CN113221084A - 充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质，该方法包括：获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。本申请通过包含掌脉特征的人体生物特征对充电用户进行身份识别和验证，不仅提高了用户身份验证的方便些、便捷性和安全性，而且减少了用户的时间成本和使用难度，增强了利用充电设备给电池充电换电的便捷性。

Description

充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电动车辆充电技术领域，尤其涉及一种充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质。

背景技术

电单车作为短距离的交通工具，已成为城镇中重要的交通方式，尤其是快递和配送行业发达的地方，电单车的数量和使用频率更是远远大于其他交通工具。但由于电单车的充电事故频发，近年来国家对电单车的管理越来越严格如电单车不能上楼，不允许在室内充电，必须到公共安全区充电，在这些规定的管制下，用户在室外智能充电设备(充电桩、充电柜、换电柜等)给电池充电已成为主要方式。

用户使用室外智能充电设备，为了保证电池物权安全及费用结算正确，需要对用户信息识别，在识别成功后才能进行充电或换电的操作。目前对电池用户的信息验证主要集中于密码、验证码、充电码、换电码等方式，但由于用户对这类的数码容易忘记或操作不便，导致智能充电设备的使用方便性下降。

为了保证安全，充电设备一般安排比较偏僻的位置，环境的灯光和通讯信息都比较弱，在这种昏暗和信号差的地方，用户手机与充电设备系统的通讯也很不稳定，充电系统对用户信息认证就显得很耗时和困难，极大的影响到用户正常使用效果。

发明内容

为了解决现有技术中用户容易忘记密码或操作不便，导致充电设备的使用方便性下降，以及，充电设备对用户信息识别耗时，准确度低，导致用户体验下降的技术问题。本申请提供了一种充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质，其主要目的在于提高充电设备验证识别用户身份的方便性、快捷性和安全性。

为实现上述目的，本申请提供了一种充电认证方法，应用于充电设备端，该方法包括：

获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；

基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；

若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

可选地，获取目标用户提供的待认证人体生物特征，包括：

通过人体生物特征采集装置采集目标用户的手掌血管分布图；

调整手掌血管分布图，使调整后的手掌血管分布图符合预设标准；

从调整后的手掌血管分布图中提取静脉分布图，以得到待识别的掌脉特征。

可选地，基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户的步骤，包括：

将待认证人体生物特征发送至服务器端，使服务器端将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配，得到匹配结果；

接收服务器端返回的匹配结果；

若匹配结果为待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，则判定目标用户为注册用户。

可选地，基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户的步骤，包括：

向服务器端请求获取预存的注册用户的人体生物特征；

将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；

若匹配到任一注册用户的人体生物特征，则判定目标用户为注册用户。

可选地，该方法还包括：

基于人体生物特征与用户账户的映射关系和目标用户的待认证人体生物特征，获取目标用户的用户账户基本信息，用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型；

验证目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型；

若待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照目标用户选择的使用类型对待操作电池进行对应的处理。

此外，为实现上述目的，本申请还提供了一种充电认证装置，应用于充电设备端，该装置包括：

生物特征获取模块，用于获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；

身份验证模块，用于基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；

授权模块，用于若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

为实现上述目的，本申请还提供了一种充电认证系统，该系统包括服务器端、充电设备端和用户端；

用户端，用于获取注册用户的账号注册指令，采集注册用户的人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；

账号注册指令携带用户账户基本信息，用户账户基本信息包括用户名、账号密码、允许电池类型和允许使用类型；

用户端，还用于生成包含用户账户基本信息和人体生物特征的账号注册请求，并将账号注册请求发送至服务器端；

服务器端，用于根据用户账户基本信息和人体生物特征为注册用户分配注册账号，关联并存储账号下的用户账户基本信息和人体生物特征；

充电设备端，用于基于服务器端存储的注册用户的人体生物特征和获取到的目标用户提供的待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户，待认证人体生物特征包括掌脉特征；

充电设备端，还用于若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

可选地，充电设备端，还用于基于人体生物特征与用户账户的映射关系和目标用户的待认证人体生物特征，获取目标用户的用户账户基本信息；

用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型；

充电设备端，还用于验证目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，

若待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照目标用户选择的使用类型对待操作电池进行对应的处理。

为实现上述目的，本申请还提供了一种充电设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时执行如前面任一项的充电认证方法的步骤。

为实现上述目的，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如前面任一项的充电认证方法的步骤。

本申请提出的充电认证方法、装置、系统、充电设备和存储介质，通过获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。本申请通过包含掌脉特征的人体生物特征对充电用户进行身份识别和验证，不仅提高了用户身份验证的方便些、便捷性和安全性，而且减少了用户的时间成本和使用难度，增强了利用充电设备给电池充电换电的便捷性。

附图说明

图1为本申请一实施例中充电认证系统的示意图；

图2为本申请一实施例中充电认证方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例中掌脉特征提取示意图；

图4为本申请另一实施例中充电认证方法的流程示意图；

图5为本申请另一实施例中充电认证系统的示意图；

图6为本申请一实施例中充电认证装置的结构框图；

图7为本申请一实施例中充电设备的内部结构框图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供了一种充电认证方法，应用于充电设备端。充电设备端为本申请充电认证系统中的组成部分。图1为本申请一实施例中充电认证系统的示意图。该充电认证系统包括通过网络通信的服务器端、充电设备端和用户端。

用户端可以是手机平板电脑、笔记本电脑等中的至少一种。用户可以通过用户端向服务器端申请注册账号并向服务器端提供人体生物特征，服务器端可以为每个注册用户分配并注册不同账号，绑定并存储同一用户的用户账号、用户账号信息和人体生物特征。服务器端可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

用户向充电设备端提供注册账号时提供的人体生物特征，即可在充电设备端登录对应的账号，并被授权允许验证成功的注册用户使用充电设备端的授权功能。具体地，充电设备端可为充电柜或换电柜。充电设备端可允许授权用户将待充电池放入充电柜中充电或在换电柜更换新的可使用电池。

图2为本申请一实施例中充电认证方法的流程示意图。参考图2，该方法包括以下步骤：

S100：获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征。

具体地，充电设备端用于给电单车或电动车等可充电车辆提供电池充电或换电等不限于充电换电的其他服务。充电设备端获取目标用户提供的待认证人体生物特征，待认证人体生物特征相当于是待认证凭证。目标用户是将要使用充电设备端给电池充电或换电的用户，可能是注册用户，也可能不是注册用户。因此，需要认证目标用户是否为注册用户，以确定是否授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

充电设备端可以自带(集成)人体生物特征采集装置，使得充电设备端可以自主采集任何目标用户的人体生物特征。充电设备端还可以外接人体生物特征采集装置，由外接的人体生物特征采集装置采集目标用户的人体生物特征，并通过有线或无线的方式传送至充电设备端。外接的人体生物特征采集装置连接到充电设备端，充电设备端就有了采集人体生物特征数据的能力。当然，为了保证用户的隐私安全，还可以在传输过程中对采集的人体生物特征进行加密后再传输。

人体生物特征除了包括掌脉特征，还可以包括指纹特征、人脸特征、虹膜特征、骨骼特征和语音特征中的一种或多种。具体根据实际需要设置。本申请对此不做限定。

这些人体生物特征都具有唯一性，自然界不可能自身复制和重复，可以作为对用户身份的唯一识别凭证。且由于这些特征就天然生成于人体中，于人体是一体的，是内部特征，不是由软件程序生成，用户不需要记忆或借助工具存储，对用户来讲，遇到身份认证时提供人体生物特征作为身份认证凭证，即可实现身份认证，十分便捷。

注册用户的人体生物特征包含掌脉，目标用户提供的待认证人体生物特征也包含掌脉。掌脉包括手掌内静脉(掌静脉)。掌静脉是处于人体内部的，身体内部的特征，成年后终生不变，无法伪造；相对于处于人体外部的生物识别的方式来说，掌静脉被模仿的难度就会增加很高。

指纹识别或掌纹识别技术只是采集人体手指或手掌表皮的纹理信息，容易被伪造和易受手掌脱皮、受伤、潮湿等外在因素影响，并且指纹或掌纹识别技术从本质上说不是活体识别技术。掌脉识别是一种活体认证技术，他通过近红外光源的主动照射，利用人体血红蛋白吸收特定波段红外光的特点，获取人体皮下静脉网络的红外图像，不易受手掌脱皮、受伤、潮湿等外在因素影响。

另外，掌脉识别技术的非接触式的操作方式让手掌无需接触设备即可完成采集和识别，避免了泄漏纹痕，同时也有效防止细菌病毒的传播，安全卫生，更具科技感。

人体生物特征采集装置包括掌静设备，掌静设备同时具备活体检测功能。结合充电设备端的结构和运营需要，可以为充电设备端增加一种或多种其他人体生物特征采集装置。例如：其他人体生物特征采集装置包括指纹设备、人脸摄像设备、语音设备、虹膜设备等。

S200：基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户。

具体地，预存的注册用户的人体生物特征包括了一定数量的已注册用户的人体生物特征；且，可以存储于服务器端，也可以存储于充电设备端。注册用户的人体生物特征相当于是注册用户认证过的身份凭证或用户凭证。

充电设备端将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；若存在任意一个注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征匹配，则判定目标用户为注册用户；若不存在任意一个注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征匹配，则判定目标用户不是注册用户。

人体生物特征包括掌脉，因此，将目标用户的掌脉数据与预存的注册用户的掌脉数据进行匹配。当然，如果人体生物特征还包括其他人体生物特征，例如包括：指纹特征、人脸特征、虹膜特征、骨骼特征和语音特征中的一种或多种，则还需要将目标用户的其他人体生物特征与注册用户的其他人体生物特征进行匹配。只有目标用户的人体生物特征中的所有特征与某个注册用户的所有特征都匹配，才能判定目标用户就是该注册用户。

S300：若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

具体地，如果目标用户为注册用户，则说明目标用户是合法的充电设备端的使用用户，因此，可以授权目标用户使用充电设备端。

如果目标用户不是注册用户，则说明目标用户没有注册过使用充电设备端的账号，因此其身份也没有得到过审核，是非法用户，不具备使用充电设备端的使用权限。因此，为了保障充电设备端的安全，维护公平公正的使用环境，需要暂时禁止目标用户使用充电设备端。

本申请通过包含掌脉特征的人体生物特征对充电用户进行身份识别和验证，不仅提高了用户身份验证的方便些、便捷性和安全性，而且减少了用户的时间成本和使用难度，增强了利用充电设备给电池充电换电的便捷性。

在一个实施例中，步骤S100具体包括以下步骤：

通过人体生物特征采集装置采集目标用户的手掌血管分布图。

具体地，人体生物特征采集装置包括掌静设备。掌脉包括掌静脉和掌动脉。本实施例以掌静脉为例来说明掌脉特征的采集原理。掌脉设备包括掌静脉识别仪。掌静脉识别仪采用近红外线感应器，发射例如近约760nm的红外光照射手掌，由于血液流动，根据血色素吸光的特性，即可获得手掌内的手掌血管分布影像或分布图。

调整手掌血管分布图，使调整后的手掌血管分布图符合预设标准。

从调整后的手掌血管分布图中提取静脉分布图，以得到待识别的掌脉特征。

具体地，由于每个用户将手掌放入掌静脉识别仪的角度或方向位置千差万别，例如方向倾斜等，并非所有的都是标准的放置姿势，因此，需要对采集的手掌血管分布图进行调整，例如角度、方向、位置调整，还可以包括裁剪、色彩调整等其他图像处理。使得最终调整后的手掌血管分布图符合预设标准，以方便后续的特征提取。

图3为本申请一实施例中掌脉特征提取示意图。图3示出了从手掌血管分布图(左侧图)中提取出静脉分布图得到待识别的静脉特征(右侧图)的效果。

掌静脉识别技术的优势：

1.掌静脉属于内部非肉眼可见的生物特征，世界上现有公开技术都无法完成复制伪造。

2.算法独特和采样点设计合理，提高了识别率和防错率。

3.支持非接触式使用，更卫生和安全。

4.对环境光线和使用者站立位置及姿态的要求低，更易用方便。

5.活体检测，避免非法使用。

在一个实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：

将待认证人体生物特征发送至服务器端，使服务器端将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配，得到匹配结果；接收服务器端返回的匹配结果；

若匹配结果为待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，则判定目标用户为注册用户。

具体地，本实施例是在线比对模式(服务器比对模式)。充电设备端将待认证人体生物特征发送至服务器端，服务器端将自身预先存储的注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征进行匹配和比对，以得到匹配结果。匹配结果包括：待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，或，待认证人体生物特征不与任一注册用户的人体生物特征匹配。服务器端会将匹配结果通过网络返回至充电设备端。

服务器比对是在线比对模式，需要充电设备端将采集到的待认证人体生物特征(待认证数据)进行上报，由服务器端根据上报的待认证数据与注册用户的人体生物特征(注册凭证或用户凭证)进行比对。在服务器比对模式中，不需要服务器端将注册用户的人体生物特征提前下发到充电设备端。

在线比对模式适合网络状态良好，还适合多个充电设备端共同运作的情况。

在一个具体实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：

将待认证人体生物特征加密后发送至服务器端，使服务器端将解密后得到的目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配，得到匹配结果；

接收服务器端返回的匹配结果；

若匹配结果为待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，则判定目标用户为注册用户。

在一个实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：

向服务器端请求获取预存的注册用户的人体生物特征；

将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；

若匹配到任一注册用户的人体生物特征，则判定目标用户为注册用户。

具体地，本实施例是离线模式或单机模式。充电设备端提前向服务器端请求下发注册用户的人体生物特征。充电设备端在本地端保存这些注册用户的人体生物特征。当获取到目标用户的待认证人体生物特征时，充电设备端在本地端根据保存的注册用户的人体生物特征判断是否存在任一注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征匹配。若存在任一注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征匹配，则判定目标用户为某一个注册用户。若不存在任一注册用户的人体生物特征与待认证人体生物特征匹配，则判定目标用户不是注册用户。

离线模式适合网络状态不佳或通讯困难的情况；也适合单机模式，即只有一个充电设备端运行的情况。

上述实施例保证了不论是在线状态还是离线状态下，充电设备端都可以完成对用户的身份认证，并授权认证的用户使用充电设备端的对应功能。

在一个具体实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：

向服务器端请求获取经过加密处理的预存的注册用户的人体生物特征；

将目标用户的待认证人体生物特征与解密后得到的预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；

若匹配到任一注册用户的人体生物特征，则判定目标用户为注册用户。

通过对服务器端与充电设备端进行交互的数据进行加密处理，可以增加数据的安全性，进一步保证用户的私人信息的安全。

图4为本申请另一实施例中充电认证方法的流程示意图；该充电认证方法还包括以下步骤：

S400：基于人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息映射关系和目标用户的待认证人体生物特征，验证目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型。

具体地，用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型。

注册用户在注册账号的时候，不仅提供了人体生物特征还提供了用户账户基本信息，用户账户基本信息包括用户名，用户名是该注册用户的账号的唯一标识，当然还可以包括与用户名对应的账号密码。还包括允许电池类型，允许电池类型为注册用户可以充电的电池的类型，允许使用类型为允许注册用户的电池使用充电设备端提供的服务类型。例如：充电、换电等等服务。

当然，充电设备端还可以包括带有显示屏的显示模块，目标用户的用户账户基本信息还可以显示在充电设备端的显示屏上，方便目标用户查看可以从充电设备端获取的服务有哪些。例如，查看该充电设备端可以允许给哪些类型的电池充电，以及可以使用充电设备端的哪些服务。

在充电设备端验证目标用户的身份，授权目标用户使用充电设备端后，目标用户可以将自己的待操作电池放入充电设备端自带的充电端口，以等待充电设备端给待操作电池充电或换电等对应的操作。

为了防止用户擅自给充电设备端不支持的型号的电池或没有授权的类型的电池充电，保障充电设备端的安全和延长其使用寿命，充电设备端会检测待操作电池的电池类型是否为允许电池类型。同时，充电设备端还要验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型。本实施例的充电设备端有多种服务，对于不同级别的用户，可以开放不同的使用权限。目标用户可以在充电设备端的显示屏上通过触摸的方式选择使用类型。

在一个具体实施例中，充电设备端可以通过在线模式或离线模式执行步骤S400，具体步骤如下：

在线模式下，充电设备端将目标用户放入的待操作电池的电池类型和目标用户选择的使用类型发送至服务器端。服务器端根据预存的注册用户的人体生物特征与用户账户基本信息的映射关系获取目标用户的用户账户基本信息，并根据目标用户的用户账户基本信息判断待操作电池是否为允许电池类型，目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，得到判断结果，并将判断结果发送至充电设备端。

其中，判断结果包括：待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型。判断结果还包括：待操作电池的电池类型不是允许电池类型，和/或，选择的使用类型不是允许使用类型。

离线模式下，充电设备端向服务器端请求获取注册用户的人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息的映射关系，并存储至本地。充电设备端根据目标用户的人体生物特征获取目标用户的用户账户基本信息。并根据目标用户的用户账户基本信息判断待操作电池是否为允许电池类型，目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，得到判断结果。

其中，判断结果包括：待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型。判断结果还包括：待操作电池的电池类型不是允许电池类型，和/或，选择的使用类型不是允许使用类型。

S500：若待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照目标用户选择的使用类型对待操作电池进行对应的处理。

具体地，当目标用户放入的待操作电池是合法电池即允许的电池，同时用户选择的使用类型是授权的使用类型，充电设备端才会给待操作电池充电或换电或执行其他对应的处理。其中，充电具体操作为具有充电功能的充电设备端(例如充电柜)给放入的待操作电池充电；换电具体操作为具有换电功能的充电设备端(例如换电柜)根据待操作电池的电池类型匹配已充好电的其他相同类型的电池给用户，相当于用户用电量不足的电池在换电柜更换获取已充好电的相同类型的电池；这样用户无需等待太长的充电时间即可比较快的获取到已充电的电池。当然充电设备端可以同时具备充电功能和换电功能，用户可以根据需要选择充电或换电服务。

在线模式下，充电设备端接收服务器端返回的判断结果，根据返回的判断结果来执行步骤S500。

在离线模式下，充电设备端根据自身的判断结果来执行步骤S500。

通过本实施例，保证了充电设备端不论是在离线情况下还是在线情况下，都可以正常验证用户身份，并为认证通过的用户提供充电、换电等服务。极大了方便了用户，提高了用户体验。

应该理解的是，除非本文中有明确的说明，图2或4中的这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2或4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

图5为本申请另一实施例中充电认证系统的示意图。参考图5，该充电认证系统中的充电设备端为柜机形式的智能充电设备端，该充电设备端包括人体生物特征采集装置，终端程序、锁控装置和充电装置。该服务器端包括服务器程序及设备、存储设置、管理台程序及设备。

注册用户向用户端发送注册用户的账号注册指令，注册用户还通过用户端提供人体生物特征。人体生物特征包括掌脉特征；账号注册指令携带用户账户基本信息，用户账户基本信息包括用户名、账号密码、允许电池类型和允许使用类型，当然不局限于此。如果用户端没有人体生物特征采集功能，可以外接人体生物特征采集装置，以获取到用户提供的人体生物特征。人体生物特征即人体生物特征数据，可以被传输。

用户端用于获取注册用户的账号注册指令，采集注册用户的人体生物特征。用户端还用于生成包含用户账户基本信息和人体生物特征的账号注册请求，并将账号注册请求发送至服务器端。

服务器端，用于根据用户账户基本信息和人体生物特征为注册用户分配注册账号，关联并存储账号下的用户账户基本信息和人体生物特征。

充电设备端，用于基于服务器端存储的注册用户的人体生物特征和获取到的目标用户提供的待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户，待认证人体生物特征包括掌脉特征。

充电设备端，还用于若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

在一个实施例中，充电设备端，还用于基于人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息的映射关系和目标用户的待认证人体生物特征，验证目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型；若待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照目标用户选择的使用类型对待操作电池进行对应的处理。其中，用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型。

下面以一个应用场景说明本申请的工作原理：

用户在用户注册时还需要提供人体生物特征，作为用户账户基本信息的关联数据并保存在充电认证系统中。

用户每次在充电认证系统登录时，都需要采集人体生物特征，与系统中注册时存储的人体生物特征进行比对。只有比对成功，用户才可以操作智能充电设备端给电池充电或换电。用户在登录时，不需要通过输入密码等繁琐方式。

第一步，在用户注册阶段，采集人体生物特征，实现用户凭证管理。

用户在充电认证系统中通过用户端与服务器端进行人机交互，通过人体生物特征值装置采集一种或多种人体生物特征，作为用户的身份凭证，保存到服务器端，并与用户账户中的用户账户基本信息关联，实现用户凭证管理功能。

用户凭证管理有四个管理模块：用户账户基本信息管理模块、人体生物特征采集模块、用户凭证接收模块和用户凭证管理模块。

用户账户基本信息管理模块，主要是记录用户账户的核心信息，内容包括USERID(用户编号,如Uxxxxxx)、USERNAME(用户名称,如Bryan)、USERCONTACT(联系方式)、AUTHTIME(授权时间,如2021-01-15)、AUTHSITES(授权站点列表,如Sxxx)、AUTHTYPES(认证类型,如掌脉)、BATTERYTYPE(充许电池型号)、BATTERYID(电池编号)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型,如RSA2)、USETYPE(使用类型：充电、换电)。

人体生物特征采集模块是配置人体生物特征的采集阀值，设置端口和通讯协议模式，正确读取并采集人体生物特征。

用户凭证接收模块负责接收人体生物特征数据和保存数据，数据类型包括照片、字符串、文件、二进制数据等，保存的主要内容是SECRETID(凭证编号,如Hxxxxxx)、SECRETTYPE(凭证类型，如掌脉)、SECRETVO(凭证存储地址或值)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型，如RSA2)。

用户凭证管理模块则是将用户基本信息和凭证的存储信息进行关联管理USERID(用户编号)、SECRETID(凭证编号)，可以通过用户账户基本信息找到用户凭证即用户的人体生物特征，也可以通过凭证的比对结果，反向找到用户账户基本信息。

人体生物特征值比对有2种形式，一是服务器端比对(在线模式)，二是在终端本地比对(离线模式)。

服务器比对是在线比对模式，需要智能充电设备端将采集的认证数据即目标用户的待认证人体生物特征进行上报，由服务器端根据上报的待认证人体生物特征与注册用户注的人体生物特征即注册用户的注册凭证进行比对。在服务器比对模式中，不要求服务器端将人体生物特征提前下发到充电设备端。

终端本地比对即离线模式或单机模式，一定需要服务器端将注册用户的人体生物特征提前下发到充电设备端并由充电设备端本地保存。

充电设备端接收系统服务器端下发数据的处理过程，涉及通讯模块、下发管理模块、数据安全模块、终端用户账户信息管理模块、终端用户凭证管理模块。

智能充电设备端与服务器端是通过各自的通讯模块交互的，通过通讯模块实现网络传递数据的功能，包括心跳、时间同步、通讯协议认证、网关认证、端口认证等。

下发管理模块存在于服务器端。下发的数据包括注册用户的用户账户基本信息及其人体生物特征数据，其中用户账户基本信息为主体。下发管理模块先下发用户账户基本信息，然后下发人体生物特征数据，但只有这2种数据都下发成功，才是完整的下发流程。具体地，下发管理模块将要下发的信息，在通讯模块工作正常的状态中，进行消息推送和管理的模块。如果数据从服务器端下发到终端成功，就在服务端更新信息，不再重复下发。如果数据根据消息推送规则，执行多次都下发不成功，则显示用户账户基本信息或用户凭证下发失败。

只有用户信息和用户人体特征值数据都下发成功，智能充电系统终端才能按人体生物特征值登录终端和操作充电换电设备。

数据安全模块在充电设备端和服务器端都同时存在，在数据采集、下发和上报及存储等过程中都要加入。

用户生物特征值数据是用户的私密数据，必须保证传输中和存储过程中的安全。数据安全模块是在传输和存储时，将数据进行加密处理。在使用时，才将数据通过解密或同向加密进行比对，以此来保证数据的安全。

服务器端对发送至充电设备端的数据进行加密处理，对接收到的充电设备端发送的数据进行解密处理；

充电设备端还用于对发送至服务器端的数据进行加密处理，对接收到的服务器端发送的数据进行解密处理；

数据包括用户账户基本信息和人体生物特征。

终端用户账户信息管理模块是保存在充电设备端的。目的是为了同步服务器端的用户账户基本信息。

服务器端下发用户账户信息，充电设备端的用户账户信息管理模块要进行下发的账户比对，根据比对结果对数据的增加、修改或删除，从而保持与服务器端的用户账户信息保持同步。

终端用户凭证管理模块是保存在充电设备端的。目的是为了同步服务器端的注册用户的人体生物特征数据。

在同步人体生物特征值数据时，必须先比对用户账户基本信息，只有用户账户基本信息存在，才进行此用户账户对应的人体生物特征值的同步和保存。

充电设备端采集人体生物特征的主要目的，是对目标用户身份信息进行认证，只有目标用户身份认证成功，系统才允许目标用户进行下一步的操作。目标用户身份认证方案的接受程度、准确程度和响应时间长度，直接关系到用户的使用体验。

基于人体生物特征的用户身份认证过程，除了注册账户时将人体生物特征的账号绑定，更主要的应用环节，还是使用时对人体生物特征的比对。根据应用场景的不同，分为在线认证管理模块和离线认证管理模块。

在线认证管理模块：

当网络状态良好、且是多个充电设备端共同运营时，采用在线模式，由充电设备端采集目标用户请求认证的数据-待认证人体生物特征，并上报给服务器端，然后服务器端调用在线认证管理模块，进行目标用户的人体生物特征比对，然后将比对结果返回给充电设备端。

用户请求认证的数据包括UUID(消息编号)、ORDERID(业务编号)、AUTHSITEID(终端编号)、SECRETTEMP(用户人体生物特征),LOGINTIME(请求登录时间)、SECRETID(凭证编号)、SECRETTYPE(凭证类型)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)。

服务器端在线认证管理模块调用比对方法，对终端数据SECRETTEMP(待认证人体生物特征)、SECRETTYPE(凭证类型)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)与服务器端保存的SECRETTYPE(凭证类型)、SECRETVO(凭证存储地址或值)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)进行综合比对。

比对结果成功时返回的数据包括UUID(消息编号)、ORDERID(业务编号)、SECRETID(凭证编号)、USERID(用户编号)、USERNAME(用户名称)、USERCONTACT(联系方式)、AUTHTIME(授权时间)、BATTERYTYPE(充许电池型号)、BATTERYID(电池编号)、、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)、USETYPE(使用类型)。

离线认证管理模块：

当网络状态较差，通讯困难、或由单个充电设备端运营时，采用离线模式，由充电设备端采集目标用户请求认证的数据-待认为人体生物特征，与服务器端提前下发且保存在充电设备端本地的数据(注册用户的人体生物特征)，进行人体生物特征比对，然后直接得到比对结果。用户请求认证的数据包括UUID(消息编号)、ORDERID(业务编号)、AUTHSITEID(终端编号)、SECRETTEMP(待认证人体生物特征),LOGINTIME(请求登录时间)、SECRETID(凭证编号)、SECRETTYPE(凭证类型)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)。

终端离线认证管理模块调用比对方法，对终端数据SECRETTEMP(用户人体生物特征值)、SECRETTYPE(凭证类型)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)与下发保存数据的SECRETTYPE(凭证类型)、SECRETVO(凭证存储地址或值)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)进行综合比对。

比对结果成功时返回的数据包括UUID(消息编号)、ORDERID(业务编号)、SECRETID(凭证编号)、USERID(用户编号)、USERNAME(用户名称)、USERCONTACT(联系方式)、AUTHTIME(授权时间)、BATTERYTYPE(充许电池型号)、BATTERYID(电池编号)、ENCRYPTIONTYPE(加密类型)、USETYPE(使用类型)。

据人体生物特征的比对结果，对目标用户进行身份验证，以实现对用户进行充电设备换电管理。目标用户身份认证成功之后，目标用户就可以操作充电设备端进行更换电池的操作。

换电管理模块

根据比对结果返回的信息,显示USERNAME(用户名称)和BATTERYTYPE(充许电池型号)、BATTERYID(电池编号)USETYPE(使用类型),引导用户继续操作。

智能充电设备端与用户放入的电池通讯，获取并验证电池型号和电池编号是否正确，再获取并验证目标用户选择或输入的使用类型是否正确，若全部匹配，则允许放入的电池充电或换电。

图6为本申请一实施例中充电认证装置的结构框图。参考图6，该装置包括：

生物特征获取模块100，用于获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；

身份验证模块200，用于基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；

授权模块300，用于若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

在一个实施例中，生物特征获取模块100具体包括：

采集单元，用于通过人体生物特征采集装置采集目标用户的手掌血管分布图；

调整单元，用于调整手掌血管分布图，使调整后的手掌血管分布图符合预设标准；

提取单元，用于从调整后的手掌血管分布图中提取静脉分布图，以得到待识别的掌脉特征。

在一个实施例中，身份验证模块200具体包括：

发送单元，用于将待认证人体生物特征发送至服务器端，使服务器端将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配，得到匹配结果；

接收单元，用于接收服务器端返回的匹配结果；

第一判断单元，用于若匹配结果为待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，则判定目标用户为注册用户。

在一个实施例中，身份验证模块200具体包括：

请求单元，用于向服务器端请求获取预存的注册用户的人体生物特征；

匹配单元，用于将目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；

第二判断单元，用于若匹配到任一注册用户的人体生物特征，则判定目标用户为注册用户。

在一个实施例中，该装置还包括：

充电验证模块，用于基于人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息的映射关系和目标用户的待认证人体生物特征，验证目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型；

操作模块，用于若待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照目标用户选择的使用类型对待操作电池进行对应的处理。

本申请实现了对人体生物特征数据(掌脉)进行采集和注册管理，实现用户账户、用户账户基本信息和人体生物特征关联绑定。将人体生物特征值(掌脉)进行下发和上传控制。在线模式时，充电设备端将采集的目标用户的待认证人体生物特征发送至服务器端，充电设备端采集的目标用户的待认证人体生物特征(包括掌脉特征)在服务器比对。离线模式时，服务器端提前将注册用户的用户账户基本信息和人体生物特征的映射关系下发至充电设备端，充电设备端将采集的目标用户的待认证人体生物特征(包括掌脉特征)在充电设备端比对。若目标用户匹配到了任一注册用户，则授权目标用户对充电设备端的操作权限，允许目标用户将电池放入充电或换电等操作。

本申请基于人体生物特征值的一体性和唯一性、在智能充电设备端采用人体生物特征对用户信息进行身份认证，提高了智能充电设备端验证用户身份方法的安全性、方便性和快捷性，减少了用户的验证时间成本和使用难度，增强了智能充电设备端换电业务的应用能力。

图7为本申请一实施例中充电设备的内部结构框图。该充电设备具体可以是图1中的充电设备端或图5中的智能充电设备端。如图7所示，该充电设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置、显示屏、摄像头、声音采集装置、扬声器、掌脉采集装置、虹膜采集装置和指纹采集装置。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现充电认证方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行充电认证方法。充电设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，充电设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是充电设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

存储器包括至少一种类型的可读存储介质。所述至少一种类型的可读存储介质可为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等的非易失性存储介质。在一些实施例中，所述可读存储介质可以是所述电子装置的内部存储单元，例如该电子装置的硬盘。在另一些实施例中，所述可读存储介质也可以是所述充电设备的外部存储器，例如所述充电设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

处理器在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器中存储的程序代码或处理数据，例如充电认证方法等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的充电设备的限定，具体的充电设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

图7充电设备中的处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

在一个实施例中，图7充电设备中的处理器执行计算机程序时还实现上述任一项的充电认证方法中的步骤。

在一个实施例中，本申请提供的充电认证装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图7所示的充电设备上运行。充电设备的存储器中可存储组成该充电认证装置的各个程序模块，比如，图6所示的生物特征获取模块100、身份验证模块200和授权模块300。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的充电认证方法中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取目标用户提供的待认证人体生物特征，人体生物特征包括掌脉特征；基于预存的注册用户的人体生物特征和待认证人体生物特征，判断目标用户是否为注册用户；若目标用户为注册用户，则授权目标用户使用充电设备端的使用权限。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述任一项的充电认证方法中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指示相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双倍速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电认证方法，应用于充电设备端，其特征在于，所述方法包括：

获取目标用户提供的待认证人体生物特征，所述人体生物特征包括掌脉特征；

基于预存的注册用户的人体生物特征和所述待认证人体生物特征，判断所述目标用户是否为注册用户；

若所述目标用户为注册用户，则授权所述目标用户使用所述充电设备端的使用权限。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标用户提供的待认证人体生物特征，包括：

通过人体生物特征采集装置采集所述目标用户的手掌血管分布图；

调整所述手掌血管分布图，使调整后的手掌血管分布图符合预设标准；

从调整后的手掌血管分布图中提取静脉分布图，以得到待识别的掌脉特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预存的注册用户的人体生物特征和所述待认证人体生物特征，判断所述目标用户是否为注册用户的步骤，包括：

将所述待认证人体生物特征发送至服务器端，使所述服务器端将所述目标用户的待认证人体生物特征与预存的注册用户的人体生物特征进行匹配，得到匹配结果；

接收所述服务器端返回的匹配结果；

若所述匹配结果为所述待认证人体生物特征与任一注册用户的人体生物特征匹配，则判定所述目标用户为注册用户。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预存的注册用户的人体生物特征和所述待认证人体生物特征，判断所述目标用户是否为注册用户的步骤，包括：

向服务器端请求获取预存的注册用户的人体生物特征；

将所述目标用户的待认证人体生物特征与所述预存的注册用户的人体生物特征进行匹配；

若匹配到任一注册用户的人体生物特征，则判定所述目标用户为注册用户。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息的映射关系和所述目标用户的待认证人体生物特征，验证所述目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证所述目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，所述用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型；

若所述待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照所述目标用户选择的使用类型对所述待操作电池进行对应的处理。

6.一种充电认证装置，应用于充电设备端，其特征在于，所述装置包括：

生物特征获取模块，用于获取目标用户提供的待认证人体生物特征，所述人体生物特征包括掌脉特征；

身份验证模块，用于基于预存的注册用户的人体生物特征和所述待认证人体生物特征，判断所述目标用户是否为注册用户；

授权模块，用于若所述目标用户为注册用户，则授权所述目标用户使用所述充电设备端的使用权限。

7.一种充电认证系统，其特征在于，所述系统包括服务器端、充电设备端和用户端；

所述用户端，用于获取注册用户的账号注册指令，采集所述注册用户的人体生物特征，所述人体生物特征包括掌脉特征；

所述账号注册指令携带用户账户基本信息，所述用户账户基本信息包括用户名、账号密码、允许电池类型和允许使用类型；

所述用户端，还用于生成包含所述用户账户基本信息和人体生物特征的账号注册请求，并将所述账号注册请求发送至所述服务器端；

所述服务器端，用于根据所述用户账户基本信息和人体生物特征为所述注册用户分配注册账号，关联并存储所述账号下的用户账户基本信息和人体生物特征；

所述充电设备端，用于基于服务器端存储的注册用户的人体生物特征和获取到的目标用户提供的待认证人体生物特征，判断所述目标用户是否为注册用户，所述待认证人体生物特征包括掌脉特征；

所述充电设备端，还用于若所述目标用户为注册用户，则授权所述目标用户使用所述充电设备端的使用权限。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，

所述充电设备端，还用于基于人体生物特征与用户账户的用户账户基本信息的映射关系和所述目标用户的待认证人体生物特征，验证所述目标用户放入的待操作电池的电池类型是否为允许电池类型，以及，验证所述目标用户选择的使用类型是否为允许使用类型，所述用户账户基本信息包括用户名、允许电池类型和允许使用类型；

所述充电设备端，还用于若所述待操作电池的电池类型为允许电池类型，且，选择的使用类型为允许使用类型，则按照所述目标用户选择的使用类型对所述待操作电池进行对应的处理。

9.一种充电设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时执行如权利要求1-5任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-5任一项所述的方法的步骤。

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