CN214670717U - 用于实现物联网支付功能的装置及物联网设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及物联网技术，特别涉及用于实现物联网支付功能的装置。按照本实用新型一个方面的装置包括：中央控制模块，其包含微处理器；与微处理器耦合的近距离无线通信模块；与微处理器耦合的移动通信模块；与微处理器耦合的安全加密芯片；以及与微处理器耦合的控制信号输出电路，其中，微处理器在经近距离无线通信模块从移动终端接收支付账户授权信息之后，使安全加密芯片对支付账户授权信息或交易数据进行加密，经移动通信模块向远程支付服务器发送包含加密信息的支付请求，并且在经移动通信模块从远程服务器接收到完成支付流程的消息之后，向控制信号输出电路发送控制命令以指示其向受控的物联网设备的控制器发送控制信号。

Description

用于实现物联网支付功能的装置及物联网设备

技术领域

本实用新型涉及物联网技术，特别涉及用于实现物联网支付功能的装置。

背景技术

物联网技术的发展在用户体验、市场规模以及产业格局等多个层面给支付行业带来了巨大的变化。目前物联网支付功能主要在新出厂的设备上推广，如应用广泛的配置二维码的设备、日益流行的可穿戴式设备以及新兴的基于主动感知状态而发起支付的设备等。但是数量庞大的存量设备由于其开发研制的时间早于物联网的兴起，当时并未将支付功能考虑在内。由于这些存量设备还将经历很长的使用期才会被淘汰，因此将阻滞物联网支付的推广应用进程。另一方面，如果要加速存量设备的替换进程，则又将面临居高不下的投资成本。

因此一种能够低成本地将存量设备升级为具有支付功能的物联网设备的技术方案是迫切需要的。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于物联网支付功能的装置，其具有与物联网设备良好的适配性和较低的制造成本。

按照本实用新型一个方面的用于实现物联网支付功能的装置包括：

中央控制模块，其包含微处理器；

与所述微处理器耦合的近距离无线通信模块；

与所述微处理器耦合的移动通信模块；

与所述微处理器耦合的安全加密芯片；以及

与所述微处理器耦合的控制信号输出电路，

其中，所述微处理器在经所述近距离无线通信模块从移动终端接收支付账户授权信息之后，向所述安全加密芯片发送控制命令以指示其对支付账户授权信息或交易数据进行加密，经所述移动通信模块向远程支付服务器发送包含加密的支付账户授权信息或交易数据的支付请求，并且在经所述移动通信模块从所述远程服务器接收到完成支付流程的消息之后，向所述控制信号输出电路发送控制命令以指示其向受控的物联网设备的控制器发送控制信号。

按照本实用新型另一个方面的用于实现物联网支付功能的装置包括：

中央控制模块，其包含微处理器；

与所述微处理器耦合的近距离无线通信模块；

与所述微处理器耦合的移动通信模块；

与所述微处理器耦合的安全加密芯片；

与所述微处理器耦合的传感器信号接收电路；以及

与所述微处理器耦合的控制信号输出电路，

其中，所述传感器信号接收电路在接收到传感器信号之后，通过向所述微处理器发送触发信号使所述微处理器向所述安全加密芯片发送控制命令，以指示其对支付账户授权信息或交易数据进行加密，经所述移动通信模块向远程支付服务器发送包含加密的支付账户授权信息或交易数据的支付请求，并且在经所述移动通信模块从所述远程服务器接收到完成支付流程的消息之后，向所述控制信号输出电路发送控制命令以指示其向受控的物联网设备的控制器发送控制信号。

可选地，在上述装置中，所述微处理器为嵌入式微处理器，其与所述控制信号输出电路集成在一起。

可选地，在上述装置中，所述近距离无线通信模块包括蓝牙芯片和近场通信芯片中的至少一种。

可选地，在上述装置中，所述移动终端为手机、平板电脑、可穿戴设备和笔记本电脑中的一种。

可选地，在上述装置中，所述中央控制模块还包含与所述微处理器耦合的存储器，其配置为存储支付账户授权信息，所述支付账户授权信息包括支付授权的限定次数和/或支付授权的有效期。

可选地，在上述装置中，所述微处理器配置为响应于所述触发信号，基于所述支付账户授权信息确定支付授权是否有效，并且在确定支付授权有效时向所述安全加密芯片发送所述控制命令。

本实用新型的另一个目的是提供一种包含：

控制器；以及

上述用于物联网支付功能的装置的物联网设备，其与所述控制器耦合。

可选地，上述物联网设备为家用电器和办公设备中的一种。

当采用按照本实用新型的一个或多个实施例的用于物联网支付功能的装置时，通过简单的改造即可将旧的物联网设备升级为具备物联网支付功能，由于不再需要额外的设备投资，因而避免了资源浪费。进一步地，当移动终端为手机时，可以基于用户已有的手机账户进行支付授权，这避免了新账户体系的建立。再者，当用于物联网支付功能的装置包含传感器信号接收电路时，支付流程既可以由用户通过移动终端发起，也可以由物联网设备的状态变化自动触发，因而丰富了应用场景并且提供了很好的灵活性。

附图说明

本实用新型的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括：

图1为按照本实用新型的一个实施例的用于实现物联网支付功能的装置。

图2为图1所示的中央控制模块的示例性电路原理图。

图3为图1所示近距离无线通信模块的示例性电路原理图。

图4为图1所示移动通信模块的示例性电路原理图。

图5为图1所示安全加密芯片的示例性电路原理图。

图6为图1所示的控制信号输出电路的示例性电路原理图。

图7为图1所示用于实现物联网支付功能的装置的工作原理示意图。

图8为按照本实用新型的另一个实施例的用于实现物联网支付功能的装置。

图9为图8所示的传感器信号接收电路850的示例性电路原理图。

图10为图8所示用于实现物联网支付功能的装置的工作原理示意图。

图11为按照本实用新型另一个实施例的物联网设备的示意框图。

具体实施方式

下面参照其中图示了本实用新型示意性实施例的附图更为全面地说明本实用新型。但本实用新型可以按不同形式来实现，而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的上述各实施例旨在使本文的披露全面完整，以将本实用新型的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。

在本说明书中，诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。

诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。

以下借助附图描述本实用新型的实施例。

图1为按照本实用新型的一个实施例的用于实现物联网支付功能的装置。

图1所示的用于实现物联网支付功能的装置100包括中央控制模块110、近距离无线通信模块120、移动通信模块130、安全加密芯片 140和控制信号输出电路150。

中央控制模块110负责物联网支付处理过程中的信号处理和逻辑控制，其包含微处理器、与微处理器耦合的存储器以及外围辅助电路。可选地，微处理器可以采用嵌入式微处理器。

图2为图1所示的中央控制模块的示例性电路原理图。如图2所示，中央控制模块110包括微处理器U103A、U103B和U103C以及相应的外围辅助电路。可选地，微处理器U103A、U103B和U103C 可选用型号为STM32F407ZGT6的处理器。

近距离无线通信模块120与中央控制模块110的微处理器耦合，其作为与移动终端20(例如手机、平板电脑、可穿戴设备(如智能手环、智能手表和智能眼镜等)和笔记本电脑等)的通信模块，负责与移动终端20进行无线交互以获取支付账户授权信息和/或交易数据。可选地，近距离无线通信模块120包含蓝牙芯片和近场通信芯片中的至少一种。此外，可选地，近距离无线通信模块120还包含显示屏以显示中央控制模块110生成的二维码等信息以供用户扫码。

图3为图1所示近距离无线通信模块的示例性电路原理图。如图 3所示，近距离无线通信模块120包括蓝牙芯片U400和近场通信芯片401以及相应的外围辅助电路。可选地，蓝牙芯片U400可选用型号为DA14580的集成电路芯片，并且近场通信芯片401可选用型号为PN352的集成电路芯片。

移动通信模块130与中央控制模块110的微处理器耦合，其作为提供访问移动通信系统或蜂窝通信系统功能的通信模块，负责装置10 与云端支付平台的远程服务器之间的信息交互。

图4为图1所示移动通信模块的示例性电路原理图。如图4所示，移动通信模块包括4G通信芯片以及相应的外围辅助电路。可选地， 4G通信芯片可选用型号为SIM7100的集成电路芯片。此外，可选地，移动通信模块130还包含与4G芯片耦合的SIM卡，其内存储用户的身份信息。

安全加密芯片140与中央控制模块110的微处理器耦合，其负责对支付账户授权信息或交易数据进行加密。可选地，安全加密芯片140 还负责权限(例如固件更新和收款账户绑定等)的控制。

图5为图1所示安全加密芯片的示例性电路原理图。可选地，安全加密芯片可选用型号为TF32A09的集成电路芯片。

控制信号输出电路150与中央控制模块110的微处理器耦合，其负责向物联网设备(例如诸如冰箱、电视机、空调、热水器、烤箱和扫地机器人之类的家用电器和诸如打印机、投影仪和粉碎机之类的办公设备)的控制器输出控制信号，控制信号的例子包括但不限于硬件信号(例如高低电平、PWM电平)或通信信号(例如基于串行或并行总线协议的信号)。可选地，控制信号输出电路150可以与中央控制模块110集成在一起。

图6为图1所示的控制信号输出电路150的示例性电路原理图。如图6所示，控制信号输出电路150包含光电耦合电路单元，其将中央控制模块110的微处理器输出的控制信号转换为适于物联网设备接收的控制信号。

图7为图1所示用于实现物联网支付功能的装置的工作原理示意图。示例性地，每个装置都预先与特定的收款账户建立绑定关系。可选地，这种绑定关系可以在装置制造时设定，也可以由用户自行设定。

如图7所示，在步骤701，近距离无线通信模块120从移动终端 20(例如手机)接收支付账户授权信息和交易数据。随后在步骤702，中央控制模块110在接收到近距离无线通信模块120转发的支付账户授权信息后，将支付账户授权信息和交易数据发送给安全加密芯片 140，由后者对支付账户授权信息和交易数据进行加密处理；在完成加密处理后，中央控制模块110生成支付请求的报文，该报文包含经过加密处理的支付账户授权信息和交易数据。随后进入步骤703，中央控制模块110经移动通信模块130将生成的报文发送给远程服务器 30，通过经移动通信模块130与远程服务器之间进行的交互过程以执行支付流程。接着，在步骤704，当中央控制模块110经移动通信模块130从远程服务器30接收到完成支付流程的消息后，向控制信号输出电路150发送控制命令以指示其向受控的物联网设备40的控制器发送控制信号。

图8为按照本实用新型的另一个实施例的用于实现物联网支付功能的装置。

图8所示的用于实现物联网支付功能的装置800包括中央控制模块810、近距离无线通信模块820、移动通信模块830、安全加密芯片 840、传感器信号接收电路850和控制信号输出电路860。

中央控制模块810负责物联网支付处理过程中的信号处理和逻辑控制，其包含微处理器、与微处理器耦合的存储器以及外围辅助电路。可选地，微处理器可以采用嵌入式微处理器。示例性地，中央控制模块810可以采用具有图2所示结构的电路实现。

近距离无线通信模块820与中央控制模块810的微处理器耦合，其作为与移动终端(例如手机、平板电脑、可穿戴设备(如智能手环、智能手表和智能眼镜等)和笔记本电脑等)的通信模块，负责与移动终端进行无线交互以获取支付账户授权信息和/或交易数据。可选地，近距离无线通信模块820包含蓝牙芯片和近场通信芯片中的至少一种。此外，可选地，近距离无线通信模块820还包含显示屏以显示中央控制模块810生成的二维码等信息以供用户扫码。示例性地，近距离无线通信模块820可以采用具有图3所示结构的电路实现。

移动通信模块830与中央控制模块810的微处理器耦合，其作为提供访问移动通信系统或蜂窝通信系统功能的通信模块，负责装置 800与云端支付平台的远程服务器之间的信息交互。示例性地，移动通信模块830可采用具有图4所示结构的电路实现。

安全加密芯片840与中央控制模块810的微处理器耦合，其负责对支付账户授权信息或交易数据进行加密。可选地，安全加密芯片840 还负责权限(例如固件更新和收款账户绑定等)的控制。示例性地，可以采用图5所示的芯片作为安全加密芯片。

传感器信号接收电路850与中央控制模块810的微处理器耦合，其负责接收来自传感器的感测信号并将接收的感测信号输出至中央控制模块810。

图9为图8所示的传感器信号接收电路850的示例性电路原理图。如图9所示，传感器信号接收电路850包含光电耦合电路单元，其将传感器输出的感测信号转换为适于中央控制模块110的微处理器接收的信号。

控制信号输出电路860与中央控制模块810的微处理器耦合，其负责向物联网设备(例如诸如冰箱、电视机、空调、热水器、烤箱、空气净化器和扫地机器人之类的家用电器和诸如打印机、复印机、投影仪和粉碎机之类的办公设备)的控制器输出控制信号，控制信号的例子包括但不限于硬件信号(例如高低电平、PWM电平)或通信信号(例如基于串行或并行总线协议的信号)。示例性地，控制信号输出电路850可以采用具有图6所示结构的电路实现。

在本实施例中，可选地，传感器信号接收电路850和控制信号输出电路860可以与中央控制模块110集成在一起。

图10为图8所示用于实现物联网支付功能的装置的工作原理示意图。示例性地，装置800预先与特定的收款账户建立绑定关系。可选地，这种绑定关系可以在装置制造时设定，也可以由用户自行设定。此外，可选地，传感器信号接收电路具有可配置能力，可根据传感器的类型设置不同的参数以接收相应的输入信号。传感器可以是感知物联网状态的各种传感器，其例如包括但不限于空气净化器的滤芯传感器、打印机的纸张计数器和复印机的硒鼓墨粉量传感器等。

如图10所示，在步骤1001，近距离无线通信模块820从移动终端20(例如手机)接收支付账户授权信息。可选地，支付账户授权信息存储于中央控制模块810的存储器内。由此，当经传感器信号接收电路850从传感器50接收的传感器信号指示需要为购买服务或商品(例如打印纸、硒鼓和滤芯等)而执行支付操作时，中央控制模块810 可以在获得用户预先授权的情况下自动启动支付流程。在本实施例中，可选地，支付账户授权信息例如可包括支付授权(例如装置800允许发起支付流程的授权)的限定次数和/或支付授权的有效期。

随后在步骤1002，中央控制模块810接收到传感器信号接收电路 850转发的物联网设备状态信息。接着进入步骤1003，中央控制模块 810响应于物联网设备状态信息，根据支付账户授权信息确定支付授权是否有效(例如支付授权的已使用次数未超过限定次数或当前仍然处于支付授权的有效期内)，如果支付授权有效，则将支付账户授权信息和交易数据发送给安全加密芯片840，由后者对支付账户授权信息和交易数据进行加密处理；在完成加密处理后，中央控制模块810 生成支付请求的报文，该报文包含经过加密处理的支付账户授权信息和交易数据。随后进入步骤1004，中央控制模块810经移动通信模块830将生成的报文发送给远程服务器30，通过经移动通信模块830与远程服务器30之间进行的交互以执行支付流程。接着，在步骤1005 中，当中央控制模块810经移动通信模块830从远程服务器30接收到完成支付流程的消息后，向控制信号输出电路860发送控制命令以指示其向受控的物联网设备40的控制器发送控制信号。

图11为按照本实用新型另一个实施例的物联网设备的示意框图。

示例性地，图11所示的物联网设备1100为存量设备，其在出厂时未配备提供支付功能的装置。在本实施例中，该物联网设备1100 包含控制器1110以外，还增设与控制器1110耦合的物联网支付模块1120。优选地，可以采用图1和8所示的装置来实施该物联网支付模块。

提供本文中提出的实施例和示例，以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例，并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本实用新型。但是，本领域的技术人员将会知道，仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本实用新型的各个方面或者将本实用新型局限于所公开的精确形式。

鉴于以上所述，本公开的范围通过以下权利要求书来确定。

Claims (11)

1.一种用于实现物联网支付功能的装置，其特征在于，包括：

中央控制模块，其包含微处理器；

与所述微处理器耦合的近距离无线通信模块；

与所述微处理器耦合的移动通信模块；

与所述微处理器耦合的安全加密芯片；以及

与所述微处理器耦合的控制信号输出电路，

其中，所述微处理器在经所述近距离无线通信模块从移动终端接收支付账户授权信息之后，向所述安全加密芯片发送控制命令以指示其对支付账户授权信息或交易数据进行加密，经所述移动通信模块向远程支付服务器发送包含加密的支付账户授权信息或交易数据的支付请求，并且在经所述移动通信模块从远程服务器接收到完成支付流程的消息之后，向所述控制信号输出电路发送控制命令以指示其向受控的物联网设备的控制器发送控制信号。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述微处理器为嵌入式微处理器，其与所述控制信号输出电路集成在一起。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述近距离无线通信模块包括蓝牙芯片和近场通信芯片中的至少一种。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述移动终端为手机、平板电脑、可穿戴设备和笔记本电脑中的一种。

5.一种用于实现物联网支付功能的装置，其特征在于，包括：

中央控制模块，其包含微处理器；

与所述微处理器耦合的近距离无线通信模块；

与所述微处理器耦合的移动通信模块；

与所述微处理器耦合的安全加密芯片；

与所述微处理器耦合的传感器信号接收电路；以及

与所述微处理器耦合的控制信号输出电路，

其中，所述传感器信号接收电路在接收到传感器信号之后，通过向所述微处理器发送触发信号使所述微处理器向所述安全加密芯片发送控制命令，以指示其对支付账户授权信息或交易数据进行加密，经所述移动通信模块向远程支付服务器发送包含加密的支付账户授权信息或交易数据的支付请求，并且在经所述移动通信模块从远程服务器接收到完成支付流程的消息之后，向所述控制信号输出电路发送控制命令以指示其向受控的物联网设备的控制器发送控制信号。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述中央控制模块还包含与所述微处理器耦合的存储器，其配置为存储支付账户授权信息，所述支付账户授权信息包括支付授权的限定次数和/或支付授权的有效期。

7.如权利要求6所述的装置，其中，所述微处理器配置为响应于所述触发信号，基于所述支付账户授权信息确定所述支付授权是否有效，并且在确定所述支付授权有效时向所述安全加密芯片发送所述控制命令。

8.如权利要求5所述的装置，其中，所述微处理器为嵌入式微处理器，其与所述传感器信号接收电路和控制信号输出电路中的至少一个集成在一起。

9.如权利要求5所述的装置，其中，所述近距离无线通信模块包括蓝牙芯片和近场通信芯片中的至少一种。

10.一种物联网设备，包括：

控制器；以及

如权利要求1-9中任意一项所述的用于实现物联网支付功能的装置，其与所述控制器耦合。

11.如权利要求10所述的物联网设备，其中，所述物联网设备为家用电器和办公设备中的一种。

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