

技术领域

本发明属于电子支付领域，尤其涉及一种磁卡数据的读取方法、装置及移动POS机。

背景技术

近年来，随着技术的成熟、3G移动通信的快速发展，依托高端移动互联网络和搭载智能平台的手机终端的手机支付突破了时间和空间的限制，但在有些消费领域，在固定的场所因为受到场地和有线通讯线路的限制，POS的应用受到制约，如水电煤气等公共事业的缴费，大型商品展品展览会购物消费、餐饮、娱乐场所等具有移动特征的消费、刷卡消费很就很难实现，近年来手机支付，手机钱包，手机一卡通等词汇频繁出现，如何才能方便的实现移动支付，足不出户，随时随地实现多种支付，成为讨论的热点，无线通信作为一种方便高效的通信方式已经被许多行业采用，移动POS产品将传统的POS机移植到智能手机/移动智能平台上，实现随时，随地，随身，方便银行卡持卡人。

移动POS机节省了金融服务业投入成本。目前因为银行业在总体营业网点资源不足；二是银行从业人员资源不足；三是某些地区或店面传统POS机覆盖不到；移动POS机解决了这方面困难，为用持卡人供随时、随地的金融服务，降低了成本。现有的移动POS机通过过零点检测方式来实现磁卡数据的读取。

在实现本发明的过程中，发现现有技术的技术方案存在如下问题：

现有技术的移动POS机的过零点检测方式实现方法简单，对于快速刷卡可以准确读出bit流，但是对于慢速刷卡，磁头感应时间过长导致产生大量噪声，噪声值在零点附近变化，导致解码错误，解码错误率高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种磁卡数据的读取方法，旨在解决现有的技术方案解码错误率高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种磁卡数据的读取方法，所述方法包括：

获取磁卡数据的波形；

获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据该确定采样间隔；

以第一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；

如获取的相邻峰值之间的距离位于间隔阈值内，则根据获取的相邻峰值之间的距离调整采样间隔，并以下一异号区域的右边界为基准在调整采样间隔中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离不位于间隔阈值，则以下一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；

根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据；

其中，所述第一异号区域为：第一个最大值和第一个最小值之间的区域；

所述下一异号区域为：采样间隔中相邻异号峰值之间的区域。

本发明另一方面还提供一种磁卡数据的读取装置，所述装置包括：

波形单元，用于获取磁卡数据的波形；

间隔单元，用于获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据该确定采样间隔；

采样单元，用于以第一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；

所述采样单元，还用于如获取的相邻峰值之间的距离位于间隔阈值内，则根据获取的相邻峰值之间的距离调整采样间隔，并以下一异号区域的右边界为基准在调整采样间隔中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离不位于间隔阈值，则以下一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；

数据单元，用于根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据；

在本发明实施例中，本发明提供的技术方案对采样距离设置成动态调整的，所以其具有明显降低了解码错误率的优点。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种磁卡数据的读取方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供一种磁卡数据的波形图；

图3是本发明实施例一提供一种磁卡数据的波形图和数字信号图；

图4是本发明实施例一提供银行卡的格式示意图；

图5是本发明具体实施方式还提供一种磁卡数据的读取装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种磁卡数据的读取方法，该方法如图1所示，包括：

S11、获取磁卡数据的波形；

S12、获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离L1，根据该L1确定采样间隔A1；

S13、以第一异号区域的右边界为基准在采样间隔A1中提取波形信号的峰值；

S14、如获取的相邻峰值之间的距离位于间隔阈值内，则根据获取的峰值之间的距离L2调整采样间隔A2，并以下一异号区域的右边界为基准在调整采样间隔A2中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离不位于间隔阈值，则以下一异号区域的右边界为基准在采样间隔A1中提取波形信号的峰值。

S15、根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据。

需要说明的是，上述第一异号区域具体可以为：第一个最大值和第一个最小值之间区域，上述下一异号区域具体可以为：在采样间隔内相邻峰值之间的局域。上述第一异号区域的右边界具体可以为：第一最小值点(即第一最小值的峰值)

需要说明的是，以第一异号区域的右边界为基准在采样间隔A1中提取波形信号的峰值具体可以为：以第一最小值点为采样间隔的起始点，然后以该起始点为基准在采样间隔A1中提取波形信号的峰值。

另外，需要说明的是，实现S15的方法具体可以为：

根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据的数字信号值，如在一个采样间隔内获取到两个相同的值，则将该2个相同的值合并成一个值。例如，当采样间隔内获取到两个相同的值1，则需要将两个相同的值1合并成一个1，合并后的值1才是实际输出的bit值，当获取的相同值为0时，不进行相同值的合并。

本发明提供的方法对采样距离设置成动态调整的，所以其具有明显降低了解码错误率的优点。相比于现有技术中的固定采样距离，本发明的采样距离变成了动态调整，现有的采样距离是固定的，在用户刷卡时间比较慢时，其相邻峰值的距离可能直接大于该固定的采样距离，这样采用现有的固定采样距离就有可能在采样距离无法采样到峰值，导致刷卡失败，而本发明的采样距离是实时调整的，其根据的原理是，根据我们提取上万份信号波形可以得知，相邻峰值之间的距离有可能变化很大，例如用户刷卡开始慢，后面快，第一相邻峰值之间的距离很大，而后面由于刷卡速度变快了，相邻峰值之间的距离很小，或者用户刷卡开始快，后面慢，这样第一相邻峰值之间的距离有可能很小，而后面由于刷卡速度慢了，相邻峰值之间的距离很大，但是我们通过提取上万分信号的波形可知，两个相邻的相邻之间的距离的差别则没有这么大，所以以这个为基础我们将采样距离做了调整，调整后的采样距离基本不会出现在采样距离内提取不到峰值的情况，从而降低了解码错误率，所以其具有降低解码错误率的优点。

可选的，上述S15的方法具体可以为：根据波形信号的脉冲峰值，获取相邻峰值之间的距离，依此距离可以判断出波形疏密，然后根据该波形的疏密以及彼此的距离将波形转换成bit流，然后对进行bit流校验，校验后，将二进制的bit流数据转换成十进制显示；该校验的具体方式可以为：字节校验为奇偶校验，帧校验为CRC(循环冗余校验Cyclic Redundancy Check)校验校验。

需要说明的是，上述采样间隔的具体算法可以为：采样间隔A＝K*相邻峰值距离；以上述为例，A1＝K*L1；A2＝K*L2；其中K可以为采样系数，K的取值具体可以为：大于1，其中取值范围可以优先选择【1.15，1.25】；另外，需要说明的是，上述间隔阈值可以由用户自行设定，当然也可以计算得出，其具体的计算方法可以为：间隔阈值∈ML其中L为相邻峰值距离，M为调整系数，该M的取值可以为：【0.7，1.3】。

需要说明的是，上述K的最优取值为1.2，当K取1.2时，M的较优取值范围为【0.8，1.2】；通过实验表明，当K＝i.2，M位于【0.8，1.2】区间时，磁卡的数据出错率最低，比其他取值明显降低了解码错误率。

为了更好的说明本发明的技术方案，下面以实施例来说明具体的实现方案。

实施例一

本实施例一提供一种磁卡数据的读取方法，本实施例实现的技术场景具体可以为：本实施例读取的磁卡数据的波形如图2所示，其中，图2中a0表示第一最大值和第一个最小值之间的距离；a1表示在采样区域内一个异号区域，a2表示在采样区域内另一个异号区域，a3表示在采样区域内下一个异号区域；本实施例提供的方法具体如下：

由于磁头经过磁道上两极性变化的区域时产生感应电流极值点，所以电流信号在临界处发生跳变，因为电磁感应，会产生大量无效信号，先要将这些无效信号滤除，否则将会产生编码错误，该磁条信号的波形图如图2所示，其中磁条卡引导位为0，取第一个最大值和第一个最小值之间的长度为参考长度a0，在软件处理中，生成一个采样间隔，其中该采样间隔为可变的采样间隔，此时采样间隔具体可以为：1.2a0；以第一最大值(即第一异号区域的边缘)为基准在1.2a0提取信号的峰值，这里假设提取到了获取到了a1；则判断a1是否在间隔阈值内，假设这里的间隔阈值可以为[0.8a0，1.2a0]，a1位于该间隔阈值内，则将采样间隔调整到1.2a1，间隔阈值调整为[0.8a1，1.2a1]；然后a1的边缘为基准在1.2a1内提取峰值信号，这里得到a2、a3，a2、a3均不位于间隔阈值内，则采样间隔不变，之后依次判断提取峰值。另外，根据峰值获取bit流的方式具体可以为：如果峰值相近例如，a1与a0，如a0取的值为0，则接下来的下一位a1为0，其中图2信号换成原始bit流的表现形式可以如图3所示，将原始bit流中两个1合并代表真实数据位1。如图2所示，通过脉冲峰值之间的距离判断波形的疏密。a0是第一个参考距离，磁条卡数据前面几位是前导0，因此参考距离a0代表0。

如图2所示，首先获得第一个最大值所在位置x0，以及第一个最小值所在位置x1，求取两相邻异号峰值之间的距离a0，令参考距离D为a0，保存x1的符号状态S(此时为最小值，即符号状态S为负)；下一个采样间隔从x1开始，区间[x1，a0*k]，k这里取值为1.2，因为S为负，因此在此区间获得最正向脉冲峰值，并记录x2，S(此处为正)求取a1＝x2-x1，计算T＝a1/D，若T近似等于1，更新参考距离D为a1。因为S为正，所以在区间[x2，a1*k]内求取负脉冲封值，并记录x3，S(此处为负)，因为T＝a2/D近似等于0.5，因此不更新参考距离D，参考距离D仍然为a1；x4，x5，x6类同，不更新D，当获取x7时，T＝a6/D近似等于1，更新D为a6。

另外，磁条卡上的记录是按照ISO07811的标准规定，其具体格式参见表1。在一条磁道中，每5个bit组成一个byte的数据，p1，c4，c3，c2，c1，其中p1表示就校验位，c1-c4表示数据位，可表示16种字符，在这些字符当中含有10个阿拉伯数字和6个其他字符。磁道上的数据是逻辑取反的，即磁道上取到的为1的数据，实际表示逻辑0。将取反后得到的数据的低四位加上0x30可以取到相应ASIC码。磁道上的数据可以大体分为6个部分，磁道开始有一些冗余数据，紧接着是起始标志位，再者是数据区，后是结束标志位。在这以后是LRC(纵向冗余校验位)，最后又是冗余数据区。二磁道从开始标志位到结束标志位一共最多可以有40个数据。

表1：

冗余数据区

开始标志位

数据区

结束标志位

LRC

冗余数据区

因为磁条卡多是由人工刷卡，刷卡速度因个人习惯不同。一般看来，刷卡速度开始较慢，然后逐渐加速。这样，刚开始峰值不明显。毛刺多。信号周期逐渐变短。

校验解码：

1)位校验：

每个字节由5个bit组成，第5位为奇偶校验位。如果一位出错则此次刷卡无效。

2)银行卡格式：该格式的具体内容参见图4。

本实施例提供的方法对采样距离设置成动态调整的，所以其具有明显降低了解码错误率的优点。

本发明具体实施方式还提供一种磁卡数据的读取装置，该装置如图5所示，包括：

波形单元51，用于获取磁卡数据的波形；

间隔单元52，用于获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据该确定采样间隔；

采样单元53，用于以第一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；

采样单元53，还用于如获取的相邻峰值之间的距离位于间隔阈值内，则以下一异号区域的右边界为基准在采样间隔中提取波形信号的峰值；如获取的相邻峰值之间的距离高于间隔阈值，则根据高于间隔阈值的峰值之间的距离调整采样间隔，并以下一异号区域的右边界为基准在调整采样间隔中提取波形信号的峰值；

数据单元54，用于根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据；

其中，第一异号区域为：第一个最大值和第一个最小值之间的区域；

下一异号区域为：采样间隔中相邻异号峰值之间的区域。

可选的，上述采样间隔的距离可变，且采样间隔＝K*L；其中K为采样系数，L为相邻峰值距离；K∈[1.15，1.25]。

可选的，上述间隔阈值具体为：

间隔阈值∈ML；M为调整系数，L为相邻峰值距离；M∈[0.7，1.3]。

本发明还提供一种移动POS机，该移动POS机包括上述的磁卡数据的读取装置。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种磁卡数据的读取方法，其特征在于，所述方法包括：

获取磁卡数据的波形；

获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据确定采样间隔；

根据波形信号的峰值之间的距离获取磁卡数据；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样间隔的距离可变，且采样间隔=K*L；其中K为采样系数，L为相邻峰值距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔阈值具体为:

间隔阈值∈M*L；M为调整系数，L为相邻峰值距离。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述K∈[1.15,1.25]。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述M∈[0.7,1.3]。

6.一种磁卡数据的读取装置，其特征在于，所述装置包括：

波形单元，用于获取磁卡数据的波形；

间隔单元，用于获取波形信号中第一个最大值和第一个最小值之间的距离，根据确定采样间隔；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采样间隔的距离可变，且采样间隔=K*L；其中K为采样系数，L为相邻峰值距离；K∈[1.15,1.25]。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述间隔阈值具体为:

间隔阈值∈M*L；M为调整系数，L为相邻峰值距离；M∈[0.7,1.3]。

9.一种移动POS机，其特征在于，所述移动POS机包括如权利要求6—8任一所述的磁卡数据的读取装置。