CN114639198B - 一种用于售水的基于nfc的m1卡读写充值方法 - Google Patents

一种用于售水的基于nfc的m1卡读写充值方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，至少包括以下过程：NFC设备读取位于NFC读写区域的M1的加密扇区；NFC设备将读取的M1卡扇区密码发送给供水设备控制器；供水设备控制器验证M1卡扇区密码通过后，验证卡类型及卡设置区域编号是否符合当前设备，符合时，根据读取到的M1卡内储水量进行售水出水；其中，扇区的加密采用私钥加卡片唯一码加密算法；本发明解决了水利信息化建设中售水信息化管理中用水卡充值不便捷的问题以及部分站点信号弱时无法售水问题，降低了使用成本，提高了用卡充值的便捷性。

Description

一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，特别涉及一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
水利信息化建设中，时常会用到M1卡作为媒介售水。
发明人发现，目前市面上的充值软件多集中于电脑客户端或手机端简单读取，动辄几千元甚至上万元；单一充值方式缺乏灵活性，数据安全问题较差；田间水泵站点信号时常丢失，容易出现无法充值的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，解决了水利信息化建设中售水信息化管理中用水卡充值不便捷的问题以及部分站点信号弱时无法售水问题，降低了使用成本，提高了用卡充值的便捷性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，包括以下过程：
NFC设备读取位于NFC读写区域的M1的加密扇区；
NFC设备将读取的M1卡扇区密码发送给供水设备控制器；
供水设备控制器验证M1卡扇区密码通过后，验证卡类型及卡设置区域编号是否符合当前设备，符合时，根据读取到的M1卡内储水量进行售水出水；
其中，扇区的加密采用私钥加卡片唯一码加密算法。
进一步的，扇区的加密采用私钥加卡片唯一码加密算法，包括：
在M1卡序列号后加上W1W2，再与密码因子分别异或。
进一步的，W1为M1卡序列号的第1个字节与第2个字节相异或之值，值与密码因子0X67再次异或。
进一步的，W2为M1卡序列号的第3个字节与第4个字节相异或之值，值与密码因子0X65再次异或。
更进一步的，密码因子为5个字节10位，当M1卡序列号为八位时，M1卡序列号的第2个字节开始后分别与密码因子异或。
进一步的，供水设备将用户用卡信息上传数据接口，售水出水后按读取卡片类型上传至数据接口，数据接口返回卡片状态至NFC设备；
NFC设备对卡片安全性进行验证，验证通过后，读取卡内上次充值量及卡内剩余量，叠加本次充值量组成数据包上传数据接口。
进一步的，接口返回成功后写入卡片数据，流程完毕后NFC设备再次读取卡内数据，提示卡内剩余量。
进一步的，还包括与NFC设备进行数据交互的数据库；
所述数据库包括测站基本信息表、测站历史表、用户信息表、IC卡基础信息表、充值信息表、水价配置表、区县信息表，乡镇信息表和组织结构表。
更进一步的，测站基本信息表用于存储测站设备基础信息，包括测站名称、测站编号、GPRSID、所属取用水户、在线状态、供电方式、水源类型、用水类型、所属区域、数据上报时间、瞬时及累计流量；
测站历史表用来存储设备上报的历史数据，至少包括测站名称、测站编号、上报的历史时间、每一时间段的瞬时流量、累计流量以及累计电量。
用户信息表存储用农户信息，至少包括农户编号、农户姓名、身份证号、联系方式、所在村、所属乡镇、所拥亩地、用水定额和家庭人口数。
更进一步的，IC卡基础信息表存放用户基础信息，存储取用水户编号、取用水户名称、农户编号、开卡时间、开卡人和卡状态；
充值信息表存放用户的充值信息，包括农户名称、农户卡号、卡编号、充值水量、充值前水量、充值后水量、充值金额、充值时间和充值人；
水价配置表存放水价名称、正常水价和污水水价；
区县信息表存放各区县基础信息；
乡镇信息表存放区乡下辖的乡镇基础信息以及水价；
组织结构表展示多级行政区划关联农户和测站设备。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，解决了水利信息化建设中售水信息化管理中用水卡充值不便捷的问题以及部分站点信号弱时无法售水问题，降低了使用成本，提高了用卡充值的便捷性。
2、本发明所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，采用市面上普通的M1卡片，扇区的加密采用私钥加卡片唯一码加密算法，成本低廉安全高效有利于农户接受使用。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例提供的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例1提供了一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，包括以下过程：
S1：构建数据库，数据库部分由测站基本信息表、测站历史表、用户信息表、IC卡基础信息表、充值信息表、水价配置表、区县信息表、乡镇信息表和组织结构表构成。
其中；测站基本信息表用于存储测站设备基础信息，包括测站名称、测站编号、GPRSID、所属取用水户、在线状态、供电方式、水源类型、用水类型、所属区域、数据上报时间、瞬时及累计流量。
测站历史表用来存储设备上报的历史数据，主要有测站名称、测站编号、上报的历史时间、每一时间段的瞬时和累计流量以及累计电量。
用户信息表存储用农户信息，主要有农户编号、农户姓名、身份证号、联系方式、所在村、所属乡镇、所拥亩地、用水定额和家庭人口数。
IC卡基础信息表存放用户基础信息，存储取用水户编号、取用水户名称、农户编号、开卡时间、开卡人和卡状态。
充值信息表存放用户的充值信息，包括农户名称、农户卡号、卡编号、充值水量、充值前水量、充值后水量、充值金额、充值时间和充值人。
水价配置表存放水价名称、正常水价和污水水价。
区县信息表存放各区县基础信息。
乡镇信息表存放区乡下辖的乡镇基础信息以及水价。
组织结构表展示多级行政区划关联农户和测站设备。
S2：充值
用户提出充值需求后，操作人员了解充值意愿，填写界面内充值水量等，会通过后台自动计算出价格。App充值程序判断输入真实性后，操作人员将用户卡置于NFC读写区域。
App软件读取卡内加密扇区，扇区加密采用私钥加卡片唯一码加密算法；其密码校验结构为：读取卡序列号(8位)在其后加上“W1W2”；补齐12位后再与密码因子分别异或即可。
W1：卡序列号的第1个字节与第2个字节相异或之值，值与密码因子0X67再次异或。
W2：卡序列号的第3个字节与第4个字节相异或之值，值与密码因子0X65再次异或。密码因子为5个字节10位。
由于密码因子为10位，所以在卡序列号的第2个字节即第3位开始后分别与密码因子异或。
供水设备控制器验证卡扇区密码通过后，供水设备控制器验证卡类型及卡设置区域编号是否符合该设备。供水设备上传数据接口用户用卡信息，供水设备读取卡内储水量正常售水出水。按读取卡片类型上传至数据接口。
数据接口返回卡片状态至App软件，对卡片安全性进行验证，验证通过后。读取卡内上次充值量及卡内剩余量，叠加本次充值量组成数据包上传数据接口，避免了充值记录未记录充值卡成功，并保证补卡数据完整。
接口返回成功后写入卡片数据。流程完毕后再次读取卡内数据，提示卡内剩余量确保充值数量完整。
S3：田间供水设备卡片数据写入与读取
将IC卡片置于读卡器上，运行客户端软件进行写卡操作，写卡器写卡必须为出厂初始化之后的新卡，此写卡器不做初始化卡使用，写卡功能必须输入正确密码之后才能使用此写卡器。用户新卡，用户卡充值，设置卡，清零卡，水量信息设置卡即空白卡。用户开卡时写用户卡号、用户卡标志、新卡标志及校验结果。用户卡号：10位数，前四位为写卡器ID号(此ID号出厂前已做固话，不允许修改)，后六位为卡编号，写卡器记住每次写卡的最后一次卡号，再次写卡则是在此基础上加1作为新卡卡号。
S3.1：用户卡充值
用户卡充值，分别对使用中用户卡及用户新卡进行充值；用户新卡充值，验卡为用户新卡之后，读出卡中剩余量，增加购买量之后写卡；
S3.2：设置卡
设置区域代码：区域代码以写卡器区域代码为准；设置下限量：下限量采用设置多少为多少的原则，不进行累加。设置每度电脉冲数量，设置每度电出水量设置电流匝数比以上设置信息均采用设置多少为多少的原则进行设置；写设置卡必须为白卡或设置卡。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一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，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
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。

Claims (5)

1.一种用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，其特征在于：
至少包括以下过程：
NFC设备读取位于NFC读写区域的M1的加密扇区；
NFC设备将读取的M1卡扇区密码发送给供水设备控制器；
供水设备控制器验证M1卡扇区密码通过后，验证卡类型及卡设置区域编号是否符合当前设备，符合时，根据读取到的M1卡内储水量进行售水出水；
其中，扇区的加密采用私钥加卡片唯一码加密算法，包括：
在M1卡序列号后加上W1W2，再与密码因子分别异或；
W1为M1卡序列号的第1个字节与第2个字节相异或之值，值与密码因子0X67再次异或；
W2为M1卡序列号的第3个字节与第4个字节相异或之值，值与密码因子0X65再次异或；
所述用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法还包括与NFC设备进行数据交互的数据库；
所述数据库包括测站基本信息表、测站历史表、用户信息表、IC卡基础信息表、充值信息表、水价配置表、区县信息表，乡镇信息表和组织结构表；
测站基本信息表用于存储测站设备基础信息，包括测站名称、测站编号、GPRSID、所属取用水户、在线状态、供电方式、水源类型、用水类型、所属区域、数据上报时间、瞬时及累计流量；
测站历史表用来存储设备上报的历史数据，至少包括测站名称、测站编号、上报的历史时间、每一时间段的瞬时流量、累计流量以及累计电量；
用户信息表存储用农户信息，至少包括农户编号、农户姓名、身份证号、联系方式、所在村、所属乡镇、所拥亩地、用水定额和家庭人口数。
2.如权利要求1所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，其特征在于：
密码因子为5个字节10位，当M1卡序列号为八位时，M1卡序列号的第2个字节开始后分别与密码因子异或。
3.如权利要求1所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，其特征在于：
供水设备将用户用卡信息上传数据接口，售水出水后按读取卡片类型上传至数据接口，数据接口返回卡片状态至NFC设备；
NFC设备对卡片安全性进行验证，验证通过后，读取卡内上次充值量及卡内剩余量，叠加本次充值量组成数据包上传数据接口。
4.如权利要求1所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，其特征在于：
接口返回成功后写入卡片数据，流程完毕后NFC设备再次读取卡内数据，提示卡内剩余量。
5.如权利要求1所述的用于售水的基于NFC的M1卡读写充值方法，其特征在于：
IC卡基础信息表存放用户基础信息，存储取用水户编号、取用水户名称、农户编号、开卡时间、开卡人和卡状态；
充值信息表存放用户的充值信息，包括农户名称、农户卡号、卡编号、充值水量、充值前水量、充值后水量、充值金额、充值时间和充值人；
水价配置表存放水价名称、正常水价和污水水价；
区县信息表存放各区县基础信息；
乡镇信息表存放区乡下辖的乡镇基础信息以及水价；
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