CN106709715A - 一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法，包括领款机、移动终端及云端服务器；移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器以及控制指令输入模块；控制指令输入模块用于与云端服务器连接及支付操作；领款机为脱机设置，包括插卡装置、控制器及声波通信模块；插卡装置用于读写充值卡数据；音频编解码器用于将支付数据转换声波信号，通过声波输出模块和声波接收模块，与声波通信模块作声波通信；声波通信模块将声波信号转换成充值数据；控制器将充值数据发送插卡装置，让插卡装置写入充值卡。本发明为自助充值设备提供安全通讯设置，让用户通过移动终端进行支付操作，实现IC卡的充值，保障支付安全。

Description

一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能水电设备领域，特指一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法。

背景技术

在日常生活中，人们生活的用水计费支付方式主要有两种，一种是传统的先使用后付费方式，即一般家庭生活常见的每月支付水费方式，也是目前大多数自来水提供方广泛采用的方式，主要通过普通的水表进行计量，定期安排工作人员上门抄录使用信息，再根据当前的水费价格进行计费及收取费用。该方式人力成本较高、工作量大，数据需要人工抄录、费用收取也需要专人上门处理，而且用水情况不易掌控，不便对水费价格进行调控。另一种是学校或工厂等大型集体场所使用的IC卡扣费方式，在IC卡中预先存储费用，根据使用情况进行扣费，但预存的费用花费完后，用户需做好消费预算，并提前持IC卡到指定地点进行充值。

对于目前使用IC卡的充值方式，常见的有三种：第一种是人工充值，用户将IC卡提供给指定充值点的服务员，完成交付后，服务员操作充值机对IC卡进行充值，充值完成后提供小票，完成充值过程。第二种是通过IC卡与银行卡绑定，通过银行划账的方式进行充值。第三种是通过操作自助充值机进行充值，插入IC卡，充值机已联网设置，用户根据充值机的操作提示，输入银行信息进行支付及充值操作。对于上述三种方式，各有弊端。人工充值方面，人力成本高、工作量大，不易调控；银行卡绑定划账方面，IC卡申请注册时需要一系列的捆绑操作，建立连接关系，注册操作繁琐捆绑业务复杂，而且被绑定的银行卡不便于其他消费操作，让用户需特意开通该绑定的银行，增加工作量及保管问题；对于自助充值机而言，虽然能解决前述两种方式的弊端，但从安全考虑上，由于自助充值机是联网设置，而且需要在陌生的充值机上输入银行信息，容易被不法分子通过技术手段对充值机进行修改，从中盗取银行信息，造成银行卡被盗，导致不可预计的损失。因此，目前对于IC卡的充值问题，是目前IC卡充值系统研发商的一大研发难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法，结合当今的移动支付技术，为自助充值设备提供安全的通讯设置，让用户可通过操作移动终端进行支付，对IC卡进行自助充值操作，保障支付安全，享受消费乐趣。

为了达到上述目的给出，本发明的技术方案：

一种通过移动终端支付的充值卡领款系统，包括领款机、移动终端以及云端服务器；所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器以及控制指令输入模块；所述控制指令输入模块用于与云端服务器连接进行支付操作；所述领款机为脱机设置，包括插卡装置、控制器以及声波通信模块；所述插卡装置用于读取或写入充值卡数据；所述音频编解码器用于将支付数据转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；所述声波通信模块将接收的声波信号转换成充值数据；所述控制器根据转换后的充值数据发送到插卡装置，让插卡装置写入充值卡。

本发明一种通过移动终端支付的充值卡领款系统，与现有技术相比，所述领款机与传统的自助充值机的设置不同，领款机为脱机式设置，省略了联网的线路设置，降低了网络建设及维护成本，且有效地杜绝了由于联网所引起的通讯安全风险。移动终端设有控制指令输入模块，所述控制指令输入模块为常用的移动终端APP操作程序。用户通过操作移动终端的控制指令输入模块与云端服务器进行支付操作，形成支付数据，再通过移动终端与领款机进行近距离通信，发送数据到领款机，让领款机完成对IC卡的充值操作。为此，本发明的充值卡领款系统，结合当今的移动支付技术，由于领款机为脱机设置，有效地减低了联网通信的安全风险，领款机仅接收近距离通信，屏蔽了远程连接及操控的问题，用户可通过常用的移动支付操作，操作移动终端进行支付操作，再通过移动终端与领款机进行近距离通信，领款机接收支付数据后，对插入的IC卡写入充值金额，从而完成整个充值流程。

其中，领款机与移动终端的近距离通信采用声波信号传输方式，所述领款机设有声波通信模块，所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块，通过所述音频编解码器将支付数据转换为声波信号，再通过声波输出模块和声波接收模块，与领款机的声波通信模块进行声波信号通信连接，实现近距离通信，数据传输完成后，领款机的声波通信模块再将声波信号转换为充值数据，进行后续对IC卡的金额写入操作，完成充值流程。通过声波通信比传统的蓝牙速度快，而且是单独配对，准确率高，进一步降低数据误传风险，保障支付安全，让用户可安心地进行充值操作，享受消费乐趣。

进一步的，所述领款机的声波通信模块为声波播放与识别电路模块，连接有高频响应的麦克风和扬声器；所述声波通信模块识别的声波信号频率设置为4KHz至20KHz的音频信号。一方面，高频响应的麦克风和扬声器，有利于与移动终端快速响应，及时连接传输；另一方面，一般人们日常能接听的声音频率为0至22KHz的范围内，但实际常规说话交流时，所发出的音频信号在0至4KHz内。因此，为了本系统能独立运行，免除其他声波信号的干扰，所述声波通信模块识别的声波信号频率设置为4KHz至20KHz的特定频率音频信号，让其形成单独的声波频段通道，进行通信连接，避免受其他声波信号干扰影响，保证通信质量。

在上述基础上，所述移动终端的音频编解码器将支付数据转换的音频信号，与所述声波通信模块识别的音频信号相配合。使得传送的支付数据均转换为4KHz至20KHz的特定频率音频信号，形成相互呼应的通信连接。

进一步对声波通信连接范围作改进，所述移动终端与领款机的声波信号传输设有特定的近距离通信范围，所述近距离通信范围为0至30厘米的距离，以免受其他声波信号所干扰，以便加强移动终端与领款机的点对点配对连接稳定性。

对所述领款机的功能设置作进一步改进，所述插卡装置与充值卡的连接方式为插卡式或接触式。一方面，为了配合领款机所处环境的需要，所述领款机的插卡装置可设置插卡口，让IC卡插入，从而读写IC卡的数据；另一方面，还为了兼容不同尺寸大小的IC卡，所述插卡装置设有接触端，用户可将IC卡摆放或手持在接触端，插卡装置即可读写IC卡上的数据，进一步扩展领款机的兼容性能。

进一步对本发明的充值卡领款系统作改进，所述云端服务器存储有充值卡的用户信息，所述用户信息包括充值卡的账号及卡主信息、卡内金额以及扣费数据，并通过移动终端与领款机通信时同步数据。让用户只需要通过移动终端，就能随时查询IC卡的消费记录，及余款情况，可及时安排充值操作，使得IC卡存有足够的余款进行消费。

在上述基础上，相配合地，所述插卡装置读取的充值卡数据包括卡号及绑定的卡主信息、卡内金额、以及卡内扣费记录，并通过与移动终端通信上传到云端服务器。领款机的插卡装置配备有完善的读卡功能，读取IC卡上的数据信息，以便与移动终端通信时上传到云端服务器，保持数据的及时性和准确性。

对所述移动终端的通讯模块作进一步改进，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WIFI模块。有利于移动终端与云端服务器之间随时随地，均可建立稳定的通信连接，进行相应的信息查询及支付操作。

进一步的，所述移动终端为智能手机、平板电脑或智能手表，以便与现今移动终端设备的发展，可适用于市面上可安装智能APP程序的智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，甚至是最新推出的智能手表设备，进一步提高本系统的适用性能。

本发明还提供一种应用所述充值卡领款系统的控制方法，该控制方法至少包括如下步骤：

Q1：用户将充值卡插入领款机的插卡装置，所述插卡装置读取充值卡的数据；所述声波通信模块发出连接信号；

Q2：所述移动终端与云端服务器建立通信连接，通过控制指令输入模块进行支付操作，并将支付数据发送到音频编解码器；

Q3：所述音频编解码器将支付数据转换为声波信号，通过声波输出模块与领款机的声波通信模块进行信号配对；配对完成后，建立通信连接，传输数据；

Q4：所述领款机的控制器将接收的声波信号转换为充值数据，发送到插卡装置；

Q5：所述插卡装置将充值数据写入充值卡，声波输出模块反馈充值完成信号给移动终端，断开通信连接，完成操作。

为了提高通信的安全性，在步骤Q3的移动终端与领款机的信号配对过程中，还包括如下步骤：

A1：所述领款机的声波通信模块持续发出连接请求信号，所述连接请求信号含有动态加密码；

A2：所述移动终端通过声波接收模块接收请求信号，所述音频编解码器将动态加密码与支付数据结合，转换为声波信号，发送到领款机；

A3：所述领款机的声波通信模块接收声波信号，所述控制器对声波信号进行分析，如动态加密码与本机发出的相符，则建立通信连接，传输数据，跳转到Q4；否则，反馈加密码不符合的提示信息。

为了让充值数据准确地连接到领款机，发明人经过多方面研究发现，采用动态加密码的配对方式，通过设置领款机的声波通信模块，发出配备有动态加密码的连接请求信号，由于动态加密码为持续变动，在变动的过程中，内部同时具有记录。移动终端根据接收的加密码，进行数据加工后，向领款机发送声波信号；领款机接收信号后对声波信号进行分析，当加密码与内部记录的相符时，才进行充值操作；否则不操作，进而保障通信安全，确保支付数据能准备充值到插卡装置的IC卡中。

除了上述信号配对步骤外，本发明的控制方法还包括对充值卡数据的核对步骤，以便确保充值数据的准确性，所述核对步骤包括：

B1：所述插卡装置读取充值卡的数据，包括卡号及绑定的卡主信息、卡内金额、以及卡内扣费记录；

B2：所述移动终端通过控制指令输入模块进行支付操作后，将云端服务器相配的卡号及卡主信息导入支付数据，跳转到Q3；

B3：在步骤Q5中，所述插卡装置对接收的充值数据进行分析，如充值数据中的卡号及卡主信息，与当前插入的充值卡数据相符合，则进行写入操作；否则，反馈卡主信息不符合的提示信息。

除了通过动态加密码的方式进行信号配对外，本发明的控制方法还包括对充值卡数据的核对步骤。一方面，由于插卡装置可读取插入的充值卡数据；另一方面，云端服务器同时具有用户的充值卡数据，通过移动终端进行支付操作时，将云端服务器存储的用户数据与支付数据结合，发送到领款机；领款机接收数据后，对数据进行分析，当支付数据的用户信息与插卡装置内的IC卡数据相符时，再执行写入操作；否则不操作。从用户数据的配对方式，对充值数据的准确性进行审核，进一步加强支付操作准确性及安全性。

附图说明

图1为本发明一种通过移动终端支付的充值卡领款系统结构示意图；

图2为本发明充值卡领款系统的控制方法流程图；

图3为本发明的控制方法中关于声波信号配对步骤流程图；

图4为本发明的控制方法中关于充值卡数据核对步骤流程图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种通过移动终端支付的充值卡领款系统及其控制方法。

如图1所示，该充值卡领款系统，包括领款机、移动终端以及云端服务器；所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器以及控制指令输入模块；所述控制指令输入模块用于与云端服务器连接进行支付操作；所述领款机为脱机设置，包括插卡装置、控制器以及声波通信模块；所述插卡装置用于读取或写入充值卡数据；所述音频编解码器用于将支付数据转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；所述声波通信模块将接收的声波信号转换成充值数据；所述控制器根据转换后的充值数据发送到插卡装置，让插卡装置写入充值卡。

其中，所述声波通信模块为一款声波播放与识别电路模块，连接有高频响应的麦克风和扬声器，有利于与移动终端快速响应，及时连接传输。

另外，所示声波通信模块识别的声波信号频率设置为4KHz至20KHz的音频信号，由于人们日常能接听的声音频率为0至22KHz的范围内，但实际常规说话交流时，所发出的音频信号在0至4KHz内。因此，为了本系统能独立运行，免除其他声波信号的干扰，所述声波通信模块识别的声波信号频率设置为4KHz至20KHz的特定频率音频信号，让其形成单独的声波频段通道，进行通信连接，避免受其他声波信号干扰影响，保证通信质量。

相配合地，所述移动终端的音频编解码器将支付数据转换的音频信号，与所述声波通信模块识别的音频信号相配合，使得传送的支付数据均转换为4KHz至20KHz的特定频率音频信号，形成相互呼应的通信连接。

对于声波信号通信的连接范围作优化，所述移动终端与领款机的声波信号传输设有特定的近距离通信范围，所述近距离通信范围为0至30厘米的距离，以免受其他声波信号所干扰，以便加强移动终端与领款机的点对点配对连接稳定性。

优选地，再对所述领款机的功能设置作优化，所述插卡装置与充值卡的连接方式为插卡式或接触式。一方面，为了配合领款机所处环境的需要，所述领款机的插卡装置可采用插卡口的设置，让IC卡插入插卡口内固定，从而读写IC卡数据；另一方面，为了兼容不同尺寸大小的IC卡，所述插卡装置设有接触端，用户可将IC卡摆放或手持在接触端，插卡装置即可读写IC卡上的数据，进一步扩展领款机的兼容性能。

本发明的充值卡领款系统，云端服务器存储有充值卡的用户信息，所述用户信息包括充值卡的账号及卡主信息、卡内金额以及扣费数据。可通过移动终端与领款机通信时，同步数据。在实际应用中，用户通过IC卡进行消费时，在消费机器上也将消费记录上传到云端服务器。以此，让用户只需要通过移动终端，打开APP连接云端服务器，就能随时查询IC卡的消费记录，及余款情况，可及时安排充值操作，使得IC卡存有足够的余款进行消费。

相配合地，所述插卡装置读取的充值卡数据也包括卡号及绑定的卡主信息、卡内金额、以及卡内扣费记录。可通过与移动终端通信时，将卡内数据上传到云端服务器。让领款机的插卡装置具备完善的读卡功能，读取IC卡的数据信息，及时上传到云端服务器，保证数据的及时性及准确性。

优选地，对所述移动终端的通讯模块作优化，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WIFI模块。从而有利于移动终端与云端服务器之间随时随地，均可建立稳定的通信连接，进行相应的信息查询及支付操作。

所述移动终端可优选为智能手机、平板电脑或智能手表，以便与现今移动终端设备的发展。在实际使用中，可适用于市面上可安装智能APP程序的智能手机、平板电脑等智能移动终端设备，甚至是最新推出的智能手表设备，以便进一步提高本系统的适用性能。

本发明还提供一种应用所述充值卡领款系统的控制方法，如图2所示，该控制方法至少包括如下步骤：

Q1：用户将充值卡插入领款机的插卡装置，所述插卡装置读取充值卡的数据；所述声波通信模块发出连接信号；

Q2：所述移动终端与云端服务器建立通信连接，通过控制指令输入模块进行支付操作，并将支付数据发送到音频编解码器；

Q3：所述音频编解码器将支付数据转换为声波信号，通过声波输出模块与领款机的声波通信模块进行信号配对；配对完成后，建立通信连接，传输数据；

Q4：所述领款机的控制器将接收的声波信号转换为充值数据，发送到插卡装置；

Q5：所述插卡装置将充值数据写入充值卡，声波输出模块反馈充值完成信号给移动终端，断开通信连接，完成操作。

为了提高通信的安全性，在上述步骤Q3的移动终端与领款机的信号配对过程中，如图3所示，还包括如下步骤：

A1：所述领款机的声波通信模块持续发出连接请求信号，所述连接请求信号含有动态加密码；

A2：所述移动终端通过声波接收模块接收请求信号，所述音频编解码器将动态加密码与支付数据结合，转换为声波信号，发送到领款机；

A3：所述领款机的声波通信模块接收声波信号，所述控制器对声波信号进行分析，如动态加密码与本机发出的相符，则建立通信连接，传输数据，跳转到Q4；否则，反馈加密码不符合的提示信息。

为了让充值数据准确地连接到领款机，发明人经过多方面研究发现，采用动态加密码的配对方式，通过设置领款机的声波通信模块，发出配备有动态加密码的连接请求信号，由于动态加密码为持续变动，在变动的过程中，内部同时具有记录。移动终端根据接收的加密码，进行数据加工后，向领款机发送声波信号；领款机接收信号后对声波信号进行分析，当加密码与内部记录的相符时，才进行充值操作；否则不操作，进而保障通信安全，确保支付数据能准备充值到插卡装置的IC卡中。

除了上述信号配对步骤外，本发明的控制方法还包括对充值卡数据的核对步骤，以便确保充值数据的准确性，如图4所示，所述核对步骤包括：

B1：所述插卡装置读取充值卡的数据，包括卡号及绑定的卡主信息、卡内金额、以及卡内扣费记录；

B2：所述移动终端通过控制指令输入模块进行支付操作后，将云端服务器相配的卡号及卡主信息导入支付数据，跳转到Q3；

B3：在步骤Q5中，所述插卡装置对接收的充值数据进行分析，如充值数据中的卡号及卡主信息，与当前插入的充值卡数据相符合，则进行写入操作；否则，反馈卡主信息不符合的提示信息。

除了通过动态加密码的方式进行信号配对外，本发明的控制方法还包括对充值卡数据的核对步骤。一方面，由于插卡装置可读取插入的充值卡数据；另一方面，云端服务器同时具有用户的充值卡数据，通过移动终端进行支付操作时，将云端服务器存储的用户数据与支付数据结合，发送到领款机；领款机接收数据后，对数据进行分析，当支付数据的用户信息与插卡装置内的IC卡数据相符时，再执行写入操作；否则不操作。从用户数据的配对方式，对充值数据的准确性进行审核，进一步加强支付操作准确性及安全性。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种通过移动终端支付的充值卡领款系统，其特征在于，包括领款机、移动终端以及云端服务器；

所述移动终端设有收发声波信号的声波输出模块和声波接收模块、音频编解码器以及控制指令输入模块；所述控制指令输入模块用于与云端服务器连接进行支付操作；

所述领款机为脱机设置，包括插卡装置、控制器以及声波通信模块；所述插卡装置用于读取或写入充值卡数据；

所述音频编解码器用于将支付数据转换为声波信号，并通过声波输出模块和声波接收模块，与所述声波通信模块进行声波信号通信连接；

所述声波通信模块将接收的声波信号转换成充值数据；所述控制器根据转换后的充值数据发送到插卡装置，让插卡装置写入充值卡。

2.根据权利要求1所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述领款机的声波通信模块为声波播放与识别电路模块，连接有高频响应的麦克风和扬声器；所述声波通信模块识别的声波信号频率设置为4KHz至20KHz的音频信号。

3.根据权利要求2所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述移动终端的音频编解码器将支付数据转换的音频信号，与所述声波通信模块识别的音频信号相配合。

4.根据权利要求1所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述移动终端与领款机的声波信号传输设有特定的近距离通信范围，所述近距离通信范围为0至30厘米的距离。

5.根据权利要求1所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述插卡装置与充值卡的连接方式为插卡式或接触式。

6.根据权利要求1所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述云端服务器存储有充值卡的用户信息，所述用户信息包括充值卡的账号及卡主信息、卡内金额以及扣费数据，并通过移动终端与领款机通信时同步数据。

7.根据权利要求1所述的充值卡领款系统，其特征在于，所述移动终端设有网络通信模块，并通过所述网络通信模块与云端服务器连接，所述网络通信模块包括移动运营商的3G/4G模块和/或无线WIFI模块。

8.一种应用权利要求1至7任一项所述充值卡领款系统的控制方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

Q1：用户将充值卡插入领款机的插卡装置，所述插卡装置读取充值卡的数据；所述声波通信模块发出连接信号；

Q2：所述移动终端与云端服务器建立通信连接，通过控制指令输入模块进行支付操作，并将支付数据发送到音频编解码器；

Q3：所述音频编解码器将支付数据转换为声波信号，通过声波输出模块与领款机的声波通信模块进行信号配对；配对完成后，建立通信连接，传输数据；

Q4：所述领款机的控制器将接收的声波信号转换为充值数据，发送到插卡装置；

Q5：所述插卡装置将充值数据写入充值卡，声波输出模块反馈充值完成信号给移动终端，断开通信连接，完成操作。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在步骤Q3的移动终端与领款机的信号配对步骤包括：

A1：所述领款机的声波通信模块持续发出连接请求信号，所述连接请求信号含有动态加密码；

A2：所述移动终端通过声波接收模块接收请求信号，所述音频编解码器将动态加密码与支付数据结合，转换为声波信号，发送到领款机；

A3：所述领款机的声波通信模块接收声波信号，所述控制器对声波信号进行分析，如动态加密码与本机发出的相符，则建立通信连接，传输数据，跳转到Q4；否则，反馈加密码不符合的提示信息。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括对充值卡数据的核对步骤，所述核对步骤包括：

B1：所述插卡装置读取充值卡的数据，包括卡号及绑定的卡主信息、卡内金额、以及卡内扣费记录；

B2：所述移动终端通过控制指令输入模块进行支付操作后，将云端服务器相配的卡号及卡主信息导入支付数据，跳转到Q3；

B3：在步骤Q5中，所述插卡装置对接收的充值数据进行分析，如充值数据中的卡号及卡主信息，与当前插入的充值卡数据相符合，则进行写入操作；否则，反馈卡主信息不符合的提示信息。