CN102509218A - 基于移动通信终端的pos刷卡支付装置的系统实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法。该方法包括S1：POS刷卡支付装置采集并处理来自磁卡的交易数据，并将处理后的交易数据调制成模拟信号，再通过音频信道借助手机作为发送平台发送给IVR数据接收平台；S2：IVR数据接收平台根据手机拨号呼叫，接收并解调来自于手机端POS刷卡支付装置所处理的包含交易数据的模拟信号，解调后的交易数据通过处理和转换发送给银行或第三方支付平台；S3：IVR数据接收平台在将交易数据发送给银行或第三方支付平台后，将反馈信息通过调制成模拟信号发送给手机端的POS刷卡支付装置完成整个交易过程。

Description

基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法

技术领域：

本发明涉及移动通信终端的外接刷卡支付装置，特别涉及一种利用普通手机作外接POS刷卡支付装置并通过公共交换电话网络在移动或固定环境中完成收款付款功能的手机刷卡支付系统的实现方法。

背景技术：

目前，现有电子支付系统主要分为以下几种类型：基于互联网的线上支付、基于POS机的线下支付，以及基于一些基于智能手机的手机支付。

其中，线上支付存在众所周知的病毒及黑客入侵等不安全因素。当然，其另一个局限就是线上支付需要用户依仗台式机或笔记本电脑这些不易携带，或者携带不方便的操作终端。线上支付通常比较适合面向网上商店的网购金融交易支付，而对在实体店里进行的银行卡及其相关支付，现在多数还是通过线下的POS机刷卡以及个别目前刚刚问世的具备支付功能的智能手机来实现。

然而，目前POS机设备的成本以及其维护费用较高，而且POS机设备的体积相对也比较大，即便是可移动式的POS机设备使用起来也非常笨重。虽然，上述这种缺陷被目前刚刚问世的一些具备支付功能的智能手机所弥补，但这些智能手机大多通过手机内部软件来实现网络电子支付，由于智能手机本身也被视为一种具备移动联网功能的小型PC机，故也会有类似线上支付的病毒及黑客方面的安全风险，同时，由于这种智能手机本身就对终端的软硬件具备一定的要求，所以只限于一部分厂商和型号的智能手机可以采用手机支付这种方式，继而无法在所有手机上进行推广，普及性较差。

发明内容：

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法。该方法依托一由POS刷卡支付装置、具备音频接口手机200以及IVR数据接收平台所组成的应用系统。该系统利用普通手机作为外接POS刷卡支付装置并通过公共交换电话网络在移动或固定环境中完成收款付款功能。同时本发明方法还可以解决上述手机支付的技术和安全问题，并可以以较低的成本将手机POS刷卡或转帐在现有普通手机上得到普及。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：

基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法，包括以下步骤：

S1：POS刷卡支付装置采集并处理来自磁卡的交易数据，并将处理后的交易数据调制成模拟信号，再通过音频信道借助手机作为发送平台发送给IVR数据接收平台；

S2：IVR数据接收平台根据手机拨号呼叫，接收并解调来自于手机端POS刷卡支付装置所处理的包含交易数据的模拟信号，解调后的交易数据通过处理和转换发送给银行或第三方支付平台；

S3：IVR数据接收平台在将交易数据发送给银行或第三方支付平台后，将反馈信息通过调制成模拟信号发送给手机端的POS刷卡支付装置完成整个交易过程。

上述方案中，所述步骤S1具体还包括：

S11：POS刷卡支付装置在播放提示刷卡的语音信息后，用户在POS刷卡支付装置上刷磁条卡；POS刷卡支付装置的磁卡读写模块读取磁卡信息，经磁头解码模块，获取用户磁条卡的主账户信息；

S12：POS刷卡支付装置语音提示用户输入消费金额；用户在手机的拨号界面下输入消费金额；

S13：POS刷卡支付装置解调手机耳机通道上传过来的按键音DTMF信号，转换成消费金额信息；

S14：POS刷卡支付装置内部对交易数据(磁卡的帐户信息以及消费金额，设备ID号等)按自定义的协议格式进行打包；

S15：对打包的数据通过DES、3DES、AES这些方式进行加密；之后对已加密的数据进行适应手机信道的编码，并加入纠错信息；

S16：对已编码的数据通过FSK、ASK、PSK这些方式进行调制，转换成可以在手机上发送的音频信号；

S17：POS刷卡支付装置通过手机的声控命令，呼叫IVR数据接收平台，并通过语音通道在通话后向IVR数据接收平台传送交易数据。

上述方案中，所述步骤S2具体还包括：

S21：IVR数据接收平台自动接听手机的语音呼叫，并在语音通道上向POS刷卡支付装置请求传送交易数据；

S22：将在语音通道上所接收到的交易数据通过FSK、ASK、PSK这些方式进行解调；

S23：对解调后的交易数据进行解码，验证数据的完整性；

S24：对验证过完整性的交易数据通过DES、3DES、AES这些方式进行解密，还原成自定义协议数据，并通过自定义协议识将其还原成原始交易数据；

S25：对原始交易数据按照银行或第三方支付平台的接口进行接口转换，并转发到银行或第三方支付平台的数据接收平台。

上述方案中，所述步骤S3具体还包括：

S31：IVR数据接收平台在顺利将交易数据发送给银行或第三方支付平台后，生成一个数据提交成功的回复信息包；

S32：对上述回复信息包进行手机信道适应性编码，加纠错码；

S33：将编码后的回复信息包的数据通过FSK、ASK、PSK这些方式调制到音频信号上并发送回手机端；

S34：IVR数据接收平台发送完回复信息包后挂机。

本发明方法通过其实现系统在实际应用中的有益效果如下：

1.手机不需要任何本身以外的内置软件。

2.刷卡器通过音频接口接收用户在手机上输入的信息。

3.所有的信息加密后最后通过手机的音频信道传输到平台。

4.在不内置手机软件的情况下，该装置还可以通过支持语音拨号功能的手机通过语音拨号指令去控制该手机拨打指定的平台号码。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明方法所涉及的应用系统的结构框图。

图2为本发明方法所涉及的应用系统中POS刷卡支付装置的结构框图。

图3为本发明方法所涉及的应用系统中IVR数据接收平台的结构框图。

图4为本发明方法在实际应用过程中的流程图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明方法所涉及的系统是基于移动通信终端的POS刷卡支付装置，该系统包括：POS刷卡支付装置100、具备音频接口手机200、IVR数据接收平台300。

其中，POS刷卡支付装置通过音频接口插头插接在手机200上，手机200则作为信息发布平台通过公共交换电话网络将POS刷卡支付装置100处理后的交易数据发送给IVR数据接收平台300。IVR数据接收平台300通过公共交换电话网络(PSTN)接收手机200发送的包含交易数据的音频信号，经过对其解调、数据完整性验证、解密等处理并最终送给银行或第三方支付平台400。

如图2所示，该系统中的POS刷卡支付装置100，它包括：MCU处理器101、磁卡读写模块102、磁头解码模块103、DTMF解码模块104、数据打包和加密模块105、调制/解调模块106、语音拨号模块107、手机音频接口插头108、信号提示模块109以及电源管理模块110。

其中，MCU处理器101是本装置的处理核心。磁卡读写模块102用来从磁卡记录信息的磁条或芯片采集卡片信息。由于这种磁卡读写模块102大多可采用磁条卡读头、IC卡读头、非接触IC卡读头等类型。故所读写的磁卡类型也包含目前在金融与支付领域广泛被采用的IC卡、RFID卡等。与其连接的磁头解码模块103则将所采集的卡片信息转换成交易数据并递交给MCU处理器101，从而完成整个对磁卡数据的识别和搜集。另一方面，DTMF解码模块104则通过手机音频接口接收用户在手机上输入的信息并将信息转换成数据传输给MCU处理器101，由于这部分手机输入数据为整个刷卡过程中用户借助手机这个输入平台，对支付流程所涉及的确认信息。故也是整个POS支付装置不可或缺的数据信息之一。之后，经MCU处理器101数据整合，数据打包和加密模块105将从磁卡采集的交易数据与DTMF解码模块104获得的手机输入数据进行打包并加密。加密方法可以采用DES、3DES和AES这两种算法。需要指出的是，为了更好地使整个支付装置在整个交易数据传输过程中具备更高的安全性，通过设置安全模块111来对数据打包和加密模块105中的安全密钥进行管理、存储以及更新。完成上述步骤后，调制/解调模块106就会将打包加密后的交易数据调制在音频信号上，调制方法则采用FSK、PSK、ASK这几种。

在完成上述支付数据整合与调制后，语音拨号模块107就会通过手机音频接口控制手机拨打指定的IVR服务平台电话，待接通后台服务平台后，这些调制成音频信号的交易数据传输给手机并借手机天线发送给IVR数据接收平台。

POS刷卡支付装置使用时通过手机音频接口插头108可以插入现有手机都带有的音频接口来实现装置与手机的连接。接着由磁卡读写模块102读取卡片信息，经过一个硬件(或采用嵌入式软件来实现)的磁头解码模块103，转换成卡号等交易相关的数据，装置内部的DTMF解码模块104可以通过手机音频接口接收用户在手机上输入的信息，然后把这些数据连同卡号等其它交易相关信息一起打包并加密，以FSK或其它方法(PSK或ASK)调制在音频信号上，再通过手机音频接口启动手机的语音拨号，控制手机拨打指定的IVR服务平台电话，待IVR自动应答后，最后把调制后包含交易数据的FSK信号通过手机音频接口送给手机，由手机再转传到远端的IVR数据接收平台。

另外，整个POS刷卡交易过程中，信号提示模块109通过内部扬声器发出的提示音，以及LCD显示屏来显示用户刷卡以及在手机上输入交易相关信息。

概括来说，系统中的POS刷卡支付装置有以下几个突出的特点：

1.提供一个语音通信通道，所有交易元素和数据在处理及加密后，以FSK或其它的方式调制在音频信号上，最终通过音频接口接入手机，通过语音信道传输到远程的接收端并接收远端发回的控制信息并通过音频口传输到刷卡器。

2.当交易过程中需要输入交易信息时，用户利用手机的键盘来输入，手机上这些用户的输入会通过按键音在音频接口传输到刷卡器，进行识别。所有上述提到的手机这些功能都是手机本身就有的基本功能，所以手机中不需要任何额外的软件，任何手机都可用，并且从来没有人提出过这种用法。

如图3所示，该系统中的IVR数据接收平台300，它包括：通话控制模块301、数据调制/解调模块302、数据编码/解码模块303、协议处理模块304、数据加密/解密模块305、业务控制模块306、数据接口适配模块307。

其中，通话控制模块301用来控制接听语音呼叫，并通过内部的软件接口把收发的音频数据流在服务器和电话线路之间相互传输。数据调制与解调模.302将接收到音频信号通过FSK、PSK、ASK等解调方法还原成交易数据，并把需要下发的数据通过FSK、PSK、ASK等调制方法调制成音频数据。数据编码/解码模块303对从解调器出来的数据进行解码，并对数据进行纠错、验证其完整性并对需要发送到手机端的数据进得编码，以适应手机信道的传输。协议处理模块304按特定的协议解析从手机端送过来的数据包，转换成业务数据报文并将需要发送到手机端的业务请求的结果转换成规定的数据包。数据加密/解密模块305对发送和接收的报文中的敏感数据进行加密和解密的。业务控制模块306针对对刷卡器请求的不同业务请求(消费，转帐，撤消，退货等)进行不同的处理。数据接口适配模块307对于业务数据做格式转换，适配银行或第三方支付平台数据格式，同时将转换好的交易数据发送给银行或第三方支付平台。

另外，系统中的IVR数据接收平台端可以是通过单一的一路电话线或从电信运营商处直接接入多路光纤，应答一路或多路语音呼叫，接收语音信道的音频数据，解调出真正的传输数据，验证完整性，进行解密，然后送用户的交易信息到相应的银行或第三方支付平台进行处理。

需要指出的是，本发明方法所应用的系统中，手机为用户自己所用的任意手机，只通过简单的音频接口为应用提供一个通信用的语音通道，完成刷卡器到远程IVR服务器的数据传输，所以POS刷卡支付装置和IVR数据接收平台为整个系统的核心部件。

本发明方法的具体实际应用过程为：用户在需要付款时，拿出手机POS刷卡支付装置，插到自己手机的音频接口上，该装置自动开启，并播放提示音，用户在提示音(或指示灯)的指示下，刷卡，并在手机上输入交易信息，然后刷卡器内部将这些交易信息打包加密，调制到音频信号上，通过手机的语音拨号命令控制手机拨打指IVR平台号码，传输调制后的音频信号到IVR平台。IVR平台接受语音呼叫，解调出加密数据，对数据解密，还原成交易数据，以其它的特定格式传输到银行或第三方支付平台进行帐户交易处理。

如图4所示，用户基于本发明方法的用户具体刷卡支付的工作流程如下：

S1：刷卡器(也称支付装置)播放语音“请刷卡”，提示用户刷磁条卡；

S2：用户在刷卡器上刷磁条卡；

S3：刷卡器的磁条卡读卡器获取用户磁条卡的主账户信息；

S4：刷卡器播放语音“请输入消费金额，以#号键结束，返回请按*”，提示用户输入消费金额；

S5：用户在手机的拨号界面下输入消费金额；

S6：刷卡器解调手机耳机通道上传过来的消费金额信息(DTMF)；

S7：刷卡器通过手机的声控命令，呼叫IVR服务器；

S8：手机语音呼叫IVR服务器；

S9：IVR服务器接通手机，在语音通道上向刷卡器请求上送交易信息；

S10：刷卡器解调手机耳机通道上传过来的“交易上送请求”(FSK调制)信息；

S11：刷卡器将交易信息(终端号+主账户+消费金额)调制后通过麦克发送给手机；

S12：手机将麦克上的语音信息(交易信息)通过电话网络传送给IVR服务器

S13：IVR服务器对刷卡器上送的交易信息经过一定的处理，给支付平台发送交易请求；

S14：IVR服务器将“交易信息已提交”信息通过电话网络返回给手机；

S15：刷卡器解析手机送过来的“交易信息已提交”；

S16：刷卡器播放语音“您的交易信息已提交，交易结果稍后将以短信方式通知您”；

S17：第三方支付平台将交易结果反馈给用户。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：POS刷卡支付装置采集并处理来自磁卡的交易数据，并将处理后的交易数据调制成模拟信号，再通过音频信道借助手机作为发送平台发送给IVR数据接收平台；

S2：IVR数据接收平台根据手机拨号呼叫，接收并解调来自于手机端POS刷卡支付装置所处理的包含交易数据的模拟信号，解调后的交易数据通过处理和转换发送给银行或第三方支付平台；

S3：IVR数据接收平台在将交易数据发送给银行或第三方支付平台后，将反馈信息通过调制成模拟信号发送给手机端的POS刷卡支付装置完成整个交易过程。

2.根据权利要求1的基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法，其特征在于，所述步骤S1具体还包括：

S11：POS刷卡支付装置在播放提示刷卡的语音信息后，用户在POS刷卡支付装置上刷磁条卡；POS刷卡支付装置的磁卡读写模块读取磁卡信息，经磁头解码模块，获取用户磁条卡的主账户信息；

S12：POS刷卡支付装置语音提示用户输入消费金额；用户在手机的拨号界面下输入消费金额；

S13：POS刷卡支付装置解调手机耳机通道上传过来的按键音DTMF信号，转换成消费金额信息；

S14：POS刷卡支付装置内部对交易数据(磁卡的帐户信息以及消费金额，设备ID号等)按自定义的协议格式进行打包；

S15：对打包的数据通过DES、3DES、AES这些方式进行加密；之后对已加密的数据进行适应手机信道的编码，并加入纠错信息；

S16：对已编码的数据通过FSK、ASK、PSK这些方式进行调制，转换成可以在手机上发送的音频信号；

S17：POS刷卡支付装置通过手机的声控命令，呼叫IVR数据接收平台，并通过语音通道在通话后向IVR数据接收平台传送交易数据。

3.根据权利要求1的基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法，其特征在于，所述步骤S2具体还包括：

S21：IVR数据接收平台自动接听手机的语音呼叫，并在语音通道上向POS刷卡支付装置请求传送交易数据；

S22：将在语音通道上所接收到的交易数据通过FSK、ASK、PSK这些方式进行解调；

S23：对解调后的交易数据进行解码，验证数据的完整性；

S24：对验证过完整性的交易数据通过DES、3DES、AES这些方式进行解密，还原成自定义协议数据，并通过自定义协议识将其还原成原始交易数据；

S25：对原始交易数据按照银行或第三方支付平台的接口进行接口转换，并转发到银行或第三方支付平台的数据接收平台。

4.根据权利要求1的基于移动通信终端的POS刷卡支付装置的系统实现方法，其特征在于，所述步骤S3具体还包括：

S31：IVR数据接收平台在顺利将交易数据发送给银行或第三方支付平台后，生成一个数据提交成功的回复信息包；

S32：对上述回复信息包进行手机信道适应性编码，加纠错码；

S33：将编码后的回复信息包的数据通过FSK、ASK、PSK这些方式调制到音频信号上并发送回手机端；

S34：IVR数据接收平台发送完回复信息包后挂机。

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