CN112750260A - 一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统 - Google Patents

一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统，其包括：车载收费终端，其包括信息采集端、采集信息传输通道、信息传输单元以及主控单元；与车载收费终端进行交互的后台管理系统，其包括后台镜像管理单元、数据处理单元以及通信单元；所述通信单元能够与分布式通信端进行周期性数据交互上传；以及若干个分布式通信端，其分别布置在城市交通网络中，在一定范围内实时接收所述通信单元上传的数据并实时与远程控制中心进行通信。本发明实现智能公交系统的高效率、低延迟的发展需求。

Description

一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统
技术领域
本发明涉及智能公交技术领域，尤其涉及一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统。
背景技术
车载终端是城市公交一卡通核心建设部分，是智能化公交IC卡收费系统的一部分，它是由车载收费终端和后台管理系统组成，但是目前，一些公交车的车载终端系统，特别是车载POS机，其支付方式多为传统的自动投币支付、刷卡支付、扫码支付以及生物特征识别等一种或多种身份验证消费方式，但是随着科技的不断进步，智能公交应用技术的蓬勃发展，对于车载终端系统中主处理单元的实时处理能力提出了较高的要求，但是由于应用功能的增加，其实时处理能力尚不能满足使用需求，即是目前车载终端存在在众多人数同时使用的情况下，用户的数据安全得不到有效保障，响应时间长等问题。
发明内容
基于此，为解决现有技术所存在的不足，特提出了一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统，以实现智能公交系统的高效率、低延迟的发展需求。
一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统，其特征在于，包括：
车载收费终端，其包括信息采集端、采集信息传输通道、信息传输单元以及主控单元，其中所述信息采集端，其用于以多种采集方式采集乘客支付信息，所述多种采集方式包括但不限于自动投币支付、刷卡支付、扫码支付以及生物特征识别支付中的一种或多种组合形式，所述生物特征识别支付至少包括指纹识别支付以及人脸识别支付；所述采集信息传输通道，其用于为每一种支付方式提供独立的数据传输通道；所述主控单元，其用于在系统启动时，向主控中心发送身份识别码，并通过信息传输单元获取与所述身份识别码相匹配的虚拟镜像文件，基于所下载的虚拟镜像文件为支付数据管理提供虚拟镜像运行环境；同时按照预设的数据打包传输机制将数据支付信息发送至主控中心进行存储管理；所述信息传输单元，其用于为所述主控单元与主控中心提供数据交互通道；
与车载收费终端进行交互的后台管理系统，其包括后台镜像管理单元、数据处理单元以及通信单元；其中所述后台镜像管理单元用于预存多组与所述身份识别码唯一匹配的虚拟镜像文件，且以收到身份识别码为文件下发触发条件下发所述虚拟镜像文件；数据处理单元基于与所述身份识别码相对应的目标存储位置分类存储主控单元所上传的数据；所述通信单元能够与分布式通信端进行周期性数据交互上传；
以及若干个分布式通信端，其分别布置在城市交通网络中，在一定范围内实时接收所述通信单元上传的数据并实时与远程控制中心进行通信。
可选的，在其中一个实施例中，所述主控单元还用于对支付数据进行分类管理，其包括：首先，识别出信息采集端所采集的乘客支付请求属于何种支付方式对应的数据；其次，在所述虚拟镜像运行环境下，基于该种支付请求，获取对应的支付信息并将结算结果反馈至主控中心。
可选的，在其中一个实施例中，在所述虚拟镜像运行环境下，所述主控单元内预置多个相互独立运行的支付结算进程。
可选的，在其中一个实施例中，在与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程内，设置快速检索子进程，所述快速检索子进程内预置快速检索目录，在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据，是则启动与用户账户ID信息关联的扫码支付结算进程进行本地支付结算处理，并将结果反馈至主控中心；否则直接与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程进行支付结算处理并将所采集到的用户生物特征识别特征数据反馈至主控中心以更新虚拟镜像文件内的快速检索目录。
可选的，在其中一个实施例中，所述快速检索子进程在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据的过程中的生物特征数据识别包括人脸识别过程或指纹识别过程；其中人脸识别检索模型为
Figure BDA0002958906700000031
其中，t1表示待识别人脸的特征，fi1表示人脸数据库中第i个人脸的特征，n1人脸的特征的总数，M1表示前M1个最大的特征值，通常为128或者256，threshold表示阈值，范围是(0.8,0.98)，
指纹识别检索模型为
Figure BDA0002958906700000032
其中，t2表示待识别指纹二值化后的特征，fi2表示数据库中第i个指纹二值化后的特征，M2表示前M2个最大的特征值，通常为512或者256,threshold表示阈值，范围是(0.6,0.98)。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
本发明采用多通道模式，各功能数据收发有独立的镜像通道，避免不同模块交互数据占用数据通道；提高了用户使用车载终端的时候的安全性，同时减少了车载终端的响应时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一个实施例中车载收费终端的结构框架图；
图2为一个实施例中快速安全响应通讯系统结构框架图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第二元件为第一元件。第一元件和第二元件两者都是元件，但其不是同一元件。
在本实施例中，特提出了一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统，如图1-2所示，其特征在于，包括：
车载收费终端，其包括信息采集端、采集信息传输通道、信息传输单元以及主控单元，其中所述信息采集端，其用于以多种采集方式采集乘客支付信息，所述多种采集方式包括但不限于自动投币支付、刷卡支付、扫码支付以及生物特征识别支付中的一种或多种组合形式，所述生物特征识别支付至少包括指纹识别支付以及人脸识别支付；所述采集信息传输通道，其用于为每一种支付方式提供独立的数据传输通道；所述主控单元，其用于在系统启动时，向主控中心发送身份识别码，并通过信息传输单元获取与所述身份识别码相匹配的虚拟镜像文件，基于所下载的虚拟镜像文件为支付数据管理提供虚拟镜像运行环境；同时按照预设的数据打包传输机制将数据支付信息发送至主控中心进行存储管理；所述信息传输单元，其用于为所述主控单元与主控中心提供数据交互通道；
与车载收费终端进行交互的后台管理系统，其包括后台镜像管理单元、数据处理单元以及通信单元；其中所述后台镜像管理单元用于预存多组与所述身份识别码唯一匹配的虚拟镜像文件，且以收到身份识别码为文件下发触发条件下发所述虚拟镜像文件；数据处理单元基于与所述身份识别码相对应的目标存储位置分类存储主控单元所上传的数据；所述通信单元能够与分布式通信端进行周期性数据交互上传；
以及若干个分布式通信端，其分别布置在城市交通网络中，在一定范围内实时接收所述通信单元上传的数据并实时与远程控制中心进行通信。综上可知，上述实时系统借助虚拟镜像技术，为每一支付方式提供独立的支付结算通道，释放了本地主控单元的运行空间，提高了响应效率。
在其中一个具体实施例中，分布式通信端内预设通信安全认证机制，其用于在分布式通信端接收某一通信单元发送的通信请求，所述分布式通信端接收某一通信单元均为业务通信节点；分布式通信端判断所述通信请求中是否包括通信单元的认证标识(进行加密处理)；当所述通信请求中包括认证标识时，对认证标识按照预置解密算法进行解密处理并将解析出的将所述认证标识识别信息与自身存储的认证标识信息进行匹配，判断是否匹配成功；若匹配成功，建立与所述通信单元的通信连接，并在一定周期内将其上传的数据以认证标识为数据包归类标志，向远程控制中心发送。分布式通信的设置，通过对接收到的通信请求进行验证，并在验证通过后才建立与通信请求发送方的通信连接，从而有效克服分布式通信节点在进行通信过程中存在的信息安全隐患，且有效解决车载终端与控制中心数据传输不稳定且时效性不高的问题。
在其中一个具体实施例中，所述生物特征识别支付至少包括指纹识别支付以及人脸识别支付。上述支付方式可直接采用移动终端的生物特征识别技术(指纹、人脸等)；具体的，主要包括用户注册和用户识别两个阶段；例如用户注册阶段，用户通过传感器采集对应生物信息，经预处理和特征提取后，将用户特征信息录入到注册用户信息数据库中，完成用户注册；用户识别阶段，用户通过传感器采集对应信息，并经预处理和特征提取后，与注册数据库中的注册用户特征进行比较，输出识别结果。由公交车载支付终端负责采集并验证用户身份信息，在支付过程中提供生物特征识别CVM结果；终端POS会将该CVM验证结果通过交易网络传给支付平台请求交易授权，支付平台根据自己的风险控制要求来判断是否采信生物特征识别CVM结果。
在其中一个具体实施例中，所述自动投币支付是基于图像识别技术进行面值以及真假识别，并在获取识别结果后进行结果语音提示；所述图像识别技术优选图像的边缘提取方法，首先，对所采集到投币图像进行采集，并获取图片的边缘线条(计算给定范围内上下左右方向的图像梯度信息以获得采样点和周围点的明暗高低关系，若这个点左右两边都和该点亮度差异超限则明这个点在图形边缘，再进行非极大值抑制即得到的梯度信息的最大值点保留其值，比他小的点赋予0并通过双阈值得到最终的边界图像)；其次，基于高斯模糊函数进行图片降噪处理。
在其中一个具体实施例中，所述主控单元还用于对支付数据进行分类管理，其包括：首先，识别出信息采集端所采集的乘客支付请求属于何种支付方式对应的数据；其次，在所述虚拟镜像运行环境下，基于该种支付请求，获取对应的支付信息并将结算结果反馈至主控中心。在其中一个更具体实施例中，在所述虚拟镜像运行环境下，所述主控单元内预置多个相互独立运行的支付结算进程；即为每一支付方式配置一个独立运行的支付结算进程，即包括自动投币支付支付结算进程、扫码支付支付结算进程以及生物特征识别支付支付结算进程(人脸和或指纹)；其中，刷卡支付支付结算进程仅仅记录用户账户下的支付记录；自动投币支付支付结算进程用于图像识别技术提供运算途径；优选的，在与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程内，设置快速检索子进程，所述快速检索子进程内预置快速检索目录，在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据，是则启动与用户账户ID信息关联的扫码支付结算进程进行本地支付结算处理，并将结果反馈至主控中心；否则直接与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程进行支付结算处理并将所采集到的用户生物特征识别特征数据反馈至主控中心以更新虚拟镜像文件内的快速检索目录。
其中，所述快速检索子进程在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据的过程中的生物特征数据识别包括人脸识别过程或指纹识别过程；其中人脸识别检索模型为
Figure BDA0002958906700000071
其中，t1表示待识别人脸的特征，fi1表示人脸数据库中第i个人脸的特征，n1人脸的特征的总数，M1表示前M1个最大的特征值，通常为128或者256，threshold表示阈值，范围是(0.8,0.98)，
指纹识别检索模型为
Figure BDA0002958906700000072
其中，t2表示待识别指纹二值化后的特征，fi2表示数据库中第i个指纹二值化后的特征，M2表示前M2个最大的特征值，通常为512或者256,threshold表示阈值，范围是(0.6,0.98)。
同时基于预设的快速检索目录，确定是否所获取上述人脸识别检索索引信息、人脸识别检索人脸识别检索索引信息存在与其数据库存储的查找目录一致的搜索指定项，是则返回该项在数据库存储区域中的相对位置，并将支付结算数据存储在该位置后实时或周期性通过交易网络传给支付平台请求交易并结算。
进一步的，所述虚拟镜像运行环境的创建过程包括：车载设备开机后，所述主控单元内本地镜像服务进程收到调用指令后，对调用指令进行解析，以获取解析镜像运行环境信息；其包括：支付进程类别、版本控制类别等管理信息；将解析好的管理信息封装整理成不同类别的数据包，通过内部管道通信方式发送给控制单元的适配服务进程；此处提及的数据包，包括：运行信息数据包、软件版本控制信息数据包等；本地镜像服务进程与适配服务进程确定网络通信连接存在后；本地镜像服务进程将“基础信息数据包”、“软件版本控制信息数据包”等信息，解析并拼接成一个指定的目录结构，例如“公交A公司_28路__0156号车__自动投币支付支付结算进程/扫码支付支付结算进程/生物特征识别支付支付结算进程程序”；并通过上一步的目录路径，依据“软件版本控制信息数据包”中的操作指令，对指定目录下的可执行程序进行指定操作；完成后，将所获取的数据以数据包的形式，通过适配服务进程返回获取的数据包内容。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种智能车载终端的快速安全响应通讯系统，其特征在于，包括：
车载收费终端，其包括信息采集端、采集信息传输通道、信息传输单元以及主控单元，其中所述信息采集端，其用于以多种采集方式采集乘客支付信息，所述多种采集方式包括但不限于自动投币支付、刷卡支付、扫码支付以及生物特征识别支付中的一种或多种组合形式，所述生物特征识别支付至少包括指纹识别支付以及人脸识别支付；所述采集信息传输通道，其用于为每一种支付方式提供独立的数据传输通道；所述主控单元，其用于在系统启动时，向主控中心发送身份识别码，并通过信息传输单元获取与所述身份识别码相匹配的虚拟镜像文件，基于所下载的虚拟镜像文件为支付数据管理提供虚拟镜像运行环境；同时按照预设的数据打包传输机制将数据支付信息发送至主控中心进行存储管理；所述信息传输单元，其用于为所述主控单元与主控中心提供数据交互通道；
与车载收费终端进行交互的后台管理系统，其包括后台镜像管理单元、数据处理单元以及通信单元；其中所述后台镜像管理单元用于预存多组与所述身份识别码唯一匹配的虚拟镜像文件，且以收到身份识别码为文件下发触发条件下发所述虚拟镜像文件；数据处理单元基于与所述身份识别码相对应的目标存储位置分类存储主控单元所上传的数据；所述通信单元能够与分布式通信端进行周期性数据交互上传；
以及若干个分布式通信端，其分别布置在城市交通网络中，在一定范围内实时接收所述通信单元上传的数据并实时与远程控制中心进行通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控单元还用于对支付数据进行分类管理，其包括：首先，识别出信息采集端所采集的乘客支付请求属于何种支付方式对应的数据；其次，在所述虚拟镜像运行环境下，基于该种支付请求，获取对应的支付信息并将结算结果反馈至主控中心。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述虚拟镜像运行环境下，所述主控单元内预置多个相互独立运行的支付结算进程。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程内，设置快速检索子进程，所述快速检索子进程内预置快速检索目录，在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据，是则启动与用户账户ID信息关联的扫码支付结算进程进行本地支付结算处理，并将结果反馈至主控中心；否则直接与生物特征识别支付方式对应的支付结算进程进行支付结算处理并将所采集到的用户生物特征识别特征数据反馈至主控中心以更新虚拟镜像文件内的快速检索目录。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述快速检索子进程在获取用户生物特征识别特征数据后搜索快速检索目录下是否存在与之相匹配的用户账户生物特征数据的过程中的生物特征数据识别包括人脸识别过程或指纹识别过程；其中人脸识别检索模型为
Figure FDA0002958906690000021
其中，t1表示待识别人脸的特征，fi1表示人脸数据库中第i个人脸的特征，n1人脸的特征的总数，M1表示前M1个最大的特征值，通常为128或者256，threshold表示阈值，范围是(0.8,0.98)，
指纹识别检索模型为
Figure FDA0002958906690000022
其中，t2表示待识别指纹二值化后的特征，fi2表示数据库中第i个指纹二值化后的特征，M2表示前M2个最大的特征值，通常为512或者256,threshold表示阈值，范围是(0.6,0.98)。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述分布式通信端内预设通信安全认证机制，其用于在分布式通信端接收某一通信单元发送的通信请求；分布式通信端判断所述通信请求中是否包括通信单元的认证标识；当所述通信请求中包括认证标识时，判断认证标识是否预置信息匹配成功；若匹配成功，建立与所述通信单元的通信连接，并在一定周期内将其上传的数据以认证标识为数据包归类标志，向远程控制中心发送。
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