CN110189474A - 一种用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法，系统包括用户管理模块，地图服务模块，在线支付模块，充电管理模块，即时通信模块，私有电桩预约模块，能够提供能源计量与管理系统，用户可以查询停车位及充电桩的位置，实现导航、充电、查看充电进度、在线支付等功能，在此基础上还能合理预约私有电桩，提高充电桩的利用率，推进我国电动汽车智能充电管理系统APP的发展，弥补国内当前技术的短板，而且，增加安全控制方法，合理保护了用户的私有信息，有效的防止泄露，系统新颖，方法巧妙，具有良好的应用前景。

Description

一种用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法

技术领域

本发明涉及充电管理技术领域，具体涉及一种用于移动端的智能充电管理系统及方法。

背景技术

随着新能源技术的快速发展，国内充电桩企业的增多，充电桩软件随之兴起。例如国网电动汽车服务有限公司的“e 充电”、北京电动未来信息科技有限公司的“充电桩”、青岛特来电新能源有限公司的“特来电”等。大部分的充电桩APP 应用程序都具有电桩查询、导航、扫码充电、在线支付等功能。但是，大多数 APP应用程序都不能与其他运营商实现互联互通，而且，也没有实现充电桩预约功能。

2016 年 8 月，中国软件评测中心发布《充电桩智能终端应用软件测评报告》，报告显示 11 款充电桩 APP 中，大部分使用 http 协议通讯，用户隐私可能泄露；11 款充电桩 APP 均能被重放攻击；45%的 Android 版充电桩 APP 没有对代码进行加密。

因此，如何增加与其他运营商实现互联互通，预约功能，提高用户信息的安全性能，是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有的充电桩应用软件，无法与其他运营商实现互联互通，不能预约，用户信息容易泄露的问题。本发明的用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法，能够提供能源计量与管理系统，用户可以查询停车位及充电桩的位置，实现导航、充电、查看充电进度、在线支付等功能，在此基础上还能合理预约私有电桩，提高充电桩的利用率，推进我国电动汽车智能充电管理系统APP的发展，弥补国内当前技术的短板，而且，增加安全控制方法，合理保护了用户的私有信息，有效的防止泄露，系统新颖，方法巧妙，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于移动端的智能充电管理系统，包括

用户管理模块，用于用户的信息管理，包括登录/注册、密码管理、个人信息管理；

地图服务模块，用于地图服务管理，包括定位用户当前的地理位置信息、查询周边的充电站、获取与当前周边充电站的距离；导航用户到选定的充电站；

在线支付模块，用于用户的充电付费及在线支付管理，包括支付订单获取、订单支付及支付记录查询；

充电管理模块，用于用户充电管理，包括远程开启充电、充电进度查询、远程停及充电记录查询；

即时通信模块，用于即时通信管理，包括用户建议的提交，查询系统发布的消息；

私有电桩预约模块，用于用户对私有电桩的预约，查询预约记录及私有电桩业主更新电桩的预约状态。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述用户管理模块，包括登录/注册子模块、密码管理子模块、个人信息管理子模块，所述登录/注册子模块，用于用户登录及注册，所述密码管理子模块，用于用户修改密码；所述个人信息管理子模块，用于查询用户个人信息及修改个人信息。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述地图服务模块，包括定位子模块、导航子模块，所述定位子模块，用于定位用户当前的地理位置信息，用户可以在移动终端上观察自己所在的位置，同时定位到的城市名信息用来查询周边的充电站，经纬度信息用来获取与周边充电站的距离；所述导航子模块，用于导航用户到选定的充电站；所述地图服务模块用的地图服务组件可进行二次开发。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述充电管理模块，包括用户远程开启充电子模块、充电进度查询子模块、远程停止充电子模块及充电记录查询子模块，其中远程启/停充电的指令在移动端与移动应用服务器之间用 http 进行传递，移动应用服务器与充电桩之间采用 socket 进行通讯。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述即时通信模块，包括用户建议子模块、系统消息子模块，所述用户建议子模块，用于用户建议的提交；系统消息子模块，用于查询系统发布的消息。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述私有电桩预约模块，采用基于层次分析法的预约模型，其中目标层为充电，准则层分为 四点，分别为距离、可充时长、电价及车位；方案层为用户选择的私有电桩业主，并通过层次分析法的计算，根据用户的喜好对私有业主进行排序，从而传递给用户最满意的电桩业主进行预约充电。

前述的用于移动端的智能充电管理系统，所述私有电桩预约模块，预约实现过程如下，

（A1），定位一次并获取用户偏好设置，将定位到的经纬度与用户偏好一起发送给后台，请求预约；

（A2），若后台返回有预约的商户信息则页面会显示商户的详情，反之则提示暂无可预约的商户；

（A3），当用户发起预约记录查询请求时，查询本地数据库存储的预约记录，若有记录则获取记录并将最新一条记录的ID 发送给后台，反之将 ID 设置为 1 发送给后台；

（A4），后台查询该 ID 后面的所有记录并返回给移动端；

（A5），移动端判断若有新的记录则本地缓存记录并将所有预约记录带入预约记录页面，反之直接将本地预约记录带入预约记录页面，预约记录页面会自动判断是否有预约记录显示，有则显示，没有则提示无预约记录。

一种用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，包括敏感数据加密策略、数据库禁止备份策略、代码混淆控制策略、软件加固策略、设备下线控制策略和单一账号在线策略，

所述敏感数据加密策略，对敏感数据加/解密存储和传输，所述敏感数据包括用户的个人信息、离线电站数据、网络通讯过程中的数据；所述加/解密算法为 JDK提供的 3DES 算法，加/解密被封装到一个类 ThreeDESUtil 中；

所述数据库禁止备份策略，打开配置文件 AndroidManifest.xml，将 allowBackup 属性值设置为 false，实现数据库禁止备份；

所述代码混淆控制策略，根据开发工具自带混淆功能制定混淆规则；

所述软件加固策略，选择360 加固宝作为该用于移动端的智能充电管理系统的加固工具，在加固之前需要完成所有的配置信息；

所述设备下线控制策略，采用 token 机制令设备相隔指定时间重新登陆；

所述单一账号在线策略，避免多用户登录同一账，采用消息推送机制强制下线其余用户，保持单一账号在线。

前述的用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，所述设备下线控制策略在登录时序过程中，包括以下步骤，

（B1），将加密数据后发送登录请求，移动应用服务器解密数据后进行数据校验；

（B2），校验通过后返回加密的 token 信息，其中 token 为登录有效期，接收后存储于本地中；

（B3），再后续每次网络请求都会解密 token 进行一次时间校验，超期则进入登录界面重新登录，完成设备下线控制，避免设备始终在线。

前述的用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，所述单一账号在线策略在登录时序过程中，包括以下步骤，

（C1），设第一用户与第二用户登录同个账号，且第二用户之前登录过该用于移动端的智能充电管理系统；

（C2），第一用户发送登录请求，移动服务器进行 IMEI 验证，更新用户信息；

（C3），用户管理模块发送下线通知请求的同时，给第一用户发送登录成功信息，给第二用户发送异步下线通知；

（C4），第二用户接收到异步下线通知后会进入软件登录界面重新登录，保证单一账号在线。

本发明的有益效果是：本发明的用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法，系统包括用户管理模块，地图服务模块，在线支付模块，充电管理模块，即时通信模块，私有电桩预约模块，能够提供能源计量与管理系统，用户可以查询停车位及充电桩的位置，实现导航、充电、查看充电进度、在线支付等功能，在此基础上还能合理预约私有电桩，提高充电桩的利用率，推进我国电动汽车智能充电管理系统APP的发展，弥补国内当前技术的短板，而且，增加安全控制方法，合理保护了用户的私有信息，有效的防止泄露，系统新颖，方法巧妙，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的用于移动端的智能充电管理系统的系统框图；

图2是本发明的基于层次分析法的预约模型的示意图；

图3是本发明的单一账号在线策略在登录时序的流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的用于移动端的智能充电管理系统，包括

用户管理模块，用于用户的信息管理，包括登录/注册、密码管理、个人信息管理；

地图服务模块，用于地图服务管理，包括定位用户当前的地理位置信息、查询周边的充电站、获取与当前周边充电站的距离；导航用户到选定的充电站；

在线支付模块，用于用户的充电付费及在线支付管理，包括支付订单获取、订单支付及支付记录查询；

充电管理模块，用于用户充电管理，包括远程开启充电、充电进度查询、远程停及充电记录查询；

即时通信模块，用于即时通信管理，包括用户建议的提交，查询系统发布的消息；

私有电桩预约模块，用于用户对私有电桩的预约，查询预约记录及私有电桩业主更新电桩的预约状态。

所述用户管理模块，包括登录/注册子模块、密码管理子模块、个人信息管理子模块，所述登录/注册子模块，用于用户登录及注册，所述密码管理子模块，用于用户修改密码；所述个人信息管理子模块，用于查询用户个人信息及修改个人信息。

本发明的用于移动端的智能充电管理系统，界面之间的信息传递涉及两种方法，一种是不带回调机制的传值方式，另一种是带有回调机制的传值方式，两种方式在形式的不同在于启动跳转代码不一样，第一种直接调用 startActivity 方法即可，另一种 除 了调 用startActivityForResult 方法之外还需要重写 onActivityResult 回调方法，该回调方法能够接收第二个界面返回的数据。因此，当用户执行个人信息查询时，软件采用第一种传递方式将登录获得的用户信息传入“账户信息”界面进行显示，账户头像获取核心代码。而当用户执行个人信息修改时，软件则以第二种传递方式进入图片选择区域，当用户选择完图像后第一个界面就可以回调接收到用户选择的图像信息进行显示。

所述地图服务模块，包括定位子模块、导航子模块，所述定位子模块，用于定位用户当前的地理位置信息，用户可以在移动终端上观察自己所在的位置，同时定位到的城市名信息用来查询周边的充电站，经纬度信息用来获取与周边充电站的距离；所述导航子模块，用于导航用户到选定的充电站；所述地图服务模块用的地图服务组件可进行二次开发，即为由相关公司及开发爱好者提供的 SDK。

所述在线支付模块，用于充电支付与充值支付，目前市面上流行的在线支付方式主要有两种，分别是支付宝支付与微信支付，本软件目前采用支付宝支付，后期软件会引入更多的支付方式，如微信支付、翼支付等。

所述充电管理模块，包括用户远程开启充电子模块、充电进度查询子模块、远程停止充电子模块及充电记录查询子模块，其中远程启/停充电的指令在移动端与移动应用服务器之间用 http 进行传递，移动应用服务器与充电桩之间采用 socket 进行通讯。

所述即时通信模块，包括用户建议子模块、系统消息子模块，所述用户建议子模块，用于用户建议的提交；系统消息子模块，用于查询系统发布的消息，为用户提供优质、对口的服务。

所述私有电桩预约模块，采用基于层次分析法的预约模型，如图2所示，其中目标层为充电，准则层分为 四点，分别为距离、可充时长、电价及车位；方案层为用户选择的私有电桩业主，并通过层次分析法的计算，根据用户的喜好对私有业主进行排序，从而传递给用户最满意的电桩业主进行预约充电，具体描述如下：

层次分析法正常流程是先构造判断矩阵，再计算权重系数，最后进行一致性检验，如果通过一致性检验则算法结束，如果未通过则微调判断矩阵，从计算权重步骤开始重新运行算法。在移动端我们关心的是用户的偏好，如果按照层次分析法构造判断矩阵，那么就需要在有限的界面中让用户依次选择各个因素之间的重要性比值，如私有电桩的预约模型中，影响用户选择商户的准则层就有距离因素、可充时长因素、电价因素及停车位因素，那么用户喜好的判断矩阵就有 4 行 4 列。因为对角性元素值全为 1 且对角性两侧的元素成倒数关系，因此用户需要在移动端选择比重 5 次。要进行私有电桩的预约，用户必须先设置自己的偏好，而偏好的设置可以点击“通用设置”界面中的“偏好设置”一栏，进入“搜索偏好设置”界面。选择的控件采用 NumberPicker，用户通过滑动控件就可以动态选择需要的数据，默认比例都是 1：1（例如：距离：时长=2：1，代表用户心目中距离的喜好强度是时长因素的 2 倍）。当用户设置完自己的偏好后可以点击 “保存”按钮，软件保存用户的偏好设置并返回“通用设置”界面。准则层有距离因素、电价因素、停车位因素及可充时长因素，这些因素对于方案层来说都是可以量化的，根据上述描述，预约实现过程如下，

（A1），定位一次并获取用户偏好设置，将定位到的经纬度与用户偏好一起发送给后台，请求预约；

（A2），若后台返回有预约的商户信息则页面会显示商户的详情，反之则提示暂无可预约的商户；

（A3），当用户发起预约记录查询请求时，查询本地数据库存储的预约记录，若有记录则获取记录并将最新一条记录的ID 发送给后台，反之将 ID 设置为 1 发送给后台；

（A4），后台查询该 ID 后面的所有记录并返回给移动端；

（A5），移动端判断若有新的记录则本地缓存记录并将所有预约记录带入预约记录页面，反之直接将本地预约记录带入预约记录页面，预约记录页面会自动判断是否有预约记录显示，有则显示，没有则提示无预约记录。

本发明的用于移动端的智能充电管理系统，通过对软件数据交互、数据的存储进行设计，利用Android Studio开发环境，采用C/S架构、SQLite数据库存储、SharedPreference偏好设置存储计JSON文件存储，实现各功能模块，通过构建智能后端“云服务”运营平台，提供能源计量与管理系统，客户端采用了轻量级的 SQLite 数据库，用于存储用户离线下载的缓存数据，而大量的原始数据和原始图片数据则使用 mysql 数据库存储在服务器端。用户在发起数据请求时，为了避免频繁的向服务器进行数据交互降低软件传输效率，本系统会将网络请求获取的数据表有选择的缓存到客户端本地的数据库，并且可清除缓存数据，来提高系统的整体性能。

软件数据除了存储在移动端内置数据库 SQLite 中，还有文件存储（File）及偏好存储（SharedPreference）。由于 SQLite 适用于存储数据量较小的场景，像离线电站等数据量较大的场景就得使用文件存储，为了便于检索，这里采用 json 文件存储离线电站数据、离线系统消息，文件存储到手机本地中；移动端还有一个场景就是本软件设计采用的基于层次分析法的私有电桩预约模型需要上传用户的预约偏好，由于安卓内置的SharedPreference 使用键值对的方式来存储数据 ，其典型的用处就是用户偏好存储，因此可以采用SharedPreference 来存储用户的预约偏好，实际上 SharedPreference 是使用XML 格式来对数据进行管理的。用户的喜好因素有：距离、可充时长、电价、停车位，这里只需将距离因素与其他三个因素的重要性比重记录下来即可。

本发明的用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，包括敏感数据加密策略、数据库禁止备份策略、代码混淆控制策略、软件加固策略、设备下线控制策略和单一账号在线策略，

所述敏感数据加密策略，对敏感数据加/解密存储和传输，所述敏感数据包括用户的个人信息、离线电站数据、网络通讯过程中的数据；所述加/解密算法为 JDK提供的 3DES 算法，加/解密被封装到一个类 ThreeDESUtil 中；

所述数据库禁止备份策略，打开配置文件 AndroidManifest.xml，将 allowBackup 属性值设置为 false，实现数据库禁止备份；

所述代码混淆控制策略，根据开发工具自带混淆功能制定混淆规则；

所述软件加固策略，选择360 加固宝作为该用于移动端的智能充电管理系统的加固工具，在加固之前需要完成所有的配置信息；

所述设备下线控制策略，采用 token 机制令设备相隔指定时间重新登陆；

所述单一账号在线策略，避免多用户登录同一账，采用消息推送机制强制下线其余用户，保持单一账号在线。

其中，所述设备下线控制策略在登录时序过程中，包括以下步骤，

（B1），将加密数据后发送登录请求，移动应用服务器解密数据后进行数据校验；

（B2），校验通过后返回加密的 token 信息，其中 token 为登录有效期，接收后存储于本地中；

（B3），再后续每次网络请求都会解密 token 进行一次时间校验，超期则进入登录界面重新登录，完成设备下线控制，避免设备始终在线。

所述单一账号在线策略在登录时序过程中，如图3所示，包括以下步骤，

（C1），设第一用户与第二用户登录同个账号，且第二用户之前登录过该用于移动端的智能充电管理系统；

（C2），第一用户发送登录请求，移动服务器进行 IMEI 验证，更新用户信息；

（C3），用户管理模块发送下线通知请求的同时，给第一用户发送登录成功信息，给第二用户发送异步下线通知；

（C4），第二用户接收到异步下线通知后会进入软件登录界面重新登录，保证单一账号在线。

本发明的用于移动端的智能充电管理系统及安全控制方法，能够提供能源计量与管理系统，用户可以查询停车位及充电桩的位置，实现导航、充电、查看充电进度、在线支付等功能，在此基础上还能合理预约私有电桩，提高充电桩的利用率，推进我国电动汽车智能充电管理系统APP的发展，弥补国内当前技术的短板，而且，增加安全控制方法，合理保护了用户的私有信息，有效的防止泄露，系统新颖，方法巧妙，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：包括

用户管理模块，用于用户的信息管理，包括登录/注册、密码管理、个人信息管理；

地图服务模块，用于地图服务管理，包括定位用户当前的地理位置信息、查询周边的充电站、获取与当前周边充电站的距离；导航用户到选定的充电站；

在线支付模块，用于用户的充电付费及在线支付管理，包括支付订单获取、订单支付及支付记录查询；

充电管理模块，用于用户充电管理，包括远程开启充电、充电进度查询、远程停及充电记录查询；

即时通信模块，用于即时通信管理，包括用户建议的提交，查询系统发布的消息；

私有电桩预约模块，用于用户对私有电桩的预约，查询预约记录及私有电桩业主更新电桩的预约状态。

2.根据权利要求1所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述用户管理模块，包括登录/注册子模块、密码管理子模块、个人信息管理子模块，所述登录/注册子模块，用于用户登录及注册，所述密码管理子模块，用于用户修改密码；所述个人信息管理子模块，用于查询用户个人信息及修改个人信息。

3.根据权利要求1所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述地图服务模块，包括定位子模块、导航子模块，所述定位子模块，用于定位用户当前的地理位置信息，用户可以在移动终端上观察自己所在的位置，同时定位到的城市名信息用来查询周边的充电站，经纬度信息用来获取与周边充电站的距离；所述导航子模块，用于导航用户到选定的充电站；所述地图服务模块用的地图服务组件可进行二次开发。

4.根据权利要求1所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述充电管理模块，包括用户远程开启充电子模块、充电进度查询子模块、远程停止充电子模块及充电记录查询子模块，其中远程启/停充电的指令在移动端与移动应用服务器之间用 http 进行传递，移动应用服务器与充电桩之间采用 socket 进行通讯。

5.根据权利要求1所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述即时通信模块，包括用户建议子模块、系统消息子模块，所述用户建议子模块，用于用户建议的提交；系统消息子模块，用于查询系统发布的消息。

6.根据权利要求1所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述私有电桩预约模块，采用基于层次分析法的预约模型，其中目标层为充电，准则层分为 四点，分别为距离、可充时长、电价及车位；方案层为用户选择的私有电桩业主，并通过层次分析法的计算，根据用户的喜好对私有业主进行排序，从而传递给用户最满意的电桩业主进行预约充电。

7.根据权利要求6所述的用于移动端的智能充电管理系统，其特征在于：所述私有电桩预约模块，预约实现过程如下，

（A1），定位一次并获取用户偏好设置，将定位到的经纬度与用户偏好一起发送给后台，请求预约；

（A2），若后台返回有预约的商户信息则页面会显示商户的详情，反之则提示暂无可预约的商户；

（A3），当用户发起预约记录查询请求时，查询本地数据库存储的预约记录，若有记录则获取记录并将最新一条记录的ID 发送给后台，反之将 ID 设置为 1 发送给后台；

（A4），后台查询该 ID 后面的所有记录并返回给移动端；

（A5），移动端判断若有新的记录则本地缓存记录并将所有预约记录带入预约记录页面，反之直接将本地预约记录带入预约记录页面，预约记录页面会自动判断是否有预约记录显示，有则显示，没有则提示无预约记录。

8.一种用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，其特征在于：包括敏感数据加密策略、数据库禁止备份策略、代码混淆控制策略、软件加固策略、设备下线控制策略和单一账号在线策略，

所述敏感数据加密策略，对敏感数据加/解密存储和传输，所述敏感数据包括用户的个人信息、离线电站数据、网络通讯过程中的数据；所述加/解密算法为 JDK提供的 3DES 算法，加/解密被封装到一个类 ThreeDESUtil 中；

所述数据库禁止备份策略，打开配置文件 AndroidManifest.xml，将 allowBackup 属性值设置为 false，实现数据库禁止备份；

所述代码混淆控制策略，根据开发工具自带混淆功能制定混淆规则；

所述软件加固策略，选择360 加固宝作为该用于移动端的智能充电管理系统的加固工具，在加固之前需要完成所有的配置信息；

所述设备下线控制策略，采用 token 机制令设备相隔指定时间重新登陆；

所述单一账号在线策略，避免多用户登录同一账，采用消息推送机制强制下线其余用户，保持单一账号在线。

9.根据权利要求8所述的用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，其特征在于：所述设备下线控制策略在登录时序过程中，包括以下步骤，

（B1），将加密数据后发送登录请求，移动应用服务器解密数据后进行数据校验；

（B2），校验通过后返回加密的 token 信息，其中 token 为登录有效期，接收后存储于本地中；

（B3），再后续每次网络请求都会解密 token 进行一次时间校验，超期则进入登录界面重新登录，完成设备下线控制，避免设备始终在线。

10.根据权利要求8所述的用于移动端的智能充电管理系统的安全控制方法，其特征在于：所述单一账号在线策略在登录时序过程中，包括以下步骤，

（C1），设第一用户与第二用户登录同个账号，且第二用户之前登录过该用于移动端的智能充电管理系统；

（C2），第一用户发送登录请求，移动服务器进行 IMEI 验证，更新用户信息；

（C3），用户管理模块发送下线通知请求的同时，给第一用户发送登录成功信息，给第二用户发送异步下线通知；

（C4），第二用户接收到异步下线通知后会进入软件登录界面重新登录，保证单一账号在线。