CN105635118A - 一种计量装置的用户身份验证方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计量装置的用户身份验证方法，该方法能够避免接触式卡在读取数据时出现无法识别的缺陷，其包括步骤：远端服务器将身份验证标识符发送给所述计量装置；使用用户卡来在所述计量装置上进行注册；所述计量装置识别所述用户卡，向所述远端服务器返回识别信息；以及所述远端服务器根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置。本发明又提供一种实现这种身份验证方法的系统。

Description

一种计量装置的用户身份验证方法与系统

技术领域

本发明涉及预付费公用事业仪表技术，特别涉及一种专用于读卡式计量装置的身份验证方法或装置。

背景技术

读卡式计量装置，例如电表，常用集成电路卡(IC)通过与计量装置进行有效距离接触来读取IC卡中的信息，通常使用的方式是电磁感应式，例如RFID电子标签。在电表或其他类型计量表进行IC卡识别验证时，通常无法使用其他的控制方式来完成验证，存在无法有效识别IC卡的用户身份和信息的问题。

发明内容

本发明的多个实施例将解决以往技术缺陷，设计一种有效实现用户身份验证的方法，这种方法能够避免接触式卡在读取数据时出现无法识别的缺陷。在本发明方法的一个例子里，使用在计量装置中产生用户特定的身份验证标识符(例如数据字段或矢量表示)，在用户使用接触式IC卡进行身份验证时，需要利用所述的身份验证标识符来完成一次注册步骤，使得用户能够有效地被计量装置验证，避免前述因为数据信息紊乱而无法匹配用户信息的缺陷。在另一个例子里，可通过远端服务器进行注册步骤，同时远端服务器在注册后生成该用户的计量数据，包含了用户身份信息和计量用量数据，以及用于识别用户IC卡的类别的唯一识别码，从而用户可直接通过身份验证。

为了实现上述目的，在本发明的一个实施例中，计量装置的用户身份验证方法包括步骤：远端服务器将身份验证标识符发送给所述计量装置；使用用户卡来在所述计量装置上进行注册；所述计量装置识别所述用户卡，向所述远端服务器返回识别信息；以及所述远端服务器根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置。

作为改进，使用用户卡来在所述计量装置上进行注册是使用下述步骤的一种或组合：

读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码。在此方面，利用用户卡中的预设数据与身份验证标识符进行一次匹配，根据此匹配完成来生成计量装置识别码，用于在用户在该计量装置上注册后，该计量装置识别码将作为用户的指定设备，被例如远端服务器加以管理，其中，每一计量设备的计量装置识别码是唯一的，仅能被远端服务器删除；

读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，通过与所述身份验证标识符比较来确定所述用户卡的注册类别。在此方面，用户可通过IC卡来注册使用计量装置的种类和范围，例如计量费用的结算方式(例如，NFC接触方式或者是利用个人移动设备方式)；身份验证标识符将根据IC卡内的数据帧识别出上述注册类别；或

根据所述的身份验证标识符删除所述用户卡的至少一部分数据帧，例如，若用户更换了IC卡或需要修改用户注册信息，可通过远端服务器发送新的身份验证标识符给这个计量装置，从而使得计量装置可将IC卡中的部分原始数据进行删除处理，同时可写入其中新数据，而无需用户再更换一个新的IC接触式卡。

在一个较佳例子中，上述步骤是连续的或者可以是任意组合的。

在另一个较佳例子中，上述计量装置的用户身份验证方法可进一步包括步骤：在所述计量装置接收到所述的用户计量数据后，修改用于用户注册的身份验证标识符。例如，身份验证标识符的部分字段可以被允许替换，这其中包括了判定用户信息的字段，可在被允许的情况下由远端服务器控制计量装置修改。

例如其中，所述修改又包括了确定身份验证标识符的有效时间，在到达此有效时间后所述的身份验证标识符自动失效。也就是说，如果上述注册步骤已经完成，或者这个注册步骤的变化步骤已经完成后，用于注册的身份验证标识符将自动失效或被远端服务器删除。又或者，它是被暂存在计量装置的FLASH单元中。

在又一个较佳例子中，为了保证在IC卡注册过程中的数据安全性，以及是否准许由计量装置来修改IC卡中的原始无效信息时的数据安全性，所述的身份验证标识符包括了用于加密验证的密钥随机数。作为这一改进，使用用户卡来在所述计量装置上进行注册是使用下述步骤一种或组合：

将所述用户卡预设的密钥对所述身份验证标识符的密钥进行匹配，匹配所述的密钥以完成IC卡与计量装置或远端服务器之间的一次握手；或

根据所述计量装置中的身份验证标识符查找所述远端服务器中存储的用户密钥验证列表，将所述用户卡预设的密钥与该用户密钥验证列表的至少一部分进行匹配。例如，如果一个用户具有多个计量装置，而且这些计量装置的功能彼此不同，或者使用类别不同，那么远端服务器中应生成用户的多个列表，列表可以是用户注册的设备名，也可以是为这些计量设备产生的密钥(组)，通过查找的方式获取其中能够匹配用户IC卡的密钥。在一个突出方面，用户可使用一个IC卡来注册多个计量装置。

在本发明的另一个实施例中，实现上述方法的计量装置用户身份验证系统包括：特定的用户卡，即区别于一般技术中IC卡，用于在所述计量装置上进行注册；远端服务器，被配置为将身份验证标识符发送给所述计量装置；以及根据来自所述计量装置产生的识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置。

在一个较佳例子中，所述用户IC卡包括了可用于在不同的计量装置上进行同时注册的多个卡模块。模块可以是软件编码，也可以是硬件集成电路，将多个模块耦合在一个IC卡上，以实现同时注册。或者，这些集成电路可以机械结构方式任意拼合在一起，可由用户自己选择，为了固定这些结构，卡可具有一个外壳。

在另一个较佳例子中，所述的计量装置包括：读取装置，用于读取所述用户卡的固定数据位的数据帧；数据比较装置，用于将所述固定数据位的数据帧与身份验证标识符进行比较或匹配；生成装置，用于生成唯一计量装置识别码；以及收发装置，用于将所述的计量装置识别码发送给远端服务器。

较佳地，计量装置可进一步包括：用户关联装置，用于将所述身份验证标识符在多个计量装置中建立关联，使得在一个用户卡进行注册时关联到这些计量装置中；以及删除装置，在所述关联成功后删除所述的身份验证标识符。

在另一个较佳例子中，所述的计量装置包括：读取装置，用于读取所述用户卡的固定数据位的数据帧；数据比较装置，用于将所述固定数据位的数据帧与身份验证标识符进行比较或匹配；确定装置，用于确定上述用户IC卡需要注册的类别。

在又一个较佳例子中，所述的计量装置包括：识别装置，提取所述身份验证标识符中的特征码；以及删除装置，用于根据提取的特征码来删除IC卡中存储的原始用户信息数据。

在上述实施例中，用户可通过个人移动设备，例如手机向远端服务器发送不同类型的请求，以生成不同个身份验证标识符，例如上述确定用户IC卡的注册类别。

本发明计量装置的用户身份验证方法能够避免接触式卡在读取数据时出现无法识别的缺陷。

附图说明

图1为本发明身份验证系统的功能结构图。

具体实施方式

参照图1，计量装置用户身份验证系统包括：用户卡1，即区别于一般技术中IC卡，用于在所述计量装置(例如智能电表21、水表22或热量表23)上进行注册；远端服务器3，被配置为将身份验证标识符发送给所述计量装置21、22；以及根据来自所述计量装置21产生的识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置21。

实施例1：

基于所述系统，电表21的用户身份验证方法包括步骤：

S1、远端服务器3将身份验证标识符发送给电表21，使用用户卡1来在所述电表21上进行注册；

S2、所述电表21识别所述用户卡1，向所述远端服务器3返回识别信息；

S3、所述远端服务器3根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的电表21；

S4、电表21读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码。

在一个较佳例子中，所述的电表21可包括：读取装置，用于读取所述用户卡1的固定数据位的数据帧；数据比较装置，用于将所述固定数据位的数据帧与身份验证标识符进行比较或匹配；生成装置，用于生成唯一计量装置识别码；以及收发装置，用于将所述的计量装置识别码发送给远端服务器3。

较佳地，电表21可进一步包括：用户关联装置，用于将所述身份验证标识符在多个电表21中建立关联，使得在一个用户卡进行注册时关联到这些电表21中；以及删除装置，在所述关联成功后删除所述的身份验证标识符。

实施例2：

基于所述系统，水表22的用户身份验证方法包括步骤：

S1、远端服务器3将身份验证标识符发送给水表22，使用用户卡1来在所述水表22上进行注册；

S2、所述水表22识别所述用户卡1，向所述远端服务器3返回识别信息；

S3、所述远端服务器3根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述水表22；

S4、水表22读取所述用户卡1的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码；

S5、水表22读取所述用户卡1的固定数据位的数据帧，通过与所述身份验证标识符比较来确定所述用户卡1的注册类别。

在上述的实施例中，所述的身份验证标识符包括了用于加密验证的密钥随机数。

在上述的实施例中，水表22中具有用于执行身份验证的识别装置，例如单片机或处理器MCU，与卡1接触的专用识别芯片，也可以是集成的计算机程序。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者同时接收指令和数据。服务器的基本元件是用于根据指令来执行动作的处理器，以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。服务器也包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如，磁盘、磁光盘或光盘，或可操作地与它们连接，以接收数据或向它们传输数据。服务器也可以嵌入在另一个交换机设备中，例如，移动电话、个人数字助理(PDA)、全球定位系统(GPS)接收器，或便携式存储设备(例如，通用串行总线(USB)闪存驱动)。

用于存储身份验证的计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，作为示例包括半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM、以及FLASH存储器设备；CD-ROM和DVD-ROM光盘。服务器和存储器可以通过特殊用途逻辑电路来补充，或集成在处理器的逻辑电路中。实施例3：

基于所述系统，热量表23的用户身份验证方法包括步骤：

S1、远端服务器3将身份验证标识符发送给热量表23，使用用户卡1来在所述热量表23上进行注册；

S2、所述热量表23识别所述用户卡1，向所述远端服务器3返回识别信息；

S3、所述远端服务器3根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述热量表23；

S4、热量表23读取所述用户卡1的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码；

S5、热量表23读取所述用户卡1的固定数据位的数据帧，通过与所述身份验证标识符比较来确定所述用户卡1的注册类别。

S6、热量表23根据所述的身份验证标识符删除所述用户卡的至少一部分数据帧。

在一个较佳例子中，上述热量表23的用户身份验证方法可进一步包括在所述热量表23接收到所述的用户计量数据后，修改用于用户注册的身份验证标识符。例如，身份验证标识符的部分字段可以被允许替换，这其中包括了热量表23判定用户信息的字段，可在被允许的情况下由远端服务器3控制热量表23进行修改操作。

其中，所述修改又包括了确定身份验证标识符的有效时间，在到达此有效时间后所述的身份验证标识符自动失效。如果上述注册步骤已经完成，或者这个注册步骤的变化步骤已经完成后，用于注册的身份验证标识符将自动失效或被远端服务器3删除。又或者，它是被暂存在热量表23的寄存器中。

在上述的实施例中，所述的身份验证标识符包括了用于加密验证的密钥随机数。

较佳地，热量表23可进一步包括：

用户关联装置，用于将所述身份验证标识符在多个计量装置中建立关联，使得在一个用户卡进行注册时关联到这些计量装置中。例如，一个用户在对其所使用的多个电表21，或者电表21.水表22和热量表23同时使用时，可使用逐次接触卡1的方式来验证，也可以通过远端服务器3的控制命令来实现，例如远端服务器3分别向这些用户相关的计量装置广播发送一次身份验证标识符，在其中一个计量设备完成注册操作后，该计量设备(例如电表21)向水表22、热量表23发送唯一计量装置识别码，在一个例子中，该识别码用于耦合至水表22中的身份验证标识符的部分字段，从而用户可直接通过对这些设备的验证操作。更佳地，在用户需要使用接触式卡1来对水表22进行使用时，卡1中的原始数据会被修改或添加该水表22的特定身份验证标识符；以及

删除装置，在所述关联成功后删除所述的身份验证标识符。

实施例4：

S1、远端服务器3将身份验证标识符发送给电表21，使用用户卡1来在所述电表21上进行注册；

S2、所述电表21识别所述用户卡1，向所述远端服务器3返回识别信息；

S3、将所述用户卡1中预设的密钥对所述电表21的身份验证标识符的密钥进行匹配；

S4、所述远端服务器3根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的电表21；

S5、电表21读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码；

S6、根据所述电表21中的身份验证标识符查找所述远端服务器3中存储的用户密钥验证列表，将所述用户卡1预设的密钥与该用户密钥验证列表的至少一部分进行匹配。

在一个较佳例子中，所述用户卡1包括了可用于在不同的计量装置上进行注册的多个卡模块。将多个模块耦合在一个IC卡上，以实现同时注册。或者，这些集成电路可以机械结构方式任意拼合在一起，可由用户自己选择，为了固定这些结构，卡1可具有一个外壳。

尽管本说明书包含许多特定实现细节，但是这些不应该被解释为对任何发明的或要求保护的内容范围的限制，而是作为对特定发明的特定实施例特定的特征的描述。在本说明书中在单独的实施例的上下文中所描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地实现。相反，在单个实施例的上下文中所描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。

Claims (10)

1.一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于包括步骤：

远端服务器将身份验证标识符发送给所述计量装置；

使用用户卡来在所述计量装置上进行注册；

所述计量装置识别所述用户卡，向所述远端服务器返回识别信息；以及

所述远端服务器根据所述识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置。

2.根据权利要求1所述的一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于，使用用户卡来在所述计量装置上进行注册是使用下述一种或组合：

读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，与所述的身份验证标识符进行比较或匹配，根据该比较结果生成唯一计量装置识别码；

读取所述用户卡的固定数据位的数据帧，通过与所述身份验证标识符比较来确定所述用户卡的注册类别；或

根据所述的身份验证标识符删除所述用户卡的至少一部分数据帧。

3.根据权利要求1所述的一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于进一步包括步骤：在所述计量装置接收到用户计量数据后，修改用于用户注册的身份验证标识符。

4.根据权利要求3所述的一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于，所述修改又包括了确定身份验证标识符的有效时间，在到达此有效时间后所述的身份验证标识符自动失效。

5.根据前述权利要求之任一项所述的一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于，所述的身份验证标识符包括了用于加密验证的密钥随机数。

6.根据权利要求1或2所述的一种计量装置的用户身份验证方法，其特征在于，使用用户卡来在所述计量装置上进行注册是使用下述一种或组合：

将所述用户卡预设的密钥对所述身份验证标识符的密钥进行匹配；或

根据所述计量装置中的身份验证标识符查找所述远端服务器中存储的用户密钥验证列表，将所述用户卡预设的密钥与该用户密钥验证列表的至少一部分进行匹配。

7.一种计量装置的用户身份验证系统，其特征在于包括：

用户卡，用于在所述计量装置上进行注册；

远端服务器，被配置为：

将身份验证标识符发送给所述计量装置；以及

根据来自所述计量装置产生的识别信息和身份验证标识符生成用户计量数据，发送给所述的计量装置。

8.根据权利要求7所述的一种计量装置的用户身份验证系统，其特征在于，所述用户卡包括了可用于在不同的计量装置上进行注册的多个卡模块。

9.根据权利要求7所述的一种计量装置的用户身份验证系统，其特征在于，所述的计量装置包括：

读取装置，用于读取所述用户卡的固定数据位的数据帧；

数据比较装置，用于将所述固定数据位的数据帧与身份验证标识符进行比较或匹配；

生成装置，用于生成唯一计量装置识别码；以及

收发装置，用于将所述的计量装置识别码发送给远端服务器。

10.根据权利要求9所述的一种计量装置的用户身份验证系统，其特征在于进一步包括：

用户关联装置，用于将所述身份验证标识符在多个计量装置中建立关联，使得在一个用户卡进行注册时关联到这些计量装置中；以及

删除装置，在所述关联成功后删除所述的身份验证标识符。