CN103049847A

CN103049847A - 一种nfc手机支付时的电子收据/发票记录传送方法

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Publication number: CN103049847A
Application number: CN2012105458464A
Authority: CN
Inventors: 郁晓东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-15
Filing date: 2012-12-15
Publication date: 2013-04-17

Abstract

使用NFC手机，进行在电子支付时，同时完成电子收据/发票的传送。电子支付采用NFC的Card Emulation传送模式，收据/发票传送采用NFC的P2P传送模式，通过控制程序，控制并结合两种不同模式的传送方式，并将收据/发票记录保存于收据/发票云服务中。在所述收据/发票云服务中，提供鉴定、传送服务。本发明提供的方法，同时兼容电子支付中所使用的IC卡，并保证既有的POS不需要做改动。

Description

一种NFC手机支付时的电子收据/发票记录传送方法

技术领域

本发明涉及计算机、通信领域，尤其涉及电子支付领域。

背景技术

1. 背景

在电子支付领域中，为了环保也为了消费者保存方便，纸质发票/收据，希望通过电子化来实现。同时，交通卡等电子货币系统的导入，虽然加快了支付，但消费者仍旧需要为发票的打印而等待许多时间。

内置NFC和SE的手机，开始成为新支付媒体，由于NFC手机的硬件条件，在手机上直接保存收据/发票成为可能。

在NFC手机(NFC-Mobile)支付中，为了安全，也为了继承交通卡等电子支付系统(Legacy System)。在支付过程中的NFC通信一般采用模拟卡方式(Card Emulation)。

但是Card Emulation方式，只能让读卡器(Device/Reader)读取安全元件(SecureElement)的信息，使用ISO7816标准的APDU命令和安全元件发出指令，不能将发票/收据的信息传给智能电话。

在美国专利申请US2009313132A1，微软公司公开了，利用收据云服务处理收据的方法 -- HANDLING PAYMENT RECEIPTS WITH A RECEIPT STORE中，在该方法中，使用了保存收据的中央云服务器，来处理电子货币支付时电子发票。

专利号WO 2012/099752中，PROXIMIANT INC公开了，电子交易记录传送系统 – ELECTORNIC TRANSCACTION RECORD DISTRIBUTIONSYSTEM，该方法基本和US2009313132A1公开内容相同，但通过增加一台传送电子收据/发票的装置，以实现电子收据在消费者的端末上显示的功能。

2. 课题

然而US2009313132A1的解决方法，存在下列问题，影响了服务质量。

1. 电子收据传送不能在支付后通过离线的方式提供消费者确认

所述电子收据的方法，在支付以后上传收据于服务器。该发明没有从NFC手机上直接确认的方法，因此不得不从服务器下载等方式才能获得收据。由于上传收据无法在一定时间内完成，下载也需要通信时间和成本，因此消费者无法在离线的状态下，即时在NFC手机上确认收据。

2. 未解决电子收据和电子货币支付的通信步骤和方法

由于所述电子收据的方法，并非特用在NFC手机支付上，因此没有考虑NFC支付的特例，在NFC电子支付时，电子支付的需要采用Card Emulation模式，在Card Emulation模式中，只能读取SE中的ID，然后传送APDU的付款命令；而无法处理电子收据中的信息传送和表示。如果在Card Emulation通信模式中强行植入电子收据的通信，则需要违背ISO14443等标准，这样的独自处理将无法和其他系统融合，而失去商用的可能。

WO 2012/099752的解决方法，采用一台能够NFC/Bluetooth通信交换电子收据数据的设备，解决了US2009313132A1中消费者不能离线确认收据的问题，然而该方法在实际运用中，仍旧存在下列问题：

1. 单纯地解决收据的电子化，而非特别使用基于NFC的电子货币的支付

在NFC的电子货币支付处理中，需要使用NFC通信的Card Emulation方式，电子收据信息的传输方式需要采用NFC通信的P2P(或者单方向送信)方式。两种不同的处理方式，使得程序无法单纯结合。而所述传送收据装置(Dongle Device 109)，为电子收据而特化，无法同时受理电子货币的处理支付。因此在US2009313132A1中的第二个问题，仍旧存在。

2. 由于在说明中，没有明确NFC的传送方式，在传送收据装置(Dongle Device 109)中，也没有记述其中的程序处理。因此这种方法无法记录消费者的信息，所以收据服务仅仅能够表示一张收据，或将收据保存于消费者所持端末上，而不能为消费者提供消费后的查询、统计等服务；

3. 控制电子收据的程序被部署于POS机中，因此采用这种方法需要对现有的POS机进行更新和改造，特别是需要对不同产商的程序进行修改，而联络/修改不同厂商的程序，需要耗费巨大的成本。

在中国，发票多数用于财务报销处理，和审计处理，因此第三方权限参照控制，所记录的数据只能用于消费者自身的记录保存，上述两种方法，都缺乏第三方参照权限控制的方法，而无法作为发票使用。

3. 发明目标

基于以上课题，本发明提出新处理方法，以解决以下课题

1．采用新的控制方法，结合电子货币支付处理和电子收据传送处理，使得支付和收据处理同时完成。

2．有效利用现有POS，避免修改POS和POS内的程序；

3．收据/发票不仅能够让消费者自身参照，还作为发票提供第三方的参照；

发明内容

电子货币支付，和电子收据交付自动进行，从消费者的视点中，该处理同时被完成的。

所述电子支付，使用NFC的Card Emulation方式，利用部署于SIM(UICC)等SE中的程序处理支付。

所述电子收据的交付，使用NFC的R/W方式，利用部署于NFC手机电话中，基于OS的应用程序处理。

所述传送格式化的收据/发票(Well-formatted receipt)，对消费者来说，整个数据传输同时结束。

所述电子支付所使用的Card Emulation方式，没有容易的方法可以启动位于OS的运用程序，因此需要本发明所述的方法，通过读卡器来控制。

为了保证传送的快捷，和WO 2012/099752不同，只传送TXT电子收据数据，然后利用位于手机OS上运行的应用程序，转换成可视形式，表示给消费者；同时，电子收据的数据，保存于云服务。消费者和商家可以根据电子收据的ID来查询、检索。

和WO 2012/099752不同，处理控制程序被部署于读卡器，而不是POS计算机里，采用本发明，对于既有POS，无需改造或进行大规模修改，只需要导入价格相对低廉的读卡器，就可以完成同等以上的效果。

本发明的进步性在于：

1.在电子支付中，自动发行比纸质收据更方便的电子收据；

2.对比于US2009313132A1方式，电子收据具有实时性和可视性，对于消费者，本发明具有和纸质收据同样的效果；

3.对比WO 2012/099752 本发明能够根据消费者的设定，自动处理电子货币支付和电子收据的发行，减少了收银员询问消费者的步骤，处理过程在1秒以内完成，这样的自动处理能够减少收银员负担，同时给予用户更好的体验；

4.对比WO 2012/099752 本发明的程序部署于读卡器单元，因此不需要对现有POS机进行大规模的改造。

5.本发明的电子收据，可以被第三者参照；

6.本发明的电子收据，在被第三者参照的同时，能够保证消费者自身的隐私。

附图说明

图1 系统概要图，

图2 NFC手机构造图

图3 POS结构图（分离式方案）

图4 POS结构图（一体化方案）

图5 收据/发票云服务构成图

图6 NFC手机支付过程序列图

图7 NFC手机支付中的电子支付/收据处理序列图

图8 电子支付/收据处理流程图

图9 收据/发票显示模板例

图10 发票鉴定序列图

图11 发票发送序列图

具体实施方式

1. 结构

本发明结构如下所述：

图1 系统概要图，

实现本发明的系统，由下列主要单元构成

1.消费者所持有的NFC手机1

2.商家的POS装置2

2.1 内置或者外设于POS装置的NFC读卡器20

3.收据/发票云服务3

其中NFC手机1通过NFC通信方式4和商家的NFC读卡器相连接；收据/发票云服务，通过互联网5和各单元相连接。可优选地，第三者，可以通过第三者端末，连接收据/发票云服务。在POS装置2和收据/发票云服务3之间，还可以有提供其他服务的服务器，这些装置可以提供中继服务，但不是本发明的必须要素，所以不在本发明中叙述。

图2 NFC手机构造图

本发明NFC手机由下列主要单元构成

1.CPU、内存、通信单元等标准硬件11、显示单元112

2.安全元件(Secure Element)121

①在安全元件121中部署支付程序IC Applet(15)

3.NFC芯片120

4.操作系统13

5.用以表示收据的应用程序14

所述NFC芯片120，通过SWP (122)和安全元件121相连接，操作系统提供调用NFC芯片的API(123)，显示单元112，和其他硬件11由操作系统管理。

所述用以表示收据的应用程序14，和在安全元件121中部署支付程序IC Applet(15)，中实装本发明的方法，具体方法结合在以后章节叙述。

图3 POS结构图（分离式方案）

本发明POS由下列主要单元构成，在本发明说明书中，不叙述和本发明方法无关的POS机中各单元，如电源、显示器、钱柜、打印控制单元等。

1.POS端操作系统28，用以管理POS硬件资源，提供POS程序运行环境，采用Windows，Linux等操作系统

①在操作系统28运行环境中部署读卡器控制程序26，用以启动读卡器单元中的控制程序210，连接方式在读卡器单元中叙述。

②在操作系统28运行环境中部署POS程序29，POS程序为既有程序，不属于本发明。通过读卡器控制程序26提供的API，对读卡器单元20进行启动。对于既有POS系统，可以不修改内部程序，直接通过上述读卡器控制程序26，来启动读卡器单元20。

2.读卡器单元20，读卡器单元可以是分离式装置，也可以设置在POS装置内部。读卡器单元20由以下单元构成

①微处理器201、识别装置SAM(202)、内存203等硬件

②NFC芯片单元200

③读卡器操作系统210，用以管理上述硬件资源，并提供程序运行环境，由于读卡器硬件资源有限，所以采用iTron^TM，Linux，android等小型OS，使用iTron^TM的情况下还需要为硬件开发Firmware.

④在所述读卡器操作系统210，部署支付程序211，P2P收据程序212，控制程序210

其中部署于读卡器单元20的控制程序210，和部署于POS的读卡器控制程序26相连接，连接方式采用USB(222)，作为同等替换也可以采用串行通信，RS232C通信。

可优选地在读卡器中可以加入独立通信单元204，和服务器连接，作为同等置换可以采用POS端的通信单元。通信单元采用IEEE 802.11n，3G，LTE，Ethernet等方式。

图4 POS结构图（一体化方案）

在实施方案中，还可以合并POS装置和读卡器单元，设计成电子货币专用收银机。在本实施方案中，和分离方案不同，POS程序和读卡器端程序同时运行在同一操作系统28所提供的运行环境中。所述程序处理方法和分离方案相同。在本方案中，一体化POS由以下单元构成：

①通信单元23

②微处理器201、识别装置SAM(202)、内存203、UI(User Interface)装置等标准硬件

③NFC芯片单元200

④操作系统28，用以管理上述硬件资源，并提供程序运行环境。

⑤在所述读卡器操作系统210，部署支付程序211，P2P收据程序212，控制程序210

图5 收据/发票云服务构成图

收据/发票云服务由下列单元构成，

1.DB服务器31，用以记录保存数据，提供记录、修改、查询等功能

2.程序服务器32，用以提供程序运行环境

3.DB存储33，用以保存数据

4.应用程序32，用于处理服务要求，回复处理结果

图6 NFC手机支付过程序列图

如图所示，持有NFC支付功能手机的用户，安装下列步骤进行支付

S1.POS端末2，自动提示消费者使用NFC手机支付，作为同等替代，可以让收银员提示。

S2.消费者根据提示，使用NFC手机1，接触读卡器装置20

S3.POS端中读卡器20，和NFC手机上部署的程序通信，完成电子支付/收据的处理

S4.POS端将记录发到收据/发票云服务，作为同等替代，可以让NFC手机发送

在实施方案中，NFC手机支付中的电子支付/收据处理，包含以下步骤：

POS端自动，或者收银员手动启动读卡器单元20中的控制程序210，通过控制程序进行以下操作：

控制程序210启动，部署于读卡器装置的所述支付程序211，和部署于NFC手机中所述安全元件中的所述支付程序applet(15)，进行APDU命令交换，以Card Emulation方式完成支付处理。

控制程序210编辑收据内容，并启动部署于读卡器装置的P2P传送程序212，和部署于NFC手机中所述安全元件中的所述收据程序14，进行数据交换，以NFC的P2P方式完成收据处理。

详细步骤，按照下图详细阐述。

图7 NFC手机支付中的电子支付/收据处理序列图

如图所示，NFC手机支付中的电子支付/收据处理序列图下：

S31.部署于读卡器中的控制程序210，激活支付程序211，并发出支付金额的处理要求

S32.支付程序211建立NFC通信，使用Card Emulation方式，APDU命令，对部署于NFC手机中的支付程序applet(15)，要求支付处理

S33.支付程序IC Applet(15)，根据支付要求类型，进行支付处理，支付类型有信用卡支付、借记卡支付和预付型支付，信用卡支付和借记卡支付的情况下，返回相应的用户身份认证、信用卡号、银行账户号等信息，

S34.通过NFC向POS端读卡器中的支付程序211返回结果，支付程序211对借记卡消费、信用卡消费、或者中央式预付电子货币进行处理。

S35.支付程序211将处理结构返回控制程序210

S36.控制程序210，启动P2P传送程序212，

S37.P2P传送程序212，启动部署于NFC手机中的收据程序14，并建立P2P连接

S38.控制程序210，编辑收据内容

S39.NFC手机中的收据程序14，收到收据数据，将其表示于用户的手机的显示装置上

S3A. P2P传送程序212将结果返回控制程序210

S4. 控制程序210将记录发到收据/发票云服务

所述步骤S32中所述APDU命令，安装ISO/IEC 7816定义格式，利用JAVA Card ^TM等基盘提供的APDU方式，可以降低开发的难度。

图8 电子支付/收据处理流程图

如图所示，电子支付/收据处理的流程如下：

S36. 控制程序210，启动位于读卡器端的P2P传送程序212

S37. P2P传送程序212，通过NFC通信，启动位于消费者所持的NFC手机中的收据程序14，并建立NFC的P2P连接，如果NFC手机中没有部署收据程序，则返回错误

S371. 返回结果，如果错误或者连接超时，则返回错误

S372. 如果结果为正常，则处理收据/发票记录传送处理，如果错误则跳过收据/发票记录传送处理，直接向收据/发票云服务发送数据。

S373. 收据程序14，获得消费者事前设定的收据/发票设定

S374. 收据程序14，将收据/发票设定、消费者信息传送于P2P传送程序212

上述信息根据消费者自身需要而设定，可以为空

S375. P2P传送程序212，将获得的信息，转于控制程序210

S38. 控制程序210对获得信息进行判断，

S381. 如果消费者要求收据，则进行收据信息的编辑处理

S382. 如果消费者要求发票，则进行发票信息的编辑处理

S39. 将编辑后的信息传于NFC手机上的收据程序14

S391. NFC手机上的收据程序14，利用模板，表示收到的发票/收据内容

所述步骤S37. 由于读卡器也兼容一般IC卡电子货币卡，在IC卡中，无法部署收据程序14。这时，必须跳过收据/发票记录的传送处理，直接将其保存于收据/发票的云服务中。

其中收据/发票数据项目如下所示：

所述项目中，识别信息、销售单位、内容、合计为必须项目。具体内容在本说明书中为实施例，在实施时可以根据业务需要微调整。

上述购货单位以外的信息由商店事先设定于收据/发票云服务器，并通过自动下载的方法保存于读卡器。

上述购货单位信息，通过P2P传送在交易的时候，从消费者的NFC手机中读取

所述数据，用XML形式保存，也可以使用RDB，或者NoSQL等各种其他方法保存。

图9 收据/发票显示画面

如图所示，收据和发票，以相同的数据格式传送保存，但在显示时采用不同的模板，来表现数据，在本例中使用Android PDF Writer的库library将数据以模板定义的形式，转换成PDF表示给消费者。

在图中的收据例中，收据由收据内容81，收据ID(82)所构成。其中收据ID可以用QR码表示，也可以用数字表示，通过收据ID，可以进行对交易日期，交易商店ID的查询。

又如图中的发票例中所示，发票由发票密码84，发票内容85构成，同时在发票显示画面下端，设置『鉴定』87，『传送』88按键。为那些不接受无纸的管理方式考虑，还可以设置『打印』按键，但打印功能在本发明中不做描述。

图10 发票鉴定序列图

鉴定功能，通过NFC智能手机的画面，同时提供消费者，和消费者指定的第三者。消费者通过NFC手机直接利用。第三者通过所持端末6中的浏览器，连接收据/发票云服务3，获得鉴定画面，连接收据/发票云服务3的URL，由消费者通过传送功能提供。

如图所示，鉴定处理，步骤如下：

871. 用户在发票显示画面，按下鉴定87按键，

872. 部署于NFC手机中的收据程序14，计算画面中所表示的收据/发票内容的哈希值，作为实施例采用最简单的MD5算法，作为同等替换还可以采用SHA系列的哈希函数，以及其他处理，

873. 画面通过HTTP post方法，将发票识别信息和上述步骤中计算的MD5值传给收据/发票云服务3

874. 收据/发票云服务3，通过发票识别信息对DB进行检索

875. 收据/发票云服务3，对检索到的内容进行哈希计算，并获得MD5的值’

876. 服务器判读，从客户端传来的MD5的值，是否和所计算的MD5的值’一致

877. 一致的情况下，返回鉴定结果为真

878. 不一致的情况下，返回鉴定结果为假

图11 发票发送序列图

消费者，不仅可以在自己携带的端末上确认保存收据/发票，也可以传送给第三者，由第三者浏览、鉴定真伪、打印。

由于在云服务中，已经保存了收据/发票数据，因此无需传送收据/发票的内容，就可以让第三者浏览保存于云服务真实的数据，传送的方法使用HTTP，第三方可以通过URL读到参照页。

如图所示，发票发送处理，步骤如下：

881. 消费者在发票显示画面中，按下发送按键88，

882. 部署于NFC手机中的收据程序14，显示传送对象设定画面，

883. 消费者在传送对象设定画面中，输入或者选择曾经输入过email地址，或者SMS等其他同等替换的方式

884. 收据程序14，利用HTTP(s)的POST方法，传送email地址，和发票识别信息，至收据/发票云服务

885. 收据/发票云服务3，通过发票ID，取得保存于服务器的发票内容，编辑发票内容，生成发票参照页。

886. 收据/发票云服务3，通过email，将参照页的URL传给第三者

887. 第三者，使用自己所持端末6的浏览器，参照所述参照页

所述发票显示画面，可以是智能手机的客户端画面程序，也可以是基于浏览器的画面。步骤884在浏览器画面的情况下，用浏览器作为收据程序14的同等替换。

所述显示传送对象设定画面，包含email地址输入栏8B，保存email地址按键8C，确认按键89，取消按键8A。

通过以上实施方法，本发明实现了一种电子收据记录传送表示保存方法

以上使用了具体个例对本发明的具体实施例进行了描述，该实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及核心思想；同时对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有变改之处，比如

1. 微修改本发明结构，增加/减少细节单元，将其集约或者独立于相关单元；

2. 实施步骤顺序的微调整，如将没有先后顺序的处理调换；

3. 取消认证或者必要的安全处理，单纯地提供不安全的劣质服务

因此，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换、删减附加步骤的改进，均包含在本发明的包含范围内。

Claims

1.一种和电子支付同时完成的，收据/发票传送方法，其特征在于所述方法包含步骤，

（1）提示消费者使用NFC手机支付

（2）消费者使用NFC手机，接触POS端的读卡器装置

（3）读卡器装置，和NFC手机程序通信，完成电子支付和/收据的处理

（4）将收据/发票记录发到『收据/发票云服务』中保存。

2.如权利要求1所述用NFC手机，其特征在于包含

（1）CPU、内存、通信单元等标准硬件

（2）安全元件Secure Element

（3）在所述安全元件中，部署的支付程序IC applet

（4）NFC芯片

（5）操作系统

（6）在操作系统提供的运行环境中，表示收据的应用程序。

3.如权利要求1所述POS端的读卡器装置，其特征是独立于POS端形态，通过USB端口和POS端连接，其特征还在于包含以下单元：

（1）微处理器、识别装置SAM、内存等标准硬件

（2）NFC芯片单元

（3）操作系统

（4）在所述操作系统提供的运行环境中，部署支付程序、P2P收据程序、控制程序

（5）可优选地，通信单元。

4.如权利要求1所述POS端的读卡器装置，其特征可以是和POS成为一体形态，其特征在于

（1）通信单元；

（2）微处理器、识别装置、内存、UI(User Interface)装置等标准硬件；

（3）NFC芯片单元；

（4）操作系统，用以管理上述硬件资源，并提供程序运行环境；

（5）在所述读卡器操作系统，部署支付程序，P2P收据程序，控制程序。

5.如权利要求1所述收据/发票记录，其特征在于包含

（1）识别信息、

（2）销售单位、

（3）内容

（4）金额合计。

6.如权利要求1所述收据/发票记录读卡器装置，和NFC手机程序通信，完成电子支付和/收据的处理，其处理步骤包括

（1）POS端自动，或者收银员手动启动读卡器单元中的控制程序，通过所述控制程序进行以下操作：

（2）所述控制程序启动，部署于读卡器装置的支付程序，和部署于NFC手机中安全元件中的所述支付程序applet，进行APDU命令交换，以Card Emulation方式完成支付处理；

（3）所述控制程序编辑收据内容，并启动部署于读卡器装置的P2P传送程序，和部署于NFC手机中安全元件中的所述收据程序，进行数据交换，以NFC的P2P方式完成收据处理；

（4）所述控制程序传送收据/发票数据到，收据/发票云服务。

7.一种支持电子支付、收据/发票传送的系统，其特征在于包含

（1）NFC手机

（2）POS装置，NFC读卡器单元

（3）收据/发票云服务

（4）第三者端末

所述NFC手机，通过NFC通信和所述NFC读卡器单元连接，收据/发票云服务单元通过互联网和其他单元连接。

8.一种利用云服务的传送方法，其特征在于包含以下步骤

（1）消费者在表示画面中，按下发送按键，启动传送对象设定画面

（2）消费者在传送对象设定画面中，输入第三者的email地址，

（3）利用HTTP(s)的POST方法，传送email地址，和发票识别信息，至收据/发票云服务

（4）收据/发票云服务，通过识别信息，取得保存于服务器的发票内容，编辑发票内容，生成发票参照页

（5）收据/发票云服务通过email，将参照页的URL传给第三者。

9.一种利用云服务的收据/发票鉴定方法，其特征在于包含以下步骤

（1）用户在发票显示画面，按下鉴定按键，

（2）部署于NFC手机中的收据程序，计算画面中所表示的收据/发票内容的哈希值

（3）HTTP post方法，将发票识别信息和上述步骤中计算的哈希值传给收据/发票云服务

（4）收据/发票云服务，通过发票识别信息对DB进行检索

（5）收据/发票云服务，对检索到的内容进行哈希计算，并获得哈希值’

（6）服务器判读，从客户端传来的MD5的值，是否和所计算的哈希值’一致

（7）一致的情况下，返回鉴定结果为真

（8）不一致的情况下，返回鉴定结果为假。