CN114937330A

CN114937330A - 一种基于手机端nfc功能的即触即充的充电控制系统

Info

Publication number: CN114937330A
Application number: CN202210088323.5A
Authority: CN
Inventors: 凌卫; 景通
Original assignee: Zhejiang Haohan Energy Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Haohan Energy Technology Co ltd
Priority date: 2022-01-25
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2022-08-23

Abstract

本发明涉及一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，包括智能手机、充电终端设备及与智能手机、充电终端设备分别无线连接的数据云处理平台；智能手机和充电终端设备分别设有各自的NFC模块；智能手机通过接触充电终端设备建立NFC连接后，智能手机生成用户唯一标识，并将其上传至数据云处理平台和充电终端设备；同时，充电终端设备通过轻应用服务将充电终端设备相关信息反馈至所述智能手机；智能手机查询充电终端设备相关信息后，充电终端设备结合数据云处理平台，基于用户唯一标识判别用户是否符合条件，对于符合条件的用户开启充电服务功能。与现有技术相比，本发明具有无需下载APP，无需注册登录账号，操作简便，节省空间等优点。

Description

一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统

技术领域

本发明涉及充电控制技术领域，尤其是涉及一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统。

背景技术

NFC由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递。相对于RFID来说NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特点。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经成为越来越多主要厂商支持的正式标准。

目前NFC主要应用场景：接触通过(Touch and Go)，如门禁管理、车票和门票等，用户将储存着票证或门控密码的设备靠近读卡器即可，也可用于物流管理。接触支付(Touchand Pay)，如非接触式移动支付，用户将设备靠近嵌有NFC模块的POS机可进行支付，并确认交易。接触连接(Touch and Connect)，如将两个NFC设备相连接，进行点对点(Peer-to-Peer)数据传输，例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。接触浏览(Touch andExplore)，用户可将NFC手机靠近街头具有NFC功能的智能公用电话或海报，来浏览交通信息等。下载接触(Load and Touch)，用户可通过GPRS网络接收或下载信息，用于支付或门禁等功能，如前述，用户可发送特定格式的短信至家政服务员的手机来控制家政服务员进出住宅的权限或公交地铁出行等现代出行服务。

然而，现有NFC技术主要基于两个必要条件：1、智能手机下载APP和登录相应的账号体系，然后应用服务探测设备终端的NFC设备，才能进行业务服务。2、NFC需要设备靠近接触才能完成对应动作。尤其是对于充电终端，如新能源汽车的充电桩，目前均需要具有NFC功能的智能手机先下载APP，再注册、登录账号，然后通过接触具有NFC功能的充电桩才可以启动充电功能。这就需要智能手机要确保有足够的空间下载APP，并要注册或登录账号才能实现对汽车的有效充电。以上控制条件至少需要3次以上的交互，给用户增加了很多不必要的操作，应用体验性较差。而且一个完整的APP通常包含很多跟充电无关的功能，应用包的大小普遍都在百兆以上，浪费手机内存容量和下载流量。这无形中也增加了用户的充电成本，具有较大的通用局限性，不便于推广。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，包括智能手机、充电终端设备，以及与智能手机、充电终端设备分别无线连接的数据云处理平台；所述智能手机和所述充电终端设备分别设有各自的NFC模块；在本发明中，所述智能手机为设有NFC芯片且支持轻应用使用的智能手机。

所述智能手机通过接触所述充电终端设备建立NFC连接后，所述智能手机生成用户唯一标识，并将其上传至所述数据云处理平台和所述充电终端设备；同时，所述充电终端设备通过轻应用服务将充电终端设备相关信息反馈至所述智能手机；所述智能手机查询充电终端设备相关信息后，所述充电终端设备结合数据云处理平台，基于用户唯一标识判别用户是否符合条件，对于符合条件的用户开启充电服务功能。

在本发明中，所述智能手机还设有标识生成模块，在智能手机和充电终端设备建立NFC连接后，轻应用功能启用，所述智能手机中的操作系统自动唤醒标识生成模块，标识生成模块获取智能手机的硬件信息或软件信息作为用户对应的唯一标识，并将其传输至充电终端设备以及数据云处理平台。

进一步地，所述标识生成模块将智能手机的硬件信息或软件信息加上标识因子，通过加密算法生成用户对应的唯一标识并存储至钥匙串中，当轻应用功能启用时，通过无线通信模块将用户对应的唯一标识传递至充电终端设备以及数据云处理平台。所述硬件信息包括手机型号、系统版本、运营商信息、运行内存、cpu型号、当前网络环境、IP地址、GPS定位和设备序列号，所述软件信息包括初次启用轻应用的时间，所述标识因子包括时间戳和随机数等。

在本发明中，所述数据云处理平台对智能手机上传的用户唯一标识进行判断，所述数据云处理平台设有对智能手机用户上传的符合充电条件的唯一用户标识进行存储的云端数据库。

在本发明中，所述充电终端设备还包括：

充电线缆，充电时与车辆充电系统电连接；

充电桩控制系统，检测到充电线缆被用于与车辆充电系统电连接后，接收智能手机的充电指令，开启充电功能；

充电系统，在充电桩控制系统的控制下为车辆充电系统进行充电；

轻应用模块，在确定智能手机与充电终端设备建立NFC连接的情况下启用轻应用，将充电终端设备相关信息发送至智能手机，提供智能手机充电服务的查询功能；所述充电终端设备相关信息包括但不限于是否可进行充电服务信息、电压等级信息、充电时间和费用数据；

身份识别模块，获取智能手机发送的用户唯一标识，并调取云端数据库存储的数据，结合云端数据库中的数据，判断获取的用户对应的唯一标识是否符合条件，并将判断结果传输至智能手机。

本发明系统进行即触即充的充电控制的具体步骤包括：

S1：将智能手机触碰充电终端设备，并使二者满足NFC响应条件。

S2：智能手机根据充电终端设备反馈的充电终端设备相关信息，查询是否具有对应的充电服务，若查询的到，则进入S3；若不成功则结束服务，进入S5。

S3：充电终端设备启动相应服务，通过钥匙串获取用户对应的唯一标识或利用硬件或软件信息，通过加密算法生成用户对应的唯一标识，并基于用户对应的唯一标识查询远端数据库中该用户是否符合条件，若符合条件则直接开启功能，进入S4，否则结束服务，进入S5。

S4：自动下发充电指令至充电终端设备，开启充电，若充电完成，则进入S5；

S5：结束充电流程。

进一步地，S2中，智能手机和充电终端设备触碰并满足NFC响应条件后，充电终端设备利用轻应用的触发，将充电终端设备相关信息发送至智能手机，智能手机查询到此类信息，且对应的充电终端设备可进行充电服务，则进入S3；若智能手机无法获取充电终端设备发送的充电终端设备相关信息，或获取的充电终端设备相关信息中，表示该充电终端设备目前不具备当下进行充电服务的条件，则执行S5。

本发明提供的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，相较于现有技术至少包括如下有益效果：

本发明系统结合了NFC、轻应用及用户识别三种技术，通过将其中符合条件的用户通过用户的手机中生成一对一的关系来确定用户的有效身份后直接开启服务，基于NFC与轻应用的结合，普通用户无需下载APP，通过手机触碰充电终端即可使用其充电功能，且利用用户的标识来替代传统的登录账号的形式，只需要用户的标识已经存在系统即可直接启动充电功能，无需注册登录账号，免去了需要网络信号、需要下载APP的繁琐条件，节省了手机端的空间，且操作非常简单，具有较好的通用性。

附图说明

图1为实施例中基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统的控制流程示意图；

图2为实施例中基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统的主要结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，该方法基于智能手机生成唯一的用户标识，智能手机和充电设备之间的NFC技术唤起服务，通过查询用户是否符合条件来开启功能。查询用户会从用户数据库中查找符合标识的作为目标用户。本发明方法可适用于新能源汽车的充电桩等智慧充电服务。本实施例将基于新能源汽车的充电桩充电服务的场景对本发明系统进行具体说明。

本发明系统包括：数据云处理平台、充电终端设备(充电桩)和智能手机。

本发明的智能手机除设有无线通信模块外，还设有NFC芯片，且支持轻应用使用。智能手机的NFC芯片通过与充电终端设备贴近，来和充电终端设备建立NFC连接，并启用轻应用功能。在本实施例中，作为优选方案，智能手机采用具有已集成NFC的轻应用功能模块的智能手机。

除上述模块外，智能手机还设有标识生成模块，在智能手机和充电终端设备建立NFC连接后，智能手机中的操作系统自动唤醒标识生成模块，通过获取智能手机的硬件信息(包括：手机型号、系统版本、运营商信息、运行内存、cpu型号、当前网络环境、IP地址、GPS定位和设备序列号)或软件信息(包括：初次打开轻应用的时间)，再加上时间戳和随机数等标识因子，通过加密算法生成一个唯一的用户标识，并且存放在Keychain(钥匙串)里，每次轻APP启动的时通过无线通信模块将唯一标识传递至充电终端设备以及数据云处理平台。

本发明系统的数据云处理平台，用于对各用户上传的唯一标识进行判断。该平台还设有对通过其他渠道例如充电APP、微信小程序充过电的用户上传的对应的符合充电条件的唯一标识进行存储的云端数据库。

在本发明中，充电终端设备除了充电线缆、充电系统、充电桩控制系统、通信模块、NFC模块外，还设有轻应用模块和身份识别模块。

在本发明的充电终端设备中：

NFC模块，用于与智能手机的NFC模块之间建立NFC连接。该NFC模块为可与智能手机的NFC芯片通信的NFC模块。充电终端设备的外部设有对应的NFC标签。

充电桩控制系统，用于检测到充电线缆被用于与车辆充电系统电连接后，接收智能手机的充电指令，开启充电功能。

充电线缆，用于充电时与车辆充电系统电连接。

充电系统，用于在充电桩控制系统的控制下给车辆充电系统进行充电。

轻应用模块，用于在确定智能手机与充电终端设备建立了NFC连接的情况下，启用轻应用功能，提供智能手机充电服务的查询功能，也就是将本充电终端设备对应的相关信息，如是否可以进行充电服务的信息、电压等级信息、充电时间、费用数据等反馈至智能手机。

身份识别模块，用于获取智能手机发送的用户唯一标识，然后调取云端数据库存储的数据，结合云端数据库中的数据，判断获取的用户对应的唯一标识是否符合条件，并将判断结果传输至智能手机。

图1示出了本发明系统的控制流程，图2示出了本发明系统的主要结构，如图1、2所示，基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统的工作步骤如下：

步骤一、将待充电的新能源汽车行驶至充电终端设备(充电桩)位置。用户将智能手机触碰充电终端设备(充电桩)的NFC标签，然后执行步骤二。

步骤二、智能手机根据充电终端设备上的信息，查询是否有对应的服务，如果查询到，则进入步骤三；如果不成功则结束服务，进入步骤五。

在智能手机和充电终端设备贴近满足NFC响应条件后，充电终端设备利用轻应用的触发，将对应的相关信息，如是否可以进行充电服务的信息、电压等级信息、充电时间、费用数据等反馈至智能手机，智能手机查询到此类信息，且对应的充电终端设备可进行充电服务，则进入下一步；若智能手机无法获取充电终端设备发送的对应的相关信息，或充电终端设备发送的信息中，表示该充电终端设备目前不具备当下进行充电服务的条件，则执行步骤五。

步骤三、充电终端设备启动相应的服务，通过Keychain拿到用户对应的唯一标识或者通过加密算法生成用户对应的唯一标识，查询云端数据库中该用户是否符合条件(即云端数据库中是否具有符合条件的该用户的标识)，如果符合条件则直接开启功能，即查找到符合标识的用户将其作为目标用户，进入步骤四，如果不符合条件，即在云端数据库中没有查询到符合要求的对应用户的标识，则结束服务，进入步骤五。

步骤四、自动向云端(数据云处理平台)发起充电指令，云端(数据云处理平台)再给充电桩下发指令，开启充电，如果充电完成，则进入步骤五。

步骤五、结束充电流程。

在上述步骤一中，智能手机和充电终端设备需要贴近，满足NFC响应条件。

在上述步骤二中，查询是否符合条件的基础基于充电终端设备中信息的轻应用，该应用不是APP也不是网页，轻应用是一种无需下载、即搜即用的全功能的Quick App，既有媲美甚至超越Native App的用户体验，又具备Webapp的可被检索与智能分发的特性，将有效解决优质应用和服务与移动用户需求对接的问题。

在上述步骤三中，通过Keychain拿到用户对应的唯一标识或者通过上述加密算法生成用户对应的唯一标识，轻应用和用户是互相独立的，不需要在轻应用中登录账号；只需验证该用户是否符合条件。

在上述步骤四中，下发充电指令，开启充电；

在上述步骤五中，充电完成，轻应用可下发充电结束指令，并在轻应用上显示充电终端设备通过云端反馈的充电结果。充电终端设备也可以充满自停，并把结果通过云端反馈给轻应用实现闭环。

按照上述设计，本发明结合了三种技术：NFC+轻应用+用户识别来实现即碰即充的充电服务。其中符合条件的用户通过用户的手机中生成和用户一对一的关系，来确定用户，然后直接开启服务。采用本发明系统，基于NFC与轻应用的结合，普通用户不需要下载APP，通过手机触碰充电终端即可使用其充电功能，且利用用户的标识来替代传统的登录账号的形式，只要用户的标识已经存在系统，就可以直接启动充电功能，无需注册登录账号，免去了需要网络信号、需要下载APP的繁琐条件，节省了手机端的空间，且操作非常简单，具有较好的通用性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，包括智能手机和充电终端设备，其特征在于，还包括与智能手机、充电终端设备分别无线连接的数据云处理平台；所述智能手机和所述充电终端设备分别设有各自的NFC模块；

2.根据权利要求1所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述智能手机为设有NFC芯片且支持轻应用使用的智能手机。

3.根据权利要求2所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述智能手机还设有标识生成模块，在智能手机和充电终端设备建立NFC连接后，轻应用功能启用，所述智能手机中的操作系统自动唤醒标识生成模块，标识生成模块获取智能手机的硬件信息或软件信息作为用户对应的唯一标识，并将其传输至充电终端设备以及数据云处理平台。

4.根据权利要求1所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述数据云处理平台对智能手机上传的用户唯一标识进行判断，所述数据云处理平台设有对智能手机用户上传的符合充电条件的唯一用户标识进行存储的云端数据库。

5.根据权利要求4所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述充电终端设备还包括：

充电线缆，充电时与车辆充电系统电连接；

轻应用模块，在确定智能手机与充电终端设备建立NFC连接的情况下启用轻应用，将充电终端设备相关信息发送至智能手机，提供智能手机充电服务的查询功能；

6.根据权利要求5所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述充电终端设备相关信息包括但不限于是否可进行充电服务信息、电压等级信息、充电时间和费用数据。

7.根据权利要求3所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述标识生成模块将智能手机的硬件信息或软件信息加上标识因子，通过加密算法生成用户对应的唯一标识并存储至钥匙串中，当轻应用功能启用时，通过无线通信模块将用户对应的唯一标识传递至充电终端设备以及数据云处理平台。

8.根据权利要求7所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，所述硬件信息包括手机型号、系统版本、运营商信息、运行内存、cpu型号、当前网络环境、IP地址、GPS定位和设备序列号，所述软件信息包括初次启用轻应用的时间，所述标识因子包括时间戳和随机数。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，该系统进行即触即充的充电控制的具体步骤包括：

1)将智能手机触碰充电终端设备，并使二者满足NFC响应条件；

2)智能手机根据充电终端设备反馈的充电终端设备相关信息，查询是否具有对应的充电服务，若查询的到，则进入步骤3)；若不成功则结束服务，进入步骤5)；

3)充电终端设备启动相应服务，通过钥匙串获取用户对应的唯一标识或利用硬件或软件信息，通过加密算法生成用户对应的唯一标识，并基于用户对应的唯一标识查询远端数据库中该用户是否符合条件，若符合条件则直接开启功能，进入步骤4)，否则结束服务，进入步骤5)；

4)自动下发充电指令至充电终端设备，开启充电，若充电完成，则进入步骤5)；

5)结束充电流程。

10.根据权利要求9任一项所述的基于手机端NFC功能的即触即充的充电控制系统，其特征在于，步骤2)中，智能手机和充电终端设备触碰并满足NFC响应条件后，充电终端设备利用轻应用的触发，将充电终端设备相关信息发送至智能手机，智能手机查询到此类信息，且对应的充电终端设备可进行充电服务，则进入步骤3)；若智能手机无法获取充电终端设备发送的充电终端设备相关信息，或获取的充电终端设备相关信息中，表示该充电终端设备目前不具备当下进行充电服务的条件，则执行步骤5)。