CN109934572A - 基于多重生物特征识别功能的消费管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理系统及方法，涉及智能消费技术领域，系统包括消费终端、管理终端及服务器，用户终端包括第一生物识别单元、第一中央处理单元、第一显示单元及第一通信单元，第一生物识别单元、第一显示单元及第一通信单元分别与第一中央处理单元连接；第一中央处理单元通过第一通信单元与服务器连接，第一中央处理单元与管理终端连接，管理终端与服务器通信连接。本发明通过生物识别实现消费订单的生成及结算，无需携带IC卡，解决了用户忘记携带IC卡及IC卡遗失带来的不便，同时，下单及取餐两次生物识别，能有效的保证用户与账户对应，避免外来人员冒用身份进行消费。

Description

基于多重生物特征识别功能的消费管理系统及方法

技术领域

本发明涉及智能消费技术领域，尤其是涉及基于多重生物特征识别功能的消费管理系统及方法。

背景技术

政府机构、企事业单位、部队及学校通常都建有一定规模的食堂，就餐人数多，目前，国内多数食堂主要采用接触式IC卡通过刷卡机刷卡消费，就餐前需要对IC卡进行充值，忘记或遗失IC卡时，还需要纸质登记，过程繁琐，同时，无需身份验证，外来人员捡到IC卡或通过借IC卡均可以到食堂消费，对于安防级别较高的单位、机构，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,应用于食堂消费管理，包括消费终端、管理终端及服务器，所述消费终端包括第一生物识别单元、第一中央处理单元、第一显示单元及第一通信单元，所述第一生物识别单元、第一显示单元及第一通信单元分别与所述第一中央处理单元连接；所述第一中央处理单元通过所述第一通信单元与所述服务器连接，第一中央处理单元与所述管理终端连接，管理终端与所述服务器通信连接；

所述第一生物识别单元用于采集用户的生物特征信息；

所述第一显示单元用于提供人机交互界面，用户通过第一显示单元进行点餐；

所述第一中央处理单元用于对比并判断用户的生物特征信息是否合法，生成消费订单并将消费订单发送至所述服务器；

所述服务器用于判断所述消费订单是否合法，并在判定消费订单合法后执行支付并向所述消费终端反馈支付信息及向所述管理终端反馈消费订单提示配餐。

进一步的，所述系统还包括验证终端，所述验证终端包括第二中央处理单元、第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元，所述第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元分别与所述第二中央处理单元连接，第二中央处理单元通过所述第二通信单元与所述服务器连接，第二中央处理单元还与所述管理终端连接。

进一步的，所述系统还包括电动门，所述电动门与所述第二中央处理单元连接，电动门设置在取餐窗口上。

进一步的，所述第一显示单元为触摸屏，所述第二显示单元为LED显示屏。

进一步的，所述第一通信单元及第二通信单元可以为3G/4G通信模块或WIFI模块。

进一步的，所述第一生物识别单元及第二生物识别单元包括人脸识别器、指纹识别器或静脉识别器中的一种或多种。

进一步的，所述人脸识别器包括高清摄像头及红外摄像头，所述消费终端及验证终端还分别包括第一光照度传感器及第二光照度传感器，所述第一光照度传感器与所述第一中央处理单元连接，所述第二光照度传感器与所述第二中央处理单元连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理方法,包括：

采集用户的注册生物特征信息，将所述注册生物特征信息与其消费账户关联并存储在服务器及管理终端中，注册生物特征信息包括人脸、指纹及静脉特征信息；

用户通过所述消费终端生成包含用户第一生物特征信息的消费订单并将所述消费订单发送至所述服务器，所述第一生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种；

所述服务器获取所述消费订单的第一生物特征信息并判断是否存在第一生物特征信息对应的消费账户，若不存在，则向所述消费终端反馈非法信息，结束交易，若存在，则判断所述消费订单金额是否超过账户余额，若超过，则向所述消费终端反馈余额不足的提示信息并结束交易，若未超过，执行支付并反馈支付信息至所述消费终端；

所述服务器将所述消费订单推送至所述管理终端提示配餐。

进一步的，步骤所述服务器将所述消费订单推送至所述管理终端提示配餐后还包括，通过验证终端获取用户的第二生物特征信息，所述第二生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种且第二生物特征信息不同于第一生物特征信息；

所述验证终端将所述第二生物特征信息发送至所述服务器进行验证，若验证失败，则服务器向验证终端反馈验证失败的提示信息，若验证成功，则服务器向验证终端发送验证成功的信息，验证终端控制设置在取餐窗口的电动门开启。

进一步的，所述第二生物特征信息验证失败后，所述验证终端提示用户重新选择所述第二生物特征信息进行验证，并在设定的验证失败次数后，结束本次取餐流程。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

通过生物识别实现消费订单的生成及结算，无需携带IC卡，解决了用户忘记携带IC卡及IC卡遗失带来的不便，同时，下单及取餐两次生物识别，能有效的保证用户与账户对应，避免外来人员冒用身份进行消费。

附图说明

图1为本发明较佳实施例提供的一种基于多重生物特征识别功能的消费管理系统结构示意图；

图2为本发明较佳实施例提供的消费终端结构示意图；

图3为本发明较佳实施例提供的验证终端结构示意图；

图4为本发明较佳实施例提供的一种基于多重生物特征识别功能的消费管理方法流程图；

图5为本发明较佳实施例提供的一种基于多重生物特征识别功能的消费管理方法本地验证流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2及图3所示，本发明实施例提供了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,应用于食堂消费管理，包括消费终端、管理终端、验证终端及服务器，用户终端包括第一生物识别单元、第一中央处理单元、第一显示单元及第一通信单元，第一生物识别单元、第一显示单元及第一通信单元分别与第一中央处理单元连接；第一中央处理单元通过第一通信单元与服务器连接，第一中央处理单元与管理终端连接，管理终端与服务器通信连接；

第一生物识别单元用于采集用户的生物特征信息；

第一显示单元用于提供人机交互界面，用户通过第一显示单元进行点餐；

第一中央处理单元用于对比并判断用户的生物特征信息是否合法，生成消费订单并将消费订单发送至服务器；

服务器用于判断消费订单是否合法，并在判定消费订单合法后执行支付并向消费终端反馈支付信息及向管理终端反馈消费订单提示配餐。

验证终端包括第二中央处理单元、第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元，第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元分别与第二中央处理单元连接，第二中央处理单元通过第二通信单元与服务器连接，第二中央处理单元还与管理终端连接。

进一步的，系统还包括电动门，电动门与第二中央处理单元连接，电动门设置在取餐窗口上。

其中，第一显示单元为LED触摸屏，第二显示单元为LED显示屏，第一通信单元及第二通信单元均为WIFI模块，第一中央处理单元及第二中央处理单元均为MCU，具体为STM32L476系列MCU，管理终端可以是，但不限于个人电脑或工业主机，第一中央处理单元及第二中央处理单元均通过网线与管理终端连接。

进一步的，第一生物识别单元及第二生物识别单元包括人脸识别器、指纹识别器或静脉识别器中的一种或多种，本实施例中，消费终端包括人脸识别器、指纹识别器及静脉识别器，人脸识别器、指纹识别器及静脉识别器分别与第一中央处理单元电连接，人脸识别器、指纹识别器及静脉识别器分别用于采集用户的人脸特征信息、指纹特征信息及掌静脉特征信息。

其中，人脸识别器包括高清摄像头及红外摄像头，消费终端及验证终端还分别包括第一光照度传感器及第二光照度传感器，第一光照度传感器与第一中央处理单元连接，第二光照度传感器与第二中央处理单元连接，当消费终端进行人脸识别时，第一中央处理单元获取第一光照度传感器采集的光照度值，并与预设阈值比较判断，若光照度值低于预设阈值，则第一中央处理单元向人脸识别器的控制器发送指令，控制人脸识别器开启红外摄像头进行人脸识别，若光照度值高于预设阈值，则第一中央处理单元控制人脸识别器开启高清摄像头进行人脸识别，同理，验证终端采用相同方式进行人脸识别，有效提高了光照度不足的情况下的人脸识别的准确率和成功率。

工作时，用户通过消费终端采集生物特征信息并进行注册，生成包括人脸、指纹及掌静脉特征信息的注册生物特征信息及消费账户存储在管理终端中，并由管理终端上传至服务器，用户用餐时，先通过消费终端的LED触摸屏进行点餐，选择采集任意一种生物特征作为第一生物特征信息，生成包括第一生物特征信息的消费订单并将消费订单发送至服务器，服务器对消费订单进行账户验证，验证通过则进行交易扣款，向管理终端反馈订单并提示配餐，用户根据第二显示单元提示的订单编号进行取餐，取餐时，第二生物识别单元对用户进行二次验证，若验证通过，则第二中央处理单元控制电动门开启，用户完成取餐，本系统通过第一生物识别单元及第二生物识别单元实现点餐及取餐两次生物验证，有效保证了账户的唯一性，避免了外来人员冒用身份进行消费，同时，取餐时设置二次验证，有效避免了用户取错餐或他人冒名取餐的问题。

如图4所示，本发明实施例提供了一种基于多重生物特征识别功能的消费管理方法,包括：

在消费终端预装APP，通过消费终端采集用户的注册生物特征信息及注册消费账户，将注册生物特征信息与其消费账户关联并存储在管理终端及服务器中，注册生物特征信息包括人脸、指纹及静脉特征信息；

用户通过消费终端APP进行点餐及身份验证，生成包含用户第一生物特征信息的消费订单并将消费订单发送至服务器，第一生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种，本实施例中，采用人脸识别为第一生物特征信息；

服务器获取消费订单的第一生物特征信息并判断是否存在第一生物特征信息对应的消费账户，若不存在，则向消费终端反馈非法信息，结束交易，若存在，则判断消费订单金额是否超过账户余额，若超过，则向消费终端反馈余额不足的提示信息并结束交易，若未超过，执行支付并反馈支付信息至消费终端，同时服务器将该消费账户进行更新并反馈给管理终端，管理终端更新对应的消费账户信息；

服务器将消费订单推送至管理终端提示配餐，工作人员根据消费订单进行配餐；

取餐时，验证终端通过第二生物识别单元获取用户的第二生物特征信息，第二生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种且第二生物特征信息不同于第一生物特征信息，本实施例中，第二生物特征信息可以为掌静脉特征信息或指纹特征信息。

采集后，验证终端将第二生物特征信息发送至服务器进行二次验证，服务器判断第二生物特征信息是否不同于第一生物特征信息，若相同，则向验证终端反馈验证非法的信息并通过LED显示屏显示，若不同，则进行验证，若验证失败，则服务器向验证终端反馈验证失败的提示信息并通过LED显示屏进行提示，验证终端提示用户重新选择第二生物特征信息进行验证，用户可选择与第一生物特征信息不同的另外两种生物特征进行验证，若在设定的验证失败次数后，本实施例设定为3次，系统关闭该取餐流程，用户可通过人工验证的方式进行验证；若验证成功，则服务器向验证终端发送验证成功的信息，验证终端控制电动门开启，用户完成取餐，有效的提高了取餐的准确性，避免了用户取错餐或别人冒名取餐。

如图5所示，若网络出现问题，消费终端无法与服务器正常通信，消费终端在设定的重复发送次数内给服务器发送消费订单失败后，本实施例设定为5次，消费终端将消费订单发送至管理终端，管理终端通过查询本地存储的注册生物特征信息及关联的消费账户验证该消费订单对应的账户是否合法，若非法，则向消费终端反馈非法信息提示，合法，则查询该消费账户上一次更新后的信息账户余额是否大于消费金额，若小于，则向消费终端反馈余额不足的提示，若大于则进行扣费并更新该账户的余额、最近一次消费时间、消费金额等记录，同时向消费终端反馈交易信息，更新完成后，管理终端通过语音提示工作人员配餐，用户取餐时，验证终端通过第二生物识别单元获取用户的第二生物特征信息，第二生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种且第二生物特征信息不同于第一生物特征信息，采集成功后，验证终端将第二生物特征信息发送至管理终端进行二次验证，管理终端判断第二生物特征信息是否不同于第一生物特征信息，若相同，则向验证终端反馈验证非法的信息并通过LED显示屏显示，若不同，则管理终端查询本地存储的与该账户关联的注册生物特征信息并进行验证，若验证失败，则管理终端向验证终端反馈验证失败的提示信息并通过LED显示屏进行提示，验证终端提示用户重新选择第二生物特征信息进行验证，用户可选择与第一生物特征信息不同的另外两种生物特征进行验证，若在设定的验证失败次数后，本实施例设定为3次，系统关闭该取餐流程，用户可通过人工验证的方式进行验证；若验证成功，则管理终端向验证终端发送验证成功的信息，验证终端控制电动门开启，用户完成取餐。

当本次交易完成后，管理终端持续与服务器进行通信连接，直至通信连接成功，将本次消费订单交易记录发送至服务器，服务器进行该账户数据更新，保证了在网络无法正常使用时，可通过本地进行完成交易，有效提高了系统的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,应用于食堂消费管理，其特征在于，包括消费终端、管理终端及服务器，所述消费终端包括第一生物识别单元、第一中央处理单元、第一显示单元及第一通信单元，所述第一生物识别单元、第一显示单元及第一通信单元分别与所述第一中央处理单元连接；所述第一中央处理单元通过所述第一通信单元与所述服务器连接，第一中央处理单元与所述管理终端连接，管理终端与所述服务器通信连接；

所述第一生物识别单元用于采集用户的生物特征信息；

所述第一显示单元用于提供人机交互界面，用户通过第一显示单元进行点餐；

所述第一中央处理单元用于对比并判断用户的生物特征信息是否合法，生成消费订单并将消费订单发送至所述服务器；

所述服务器用于判断所述消费订单是否合法，并在判定消费订单合法后执行支付并向所述消费终端反馈支付信息及向所述管理终端反馈消费订单提示配餐。

2.根据权利要求1所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述系统还包括验证终端，所述验证终端包括第二中央处理单元、第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元，所述第二显示单元、第二通信单元及第二生物识别单元分别与所述第二中央处理单元连接，第二中央处理单元通过所述第二通信单元与所述服务器连接，第二中央处理单元还与所述管理终端连接。

3.根据权利要求2所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述系统还包括电动门，所述电动门与所述第二中央处理单元连接，电动门设置在取餐窗口上。

4.根据权利要求2所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述第一显示单元为触摸屏，所述第二显示单元为LED显示屏。

5.根据权利要求2所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述第一通信单元及第二通信单元可以为3G/4G通信模块或WIFI模块。

6.根据权利要求2所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述第一生物识别单元及第二生物识别单元包括人脸识别器、指纹识别器或静脉识别器中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，所述人脸识别器包括高清摄像头及红外摄像头，所述消费终端及验证终端还分别包括第一光照度传感器及第二光照度传感器，所述第一光照度传感器与所述第一中央处理单元连接，所述第二光照度传感器与所述第二中央处理单元连接。

8.基于多重生物特征识别功能的消费管理方法,应用于如权利要求1～7任意一项所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理系统,其特征在于，包括：

采集用户的注册生物特征信息，将所述注册生物特征信息与其消费账户关联并存储在服务器及管理终端中，注册生物特征信息包括人脸、指纹及静脉特征信息；

用户通过所述消费终端生成包含用户第一生物特征信息的消费订单并将所述消费订单发送至所述服务器，所述第一生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种；

所述服务器获取所述消费订单的第一生物特征信息并判断是否存在第一生物特征信息对应的消费账户，若不存在，则向所述消费终端反馈非法信息，结束交易，若存在，则判断所述消费订单金额是否超过账户余额，若超过，则向所述消费终端反馈余额不足的提示信息并结束交易，若未超过，执行支付并反馈支付信息至所述消费终端；

所述服务器将所述消费订单推送至所述管理终端提示配餐。

9.根据权利要求8所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理方法,其特征在于，通过验证终端获取用户的第二生物特征信息，所述第二生物特征信息为人脸、指纹或静脉特征信息中的任意一种且第二生物特征信息不同于第一生物特征信息；

所述验证终端将所述第二生物特征信息发送至所述服务器进行验证，若验证失败，则服务器向验证终端反馈验证失败的提示信息，若验证成功，则服务器向验证终端发送验证成功的信息，验证终端控制设置在取餐窗口的电动门开启。

10.根据权利要求9所述的基于多重生物特征识别功能的消费管理方法,其特征在于，所述第二生物特征信息验证失败后，所述验证终端提示用户重新选择所述第二生物特征信息进行验证，并在设定的验证失败次数后，结束本次取餐流程。