CN105701653A - 一种过程型自助售卖机互联网支付方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过程型自助售卖机互联网支付方法及系统。通过使用加锁与结算两步走的互联网支付方法来解决过程型自助售卖中销售价格不确定的问题。本方法和系统的实施包括自助APP、过程型自助售卖机、CPS融合服务器、支付服务系统。用户通过自助APP获取自助售卖机请求与响应，然后将信息提交至CPS融合服务器，CPS融合服务器发出账户资金加锁请求，支付服务系统进行资金锁定，在进行双向认证后，CPS融合服务器向自助售卖机发起发货请求，自助APP根据当前发货量向用户实时展示售卖过程，当发货完成后，CPS融合服务器向支付服务系统发出解锁资金并支付请求，支付服务系统解锁并支付，最后CPS融合服务器异步通知自助售卖机和自助APP交易完成。

Description

一种过程型自助售卖机互联网支付方法及系统

技术领域

本发明涉及一种过程型自助售卖机互联网支付方法及系统。此方法和系统成本低，安全性高，方便快捷，易于结算和管理。

背景技术

信息物理系统(cyberphysicalsystems，简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，它通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。

过程型自助售卖机互联网支付系统是一种典型的自助售卖机“+”互联网的信息物理融合系统。它基于自助售卖机，立足于互联网，依托于移动支付技术，实现过程型商品的自助交易。过程型自助售卖机中的所谓“过程型”，即商品交付不是及时完成的，是一个过程，如加油过程、充电过程、打水过程、乘车过程、游戏过程等。其本质特点是不定额性，即交易金额在发货前是不确定的，只有到发货结束时才能确定，且已发货部分不能回退，这给现场无人值守的自助售卖活动带来困难。

传统的过程型自助售卖机提供投币、IC卡支付或者互联网支付手段，一般通过两种方法来解决不定额问题。一是要求用户把不定额转化为定额，在发货前就把金额确定下来。这种方法，用户有时会无能为力做出合理估计，从而放弃使用自助售卖机。二是通过锁卡或者锁币，在发货结束后再确定交易额。投币的方式对于消费者来说需要携带硬币，不方便；对于经营者，需要定期到售卖机处回收硬币，不易于管理，人工成本高；而且这种方式容易受到假币的威胁。刷IC卡的方式，每一种类型售卖机需要特定的IC卡，因此IC卡会种类繁多，不易管理；IC卡需要经过开卡、充值、圈存等环节才能使用，过程繁琐；IC卡易出现消磁的情况；制作IC卡成本高；对于经营者而言，还面临卡被破解甚至伪造的威胁，管理难度大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明主要是为了解决过程型自助售卖机使用过程复杂，成本高，资金松散不易管理的问题而提出的一种新的方法和系统，为实现上述目的，本发明提供的方法包括如下步骤：

1)用户使用自助APP获取自助售卖机信息请求与响应；

2)自助APP提交自助售卖机信息给CPS融合服务器；

3)CPS融合服务器为每一个连接至服务器的客户端创建一个会话；

4)当CPS融合服务器接收到过程型自助售卖机信息，对该信息进行分析判断后，向自助APP发出账户资金加锁请求；

5)用户确认加锁并将加锁消息发送至支付服务系统；

6)支付服务系统在完成资金锁定后向CPS融合服务器回调加锁结果，以及加锁金额；

7)CPS融合服务器在接收到加锁成功的消息后向自助APP发送加锁成功的消息；

8)在CPS融合服务器和自助售卖机进行双向认证后，CPS融合服务器向自助售卖机发起发货请求；

9)自助售卖机开始发货，并异步通知CPS融合服务器已经开始发货，CPS融合服务器将该笔交易的状态定为已发货状态；

10)在发货的过程中，自助售卖机系统实时向自助APP推送当前发货量的数据信息；

11)发货完成，自助售卖机通知CPS融合服务器发货完成，并发送发货总量以及实际使用金额消息；

12)CPS融合服务器接收到发送完成消息后进行结算，并将该笔交易的状态定为发货完成状态；

13)结算完成后CPS融合服务器向支付服务系统发送解锁资金请求和支付请求；

14)第三方支付系统根据请求消息内容将实际使用金额转至卖家账户，将剩余锁定金额解锁，返回至用户账户，最后将结果返回给CPS融合服务器；

15)当CPS融合服务器收到第三方系统发送的解锁并支付成功的消息，通知自助售卖机交易完成。自助售卖机收到CPS融合服务器交易完成的通知后，则将这笔交易记录删除；

16)CPS融合服务器根据支付服务系统返回的结果向用户自助APP推送交易完成的消息。

作为本发明的进一步改进，当用户确认账户金额加锁后，在自助售卖机未发货之前，申请解锁时，操作步骤如下：

1)自助APP向CPS融合服务器发出解锁请求；

2)CPS融合服务器首先向自助售卖机查询是否已经发货；

3)自助售卖机接收到查询后，将交易状态由待发货状态改为停止发货状态；

4)自助售卖机向CPS融合服务器返回结果为未发货；

5)CPS融合服务器接收到返回结果后向支付服务系统发出解锁请求；

6)支付服务系统根据请求将加锁金额解锁，并返回解锁结果；

7)CPS融合服务器收到解锁结果通知后将结果返回自助APP。

作为本发明的进一步改进，当用户确认账户金额加锁后，自助售卖机已发货，此时用户申请解锁：CPS融合服务器拒绝用户的解锁请求。

作为本发明的进一步改进，当用户确认账户金额加锁后，自助售卖机发货完成，CPS融合服务器发生异常未进行结算时，操作步骤如下：

1)CPS融合服务器首先向自助售卖机查询未结算的交易；

2)自助售卖机返回查询结果给CPS融合服务器；

3)CPS融合服务器对未结算的交易进行结算；

4)结算完成后向支付系统请求解锁并支付；

5)支付系统根据请求完成支付并返回结果；

6)CPS融合服务器接收到结果后向用户展示支付结果，并异步通知自助售卖机交易完成；

7)CPS融合服务器向自助APP展示实际支付结果。

本发明另一方面提供一种应用上述方法的系统，包括如下内容：支付服务系统、自助APP、过程型自助售卖机、CPS融合服务系统：所述自助APP与过程型自助售卖机通信连接，所述过程型自助售卖机与CPS融合服务系统通信连接，所述自助APP与支付服务系统通信连接，所述CPS融合服务系统与支付服务系统通信连接，所述CPS融合服务系统与自助APP通信连接。CPS融合服务系统为每一个连接至服务器的客户端创建一个会话，能够绑定一次完整交易中的各个实体及过程，确保交易的完整性，同时使得支付服务系统和CPS融合服务系统能够并发服务多笔自助售卖活动。

当用户用自助APP进行购物时，自助APP和过程型自助售卖机进行信息交换，并将该信息提交至CPS融合服务系统；CPS融合服务系统向自助APP发出请求加锁信息；自助APP将确认加锁信息提交至支付服务系统，支付服务系统根据收到的信息对用户账户的金额进行加锁；支付服务系统将账户变动信息发送给CPS融合服务系统，CPS融合服务系统收到账户资金加锁结果后通知自助APP加锁结果；CPS融合服务系统和过程型自助售卖机之间进行签名认证后进行发货信息的传输；发货完成后，CPS融合服务系统进行结算并将结算信息反馈给支付服务系统；支付服务系统根据结算信息进行解锁支付；CPS融合服务系统向自助APP展示交易结果。

所述支付服务系统：是第三方移动支付服务系统，为本系统提供账户资金加锁、解锁及支付等服务。

所述过程型自助售卖机：是一个售卖过程型商品的物理系统，在该物理系统中有一个使其具备信息采集、信息传输、连接互联网功能的模块。

所述自助APP：是安装在移动设备上的应用软件，具有扫一扫、实时监控、资金加锁确认的功能。

所述CPS融合服务系统：是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，将自助售卖机连接到互联网，实现分布广而散的过程型自助售卖机实时感知、动态控制、远程协调和信息服务，该服务器在本发明中实现对经营者账户、自助售卖机状态的实时监控、对访问用户创建会话的功能。

本发明与背景技术相比，将互联网支付技术与过程型自助售卖场景有机整合，提出了一种新的支付协议。用户能够使用常见的互联网支付手段完成支付活动，可省去投币器、IC卡读写器、IC卡等外设，极大降低自助售卖机生产者的制造成本；通过使用加锁与结算两步走的互联网支付方法来解决过程型自助售卖中销售价格不确定的问题，使得无需预估交易额，方便快捷，同时可以减少人力、省去站级管理系统、降低自助售卖机经营者的运营成本。另一方面本系统中的自助APP、支付服务系统、过程型自助售卖机、CPS融合服务系统之间通过通信连接，使得自助APP获取过程型自助售卖机信息后，与CPS融合服务系统和支付服务系统之间可进行包括自助售卖机信息，请求加锁信息，确认加锁信息，账户变动信息，加锁结果等信息的流动，完成加锁。当发货完成后，CPS融合服务系统和支付服务系统之间可进行结算信息，解锁支付信息的流动，完成结算，从而实现整个支付方法。

附图说明

图1为本发明正常交易的时序图

图2为本发明异常情况一时序图

图3为本发明异常情况二时序图

图4为本发明异常情况三时序图

图5为本发明的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

实施例1交易正常情况下，过程型自助售卖机互联网支付方法时序图如图1所示，具体实施方式如下，为了方便描述，定义以下字段：

1)获取自助售卖机请求与响应。可通过扫一扫方式。

2)提交自助售卖机信息。自助APP在扫一扫承载自助售卖机信息的二维码后，获取自助售卖机信息，然后将信息提交至CPS融合服务器。

消息内容：

3)创建session。CPS融合服务器为每一个连接至服务器的客户端创建一个session，能够绑定次完整交易中的各个实体及过程，确保交易完整性。

4)账户资金加锁请求。

当CPS融合服务器接收到过程型自助售卖机信息；对该信息进行分析判断：当volume小于标准值，则返回商品容量不足的信息给移动客户端自助APP；当volume大于标准值，则返回一个资金加锁的请求给移动客户端自助APP。请求信息包括session_id，卖家账户、回调url、加锁金额。其中加锁金额为缺省值，用户可修改。

消息内容：

5)用户确认加锁

用户输入加锁金额，或者默认缺省值，点击加锁，调用第三方支付方式客户端，输入支付密码，确认同意加锁。将确认加锁消息发送至支付服务系统。

这部分消息内容由第三方支付系统支付协议决定。但是为了交易的完整性，在确认加锁的消息中必须加上session_id和callback_url。

6)加锁结果。

支付服务系统在完成资金锁定后向CPS融合服务器回调加锁结果，以及加锁金额。具体的消息内容由第三方支付系统支付协议决定。但消息内容中必须包含以下的内容。

7)异步通知用户加锁结果。

若CPS融合服务器在接收到加锁成功的消息后向自助APP发送加锁成功的消息即result_lock＝1，以及加锁金额，消息内容：

若CPS融合服务器接收到加锁失败的消息，即result_lock＝0，CPS融合服务器向自助APP重新发起账户资金加锁的请求。

8)发货请求。

若CPS融合服务器在接收到加锁成功的消息后向自助APP发送加锁成功的消息即result_lock＝1。在CPS融合服务器和自助售卖机进行双向认证后，CPS融合服务器向自助售卖机发起发货请求。请求消息内容：

9)异步通知开始发货。

自助售卖机接收到发货请求时，首先根据加锁金额计算最大发货量：

max_amount＝money_locked/price

自助售卖机开始发货，并异步通知CPS融合服务器已经开始发货。CPS融合服务器将该笔交易的状态定为已发货状态。

10)推送当前发货量的实时数据。

自助APP根据当前发货量向用户实时展示售卖过程。根据不同情况改变发货状态：

●当current_amount＜max_amount并且current_amount＜user_container，售卖机处于发货状态；status＝1

●当current_amount＝max_amount，则表示加锁金额已经使用完，status＝0。此时需要判断加油是否加满，若current_amount＜user_container，表示未加满，则sell_result＝0，money_used＝money_locked；若current_amount＝user_container表示已加满，sell_result＝1，money_used＝money_locked。

●当current_amount＝user_container，则表示用户容器已经加满，status＝0，sell_result＝1。此时需要计算实际使用金额：

money_used＝current_amount*price；

在发货的过程中，自助售卖机系统实时向自助APP推送当前发货量的数据信息。该过程采用websocket技术。

11)发货完成。

当自助售卖机停止发货后，向CPS融合服务器发送发货完成通知。在发送发货完成通知之前CPS融合服务器已与自助售卖机完成双向认证。

发送完成信息内容：

12)结算

CPS融合服务器接收发货完成消息后，通过比较money_used与money_locked来进行账户结算：

●当money_used＜money_locked，settlement_result＝1，money_left＝money_locked-money_used

●当money_used＝money_locked，settlement_result＝0，money_left＝0然后该笔交易的状态定为发货完成状态。

13)解锁资金并支付请求

在CPS融合服务器结算完成后，向支付服务系统发送解锁资金请求和支付请求。请求消息格式由第三方支付系统的支付协议决定，但是消息内容中必须包含以下内容：

14)解锁并支付结果

第三方支付系统根据请求消息内容将实际使用金额转至卖家账户，将剩余锁定金额解锁，返回至用户账户。最后将结果返回给CPS融合服务器。

15)异步通知自助售卖机交易完成

当CPS融合服务器收到第三方系统发送的解锁并支付成功的消息后，通知自助售卖机交易完成，自助售卖机收到CPS融合服务器交易完成的通知后，则将这笔交易记录删除，若自助售卖机一直未收到交易完成的通知，则保留该笔交易记录，以备查询。

16)CPS融合服务器根据支付服务系统返回的结果向用户自助APP推送交易完成的消息。

进一步的改进：当用户确认账户金额加锁后，在自助售卖机未发货之前，申请解锁，处理这种异常情况方法如下，如图2所示：CPS融合服务器首先向自助售卖机查询是否已经发货，自助售卖机接收到查询后，将交易状态由待发货状态改为停止发货状态，然后向CPS融合服务器返回结果(未发货)；CPS融合服务器接收到返回结果后向支付服务系统发出解锁请求；支付服务系统根据请求将加锁金额解锁，并返回解锁结果。CPS融合服务器收到解锁结果通知后将结果返回自助APP。

进一步的改进：当用户确认账户金额加锁后，自助售卖机已发货，此时用户申请解锁，处理这种异常情况方法如下，如图3所示：CPS融合服务器拒绝用户的解锁请求。

进一步的改进：当用户已确认加锁，自助售卖机发货完成，CPS融合服务器发生异常未进行结算，处理这种异常情况方法如下，如图4所示：CPS融合服务器首先向自助售卖机查询未结算的交易。若有未结算的交易，CPS融合服务器对该笔交易进行结算，结算完成后向支付系统请求解锁并支付，支付系统根据请求完成支付和结束，并返回结果。CPS融合服务器接收到结果后向用户展示支付结果，并异步通知自助售卖机交易完成。

实施例2：一种运用过程型自助售卖机互联网支付方法的系统，如图5所示本系统主要包括自助APP、过程型自助售卖机、CPS融合服务器、支付服务系统：当用户进行购物时，自助APP通过扫一扫的方式和过程型自助售卖机进行信息交换，包括售卖机ID、商品名、商品单价、商品容量，并将该信息提交至CPS融合服务系统进行存储、计算、判断；CPS融合服务系统向自助APP发出请求加锁信息；自助APP将确认加锁信息提交至支付服务系统，包括用户账户、卖家账户、加锁金额及sessiontoken；支付服务系统根据收到的信息对用户账户的金额进行加锁，所谓加锁，即支付系统从用户账户中预扣除一定金额(金额大小等于加锁金额)，待结算后再将实际金额支付给卖家账户，剩余“加锁金额”解锁退回给用户账户；支付服务系统将账户变动信息发送给CPS融合服务系统，CPS融合服务系统收到账户资金加锁结果后通知自助APP加锁结果；CPS融合服务系统和过程型自助售卖机之间为防止冒充及重放先进行签名认证，然后进行发货信息的传输，包括发货请求，发货量、加锁金额；发货完成后，CPS融合服务系统进行结算并将结算信息反馈给支付服务系统，包括结算结果(是否退款)，退款金额；支付服务系统根据结算信息进行解锁支付；CPS融合服务系统向自助APP展示交易结果。

进一步所述支付服务系统：是第三方移动支付服务系统，如支付宝、微信支付、银联支付、百度钱包等，能够接收用户确认加锁信息，对账户资金进行加锁、解锁及支付，并发送加锁结果，解锁结果，支付结果信息。

进一步所述过程型自助售卖机：是一个售卖过程型商品的物理系统，如饮料自动售货机、食品自动售货机、综合自动售货机等，在该物理系统中有一个模块使其具备信息采集、信息传输、连接互联网功能的模块，能够对自助APP的请求作出响应，同CPS融合服务系统进行信息验证，完成发货。

进一步所述自助APP：是安装在移动设备(如手机、pad等)上的应用软件，具有扫一扫、实时监控、资金加锁确认的功能，能够获取自助售卖机的信息并将该信息提交给CPS融合服务系统，向支付服务系统发出确认加锁信息并接受资金锁定结果，接收发货量的实时数据。

进一步所述CPS融合服务系统：即CPS(Cyber-PhysicalSystem)信息物理系统融合服务器，通过3C(Computing、Communication、Control)技术的有机融合，将自助售卖机连接到互联网，实现分布广而散的过程型自助售卖机实时感知、动态控制、远程协调和信息服务，该服务器在本发明中实现对访问用户创建会话，向自助APP发出资金加锁请求，接收加锁结果，向自助售卖机发出发货请求，进行结算，请求解锁资金及支付，通知交易结果的功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种过程型自助售卖机互联网支付方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1-1：用户使用自助APP获取自助售卖机信息请求与响应；

步骤1-2：自助APP提交自助售卖机信息给CPS融合服务器；

步骤1-3：CPS融合服务器为每一个连接至服务器的客户端创建一个会话；

步骤1-4：当CPS融合服务器接收到过程型自助售卖机信息，对该信息进行分析判断后，向自助APP发出账户资金加锁请求；

步骤1-5：用户确认加锁并将加锁消息发送至支付服务系统；

步骤1-6：支付服务系统在完成资金锁定后向CPS融合服务器回调加锁结果，以及加锁金额；

步骤1-7：CPS融合服务器在接收到加锁成功的消息后向自助APP发送加锁成功的消息；

步骤1-8：在CPS融合服务器和自助售卖机进行双向认证后，CPS融合服务器向自助售卖机发起发货请求；

步骤1-9：自助售卖机开始发货，并异步通知CPS融合服务器已经开始发货，CPS融合服务器将该笔交易的状态定为已发货状态；

步骤1-10：在发货的过程中，自助售卖机实时向自助APP推送当前发货量的数据信息；

步骤1-11：发货完成自助售卖机通知CPS融合服务器发货完成，并发送发货总量以及实际使用金额消息；

步骤1-12：CPS融合服务器接收到发送完成消息后进行结算，并将该笔交易的状态定为发货完成状态；

步骤1-13：结算完成后CPS融合服务器向支付服务系统发送解锁资金请求和支付请求；

步骤1-14：第三方支付系统根据请求消息内容将实际使用金额转至卖家账户，将剩余锁定金额解锁，返回至用户账户，最后将结果返回给CPS融合服务器；

步骤1-15：当CPS融合服务器收到第三方系统发送的解锁并支付成功的消息，通知自助售卖机交易完成，自助售卖机收到CPS融合服务器交易完成的通知后，则将这笔交易记录删除；

步骤1-16：CPS融合服务器根据支付服务系统返回的结果向用户自助APP推送交易完成的消息。

2.根据权利要求1所述的一种过程型自助售卖机互联网支付方法，其特征在于：当进行到步骤1-7，用户确认账户金额加锁后，在自助售卖机未发货之前，申请解锁时，操作步骤如下：

步骤2-1：用户使用自助APP向CPS融合服务器发出解锁请求；

步骤2-2：CPS融合服务器首先向自助售卖机查询是否已经发货；

步骤2-3：自助售卖机接收到查询后，将交易状态由待发货状态改为停止发货状态；

步骤2-4：自助售卖机向CPS融合服务器返回结果为未发货；

步骤2-5：CPS融合服务器接收到返回结果后向支付服务系统发出解锁请求；

步骤2-6：支付服务系统根据请求将加锁金额解锁，并返回解锁结果；

步骤2-7：CPS融合服务器收到解锁结果通知后将结果返回自助APP。

3.根据权利要求1所述的一种过程型自助售卖机互联网支付方法，其特征在于：当进行到步骤1-11，用户确认账户金额加锁后，当自助售卖机已发货，此时用户申请解锁，CPS融合服务器拒绝用户的解锁请求。

4.根据权利要求1所述的一种过程型自助售卖机互联网支付方法，其特征在于：当进行到步骤1-12，用户确认账户金额加锁后，自助售卖机发货完成，CPS融合服务器发生异常未进行结算时，操作步骤如下：

步骤4-1：CPS融合服务器首先向自助售卖机查询未结算的交易；

步骤4-2：自助售卖机返回查询结果给CPS融合服务器；

步骤4-3：CPS融合服务器对未结算的交易进行结算；

步骤4-4：结算完成后向支付系统请求解锁并支付；

步骤4-5：支付系统根据请求完成支付并返回结果；

步骤4-6：CPS融合服务器接收到结果后向用户展示支付结果，并异步通知自助售卖机交易完成；

步骤4-7：CPS融合服务器向自助APP展示实际支付结果。

5.一种运用权利要求1所述过程型自助售卖机互联网支付方法的系统，其特征在于包括支付服务系统、自助APP、过程型自助售卖机、CPS融合服务系统；所述自助APP与过程型自助售卖机通信连接，所述过程型自助售卖机与CPS融合服务系统通信连接，所述自助APP与支付服务系统通信连接，所述CPS融合服务系统与支付服务系统通信连接，所述CPS融合服务系统与自助APP通信连接；当用户用自助APP进行购物时，自助APP和过程型自助售卖机进行信息交换，并将该信息提交至CPS融合服务系统；CPS融合服务系统向自助APP发出请求加锁信息；自助APP将确认加锁信息提交至支付服务系统，支付服务系统根据收到的信息对用户账户的金额进行加锁；支付服务系统将账户变动信息发送给CPS融合服务系统，CPS融合服务系统收到账户资金加锁结果后通知自助APP加锁结果；CPS融合服务系统和过程型自助售卖机之间进行签名认证后进行发货信息的传输；发货完成后，CPS融合服务系统进行结算并将结算信息反馈给支付服务系统；支付服务系统根据结算信息进行解锁支付；CPS融合服务系统向自助APP展示交易结果。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述支付服务系统：是第三方移动支付服务系统，为本系统提供账户资金加锁、解锁及支付等服务。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述过程型自助售卖机：是一个售卖过程型商品的物理系统，在该物理系统中有一个使其具备信息采集、信息传输、设备控制、连接互联网功能的模块。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述自助APP：是安装在移动设备上的应用软件，具有扫一扫、实时监控、资金加锁确认的功能。

9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于所述cPS融合服务系统：是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，用于将自助售卖机连接到互联网，实现分布广而散的过程型自助售卖机实时感知、动态控制、远程协调和信息服务，该服务器在本发明中实现对经营者账户、自助售卖机状态的实时监控、对访问用户创建会话的功能。