CN103559756A - 一种利用nfc手机给非接触式ic卡充值的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的系统和方法，根据充值操作的复杂程度以及用户的操作体验，将利用NFC手机给非接触式IC卡充值的方法分为单次触卡操作和双次触卡操作两种情形；所述的单次触卡操作指的是用户只需要将非接触IC卡一次轻触NFC手机的NFC天线接收区域并维持卡和手机的通信状态直到整个充值操作完成；所述的双次触卡操作指的是用户需要将同一张非接触IC卡两次轻触NFC手机的NFC天线接收区域来完成整个充值操作；当充值操作比较简单的时候，可以采用单次触卡操作，而当充值操作比较复杂比如需要输入账号、卡号、密码、一次性密码以及其他信息时，可以采用双次触卡操作，双次触卡可以减少用户必须保持卡和手机正常通信的时间从而减少断线带来的不便。

Description

一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的系统和方法，尤其该非接触式IC卡为储值卡。

背景技术

非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片和感应天线组成，可以封装在一个标准的卡片内。非接触式IC卡的储值卡凭借其良好的性能和较高的性价比被广泛应用于公共交通、校园一卡通等领域用来作为快速非现金支付手段。

 NFC是Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

 NFC手机是指带有NFC模块的手机。带有NFC模块的手机可以做很多相应的应用。主要由三种应用模式，它们分别是卡模式、NFC模式或者点对点模式、读卡器模式。这三种工作模式适用于不同的应用场景。

现在利用嵌入在或者附属于NFC智能手机的安全载体(Secure Element)比如SIM卡和 SD卡的技术，卡发行公司可以把储值卡的应用发展到上述安全载体中从而实现对卡进行空中(Over The Air)充值，支付等功能。当前大量持传统非接触式IC的储值卡的用户（例如公交E通卡）仍然需要去卡发行公司规定的充值地点进行充值，这给充值带来了很大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的系统和方法，利用NFC 手机在卡读写模式下对传统非接触式IC卡进行读写操作，从而可以让持有NFC手机的用户随时随地给非接触式IC充值，尤其该非接触式IC卡为一种储值卡。

本发明一种利用NFC手机给非接触式IC卡的储值卡充值系统，包括装设在NFC手机上的手机充值应用、手机支付网关、卡认证及充值平台、充值记录存储单元和非接触IC卡；

所述的装设在NFC手机上的手机充值应用：用于给手机用户提供充值操作的界面，并集成一种或者多种手机支付网关以便于用户选择合适的支付方式，可以和非接触式IC卡建立通信，能通过网络获取卡认证及充值平台的指令并转发给非接触式IC卡，也可以把该非接触式IC卡的回复转发回卡认证及充值平台；

所述的手机支付网关：提供集成接口给手机充值应用和充值记录存储单元，可以接受各种支付资金源；在支付成功之后，手机支付网关将支付和交易信息包含充值的金额、交易金额和可以唯一标示非接触式IC卡的卡号发给充值记录存储单元并保存；

所述的卡认证及充值平台：是卡认证和生成充值指令的远端服务器，根据卡发行公司的应用协议对非接触IC卡的有效性进行认证,该有效性认证包括是否为该卡发行公司发的卡、是否在有效期内以及是否被列入黑名单；根据卡发行公司卡的应用协议对非接触IC卡生成有效充值指令，经由手机充值应用转发给非接触IC卡；接受来自手机支付网关的支付和交易信息，把支付和交易信息转换成充值记录存入充值记录存储单4；向手机充值应用提供查询充值记录存储单元是否有充值记录的结果；成功为非接触IC卡充值后，生成卡充值交易单传至卡交易清算平台作结算处理；

所述的充值记录存储单元：可以和卡认证及充值平台部署在一起或者部署在不同的地方，当用户通过手机充值应用上集成的手机支付网关成功支付为卡进行充值的金额后，把支付和交易信息转换成充值记录后存入充值记录存储单元作为用户有效支付的凭证；若因通信网络的原因导致充值操作失败，只要该充值记录存储在充值记录存储单元，用户可以在通信网络恢复时重复充值操作，一旦充值操作成功，该充值记录的状态就被更新，该充值记录就不能被用来继续充值。

一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的方法，具体包括如下步骤：　　

步骤1、用户在手机充值应用没有运行或者在后台运行的时候，轻触非接触IC卡到NFC手机的NFC天线接收区域来激活该手机充值应用并进一步启动充值操作；用户也可以先运行手机充值应用，然后轻触非接触IC卡到NFC天线接收区域来启动充值操作；

步骤2、当手机充值应用检测到非接触IC卡后，读取卡基本信息和验证信息，并协助非接触IC卡和卡认证及充值平台建立端到端的通信，上传卡基本信息和验证信息至卡认证及充值平台进行有效性认证，若为有效，则卡认证及充值平台进一步查询充值记录存储单元中是否有手机支付网关已支付而非接触IC卡尚未完成充值的充值记录，如果存在，转到步骤6，否则进入步骤3；

步骤3、这时手机充值应用根据支付类型提示用户是否可以移开该非接触 IC卡，用户根据手机充值应用提供的用户界面选择或者输入充值的金额，然后选择合适的手机支付网关进行支付，并将充值的金额、以及非接触IC卡的卡号作为支付请求上传给手机支付网关；

步骤4、手机支付网关处理支付请求，并根据支付的结果把充值的金额、生成的支付交易序列号和非接触IC卡的卡号作为交易记录存入充值记录存储单元中；

步骤5、支付成功后，如果在步骤3的支付过程中手机和该非接触 IC卡处于非通信的状态，则手机充值应用提示用户再次触卡到NFC手机的NFC天线接收区域并转回步骤1，否则继续步骤6；

步骤6、手机充值应用向卡认证及充值平台发送充值请求，卡认证及充值平台更新充值记录存储单元中对应充值记录的支付状态，卡认证及充值平台生成充值指令；根据卡发行公司卡的应用协议，手机充值应用负责卡认证及充值平台和非接触IC卡两者之间完成充值指令以命令和回复的方式交互对非接触IC卡进行充值。

本发明根据充值操作的复杂程度以及用户的操作体验，将利用NFC手机给非接触式IC卡充值的方法支持单次触卡操作或者双次触卡操作、甚至多次触卡操作，所述的单次触卡操作指的是用户只需要将非接触IC卡一次轻触NFC手机的NFC天线接收区域并维持卡和手机的通信状态直到整个充值操作完成；所述的双次触卡操作指的是用户需要将同一张非接触IC卡两次轻触NFC手机的NFC天线接收区域来完成整个充值操作；当充值操作比较简单的时候，可以采用单次触卡操作，而当充值操作比较复杂比如需要输入账号、卡号、密码、一次性密码以及其他信息时，可以采用双次触卡操作，双次触卡可以减少用户必须保持卡和手机正常通信的时间从而减少断线带来的不便。

附图说明

图1为本发明的工作原理框架图；

图2为本发明单次触卡完成充值的工作流程示意图；

图3为本发明双次触卡完成充值的工作流程示意图。

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详述。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种利用NFC手机给非接触式IC卡的储值卡充值系统，包括装设在NFC手机上的手机充值应用1（APP）、手机支付网关2、卡认证及充值平台3、充值记录存储单元4和非接触IC卡5；

所述的装设在NFC手机上的手机充值应用1：用于给手机用户提供充值操作的界面，并集成一种或者多种手机支付网关2以便于用户选择合适的支付方式，可以和非接触式IC卡5建立通信，能通过网络获取卡认证及充值平台3的指令并转发给非接触式IC卡5，也可以把该非接触式IC卡5的回复转发回卡认证及充值平台3；

所述的手机支付网关2：提供集成接口给手机充值应用1和充值记录存储单元4，可以接受各种支付资金源 （Source Of Fund）包括但不限于银行卡、储值卡、预付卡以及各种帐户比如银行账户、第三方支付账户、虚拟钱包账户和可以用来支付的账户比如手机账单账户；在支付成功之后，手机支付网关2将支付和交易信息包含充值的金额、交易金额和可以唯一标示非接触式IC卡5的卡号发给充值记录存储单元4并保存；

所述的卡认证及充值平台3：是卡认证和生成充值指令的远端服务器，根据卡发行公司的应用协议比如行业标准<<中国金融集成电路(IC)卡规范>>，对非接触IC卡5的有效性进行认证,该有效性认证包括是否为该卡发行公司发的卡、是否在有效期内以及是否被列入黑名单等等；根据卡发行公司卡的应用协议对非接触IC卡5生成有效充值指令，经由手机充值应用1转发给非接触IC卡5；接受来自手机支付网关2的支付和交易信息，把支付和交易信息转换成充值记录存入充值记录存储单元4；向手机充值应用1提供查询充值记录存储单元4是否有充值记录的结果；成功为非接触IC卡5充值后，生成卡充值交易单传至卡交易清算平台作结算处理；

所述的充值记录存储单元4：可以和卡认证及充值平台3部署在一起或者部署在不同的地方，当用户通过手机充值应用1上集成的手机支付网关2成功支付为卡进行充值的金额后，把支付和交易信息转换成充值记录后存入充值记录存储单元4作为用户有效支付的凭证；若因通信网络的原因导致充值操作失败，只要该充值记录存储在充值记录存储单元4，用户可以在通信网络恢复时重复充值操作，一旦充值操作成功，该充值记录的状态就被更新，该充值记录就不能被用来继续充值，利用充值记录存储单元4内的充值记录不但可以实现支付和充值的同步，也允许支付和充值的异步。

由于NFC手机和非接触IC卡5的通信是靠用户人工将两者靠近在一起。如果充值操作持续时间太久，用户通常无法保证两者持久处于通信的状态，这样连续通信就会不稳定。本发明根据充值操作的复杂程度以及用户的操作体验，将利用NFC手机给非接触式IC卡充值的方法分为单次触卡操作和双次触卡操作两种情形。

所述的单次触卡操作指的是用户只需要将非接触IC卡5一次轻触NFC手机的NFC天线接收区域并维持卡和手机的通信状态直到整个充值操作完成。

所述的双次触卡操作指的是用户需要将同一张非接触IC卡5两次轻触NFC手机的NFC天线接收区域来完成整个充值操作。　　

当充值操作比较简单的时候，可以采用单次触卡操作，而当充值操作比较复杂比如需要输入账号、卡号、密码、一次性密码以及其他信息时，可以采用双次触卡操作。双次触卡可以减少用户必须保持卡和手机正常通信的时间从而减少断线带来的不便。

两次轻触以上的多次触卡操作也应在本发明的保护范围之内。当需要非接触IC卡5和NFC手机进行通信的时候,将两者轻触在一起，当进行其他操作但不需要两者通信的时候可以暂时把卡和手机分开，在整个充值过程中这个轻触和分开可以交替进行直到充值操作完成。　

以下将对单次触卡操作和双次触卡操作完成充值的过程做详细步骤说明。　

如图2所示，单次触卡充值包括如下步骤：　　

步骤1、用户可以在手机充值应用1没有运行或者在后台运行的时候，轻触非接触IC卡5（储值卡）到NFC手机的NFC天线接收区域来激活该手机充值应用1并进一步启动充值操作；用户也可以先运行手机充值应用1，然后轻触非接触IC卡5到NFC天线接收区域来启动充值操作；

     步骤2、当手机充值应用1检测到非接触IC卡5后，读取卡基本信息和验证信息，并协助非接触IC卡5和卡认证及充值平台3建立端到端的通信，上传卡基本信息和验证信息至卡认证及充值平台3进行有效性认证，若为有效，则卡认证及充值平台3进一步查询充值记录存储单元4中是否有手机支付网关2已支付而非接触IC卡5尚未完成充值的充值记录，如果存在，转到步骤5，否则进入步骤3；

步骤3、用户根据手机充值应用1提供的用户界面选择或者输入充值的金额，并选择合适的手机支付网关2进行支付，并将充值的金额以及非接触IC卡5的卡号作为支付请求上传给手机支付网关2；

另外，若是简易支付程序，可将充值金额和支付方式预先设定好,用户只是进行简单的授权即可完成支付；

步骤4、手机支付网关处理支付请求，并根据支付的结果把充值的金额、生成的支付交易序列号和非接触IC卡的卡号作为交易记录存入充值记录存储单元4中；

步骤5、支付成功之后，手机充值应用1向卡认证及充值平台3发送充值请求，卡认证及充值平台3更新充值记录存储单元4中对应充值记录的支付状态，卡认证及充值平台3生成充值指令；根据卡发行公司卡的应用协议，手机充值应用1负责卡认证及充值平台3和非接触IC卡5两者之间完成充值指令以命令和回复的方式交互对非接触IC卡5进行充值；　

    如图3所示，双次触卡充值包括如下步骤：

步骤1、用户可以在手机充值应用1没有运行或者在后台运行的时候，轻触非接触IC卡5（储值卡）到NFC手机的NFC天线接收区域来激活该手机充值应用1并进一步启动充值操作；用户也可以先运行手机充值应用1，然后轻触非接触IC卡5到NFC天线接收区域来启动充值操作；

步骤2、当手机充值应用1检测到非接触IC卡5后，读取卡基本信息和验证信息，并协助非接触IC卡5和卡认证及充值平台3建立端到端的通信，上传卡基本信息和验证信息至卡认证及充值平台3进行有效性认证，若为有效，则卡认证及充值平台3进一步查询充值记录存储单元4中是否有手机支付网关2已支付而非接触IC卡5尚未完成充值的充值记录，如果存在，转到步骤6，否则进入步骤3；

步骤3、当手机充值应用1检测到非接触IC卡5后，用户就可以移开卡，使非接触IC卡5和NFC手机处于非通信状态；用户根据手机充值应用1提供的用户界面选择或者输入充值的金额，并选择合适的手机支付网关2进行支付，并将充值的金额以及非接触IC卡5的卡号作为支付请求上传给手机支付网关2；

步骤4、手机支付网关处理支付请求，并根据支付的结果把充值的金额、生成的支付交易序列号和非接触IC卡的卡号作为交易记录存入充值记录存储单元中；

步骤5、 支付成功之后，手机充值应用1提示用户再次触非接触IC卡5到NFC手机并转回步骤1；  

 步骤6、手机充值应用1向卡认证及充值平台3发送充值请求，卡认证及充值平台3更新充值记录存储单元4中对应充值记录的支付状态，卡认证及充值平台3生成充值指令；根据卡发行公司卡的应用协议，手机充值应用1负责卡认证及充值平台3和非接触IC卡5两者之间完成充值指令以命令和回复的方式交互对非接触IC卡5进行充值。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种利用NFC手机给非接触式IC卡的储值卡充值系统，其特征在于：包括装设在NFC手机上的手机充值应用、手机支付网关、卡认证及充值平台、充值记录存储单元和非接触式IC卡；

所述的装设在NFC手机上的手机充值应用：用于给手机用户提供充值操作的界面，并集成一种或者多种手机支付网关以便于用户选择合适的支付方式，可以和非接触式IC卡建立通信，能通过网络获取卡认证及充值平台的指令并转发给非接触式IC卡，也可以把该非接触式IC卡的回复转发回卡认证及充值平台；

所述的手机支付网关：提供集成接口给手机充值应用和充值记录存储单元，可以接受各种支付资金源；在支付成功之后，手机支付网关将支付和交易信息包含充值的金额、交易金额和可以唯一标示非接触式IC卡的卡号发给充值记录存储单元并保存；

所述的卡认证及充值平台：是卡认证和生成充值指令的远端服务器，根据卡发行公司的应用协议对非接触IC卡的有效性进行认证,该有效性认证包括是否为该卡发行公司发的卡、是否在有效期内以及是否被列入黑名单；根据卡发行公司卡的应用协议对非接触IC卡生成有效充值指令，经由手机充值应用转发给非接触IC卡；接受来自手机支付网关的支付和交易信息，把支付和交易信息转换成充值记录存入充值记录存储单4；向手机充值应用提供查询充值记录存储单元是否有充值记录的结果；成功为非接触IC卡充值后，生成卡充值交易单传至卡交易清算平台作结算处理；

所述的充值记录存储单元：可以和卡认证及充值平台部署在一起或者部署在不同的地方，当用户通过手机充值应用上集成的手机支付网关成功支付为卡进行充值的金额后，把支付和交易信息转换成充值记录后存入充值记录存储单元作为用户有效支付的凭证；若因通信网络的原因导致充值操作失败，只要该充值记录存储在充值记录存储单元，用户可以在通信网络恢复时重复充值操作，一旦充值操作成功，该充值记录的状态就被更新，该充值记录就不能被用来继续充值。

2.一种利用NFC手机给非接触式IC卡充值的方法，其特征在于具体包括如下步骤：　　

步骤1、用户在手机充值应用没有运行或者在后台运行的时候，轻触非接触IC卡到NFC手机的NFC天线接收区域来激活该手机充值应用并进一步启动充值操作；用户也可以先运行手机充值应用，然后轻触非接触IC卡到NFC天线接收区域来启动充值操作；

步骤2、当手机充值应用检测到非接触IC卡后，读取卡基本信息和验证信息，并协助非接触IC卡和卡认证及充值平台建立端到端的通信，上传卡基本信息和验证信息至卡认证及充值平台进行有效性认证，若为有效，则卡认证及充值平台进一步查询充值记录存储单元中是否有手机支付网关已支付而非接触IC卡尚未完成充值的充值记录，如果存在，转到步骤6，否则进入步骤3；

步骤3、这时手机充值应用根据支付类型提示用户是否可以移开该非接触 IC卡，用户根据手机充值应用提供的用户界面选择或者输入充值的金额，然后选择合适的手机支付网关进行支付，并将充值的金额、以及非接触IC卡的卡号作为支付请求上传给手机支付网关；

步骤4、手机支付网关处理支付请求，并根据支付的结果把充值的金额、生成的支付交易序列号和非接触IC卡的卡号作为交易记录存入充值记录存储单元中；

步骤5、支付成功后，如果在步骤3的支付过程中手机和该非接触 IC卡处于非通信的状态，则手机充值应用提示用户再次触卡到NFC手机的NFC天线接收区域并转回步骤1，否则继续步骤6；

步骤6、手机充值应用向卡认证及充值平台发送充值请求，卡认证及充值平台更新充值记录存储单元中对应充值记录的支付状态，卡认证及充值平台生成充值指令；根据卡发行公司卡的应用协议，手机充值应用负责卡认证及充值平台和非接触IC卡两者之间完成充值指令以命令和回复的方式交互对非接触IC卡进行充值。

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