CN103021036B - 一种基于nfc的高等级公路自动缴费系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。本发明所述一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，可以克服现有技术中缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长等缺陷，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。

Description

一种基于NFC的高等级公路自动缴费系统

技术领域

本发明涉及高等级公路联网收费系统技术领域，具体地，涉及一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统。

背景技术

近距离无线通讯技术（Near Field Communication，简称NFC），是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据。由于近场通讯具有天然的安全性，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。NFC是一种提供安全、迅速的通信的无线连接技术，具有距离近、带宽高、能耗低等特点。

NFC设备传输数据有三种工作模式：主动模式，以NFC标签的形式存在，主动识别和读取其它NFC设备；被动模式，当设备接近NFC读卡器即可实现数据的确认和完成，整个过程NFC设备无需供电，相当于一张用NFC技术对数据进行加密、存储的卡片；双向模式，该模式又被称为点对点通信模式，数据发送方和接受方设备都必须具备主动传输功能，同时含有供电模块。在双向模式下，数据传输时可以进行验证及授权。

2006年6月，诺基亚、中国移动、飞利浦和易通卡公司，在厦门启动了中国首个NFC手机支付实验。NFC手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙（OTP）能够在NFC上实现。

现有的高等级公路的收费，一般采用联网计费和人工收费的方法。这种人工收费的收费方式，收费站上班前需要准备大量零钱，收到的现金保存和运输不便；用户需要携带现金；人工收费所需时间长。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与所述车道收费系统信号连接、且用于对所述车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。

进一步地，所述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统。

进一步地，所述联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中：

所述用户身份验证模块，用于从所述车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统；

所述消费模块，用于基于所述用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块；

所述消费成功验证模块，用于基于所述消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。

进一步地，所述NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中：

所述数据验证模块，用于基于所述联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块；

所述用户身份验证成功确认模块，用于基于所述数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块；

所述确认信息发送模块，用于将所述用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块；

所述消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。

进一步地，每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间。

进一步地，每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中：

所述终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；

所述计费模块，用于基于所述NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；

所述人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；

所述联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；

所述NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；

所述放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。

进一步地，每个NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中：

所述停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；

所述费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认，并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；

所述联网收费系统用NFC写入模块，用于所述车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；

所述NFC支付运营商系统用NFC写入模块，用于所述NFC支付运营商系统在相应用户缴费后，将相应缴费信息写入相应NFC终端中。

进一步地，所述NFC终端，具体为NFC手机。

本发明各实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，由于包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储；可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费；从而可以克服现有技术中缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长的缺陷，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统的工作流程示意图；

图2为一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统的工作原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1和图2所示，提供了一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统。

参见图2，本实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。每个NFC终端，具体可以为移动通讯设备，如NFC手机。每个车道收费系统，包括多个NFC读卡器，可以受理多个NFC终端的请求。

上述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统。该联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中：

用户身份验证模块，用于从车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统；

消费模块，用于基于用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块；

消费成功验证模块，用于基于消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。

该NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中：

数据验证模块，用于基于联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块；

用户身份验证成功确认模块，用于基于数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块；

确认信息发送模块，用于将用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块；

消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。

上述每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间。每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中：

终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；

计费模块，用于基于NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；

人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；

联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；

NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；

放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。

上述每个NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中：

停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；

费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认，并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；

联网收费系统用NFC写入模块，用于车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；

NFC支付运营商系统用NFC写入模块，用于NFC支付运营商系统在相应用户缴费后，将相应缴费信息写入相应NFC终端中。

参见图1，上述实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，提供了一种基于近场通信(NFC)的高等级公路自助缴费方法，可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费。

具体地，用户使用NFC终端，在高等级公路出口，与车道收费系统交互；车道收费系统根据入口信息，车辆和车情等信息计费，车道收费系统将信息发送自助缴费管理系统；联网收费系统和NFC支付运营商系统两个部分，自助缴费管理系统判断是否联网收费系统用户。

若是联网收费系统用户则转入联网收费系统进行扣费：联网收费系统进行扣费，如果成功，车道收费系统对联网收费系统用户数据进行处理；然后，NFC终端写入相关信息，车道收费系统放行；如果扣费失败，则转入人工收费。

不是联网收费系统用户则转入NFC支付运营商进行扣费：NFC支付运营商系统进行数据验证，如果成功，给用户发送确认信息；如果数据验证失败则转入人工收费，NFC终端对费用等信息进行确认；收到确认信息后，NFC支付运营商系统进行扣费；NFC支付运营商系统将信息发送给NFC终端，写入相关信息；同时，发送消息给车道收费系统，对NFC用户数据进行处理，最后车道收费系统放行。

例如，在图1中，上述实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，采用NFC终端、车道收费系统、联网收费系统和NFC支付运营商系统协同实现驶离高速路网的计费收费、数据处理、设备控制等工作，具体的工作流程如下：

⑴用户使用NFC终端刷NFC读卡器；

车道收费系统通过NFC读卡器读取NFC终端信息；

车道收费系统根据入口信息，车辆信息等数据后进行计费；

自助缴费管理系统判断是否联网收费系统用户；

⑵联网收费系统用户：

消费成功转入车道收费系统联网收费系统用户数据处理；

消费失败转入人工收费；

NFC终端写入相关信息；

车道收费系统放行；

⑶不是联网收费系统用户：

NFC支付运营商系统对数据进行验证；

数据验证成功后发送确认信息；

数据验证失败转入人工收费；

NFC终端对费用进行确认；

NFC支付运营商系统进行消费；

NFC终端写入相关信息；

车道收费系统对NFC用户数据进行处理；

车道收费系统放行。

上述实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括NFC终端、车道收费系统和自助缴费管理系统，可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费；自助缴费的方式实现收费方便快捷的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与所述车道收费系统信号连接、且用于对所述车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储；

所述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统；

每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间；

该基于NFC的高等级公路自助缴费系统，提供了一种基于近场通信(NFC)的高等级公路自助缴费方法，可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费；

用户使用NFC终端，在高等级公路出口，与车道收费系统交互；车道收费系统根据入口信息，车辆和车情等信息计费，车道收费系统将信息发送自助缴费管理系统；联网收费系统和NFC支付运营商系统两个部分，自助缴费管理系统判断是否联网收费系统用户；

若是联网收费系统用户则转入联网收费系统进行扣费：联网收费系统进行扣费，如果成功，车道收费系统对联网收费系统用户数据进行处理；然后，NFC终端写入相关信息，车道收费系统放行；如果扣费失败，则转入人工收费；

不是联网收费系统用户则转入NFC支付运营商进行扣费：NFC支付运营商系统进行数据验证，如果成功，给用户发送确认信息；如果数据验证失败则转入人工收费，NFC终端对费用等信息进行确认；收到确认信息后，NFC支付运营商系统进行扣费；NFC支付运营商系统将信息发送给NFC终端，写入相关信息；同时，发送消息给车道收费系统，对NFC用户数据进行处理，最后车道收费系统放行。

2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中：

所述用户身份验证模块，用于从所述车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统；

所述消费模块，用于基于所述用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块；

所述消费成功验证模块，用于基于所述消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。

3.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中：

所述数据验证模块，用于基于所述联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块；

所述用户身份验证成功确认模块，用于基于所述数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块；

所述确认信息发送模块，用于将所述用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块；

所述消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。

4.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中：

所述终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；

所述计费模块，用于基于所述NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；

所述人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；

所述联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；

所述NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；

所述放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，每个NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中：

所述停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；

所述费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认，并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；

所述联网收费系统用NFC写入模块，用于所述车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；

所述NFC支付运营商系统用NFC写入模块，用于所述NFC支付运营商系统在相应用户缴费后，将相应缴费信息写入相应NFC终端中。

6.根据权利要求5所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述NFC终端，具体为NFC手机。