CN103116939B - 一种射频卡手机在线充值系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频卡手机在线充值系统，包括：RFID刷卡终端，RFID刷卡终端连接在智能手机上；RFID刷卡终端包括相互连接的外围串口通信电路和读卡器模块，读卡器模块包括依次连接的MCU，读卡器芯片，天线及其滤波匹配电路；空中充值平台，包括相互连接的手机支付平台和行业应用结算中心，手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除充值金额，并向行业应用结算中心发送充值成功通知；手机微处理器，通过网络连接并登陆指定IP地址服务器系统的空中充值平台，完成充值转账交易。本发明实现随时随地移动终端充值，可以为公交卡，电子票务卡，超市卡等各种射频卡进行充值，不受时间和地点限制，不用更换原来的手机sim卡。
Description
技术领域
本发明涉及RFID射频在线充值系统，尤其涉及一种射频卡手机在线充值系统及方法。
背景技术
现在射频卡在生活中的应用已经非常广泛，其中包括公交卡、电子票务卡、校园一卡通等等，种类繁多，这些射频卡不光有身份识别的用途，更重要的是具有消费的功能，所以就存在充值的过程。市面上大部分射频卡都必须到指定的地点去充值，而这些充值点分布不均，在某种程度上存在充值不方便的情况。
目前市场存在两种解决方案：一是公交公司开始出售类似代售点的终端充值机，配以PC机应用程序实现网络充值，此种方案以终端充值机高昂的价格而难以进行普及；二是对现有的射频卡进行改造，使之通过USB数据线跟PC相连，再通过应用程序和卡内自带的充值设备对射频卡进行充值，此方案不光射频卡成本高，另外对市面现有的卡要进行更新换代，所以推广起来也有一定的难度。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种射频卡手机在线充值系统及方法，通过可移动便携式终端配合手机应用程序实现智能手机为射频卡充值，并且不受时间和地点的限制。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
一种射频卡手机在线充值系统，包括：
RFID刷卡终端，所述RFID刷卡终端连接在智能手机上；所述RFID刷卡终端包括相互连接的外围串口通信电路和读卡器模块，读卡器模块包括依次连接的MCU，读卡器芯片，天线及其滤波匹配电路，所述天线及其滤波匹配电路与射频卡实现通信；
空中充值平台，包括相互连接的手机支付平台和行业应用结算中心，所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除所述充值金额，并向所述行业应用结算中心发送充值成功通知；
手机微处理器，通过网络连接并登陆指定IP地址服务器系统的所述空中充值平台，在完成安全认证程序后，手机微处理器将充值信息通过网络自动完成指定IP地址服务器系统的空中充值平台账号名、账号及充值金额的填报，从而完成充值转账交易。
上述射频卡手机在线充值系统，其中，在所述智能手机端安装应用程序客户端，以启动所述RFID刷卡终端内部读卡程序。
上述射频卡手机在线充值系统，其中，所述RFID刷卡终端的天线采用2.4GHz频率。
上述射频卡手机在线充值系统，其中，所述RFID刷卡终端上设有3.5mm的耳机插头，所述耳机插头连接所述外围串口通信电路。
本发明还提供了一种如上述任意一项所述射频手机在线充值系统的充值方法，包括：
将射频卡置于RFID刷卡终端上，通过手机微处理器向空中充值平台发起充值请求，在所述充值请求中包含充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号；
所述空中充值平台中的手机支付平台从所述充值请求中解析出所述充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号，并向行业应用结算中心发送数据验证请求；
通过验证后，由所述行业应用结算中心向所述手机支付平台发送扣款通知；
所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除所述充值金额，并向所述行业应用结算中心发送充值成功通知。
上述射频手机在线充值方法，其中，所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除所述充值金额后，同时还向所述行业应用结算中心发送数据生成请求，所述行业应用结算中心根据所述数据生成请求，将充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号发回给手机支付平台。
上述射频手机在线充值方法，其中，所述手机支付根据手机号码向智能手机发送充值成功的消息，并在智能手机屏幕上显示。
与已有技术相比，本发明的有益效果在于：
实现随时随地移动终端充值，用户可以为公交卡，电子票务卡，超市卡，学生卡等各种类型的射频卡进行充值，不受时间和地点限制。
附图说明
图1是本发明射频卡手机在线充值系统的系统结构示意框图；
图2是本发明射频卡手机在线充值系统的RFID终端读卡器模块内部结构示意框图；
图3是本发明射频卡手机在线充值方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明射频卡手机在线充值系统，包括RFID刷卡终端，空中充值平台和手机微处理器。RFID刷卡终端连接在智能手机上，RFID刷卡终端包括相互连接的外围串口通信电路和读卡器模块，请参看图2所示，读卡器模块包括依次连接的MCU，读卡器芯片，天线及其滤波匹配电路，天线及其滤波匹配电路与射频卡实现通信。MCU选用超低功耗单片机MSP430F149，该单片机支持多种低功耗模式，并能够快速唤醒，具有60KB+256B的Flash、2KB的RAM、两个既可做异步UART又可以做SPI使用的串行通讯口、6组I/O口、一个内部DCO和2个外部时钟，非常适合开发低功耗高性能的产品。在本模块中MCU通过SPI方式与读卡器芯片连接，供电电压均为3.3V，所以不再需要外围的电压转换电路，外接一个天线及简单的滤波匹配电路，即可实现与卡片的通信。
RFID刷卡终端的天线的工作频率优选为2.4GHz，另外RFID刷卡终端上设有3.5mm的耳机插头，耳机插头连接外围串口通信电路，耳机插头可以插入智能手机的3.5mm耳机插孔中。
读卡器芯片提供了3种接口模式：高达10Mb/s的SPI、I2C总线模式(快速模式下能达400 kb/s，而高速模式下能达3.4 Mb/s)、最高达1228.8 kb/s的UART模式。每次上电或硬件重启之后读卡器芯片复位其接口,并通过检测控制引脚上的电平信号来判别当前与主机的接口模式，这样给读写设备的开发带来了极大的可选择性。与判别接口模式有关的两个引脚为I2C和EA：当I2C引脚拉高时，表示当前模式为I2C方式，若I2C引脚为低电平时，再 通过EA引脚电平来区分，EA为高表示SPI模式，为低则表示UART方式。
本设计中采用了四线制SPI,通信中的时钟信号由MCU产生，读卡器芯片设置为从机模式，接收来自MCU的数据以设置寄存器，并负责射频接口通信中相关数据的收发。数据的传输路径为：MCU通过MOSI线将数据发到读卡器芯片，读卡器芯片通过MISO线发回至MCU，并且两根线上的每一个字节都是先发高位。两根数据线上的信号电平在时钟信号必须保证上升沿稳定，在下降沿才允许改变，可以连续读写N个字节。此外，MCU向读卡器芯片发送的第一个字节定义操作模式和所要操作的寄存器地址，最高位代表操作模式，1表示读，0表示写，中间六位(bit1～bit6)表示地址，最低位预留不用，默认为0。
空中充值平台包括相互连接的手机支付平台和行业应用结算中心，手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除充值金额，并向行业应用结算中心发送充值成功通知。
在本实施例中，行业应用结算中心优选为移动联通手机行业应用结算中心，并得到中国移动、中国联通等中国主要移动运营商的授权。射频卡的充值费用可以从手机话费中扣除，也可以用网银等银行业务去支付，支付方式可以在程序客户端选择。植入在智能手机内部的手机微处理器通过GSM、GPRS或者3G网络连接并登陆指定IP地址服务器系统的空中充值平台，在完成安全认证程序后，手机微处理器将充值信息通过网络自动完成指定IP地址服务器系统的空中充值平台账号名、账号及充值金额的填报，从而完成充值转账交易。
在智能手机端安装应用程序客户端，以启动RFID刷卡终端内部读卡程序。该应用程序客户端支持主流手机运营商的操作系统，比如OS7、iOS5、WP7.5、Android2.3、Symbian等。
本发明还提供了一种如上述任意一项所述射频手机在线充值系统的充值方法，包括：
将射频卡置于RFID刷卡终端上，通过手机微处理器向空中充值平台发起充值请求，在充值请求中包含充值金额、手机号码以及射频卡的卡号；
空中充值平台中的手机支付平台从充值请求中解析出充值金额、手机号码以及射频卡的卡号，并向行业应用结算中心发送数据验证请求；
通过验证后，由行业应用结算中心向手机支付平台发送扣款通知；
手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除充值金额，并向行业应用结算中心发送充值成功通知。
手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除充值金额后，同时还向行业应用结算中心发送数据生成请求，行业应用结算中心根据数据生成请求，将充值金额、手机号码以及射频卡的卡号发回给手机支付平台。
手机支付根据手机号码向智能手机发送充值成功的消息，并在智能手机屏幕上显示。
本发明实现随时随地移动终端充值，用户可以为公交卡，电子票务卡，超市卡，学生卡等各种类型的射频卡进行充值，不受时间和地点限制。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (7)
1.一种射频卡手机在线充值系统，其特征在于，包括：
RFID刷卡终端，所述RFID刷卡终端连接在智能手机上；所述RFID刷卡终端包括相互连接的外围串口通信电路和读卡器模块，读卡器模块包括依次连接的MCU，读卡器芯片，天线及其滤波匹配电路，所述天线及其滤波匹配电路与射频卡实现通信；
读卡器芯片的接口模式采用四线制SPI模式，通信中的时钟信号由MCU产生，读卡器芯片设置为从机模式，接收来自MCU的数据以设置寄存器，并负责射频接口通信中相关数据的收发；数据的传输路径为：MCU通过MOSI线将数据发到读卡器芯片，读卡器芯片通过MISO线发回至MCU，并且两根数据线上的每一个字节都是先发高位，两根数据线上的信号电平在时钟信号必须保证上升沿稳定，在下降沿才允许改变，可以连续读写N个字节；
空中充值平台，包括相互连接的手机支付平台和行业应用结算中心，所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除充值金额，并向所述行业应用结算中心发送充值成功通知；
手机微处理器，通过网络连接并登陆指定IP地址服务器系统的所述空中充值平台，在完成安全认证程序后，手机微处理器将充值信息通过网络自动完成指定IP地址服务器系统的空中充值平台账号名、账号及充值金额的填报，从而完成充值转账交易。
2.如权利要求1所述射频卡手机在线充值系统，其特征在于，在所述智能手机端安装应用程序客户端，以启动所述RFID刷卡终端内部读卡程序。
3.如权利要求1所述射频卡手机在线充值系统，其特征在于，所述RFID刷卡终端的天线采用2.4GHz频率。
4.如权利要求1所述射频卡手机在线充值系统，其特征在于，所述RFID刷卡终端上设有3.5mm的耳机插头，所述耳机插头连接所述外围串口通信电路。
5.一种如权利要求1至4中任意一项所述射频卡手机在线充值系统的充值方法，其特征在于，包括：
将射频卡置于RFID刷卡终端上，通过手机微处理器向空中充值平台发起充值请求，在所述充值请求中包含充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号；
所述空中充值平台中的手机支付平台从所述充值请求中解析出所述充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号，并向行业应用结算中心发送数据验证请求；
通过验证后，由所述行业应用结算中心向所述手机支付平台发送扣款通知；
所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除所述充值金额，并向所述行业应用结算中心发送充值成功通知。
6.如权利要求5所述充值方法，其特征在于，所述手机支付平台从与手机号码绑定的充值账号扣除所述充值金额后，同时还向所述行业应用结算中心发送数据生成请求，所述行业应用结算中心根据所述数据生成请求，将充值金额、手机号码以及所述射频卡的卡号发回给手机支付平台。
7.如权利要求6所述充值方法，其特征在于，所述手机支付平台根据手机号码向智能手机发送充值成功的消息，并在智能手机屏幕上显示。
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