CN103927654B - 一种移动终端与pos机接触通讯方法、装置及支付方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种移动终端与POS机接触通讯方法，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯方法包括步骤：开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。本发明还公开一种移动终端与POS机接触通讯装置及支付方法。本发明移动终端与POS机通讯快捷方便且安全。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，特别是涉及一种移动终端与POS机接触通讯方法、装置及支付方法。
背景技术
在传统电子金融支付行业中，POS（point of sale）机起着举足轻重的作用。但是随着移动电子商务的发展，手机消费渐渐成为人们目前消费一种重要支付手段，鉴于手机消费的安全性，POS机的加入很好的解决了这个问题。但是随之而来的问题就是手机和POS机如何进行通讯完成支付。当然，在现有技术中，POS机与手机之间的通讯方案有多种，目前成熟可行的POS机和手机进行无线通讯的支付方案主要有三种方式：
1）使用GPRS移动网络进行通讯，该通讯方式数据传输安全可靠，它的最大优势是使现有的POS系统摆脱有线通信网的制约，由于GPRS覆盖范围广，采用GPRS移动无线接入方案，POS机在有GPRS移动网络的地方都可应用，可方便地部署于各种场合；
2）使用NFC进行通讯，NFC通讯在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，采用该方案，能完成用户手机和POS的接触支付；
3）使用蓝牙3.0进行通讯，该通讯传输速率高传输稳定，不需要搭建无线路由，不需要借助外网，直接两个蓝牙设备可以直接通信，采用该方案，POS和手机数据传输速率快，数据稳定安全。
但是上述三种通讯方式仍然存在如下问题：
使用GPRS移动网络进行通讯，需要借助于运营商网络，通信速率和质量依赖于运营商网络在具体场景的信号强弱，同时流量是需要有费用的，这增加了通信的成本；
使用NFC进行通讯，由于NFC的普及率太低，要完成这个支付方案，用户不能不更换支持NFC功能的手机，这造成了用户使用成本增加；
使用蓝牙3.0进行通讯时，两个蓝牙设备在建立连接之前需要进行扫描配对等一系列操作，过程繁琐，用户体验不高。
支付的便捷性要求能简化用户消费流程，减小用户排队等候时间，甚至能完成接触支付；支付的安全性，要求数据的传输是不能受到外界干扰，且要有良好的加密。因此需要有一种使用方便快捷且安全的支付方案来满足手机和POS之间的支付要求。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供一种使用方便快捷并且安全的移动终端与POS机接触通讯方法、系统及支付方法。
一种移动终端与POS机接触通讯方法，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯方法包括步骤：
开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；
判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。
一种移动终端与POS机接触支付方法，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该支付方法包括步骤：
在POS机中输入包含支付金额的订单信息；
移动终端与POS机根据上述移动终端与POS机接触通讯方法建立通讯连接；
移动终端与POS机进行握手；
握手成功后，POS机发出握手成功提示音，将订单信息加密后传送给移动终端；
移动终端接收所述订单信息，解密并呈现所述订单信息；
移动终端获取输入的确认信息，并加密成确认信息报文发送给POS机；
POS机接收确认信息报文，根据确认信息报文进行支付。
一种移动终端与POS机通讯装置，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯装置包括广播模块、扫描模块、计算模块和通讯模块；
所述广播模块用于开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
所述扫描模块用于开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
所述计算模块用于根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；
所述通讯模块用于判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。
本发明的有益效果为：区别于现有技术中，移动终端与POS机通讯需要借助于运营商网络或需要进行扫描配对等操作，本发明技术方案通过蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离，当所述距离小于预设的距离阈值时，移动终端与POS机建立通讯连接，因此，本技术方案移动终端与POS机通讯无需借助于运营商网络，无需进行扫描配对等操作，又因蓝牙技术普及程度高，大大提高了移动终端与POS机通讯的便捷性和安全性。
附图说明
图1为本发明一实施方式一种移动终端与POS机接触通讯方法的方法流程图；
图2为本发明一实施方式一种移动终端与POS机接触支付方法的方法流程图；
图3为本发明一实施方式一种移动终端与POS机接触支付装置的功能框图；
图4为GATT协议的通讯过程示意图；
主要标号说明：
10-扫描模块；20-广播模块；30-通讯模块；40-计算模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明技术方案中，通过检测移动终端与POS机的距离，当所述距离小于预设的距离阈值时建立通讯连接，并进行通讯，通讯无需借助于运营商网络，无需进行扫描配对等操作，操作方便便捷且通讯传输安全。
名词解释：
GATT(Generic Attribute Profile)协议：通用属性协议，为应用程序或配置而设计，使属性客户端可以和属性服务端通讯；
RSSI（Received Signal Strength Indication）：接收的信号强度指示，无线发送层的可选部分，用来判定链接质量，以及是否增大广播发送强度。
实施例一
请参阅图1，本实施方式一种移动终端与POS机接触通讯方法，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯方法包括步骤：
S1、开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
S2、开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
S3、根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；
其中，所述移动终端与POS机的距离根据获取到的蓝牙信号的RSSI值计算所得，计算的具体步骤为：
计算获取到的蓝牙信号的RSSI值；
将所述RSSI值带入距离计算公式：d=10^((|RSSI|-A)/(10*n))，得到移动终端与POS机的距离d，其中，
所述RSSI值为当前点测量到的发射源发射的蓝牙信号的强度值，即移动终端所在点测量到的POS机发射的蓝牙信号的强度值；
A为距离发射源1米处的蓝牙信号强度绝对值，A的最佳范围值为45-49；
N为环境对蓝牙信号的衰减系数，n最佳范围值为3.25-4.5；
S4、判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。
在一实施方式中，所述距离阈值设置为5cm，当移动终端靠近POS机时，当步骤S3计算出来的距离d小于5cm时，移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。在其他实施方式中，所述距离阈值可以设置为5～10cm或其他值（但由于受到蓝牙信号传输范围的限制，所述距离阈值不宜设置太大）。
其中，所述移动终端与POS机建立通讯连接为根据GATT协议建立蓝牙通信连接。
传统蓝牙的spp(Serial Port Profil)协议在蓝牙4.0中不复存在，作为替代，蓝牙4.0上所有的应用协议profile和服务都是基于GATT(Generic Attribute Profile)协议。GATT协议指定了profile数据交换所在的结构，这个协议下蓝牙4.0的设备可以分为两个角色：服务端和客户端(server/client)，服务端提供数据，并通过操作属性的方式，提供数据访问服务，而客户端则通过服务端提供的这些属性操作来使用这些数据。
为了实现用户的应用，服务端的数据通常由一个或者多个“service”组成，一个“service”包含一个或多个“characteristics”，“characteristics”又包含了它的属性(property)和它的值(values)，属性又包含read、write、notify等。客户端可以通过操作服务端下特定的services下的characteristics值来进行读写操作，根据GATT协议建立的通讯过程如图4所示。
移动终端与POS机根据GATT协议进行蓝牙通讯，因此在通讯时双方无需像蓝牙3.0（及3.0以下版本）一样进行配对等操作，同时读写速率能达到6到7KBytes/s，因此这种通讯方式十分快捷方便，数据的安全性也可以由蓝牙通讯的上层的程序来保证，上层的程序指的是支付应用的程序，它是基于蓝牙通讯功能来开发的程序。
可见，通过计算移动终端与POS机的距离，并将所述距离与距离阈值进行比较，可以确定待建立通讯连接的双方，确保数据传输给指定的对象；根据GATT协议建立通讯连接可实现移动终端与POS机之间无需配对操作且安全的蓝牙通讯。
实施例二
较佳的，为了进一步确保移动终端与POS机之间的通讯安全，所述移动终端与POS机根据GATT协议建立通讯连接前还包括互相锁定步骤。即当所述移动终端与POS机的距离小于预设的距离阈值时，移动终端与POS机进入互相锁定状态，处于锁定状态中的POS机和移动终端只能与其互相锁定的移动终端或POS机建立通讯连接，即使获取到有小于距离阈值的POS机或移动终端，仍不会与建立连接。通过锁定步骤能够防止移动终端与POS机之间传输的数据被第三方窃取，从而保证了通讯安全。
在一实施方式中，为了实现移动终端与POS机一对多或多对多通讯，所述移动终端或POS机可以同时与多个目标锁定，建立一对多通讯连接，此时一个移动终端（或POS机）可以与多个POS机（或移动终端）进行通讯。
实施例三
请参阅图2，本发明还提供了一种移动终端与POS机接触支付方法，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该支付方法包括步骤：
S10、在POS机中输入包含支付金额的订单信息；
S20、移动终端与POS机根据上述的移动终端与POS机接触通讯方法建立通讯连接；
S30、移动终端与POS机进行握手；握手的过程为：
移动终端发送加密握手报文给POS机；
POS机等待握手报文，如果超时则断开连接，如果没超时则继续接收握手报文，并对接收到的握手报文进行解密和判断，如果报文信息正确则发送握手回应加密报文，如果报文信息错误则POS端主动断开连接；
移动终端等待握手回应报文，如果超时则断开连接，如果没超时则继续接收握手回应报文，接收到正确的握手回应报文则握手成功；
S40、握手成功后，POS机发出握手成功提示音，将订单信息加密后传送给移动终端；
移动终端与POS机的距离小于距离阈值到连接成功手机发出握手成功提示音的时间极为短暂，为了良好的用户体验，这个提示音时间要持续1s左右。
S50、移动终端接收所述订单信息，解密并呈现所述订单信息；
S60、移动终端获取输入的确认信息，并加密成确认信息报文发送给POS机；
S70、POS机接收确认信息报文，根据确认信息报文进行支付。
通过蓝牙信号的RSSI值可以计算出POS机与移动终端的距离，比较所述距离与距离阈值可以确定待建立通讯的移动终端与POS机，确保数据传输给指定的对象；根据GATT协议建立通讯连接可实现移动终端与POS机之间无需配对操作且安全的蓝牙通讯，因此，与传统的移动终端与POS机支付方法相比，本发明支付方法更加方便快捷和安全。
实施例四
本发明还提供一种移动终端与POS机通讯装置，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯装置包括广播模块20、扫描模块10、计算模块40和通讯模块30；
所述广播模块20用于开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
所述扫描模块10用于开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
所述计算模块40用于根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；计算模块40包括第一计算单元和第二计算单元；
所述第一计算单元用于计算获取到的蓝牙信号的RSSI值；
所述第二计算单元用于将所述RSSI值带入距离计算公式：d=10^((|RSSI|-A)/(10*n))，得到移动终端与POS机的距离d，其中，
RSSI值为当前点测量到的发射源发射的蓝牙信号的强度值；
A为距离发射源1米处的蓝牙信号强度绝对值；
N为环境对蓝牙信号的衰减系数；
所述通讯模块30用于判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯。
在一实施方式中，为了进一步确保移动终端与POS机之间的通讯安全，所述通讯模块30包括锁定单元和通讯建立单元；
所述锁定单元用于移动终端与POS机互相锁定；
所述通讯建立单元用于移动终端与POS机根据GATT协议建立通讯连接。
处于锁定状态中的POS机和移动终端只能与其互相锁定的移动终端或POS机建立通讯连接，即使获取到有小于距离阈值的POS机或移动终端，仍不会与建立连接。通过锁定步骤能够防止移动终端与POS机之间传输的数据被第三方窃取，从而保证了通讯安全。
综上所述，本发明通过移动终端与POS机的距离确定建立通讯连接的双方，确保数据传输给指定的对象，并且根据GATT协议建立移动终端与POS机蓝牙通讯连接，无需配对等操作，在建立通讯连接前的锁定步骤进一步防止移动终端与POS机之间传输的数据被第三方窃取，保证了通讯安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种移动终端与POS机接触通讯方法，其特征在于，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯方法包括步骤：
开启POS机的蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；
判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯；
所述“移动终端与POS机建立通讯连接”具体包括步骤：
移动终端与POS机互相锁定，处于锁定状态中的POS机和移动终端只能与其互相锁定的移动终端或POS机建立通讯连接；
移动终端与POS机根据GATT协议建立通讯连接。
2.根据权利要求1所述的移动终端与POS机接触通讯方法，其特征在于，所述“根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离”具体包括步骤：
计算获取到的蓝牙信号的RSSI值；
将所述RSSI值带入距离计算公式：d＝10^((|RSSI|-A)/(10*n))，得到移动终端与POS机的距离d，其中，
RSSI值为当前点测量到的发射源发射的蓝牙信号的强度值；
A为距离发射源1米处的蓝牙信号强度绝对值；
n为环境对蓝牙信号的衰减系数。
3.根据权利要求1所述的移动终端与POS机接触通讯方法，其特征在于，所述距离阈值为5cm至10cm。
4.一种移动终端与POS机接触支付方法，其特征在于，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该支付方法包括步骤：
在POS机中输入包含支付金额的订单信息；
移动终端与POS机根据权利要求1～3任意一项所述的移动终端与POS机接触通讯方法建立通讯连接；
移动终端与POS机进行握手；
握手成功后，POS机发出握手成功提示音，将订单信息加密后传送给移动终端；
移动终端接收所述订单信息，解密并呈现所述订单信息；
移动终端获取输入的确认信息，并加密成确认信息报文发送给POS机；
POS机接收确认信息报文，根据确认信息报文进行支付。
5.一种移动终端与POS机通讯装置，其特征在于，所述移动终端和POS机上分别设置有蓝牙模块，该通讯装置包括广播模块、扫描模块、计算模块和通讯模块；
所述广播模块用于开启POS的机蓝牙模块的广播功能，广播蓝牙信号；
所述扫描模块用于开启移动终端的蓝牙模块的扫描功能，获取POS机广播的蓝牙信号；
所述计算模块用于根据获取到的蓝牙信号计算移动终端与POS机的距离；
所述通讯模块用于判断移动终端与POS机的距离是否小于预设的距离阈值，若是，则移动终端与POS机建立通讯连接，并进行通讯；
所述通讯模块包括锁定单元和通讯建立单元；
所述锁定单元用于移动终端与POS机互相锁定，处于锁定状态中的POS机和移动终端只能与其互相锁定的移动终端或POS机建立通讯连接；
所述通讯建立单元用于移动终端与POS机根据GATT协议建立通讯连接。
6.根据权利要求5所述的移动终端与POS机通讯装置，其特征在于，所述计算模块包括第一计算单元和第二计算单元；
所述第一计算单元用于计算获取到的蓝牙信号的RSSI值；
所述第二计算单元用于将所述RSSI值带入距离计算公式：d＝10^((|RSSI|-A)/(10*n))，得到移动终端与POS机的距离d，其中，
RSSI值为当前点测量到的发射源发射的蓝牙信号的强度值；
A为距离发射源1米处的蓝牙信号强度绝对值；
n为环境对蓝牙信号的衰减系数。
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