IT202100003896A1 - Sistemi e metodi di validazione titoli di trasporto di tipo account based in modalita’ ottica mediante codici qr variabili - Google Patents

Description

Domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo

?SISTEMI E METODI DI VALIDAZIONE TITOLI DI TRASPORTO DI TIPO ACCOUNT BASED IN MODALITA? OTTICA MEDIANTE CODICI QR VARIABILI?

Campo dell?invenzione

La presente invenzione si riferisce a un sistema per la gestione di titoli di viaggio del trasporto pubblico basato sull?impiego della tecnologia a lettura ottica di codici a barre bidimensionali (QR-code) di tipo variabile.

Stato della tecnica

Sono attualmente disponibili diverse soluzioni note per la validazione di titoli di viaggio. Ad esempio ? possibile acquistare in anticipo dei titoli di viaggio che sono poi resi disponibili sul telefono cellulare o smartphone dell?utente, che li potr? quindi utilizzare e validare all?occorrenza.

Sono note nella tecnica diverse soluzioni per ottenere la validazione di un titolo di viaggio precedentemente acquistato dall?utente.

Una prima modalit? prevede la validazione direttamente sul telefono cellulare dell?utente, il quale seleziona uno dei titoli di viaggio che ha precedentemente acquistato e di cui ha la disponibilit? e lo valida o in modo automatico selezionando il titolo e ?timbrandolo? virtualmente tramite una APP sul suo smartphone oppure avvicinando il telefono cellulare ad un validatore che per mezzo della tecnologia NFC valida il titolo di viaggio selezionato.

In alternativa per validare un titolo di viaggio a bordo del veicolo ? possibile inquadrare con la fotocamera dello smartphone un codice QR statico stampato sul validatore o nelle sue vicinanze.

Una ulteriore modalit? di convalida prevede invece che sia il validatore di bordo a leggere il QR code relativo ad un titolo di viaggio che viene mostrato dall?utente sullo schermo del telefono cellulare, in modo che il sistema a bordo possa controllare, attivare e validare il titolo di viaggio tramite connessione con il centro.

Come gi? detto, alcuni dei sistemi di bigliettazione pi? evoluti prevedono l?utilizzo di titoli di viaggio basati su meccanismi di tipo Account Based (validazione al centro) utilizzando, ad esempio, lo smartphone dell?utente per inquadrare un codice QR statico opportunamente posizionato a bordo mezzo (ad esempio in prossimit? del validatore di titoli) e, a seguito di tale lettura, una apposita APP presente sullo smartphone dell?utente procede col richiedere la validazione di un titolo in modalit? Account Based al centro utilizzando il contenuto del codice QR statico letto sul mezzo per localizzare la validazione stessa.

Ad esempio il codice QR letto dallo smartphone potrebbe contenere i dati del veicolo (come ad esempio il nome dell?azienda di trasporto e il numero sociale del mezzo in questione) e un servizio dedicato al centro potrebbe incrociare tali informazioni, con i dati di localizzazione del veicolo in questione disponibili di solito centralmente nei sistemi di monitoraggio della flotta, detti AVM - Automatic Vehicle Monitoring. L'Automatic Vehicle Monitoring o AVM, ? un sistema che consente di monitorare diverse grandezze relative ai veicoli in movimento (come la posizione attuale, il percorso, la velocit?, e la diagnostica dei componenti meccanici). L'Automatic Vehicle Monitoring ? un sistema impiegato nella maggior parte dei casi per la gestione di veicoli delle flotte di trasporto pubblico locale o di flotte di veicoli di trasporto merci.

I sistemi di Automatic Vehicle Monitoring nell'ambito del trasporto pubblico locale effettuano anche il monitoraggio del servizio esercitato dal veicolo (in forma di singoli turni del mezzo). In ogni caso l'Automatic Vehicle Monitoring AVM si basa sulla tecnologia AVL - Automatic Vehicle Location, che ? il sotto sistema che si occupa della telelocalizzazione dei veicoli (tipicamente utilizzando un sistema di navigazione satellitare quale ad esempio il GPS ? Global Positioning System). L'Automatic Vehicle Location ? quindi una componente dei sistemi di monitoraggio automatico dei veicoli o flotte di veicoli.

I dati di posizione sono usati dai servizi di validazione al centro per capire dove si trova il mezzo in quel momento e quindi procedere con la validazione corretta del titolo di viaggio in modalit? Account Based.

In questi sistemi il codice QR, contenente le informazioni di contesto ed istallato a bordo mezzo o nei pressi di un varco di ingresso (ad esempio all?ingresso di una metropolitana) ? del tutto passivo e statico. Di solito si tratta di un semplice adesivo. Questa caratteristica di passivit? e staticit? non permette di avviare azioni a seguito della validazione stessa come, ad esempio, emettere un segnale acustico e/o visivo a bordo mezzo oppure di procedere con l?apertura di un varco e/o di un tornello. Si pensi ad esempio ad un varco della metropolitana, in questo caso l?azione di convalida effettuata dall?utente al centro non sarebbe recepita dal varco che rimarrebbe quindi chiuso. Lo stesso scenario ? applicabile, in generale, a tutti i casi ove sia presente un varco di accesso non presidiato.

Oltre al problema segnalato sopra, il codice QR statico posizionato a bordo mezzo potrebbe anche essere soggetto ad un utilizzo fraudolento in quanto esso pu? essere fotografato dall?utente stesso in salita o da un suo complice ed utilizzato poi per validare un titolo di viaggio in un secondo momento solo a seguito della salita sul mezzo di un controllore. Per cui se il controllore non sale sul mezzo, l?utente non effettua la validazione ?reale? del titolo di viaggio, ma esegue solo una fotografia del codice QR statico e quindi il titolo di viaggio Account Based non viene consumato e resta valido per il prossimo viaggio.

Oltre all?impiego del sistema ivi descritto per una funzione di validazione Account Based, esso ? utilizzabile in un contesto di info-mobilit? a bordo mezzo dove, di solito, sono presenti e disponibili delle funzioni dette di info-mobilit? personalizzata per l?utente che per? richiedono una connessione costante con i sistemi centrali che hanno le informazioni necessarie. Ad esempio possiamo ricordare tra i dati di infomobilit? personale l?essere avvertiti dal proprio smartphone quando siamo giunti alla fermata di discesa lungo il percorso selezionato, informazioni circa il tempo mancante alla fine del nostro viaggio, eventuali trasbordi disponibili nella fermata di fine corsa e le informazioni circa i mezzi che stanno arrivando a tale fermata, etc. Questo tipo di applicazioni sono oggi disponibili in tempo reale sullo smartphone dell?utente se e solo se esiste una connessione dati diretta tra lo smartphone dell?utente ed i sistemi centrali della compagnia di trasporto stessa che possiedono tali informazioni ed inoltre anche il mezzo deve costantemente informare la propria centrale AVM del suo stato (posizione, prossima fermata, etc.).

Questo scambio dati tra lo smartphone utente e i server della compagnia di trasporto non sempre ? possibile sia per questioni di sicurezza informatica che per una possibile mancanza temporanea del segnale di connessione dati in una data zona non coperta dalla rete radiomobile. Anche il mezzo pu? avere problemi di connettivit? radiomobile e/o zone di assenza di segnale radiomobile, specialmente nel caso di linee che effettuano un percorso extraurbano o montano.

Un terzo possibile impiego ? quello di utilizzo dei codici QR variabili per l?invio di comandi al mezzo e/o per la richiesta di dati diagnostici del mezzo stesso. Per tale scopo ? possibile, utilizzando solamente un canale di comunicazione ottica, scambiare informazioni (quindi instaurare un protocollo di comunicazione ottica) tra il device stesso e un palmare o smartphone utente senza dover installare e/o attivare a bordo altri canali di tipo wireless o wired. Tramite questo scambio dati ? possibile, per il tecnico e/o controllore, inviare comandi all?apparato e da questo eventualmente al mezzo e ricevere quindi le risposte appropriate.

Sommario dell?invenzione

La soluzione qui proposta prevede l?impiego di un apparato validatore dotato di un ricevitore GPS per conoscere la posizione, la data e l?ora esatta. L?apparato validatore ? dotato di un display grafico sul quale viene mostrato un primo codice QR variabile aggiornato periodicamente a intervalli temporali prestabiliti e/o secondo regole preimpostate. Il primo codice QR variabile ? generato dinamicamente dall?apparato validatore e contiene al suo interno informazioni relative ad un identificativo univoco associato all?apparato validatore, la data e l?ora dell?ultimo aggiornamento del primo codice QR variabile, e la posizione GPS all?ultimo aggiornamento.

In varie forme di attuazione l?apparato validatore comprende mezzi per una connessione dati in cui tale connessione pu? essere utilizzata nella modalit? di funzionamento connected mode.

Preferibilmente l?apparato validatore comprende una video-camera in grado di leggere codici QR variabili, e/o un?antenna BLE in grado di ricevere le stesse informazioni tramite un messaggio BLE.In alcune forme di realizzazione l?apparato validatore comprende un avvisatore ottico/acustico per l?emissione di avvisi ottici/acustici all?utente.

La soluzione qui descritta protegge un sistema di validazione di titoli di viaggio di tipo Account Based, comprendente un apparato validatore secondo la presente invenzione, un sistema centrale di bigliettazione che effettua la validazione del titolo di viaggio, e un dispositivo utente come uno smartphone dotato di una video camera per inquadrare il primo codice QR variabile generato e visualizzato dall?apparato validatore. Il primo codice QR variabile serve per validare i titoli di viaggio virtuali precaricati sullo smartphone, e lo smartphone ? atto ad inviare con la propria connessione dati i dati contenuti nel primo codice QR variabile al sistema centrale di bigliettazione. Preferibilmente la validazione non prevede nessuna connessione dati tra l?apparato validatore ed il sistema centrale di bigliettazione che detiene le informazioni necessarie per il controllo del titolo di viaggio dell?utente.

In forme di attuazione il sistema centrale di bigliettazione genera un secondo codice QR variabile che deve essere mostrato sul display dello smartphone per essere riletto dall?apparato validatore per avere una conferma diretta di avvenuta validazione e quindi procedere con l?apertura di un varco, barriera o tornello. In alternativa alla lettura ottica il secondo QR code pu? essere inviato dalla APP al l?apparato validatore utilizzando un pacchetto BLE (Bluetooth Low Enegy) come descritto nel prosieguo del documento.

? possibile prevedere che l?apparato validatore sia dotato di una connessione dati locale tramite la quale ? connesso ad un varco e/o tornello esterno per abilitare il passaggio utente nel caso di validazione con esito positivo.

Preferibilmente il primo codice QR variabile viene firmato con la chiave privata dell?apparato validatore stesso per garantire la sua autenticit?.

? inoltre prevista una funzione di info-mobilit? locale al mezzo su cui l?apparato validatore ? montato, in cui la funzione di info-mobilit? ? basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite i codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo e uno smartphone utente, senza richiedere la presenza di un sistema centrale terzo o l?utilizzo di una connessione di tipo wireless (o simile) tra lo smartphone ed il mezzo. Il sistema di validazione permette una funzione di invio comandi e/o richiesta di informazioni diagnostiche al mezzo su cui l?apparato validatore ? montato basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite i codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo e uno smartphone utente.

La soluzione qui proposta ? relativa anche ad un corrispondente metodo di validazione di titoli di viaggio di tipo Account Based.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

La soluzione qui descritta si basa sulla tecnologia della lettura ottica di codici a barre bidimensionali (QR-code). La soluzione prevede l?impiego di uno smartphone in possesso del viaggiatore e su cui sono resi disponibili uno o pi? titoli di viaggio validi acquistati in precedenza.

La soluzione qui proposta si basa sulla tecnologia di processo al centro dei titoli di viaggio, soluzione nota come Account Based Ticketing (ABT).

Il sistema di validazione prevede un nuovo apparato validatore montato a bordo di ogni mezzo del servizio di trasporto pubblico, in cui tale apparato validatore ? in grado di generare a scadenze temporali preimpostate un diverso QR code, ovvero un QR code dinamico, e visualizzarlo per un intervallo di tempo prestabilito. Tale QR code, oltre a contenere l?identificativo del mezzo o simile, racchiude al suo interno le informazioni temporali e di localizzazione, ovvero la data, l?ora e la posizione calcolata per mezzo del GPS contenuto nell?apparato validatore. In particolare tale QR code deve essere utilizzato per validare il titolo di viaggio ed ha una durata temporale ridotta, in modo da evitare eventuali frodi. In particolare, la validazione al centro prevede che l?utente viaggiatore abbia a disposizione sul suo telefono smartphone titoli di viaggio validi da poter utilizzare, e nel momento in cui l?utente inquadra con il suo smartphone il codice QR generato e visualizzato dal validatore, il centro effettua la validazione del titolo di viaggia, dopo aver controllato che le informazioni del codice QR inquadrato siano corrette, in particolare la data/ora di ultimo aggiornamento del QR code.

Il sistema proposto si pone come complemento ideale di sistemi gi? oggi esistenti e diffusi, che prevedono l?acquisto di titoli di viaggio tramite smartphone e la loro convalida in diverse maniere che non offrono per? caratteristiche soddisfacenti. Essi prevedono infatti o di non usare apparati di bordo, quindi con livelli di sicurezza modestissimi ed elevata possibilit? di evasione, o implicano l?impiego di apparati di bordo di tipo tradizionale e/o costoso. Il sistema di acquisto dei titoli di viaggio non costituisce quindi in s? parte della presente invenzione, ma solo la modalit? di convalida a bordo (ed eventualmente di verifica da parte dei controllori) ed ? quindi impiegabile anche da parte di sistemi di terzi.

Lo smartphone del viaggiatore deve essere quindi dotato, come avviene di regola, di un?apposita APP che permette l?acquisto del titolo di viaggio desiderato in anticipo rispetto al viaggio stesso. Questa APP verrebbe quindi integrata con le funzionalit? derivanti dal sistema qui descritto, ad esempio attraverso la fornitura di librerie software e servizi telematici. Il processo indicato pu? avvenire comunque secondo diversi scenari di utilizzo o schemi, tutti quanti oggetto dell?invenzione, ancorch? quando in precedenza eseguiti in maniera differente.

Nella APP scaricata sullo smartphone ? possibile integrare un algoritmo di ?image sharpening? dedicato e basato su tecniche di intelligenza artificiale (AI). Tale algoritmo da usare nella APP utente, sar? in cascata tra la lettura l?immagine dalla camera utente (che potrebbe avere una risoluzione non molto elevata) e l?ingresso all?algoritmo che riconosce i QR code. In questo modo ? possibile ottenere una correzione dell?immagine per ottenere una maggiore qualit? e nitidezza dell?immagine acquisita.

L?apparato validatore pu? visualizzare, sullo schermo di cui ? dotato, un QR-code contenente varie informazioni, in chiaro o in forma codificata, quali ad esempio, il proprio identificativo o quello del mezzo (o del varco), ora, data, codici di posizione geografica, fermata attuale (o ultima fermata effettuata), numero del mezzo e altre ancora, per rendere possibile la lettura delle informazioni medesime allo smartphone.

In varie forme di attuazione l?apparato validatore proposto pu? inoltre, a sua volta, effettuare la lettura ottica di un QR-code o ricevere il QR-code tramite un apposito messaggio BLE, in cui il QR-code corrispondente al titolo di viaggio acquistato dallo schermo dello smartphone a valle dell?evento di convalida. Per permettere questa operazione, il QR-code dinamico, presente sullo schermo dello smartphone a valle dell?operazione di validazione al centro, viene creato inserendo in esso sia informazioni riguardanti la validazione stessa del titolo di viaggio in possesso all?utente, che informazioni lette, prima della validazione, dalla APP sullo smartphone utente sull?apparato validatore prima dell?operazione di convalida stessa per evitare frodi.

In alternativa o in parallelo alla gestione ottica ? prevista la trasmissione del secondo codice QR variabile (ovvero quello che rilascia il server centrale) in modalit? BT ?broadcast?.

In varie forme di attuazione ? possibile prevedere in alternativa o in aggiunta alla lettura ottica del QR code di risposta anche la lettura tramite il canale BLE (BT low energy) in modalit? uno a molti.

Questa esigenza nasce dal fatto che non potrebbe essere molto agevole, per l?utente a bordo, tenere fermo lo smartphone davanti alla telecamera del dispositivo di lettura ovvero dell?apparato validatore.

In pratica la APP scaricata dall?utente sullo smartphone potr? inviare il codice QR (o meglio il suo contenuto binario) all?apparato validatore anche via BLE in alternativa (o in unione) alla lettura ottica.

Lo scambio di informazioni avviene in modalit? broadcast (uno a molti) senza la creazione di un canale privato BLE (BLE peer to peer) tra APP e apparato validatore.

Per evitare che tutti gli apparati validatori nelle vicinanze o sul mezzo ?diano un OK? alla ricezione del pacchetto BLE, essi ricercano tra i dati del codice QR inviato (o binario equivalente) e ricevuto in BLE il proprio identificativo IDVAL, e in questo modo solo l?apparato validatore a cui corrisponde l?IDVAL della risposta la legge e la interpreta, tutti gli altri apparati validatori nelle vicinanze la ignorano (ovvero scartano il pacchetto BLE ricevuto).

Da questo punto in poi le due soluzioni con lettura ottica del codice QR in risposta e con ricezione degli stessi dati in modalit? BLE coincidono perfettamente.

Questa ?doppia modalit??, ovvero solo ottico e ottico+BLE pu? essere applicata anche per la variante ?invio comando al mezzo?.

In questo caso il terminale del controllore o del manutentore legge un codice QR dall?apparato validatore come prima, ma il comando per l?apparato validatore viene spedito in BLE (sempre uno a molti) in alternativa alla rilettura ottica.Tali informazioni, legate tra loro da un?operazione di firma dei dati, sono poi utilizzate dall?apparato validatore per decidere se deve o meno confermare l?avvenuta validazione del titolo su smartphone in tale contesto (data/ora, posizione, linea, mezzo, etc.) e quindi, eventualmente, aprire un varco di accesso o un tornello per consentire l?ingresso del viaggiatore. Si noti che il validatore a bordo mezzo utilizza i dati di avvenuta validazione forniti dal centro.

Grazie all?impiego dell?apparato validatore, per fare tale analisi (validazione OK o validazione KO), il sistema proposto non ha la necessit? di conoscere le regole di validazione (la validazione infatti la effettua il centro) e/o di essere connesso con il sistema centrale di bigliettazione al quale si integra per scaricare aggiornamenti tariffari. Per riuscire nello scopo, l?apparato validatore oggetto del brevetto genera codici QR variabili creati ad hoc in cui codifica, oltre che il proprio identificativo univoco, l?identificativo del mezzo o del varco al quale appartiene e il ?contesto di validazione? come, ad esempio, la data/ora (aggiornata al minuto ad esempio) e la posizione GPS (Global Positioning System) corrente.

Il sistema prevede che normalmente il canale di comunicazione verso il sistema centrale venga fornito dallo smartphone del viaggiatore. Ciononostante, il sistema prevede comunque la possibilit? opzionale di comunicare autonomamente con il centro.

In accordo al citato modello Account Based Ticketing ABT, la validazione vera e propria viene fatta sul sistema centrale, che riceve le informazioni dallo smartphone dell?utente il quale le ha, a sua volta, lette dal codice QR variabile mostrato sullo schermo dell?apparato validatore e inquadrate tramite la camera interna dello smartphone stesso. Per tale scopo ? possibile sia l?utilizzo della camera frontale che quella posteriore in base allo scenario di convalida previsto (faccia a faccia o con rotazione dello smartphone stesso). Detto sistema centrale potrebbe essere preesistente e fornito da terzi e potr? avvalersi di servizi telematici offerti in tempo reale dal sistema di validazione.

L?apparato di bordo o apparato di validazione verifica che la validazione al centro sia effettivamente avvenuta tramite la lettura, per mezzo della sua fotocamera interna o tramite protocollo BLE, di un secondo codice QR generato questa volta sul sistema centrale di bigliettazione e mostrato dall?utente all?apparato validatore sul display del proprio smartphone. Questo secondo codice QR viene opportunamente codificato e firmato e contiene il risultato della validazione e l?autorizzazione al passaggio su quel validatore. La firma del contenuto del secondo codice QR avviene utilizzando una apposita chiave crittografica appartenete al sistema centrale (chiave privata) a cui corrisponde una chiave pubblica contenuta all?interno dell?apparato stesso. La chiave pubblica del sistema centrale viene utilizzata dall?apparato per la verifica formale della correttezza e autenticit? del secondo codice QR. Questa ?certificazione? del risultato della validazione, oltre ai dati in esso contenuti, permettono sia di evitare frodi dovute all?alterazione mirata dei codici QR su smartphone che da utilizzi ripetuti dello stesso codice sullo stesso apparato o su altri apparati (funzione di anti pass-back) come vedremo in seguito.

La possibilit? di verificare con certezza l?esito della validazione permette all?apparato validatore, oggetto del presente brevetto, di avvisare opportunamente l?utente e/o il personale viaggiante tramite appositi messaggi e/o segnali acustici e/o di aprire un varco o un tornello ove previsto. Questa ultima caratteristica, ovvero verificare con certezza l?esito della validazione ed aprire un eventuale varco, non ? possibile sugli attuali sistemi basati su codici QR totalmente statici e passivi (ad esempio adesivi). Pur non essendo la funzione principale oggetto del brevetto, questo canale bidirezionale di trasmissione dati basato su tecnologia puramente ottica o ibrida ottica messaggio BLE pu? essere anche utilizzato per avviare una comunicazione bidirezionale tra l?apparato stesso e il device utente (ad esempio uno smartphone o un palmare dedicato) per scambiare dati di info-mobilit? (ad esempio posizione mezzo, linea corrente, prossima fermata, ritardo, etc.) senza che lo smartphone utente sia costretto a contattare server centrali dedicati tramite la propria connessione dati. Per tale motivo questa funzione ? sempre disponibile e funziona anche in assenza di copertura di rete in quanto tali informazioni sono ottenute dall?apparato validatore direttamente dal mezzo o dalla stazione, tramite connessione dati locale e codificate a video in un codice QR opportuno.

Un secondo possibile utilizzo del canale di comunicazione ottica, oltre che per l?infomobilit?, consiste nel permettere l?invio di comandi verso il mezzo (o stazione) e/o la lettura dati diagnostici del mezzo stesso. Anche questo utilizzo viene descritto nei dettagli nel proseguo della descrizione.

Per superare i limiti dovuti alla validazione in modalit? Account Based tramite smartphone utente (o simili) che si auto-localizza tramite un codice QR statico descritto sopra, sono stati quindi creati e sono oggetto di questo brevetto sia un apparato hardware dedicato chiamato apparato validatore che delle metodologie algoritmiche e di comunicazione basate su scambio di immagini di codici QR inquadrate e/o immagini QR messaggi risposta BLE, di volta in volta, dalle rispettive camere o, in alternativa, trasmesse in BLE ovvero quella contenuta all?interno dell?apparato validatore stesso e quella presente nel device utente (vedi telefono smartphone).

L?unione delle caratteristiche dell?apparato validatore in aggiunta ad opportuni algoritmi di generazione e verifica dei codici QR variabili permette quindi di risolvere le principali problematiche dell?arte nota e di ottenere nel contempo un apparato che funziona nella totale sicurezza contro le frodi e senza necessitare obbligatoriamente di una connessione dati con i sistemi centrali per ottenere i dati di avvenuta validazione.

Tale caratteristica innovativa ? dovuta non tanto al fatto di poter installare a bordo mezzo o nei pressi di un varco della metropolitana (o ferrovia) un dispositivo in grado di generare un codice QR con i dati necessari ad auto-localizzare lo smartphone utente (cosa possibile con un semplice adesivo) ma quella di ottenere dal sistema centrale ?la prova? che l?utente possedeva in effetti in quel momento un titolo di viaggio valido e compatibile con il contesto di validazione stesso. Questa certezza, data dagli algoritmi contenuti al centro, autorizza l?apparato ad aprire un varco e/o a segnalare la cosa tramite segnali audio e/o luminosi al personale viaggiante e/o agli utenti stessi (funzione di controllo sociale). La stessa ?prova? di avvenuta validazione in quel contesto ? poi leggibile, a posteriori, dal palmare del controllore che ? quindi in grado di verificare l?avvenuta validazione anche in assenza di comunicazione con il centrale ABT in quanto ha tutte le informazioni necessarie per decidere dentro al QR code salvato nello smartphone utente. Si noti che l?apparato oggetto del presente brevetto non deve essere a conoscenza del titolo posseduto dall?utente, non deve conoscere le regole di validazione e non deve disporre in locale dei dati di tariffazione aggiornati. Questa caratteristica gli permette di non richiedere nessuna connessione dati e/o di subire modifiche software per essere adattato di volta in volta alle modifiche fatte nel corso degli anni al sistema di bigliettazione stesso. Per cui ? una soluzione del tutto generica e stabile nel tempo. Come vedremo pi? nel dettaglio nella descrizione particolareggiata ? infatti il sistema centrale che, a valle di una validazione Account Based avvenuta nella modalit? corretta (titolo valido per tale contesto/luogo) genera un nuovo codice QR firmato che poi viene visualizzato sullo schermo dello smartphone utente e mostrato dall?utente stesso all?apparato validatore oggetto del presente brevetto o, in alternativa, spedito in automatico dalla APP all?apparato validatore in BLE a valle della ricezione dal centro. Tale codice QR generato al centro viene poi letto dal dispositivo validatore e da questo utilizzato per decidere se confermare o meno l?avvenuta validazione e quindi aprire o meno il varco (ove previsto). In particolare si noti che ? solo il sistema centrale che ?entra nel merito? nelle regole di validazione e del titolo di viaggio e non l?apparato validatore oggetto del brevetto che, infatti, si limita solamente a ?prendere atto? dell?avvenuto successo della validazione stessa fatta dal sistema centrale. La stessa verifica che fa il validatore a bordo al momento della validazione, pu? poi essere fatta a posteriori dal controllore, anche se il suo palmare si trova in modalit? ?sconnessa?, ovvero senza la connessione diretta con il centrale ABT. In particolare il controllore, leggendo il QR code dallo smartphone utente ? in grado di stabilire se la validazione sia effettivamente avvenuta, dove ? avvenuta e quando ? avvenuta.

Questa caratteristica innovativa permette di installare degli apparati validatori del tutto ?generici? ed indipendenti dalle regole di bigliettazione in vigore sul mezzo o stazione. Questa caratteristica permette una integrazione facile e veloce con qualsiasi sistema che prevede un qualche accesso basato su credenziali presenti in un sistema centrale. Non ? quindi limitato ai bus o alle metropolitane, ma pu? essere esteso ad altri contesti come, ad esempio, il noleggio di auto o bici, l?attivazione di una colonnina di ricarica elettrica, l?accesso ad un impianto di risalita, etc.

Anche se al suo interno ? disponibile una connessione dati (4G e/o WiFi) ? possibile installare apparati del tutto sconnessi dalla rete (senza SIM) in quanto, per quanto descritto sopra, essi non necessitano di nessuna comunicazione con i sistemi centrali e/o con il mezzo stesso. Nella modalit? ?sconnessa? un apparato di validazione ? in grado di ?certificare? l?avvenuta validazione utilizzando unicamente la chiave pubblica del sistema centrale ed il proprio GPS interno. Su questo ultimo aspetto va notato che il GPS interno, oltre che fornire la posizione GPS, ? in grado di fornire l?orario aggiornato e corretto (quello del GPS stesso) per cui l?apparto validatore non necessita neanche di connessione esterne per ri-sincronizzare il proprio orologio interno.

Per le applicazioni di info-mobilit? qui descritte invece ? previsto l?interfacciamento in locale a bordo tramite le interfacce disponibili sull?apparto stesso. In questo caso l?apparato validatore ? connesso al sistema AVM del mezzo e riceve da questo le informazioni di posizione del mezzo stesso (ad esempio prossima fermata, linea, corsa, ritardo, etc.) queste informazioni sono poi utilizzate dalla APP utente per correlarle con una cartografia al suo interno per informare l?utente stesso. Ad esempio la posizione del mezzo sulla linea, la distanza in spazio e tempo dalla fermata alla quale deve scendere l?utente etc. Tale servizio non prevede che lo smartphone utente sia connesso alla rete dati e funziona quindi anche in modalit? sconnessa. Se poi lo smartphone utente ha la connessione dati attiva ? poi possibile contattare il sistema centrale, fornire a questo le informazioni del mezzo lette dal QR code ed ottenere, dal sistema centrale, informazioni pi? ricche. Ad esempio informazioni sulle coincidenze con altri mezzi nella fermata di discesa. Infatti conoscendo la posizione attuale, il ritardo del mezzo e la fermata di discesa ? possibile, per la APP, stimare la distanza e il tempo mancante alla discesa. Queste due informazioni possono essere usate per calcolare le corrispondenze con altri mezzi/linee.

La soluzione qui descritta copre anche questo tipo di applicazione in quanto l?apparato validatore oggetto del brevetto ? in grado leggere a bordo tali informazioni dagli apparati di bigliettazione e/o AVM e di codificare poi le informazioni stesse all?interno del codice QR stesso che viene aggiornato e mostrato sullo schermo dell?apparato validatore ad istanti opportuni (ad esempio ad ogni cambio fermata oppure ogni tot minuti). In questo scenario proposto lo smartphone utente pu? ottenere le informazioni di info-mobilit? dallo schermo dell?apparato validatore, senza effettuare nessuna comunicazione con i server centrali. Questo permette la fruizione dei dati di info-mobilit? a bordo senza la presenza obbligatoria della copertura della rete radiomobile.

Il sistema oggetto della presente invenzione impiega una combinazione di hardware e software che permette di fornire una soluzione innovativa alle problematiche descritte sopra.

In particolare in questo paragrafo saranno descritti tre possibili scenari di utilizzo della soluzione ovvero: la validazione online di titoli basati su sistemi Account Based (sia in modalit? stand-alone che connessa), la lettura di informazioni di info-mobilit? a bordo mezzo (anche in assenza di connessione radiomobile) e la ricezione di comandi da parte di un palmare e/o smartphone preposto per fini di controllo (ad esempio blocco convalide) e/o di supervisione e/o di diagnostica del mezzo stesso. ? possibile prevedere due tipi di soluzioni a seconda dello scenario di impiego.

Nella soluzione 1 l?utente inquadra il codice QR variabile mostrato sul validatore e il centro lo utilizza per validate il titolo precedentemente acquistato. In questo scenario non ? presente un varco/barriera e sar? il controllore a controllare che l?utente abbia o meno effettivamente validato il titolo. Non ? previsto nella soluzione 1 che l?apparato a bordo rilegga un secondo QR recante l?autorizzazione al passaggio. Nella soluzione 2, che prevede gli stessi passi iniziali della soluzione 1, il centro genera un secondo QR che deve essere riletto in ottico o tramite messaggio BLE dall?apparato validatore a bordo (o dal controllore in un secondo tempo) per avere una conferma di avvenuta validazione e quindi procede con l?apertura del varco/barriera o tornello.

Verr? ora descritto nel dettaglio l?apparato validatore con particolare riferimento alla Figura 1, ad esempio nel caso di un mezzo di superficie.

L?apparato validatore secondo la presente invenzione viene indicato nel suo complesso con il riferimento 1.

L?apparato validatore 1 dispone di un ricevitore GPS, indicato con il riferimento 2, che gli permette di conoscere la sua posizione in autonomia e l?ora esatta.

L?apparato validatore 1 comprende inoltre mezzi per una connessione dati, indicati con il riferimento 3 in cui tale connessione pu? essere utilizzata (modalit? di funzionamento connected mode) oppure no (modalit? di funzionamento stand alone mode).

L?apparato validatore 1 comprende inoltre una foto o video-camera, indicata con il riferimento 4, in grado di leggere codici QR o in alternativa un?antenna BLE 4a in grado di ricevere le stesse informazioni tramite un messaggio BLE.

Inoltre, l?apparato validatore 1 comprende anche un display grafico, indicato con il riferimento 5, sul quale pu? essere mostrato un codice QR variabile e/o un messaggio per l?utente in forma testuale o grafica.

L?apparato validatore 1 dispone inoltre di un avvisatore ottico/acustico, indicato con il riferimento 6 per l?emissione di avvisi ottici/acustici all?utente.

L?apparato validatore 1 comprende inoltre una connessione dati locale digital I/O (Input Output) indicata con il riferimento I/O tramite la quale pu? essere connesso ad un varco e/o tornello esterno,? indicato nell?insieme con il riferimento 8, per abilitare il passaggio utente.

Tale apparato validatore 1 pu? essere montato a bordo di un mezzo M di trasporto pubblico, o pu? essere montato su un varco o tornello 8.

Fa parte degli scenari descritti, anche se non come parte integrante della soluzione, uno smartphone o palmare utente, indicato con il riferimento 9 e un sistema centrale di bigliettazione ?generico?, indicato il riferimento 10. Il sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10 ? quello che ?fisicamente? effettua la validazione del titolo di viaggio. In questa relazione viene posta particolare enfasi su fatto che, il sistema di bigliettazione interfacciato ? totalmente ?esterno? alla soluzione e non fa quindi parte integrante della soluzione proposta. In tal modo la soluzione proposta pu? essere applicata in molti scenari diversi rispetto a quello del trasporto pubblico, come ad esempio: le colonnine di ricarica, i parcheggi, gli impianti sciistici, gli ascensori e le funicolari, il noleggio mezzi, etc.

Per semplicit? espositiva viene descritto sotto lo scenario di validazione di un titolo di viaggio in modalit? Account Based, ovvero con validazione al centro, anche se quanto descritto nel prossimo paragrafo pu? essere applicato anche ai casi sopra. Verr? ora descritto lo scenario di validazione a bordo mezzo di titoli basati su codici QR variabili.

Questo scenario prevede l?utilizzo dell?apparato validatore 1 senza nessuna connessione dati con il sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10 e/o con il mezzo/stazione disponibile. In riferimento alla Figura 1, l?utente avvicina la camera 90 del proprio smartphone 9 (frontale o posteriore) al display 5 dell?apparato validatore 1. Questa azione ? indicata nella Figura 1 con il riferimento 9a. Sul display 5 dell?apparato validatore 1 ? visualizzato un primo codice QR variabile QRV1 aggiornato periodicamente ad intervalli temporali prestabiliti o secondo regole preimpostate, ad esempio una volta al minuto, dall?apparato validatore 1 stesso. Questo primo codice variabile QRV1 contiene al suo interno, tra le altre cose, le seguenti informazioni: identificativo univoco ID associato all?apparato validatore 1, data e ora DATA e TIME dell?ultimo aggiornamento del codice QRV, posizione GPS POSGPS all?ultimo aggiornamento ed, eventualmente, i dati del mezzo M o del varco 8 al quale l?apparato validatore 1 afferisce letti in locale dal mezzo stesso, come ad esempio: linea corrente, corsa effettuata dal mezzo, prossima fermata, direzione di percorrenza, capolinea, etc.

Il codice QRV1, che viene visualizzato sull?apparato validatore 1 viene firmato con la chiave privata PKVAL dell?apparato validatore 1 stesso per garantire la sua autenticit?.

I dati sopra elencati, e contenuti nel primo codice QR variabile QRV1 sono quindi letti dallo smartphone 9 dell?utente tramite camera frontale o posteriore che, con la propria connessione dati, li invia al sistema centrale di bigliettazione 10.

Questa azione ? indicata nella Figura 1 con il riferimento 9b.

In varie forme di attuazione, ad esempio negli scenari a bordo dei mezzi di trasporto, le operazioni di validazione possono a questo punto terminare. In altre forme di attuazione, in cui ? presente un varco o un tornello da aprire si possono avere altri passi descritti qui nel seguito.

Il server centrale 11 del sistema centrale di bigliettazione 10 come prima cosa verifica che il primo codice QRV1 ricevuto dallo smartphone 9 dell?utente sia autentico utilizzando la chiave pubblica PUBKVAL dell?apparato validatore 1 (il suo identificativo ID era nel primo codice QRV1 mostrato dal validatore 1) e, utilizzando gli altri dati sopra (vedi data/ora DATA e TIME di ultimo refresh, posizione GPS POSGPS ed identificativo ID del mezzo/apparato) effettua una validazione in modalit? Account Based estraendo il titolo TITOLO dalla propria base dati (vedere passi 12 e 13).

A seguito di validazione avvenuta con successo, il server centrale 11 produce un secondo codice variabile QRV2 che firma con la propria chiave privata PKCEN e lo invia allo smartphone 9 dell?utente.

Il secondo codice variabile QRV2 contiene le seguenti informazioni: codice apparato validatore richiedente, data ora DATA e TIME dell?ultimo aggiornamento del primo codice QRV1 originale ricevuto, un progressivo univoco PU di validazione calcolato al sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10, stato di avvenuta convalida (OK/KO) ed eventuali messaggi da dare all?utente a video come, ad esempio: - ?Fuori dalla zona di validit??,

- ?Titolo scaduto?,

- ?Titolo gi? validato?, etc.

In aggiunta al messaggio precedente ? possibile passare, sempre codificato in QRV2, anche un ulteriore messaggio per l?utente con dettaglio relativo al contratto validato come ad esempio:

- ?Scadenza titolo ore 19:15? oppure

- ?Valido dal 01/01/2021 al 31/01/2021? oppure

- ?Viaggi residui: 5?.

La APP presente sullo smartphone 9 dell?utente riceve il secondo codice QRV2 dal sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10 (vedi passo 14) ed utilizza le informazioni ivi contenute per mostrarle all?utente e per produrre sullo schermo dello smartphone 9 la copia esatta del secondo codice QRV2 ricevuto come immagine. In alternativa (o in unione) alla lettura ottica il codice QRV2 pu? essere trasmesso dalla APP su smartphone in BLE con la modalit? broadcast. In questo caso, solo l?apparato validatore a cui corrisponde il codice apparato validatore richiedente lo utilizzer? tutti gli altri lo scarteranno.

A questo punto l?utente avvicina lo schermo del proprio smartphone 9 alla camera 4 dell?apparato validatore 1 che legge il secondo codice QRV2 (tale operazione ? indicata con il riferimento 15). Questa ultima operazione potrebbe non essere necessaria nei casi in cui il validatore ? in grado di ricevere le stesse informazioni contenute nel codice QRV2 ?ascoltando? il messaggi BLE spedito dallo smartphone in modalit? Broadcast.Appena letto il secondo codice QRV2 l?apparato validatore 1 verifica la firma utilizzando la chiave pubblica del server PUBKCEN che lui possiede (installata in fase di prima installazione), se la firma ? valida allora viene analizzato il contenuto del secondo codice QRV2 e viene verificato che il codice identificativo univoco ID dell?apparato validatore 1 letto dal codice QRV2 sia il proprio, in caso negativo la verifica viene interrotta e viene mostrato a video un apposito messaggio di errore all?utente. Se l?identificativo univoco ID corrisponde allora viene verificata la data/ora DATA e TIME di ultimo aggiornamento (lette dal secondo codice QRV2). Tale data/ora DATA e TIME non deve differire per oltre un tempo ?T?, ad esempio il tempo di aggiornamento 10%. Questo garantisce che un ?esito di validazione? vecchia non possa essere ripresentato allo stesso apparato di validazione 1 in un altro turno/viaggio, per cui non vanno mantenuti in locale dati in maniera persistente sull?apparato di validazione 1.

Passato tale controllo viene verificato dall?apparto di validazione 1 che il progressivo univoco di validazione calcolato al centro non sia gi? presente nella propria memoria volatile, se accade allora la validazione viene rifiutata per ?anti-passback?. Questo progressivo univoco serve ad evitare che lo stesso QR code QRV2 sia spedito (copia dello schermo) ad un complice che poi lo ripresenta allo stesso apparato di validazione 1 dopo pochi secondi (ad esempio all?interno del 10% di cui sopra). Questa azione viene detta, in questo campo, appunto anti-passback.

Se i controlli sopra sono superati allora viene verificato lo stato effettivo della validazione fatta dal server 11 (OK/KO), vengono mostrati a video i messaggi preconfezionati dal server 11 stesso e letti dal codice QRV2 (es. ?Benvenuti a bordo?, ?Scadenza titolo ore 19:15?) e, se previsto, viene inviato il segnale elettrico di apertura del varco 8. Questa operazione ? indicata con il riferimento 16.

A ciclo di validazione completata l?apparato di validazione 1 pu? ricalcolare un nuovo codice QRV1 new e lo mostra sul proprio display 5, per cui un nuovo ciclo di validazione pu? iniziare.

Uno scenario leggermente diverso, rispetto a quello descritto con riferimento alla Figura 1, ? quello descritto nella Figura 5.

In questo scenario non stiamo trattando dei titoli di viaggio puramente Account Based, ovvero le cui informazioni sono in possesso del server centrale 11 del sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10, ma di titoli di viaggio presenti all?interno dello smartphone 9 dell?utente e materializzabili sul suo schermo tramite QR-code. Con riferimento alla Figura 5, l?utente U con la telecamera 90 del suo smartphone 9 legge il codice QRV3 presente sullo schermo o display 5 dell?apparato di validazione 1 (tale operazione ? identificata con il riferimento 9a). Questo codice QRV3, letto con l?operazione 9a dalla camera 90 dello smartphone 9, contiene dei dati variabili e dipendenti dal contesto (data/ora, posizione, linea, fermata, localit?, etc.), esattamente come prima. Come nel caso descritto con riferimento alla Figura 1, la APP utilizza tali informazioni per validare il titolo di viaggio in possesso all?utente U. Questo pu? avvenire sia in locale allo smartphone 9 stesso (che deve in questo caso contenere le regole di validazione) o al sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10 come nel caso precedente. In questo secondo caso la APP passa al sistema centrale di bigliettazione ?generico? 10 sia il titolo di viaggio da verificare (memorizzato in locale nello smartphone) che il contesto di validazione letto con lo smartphone 9 (ovvero QRV3). In ogni caso, a valle della validazione viene prodotto, dalla APP stessa, un secondo codice QRV4 che viene letto dalla camera 4 dall?apparato di validazione 1 (tale operazione ? indicata con il riferimento 20) o, in alternativa letto da un messaggio Broadcast BLE dall?apparato validatore stesso (tale operazione ? indicata con il riferimento 20a).

Come nel caso dello scenario rappresentato nella Figura 1, anche nello scenario descritto nella Figura 5 ? questo secondo codice QRV4, quello che viene verificato per autorizzare il passaggio dell?utente U. In particolare nel caso di validazione corretta si ha l?apertura 21 del varco 8. In aggiunta alla verifica in ottico (operazione indicata con 20) ? possibile, utilizzando i mezzi per la connessione dati 3, come ad esempio un modem interno contenuto nell?apparato di validazione 1, effettuare una verifica online per avere una seconda conferma che il secondo codice QRV4 non ? gi? stato utilizzato in altri contesti e/o che non sia stato contraffatto (ovvero emulazione del processo di validazione all?interno della APP stessa che, essendo in mano all?utente, fornisce garanzie di sicurezza minori rispetto al sistema centrale). Verr? ora descritto un altro scenario per la validazione in metropolitana di titoli basati su codici QR variabili.

Questo scenario ? molto simile a quello descritto prima per l?utilizzo a bordo di un mezzo di superficie (ad esempio un bus, filobus o tram), ma descrive alcune varianti necessarie per il suo utilizzo in un contesto di metropolitana o varco ferroviario chiuso da barriera. In questo scenario l?utente U deve effettuare la validazione del titolo al centro e deve presentare la ?prova? di avvenuta validazione in locale altrimenti non sar? in grado di entrare. Inoltre lo scenario proposto per il mezzo di superficie non ? ottimizzato per gestire i tempi di ingresso in metropolitana che devono essere il pi? veloci possibile per evitare code ed assembramenti davanti al gate.

In questo scenario proposto, descritto con riferimento alla Figura 2, l?apparato di validazione, indicato con 1, ? posizionato in un?area A antistante il varco 8 e mostra il codice QRVM al cui interno sono memorizzati i dati del varco 8 della semibarriera di metropolitana a cui afferisce. L?utente, indicato con U, percorre la direzione indicata con la freccia F e, passando davanti all?apparato di validazione 1 inquadra con il proprio smartphone 9 il codice variabile, indicato con QRVM, esattamente come avviene sul mezzo. In questo scenario, a differenza di quello descritto per il mezzo, l?utente U non si sofferma davanti all?apparato di validazione 1, o al varco 8, generando code di attesa, ma prosegue la camminata indicata con la freccia F. Nel frattempo che l?utente U raggiunge il varco, indicato con 8, lo smartphone 9 effettua la validazione online, l?utente U prepara sullo schermo del suo smartphone 9 il secondo codice QRVM2 con la risposta del server centrale 11, esattamente come nello scenario descritto precedentemente per il mezzo di superficie.

Esattamente come nel caso del mezzo di superficie (Figura1) il codice QRVM2 (ovvero i dati binari in esso contenuti) pu? essere ricevuto dall?apparato validatore del varco 8 tramite un messaggio BLE a lui ?indirizzato?. In alternativa l?utente U arriva davanti al varco 8 della metropolitana, tenendo in mano il suo smartphone 9 che ha, sul proprio display, il secondo codice QRVM2 ovvero quello con l?esito della validazione online e generato/firmato dal sistema centrale 10,. Naturalmente, questa operazione non sar? necessaria se il varco ha gi? ricevuto (e letto) il messaggio broadcast BLE con lo stesso codice QRVM2.

Arrivato al varco 8, l?utente U mostra lo schermo del proprio smartphone 9 ad un apparato di lettura ottica di codici QR indicato con 17. Si noti che l?apparato 17 potrebbe essere rappresentato da una seconda installazione dell?apparato di validazione 1, oppure potrebbe essere un generico lettore di codici QR preesistente nel varco 8 stesso oppure il varco potrebbe essere solamente dotato di un ricevitore BLE ?passivo?. Il lettore 17 ? connesso al varco 8 e ne permette l?apertura nel caso di lettura del codice QR avvenuta con successo. Il lettore ottico da varco, indicato con 17, legge quindi il codice QRVM2 presente sullo smartphone 9 o da questo trasmesso in BLE ed effettua gli stessi controlli descritti nello scenario del mezzo di superfice. Si noti che tali controlli non prevedono nessuna connessione dell?apparato 17 con nessun sistema centrale, in quanto il codice QRVM2 presente sul display dello smartphone 9 ? auto-consistente e contiene gi? i dati necessari per aprire la porta P del varco 8, consentendo il passaggio all?utente U oppure i messaggi da mostrare all?utente in caso di validazione fallita. Questo scenario, pur essendo l?operazione di convalida divisa tra due apparati diversi (apparato 1 e apparato 17), ne mantiene tutte le caratteristiche indicate nello scenario del mezzo di superficie, come il bus, in particolare la funzione di anti-frode e di anti-passback. Rispetto allo scenario descritto per il mezzo di superficie l?utente U, durante il passaggio indicato con la freccia F, ha tutto il tempo di attendere la validazione online e far comparire il secondo codice QRVM2 (quello di autorizzazione al transito) mentre procede verso il varco 8. Questa divisione in due fasi velocizza le procedure di ingresso in metropolitana (o in sistemi ove ? presente un varco) ed evita la formazione di code davanti al varco stesso.

Verr? ora descritto uno scenario di utilizzo per funzioni di info-mobilit? a bordo mezzo.

In questo scenario, descritto nella Figura 3, un utente U si trova a bordo mezzo e desidera ottenere informazioni personalizzate circa il proprio viaggio. I moderni mezzi dispongono di pannelli dedicati al pubblico sui quali viene indicata, ad esempio la prossima fermata, tuttavia sono informazioni generiche e non sempre gli utenti conoscono il nome della fermata a cui devono scendere. Per ovviare a tali limiti esistono della APP dedicate che, utilizzando la connessione dati dello smartphone 9 dell?utente U, contattano dei server centrali chiedendo a loro l?informazione richiesta dall?utente U. Questi sistemi hanno tuttavia i seguenti limiti: lo smartphone 9 dell?utente U potrebbe, in un dato momento, non essere connesso alla rete radiomobile, vedi percorsi montani; il sistema centrale potrebbe non essere attrezzato ad erogare i servizi richiesti, per motivi di sicurezza informatica o per mancanza delle potenzialit? dello stesso; il mezzo potrebbe non aver comunicato la propria posizione al sistema centrale in tempo utile per l?utente, etc.

La soluzione descritta in questo scenario supera i problemi descritti sopra e prevede la presenza a bordo mezzo M dell?apparato validatore con funzioni dedicate all?infomobilit?. Con riferimento alla Figura 3, a bordo ? presente un apparato validatore 1 che ? connesso ad un apparato di bordo preesistente, indicato con 30. Questo secondo apparato 30 non fa parte del brevetto e, di solito, ? presente su ogni mezzo per funzioni con controllo del veicolo stesso (funzione di AVM). L?apparato 30, che non ? oggetto del presente brevetto, non ? necessariamente in contatto in tempo reale con il proprio server centrale 11 ma, tramite un?antenna GPS 22 e dati della topologia della rete di trasporto scaricati in locale, ? in grado di conoscere la sua esatta posizione anche in riferimento al viaggio che sta percorrendo il mezzo. Ad esempio l?apparato 30 conosce la lista delle fermate del percorso, la distanza dalla prossima fermata sia in termini temporali che spaziali (distanza in metri). Conosce inoltre la posizione GPS esatta di tale fermata. In questo scenario gli apparati 1 e 30 sono connessi a bordo tramite una connessione dati indicata con 31. Tramite tale connessione 31, l?apparato 1 ottiene le informazioni di cui sopra, per cui ? in grado di inserirle in un apposito codice QR che mostra a video e che aggiorna ogni tanto (ad esempio nei cambi di fermata o a tempo). L?utente U, tramite la camera 90 (frontale o posteriore) inserita nel suo smartphone 9, inquadra questo codice QR variabile e riceve quindi le informazioni aggiornate sullo stato del mezzo. A questo punto la APP, non oggetto del presente brevetto, presente sullo smartphone 9 ? in grado di dare tali informazioni all?utente U in maniera diretta e senza la necessit? che sia online e connesso un apposito server che faccia la ?triangolarizzazione? tra il mezzo M e lo smartphone 9 dell?utente U. Inoltre la APP pu? possedere in locale (avendola scaricata in precedenza al momento dell?installazione) la topologia della rete di trasporto completa, per cui essa ? in grado, utilizzando i dati letti sopra dal codice QR, di fornire informazioni dettagliate sul percorso del mezzo all?utente U. In particolare la distanza (spazio e/o tempo) alla fermata di discesa dell?utente stesso che potrebbe non coincidere con quella mostrata sui pannelli di bordo e, ad esempio, essere inserita nei dati del titolo di viaggio presente nello smartphone stesso oppure indicata a mano dall?utente potendola scegliere tra le prossime fermate della linea che sta percorrendo il mezzo in quel momento.

Verr? ora descritto lo scenario di utilizzo per funzioni di diagnostica o invio comandi al mezzo.

In questo scenario, rappresentato nella Figura 4, un apparato validatore 1 ? stato installato a bordo di un mezzo M e viene connesso, tramite la connessione dati 31 all?apparato di bordo 30 che governa il mezzo M. Come nel caso precedente, l?apparato 30 ? preesistente sul mezzo e non fa parte di questo brevetto.

Con riferimento alla Figura 4, un incaricato dell?azienda di trasporto (es. controllore e/o tecnico e/o autista), indicato con K, si avvicina all?apparato validatore 1 tenendo in mano il proprio smartphone (o palmare) 99. Sul display 991 dello smartphone 99 ? presente un apposito codice firmato QRF che richiede un servizio all?apparato validatore 1 stesso. Ad esempio potrebbe contenere una richiesta di blocco/sblocco convalide, la richiesta di conoscere la lista delle ultime validazioni fatte a bordo con carta di credito e/o di titoli Account Based, oppure potrebbe contenere la richiesta di conoscere lo stato diagnostico delle componenti del mezzo (apparato 30) o comandi per quest?ultimo ad esempio la forzatura dello scarico dati al centro, etc. L?apparato validatore 1 tramite la propria camera integrata 4 legge il codice QRF presente sul display 991 dello smartphone 99 (vedi operazione 40) e lo verifica/interpreta. Se si tratta di una richiesta locale all?apparato validatore 1 stesso, ad esempio la richiesta di conoscere le ultime validazioni di tipo Account Based fatte dall?apparato validatore 1, le esegue direttamente codificando la risposta in un secondo codice QRR che poi mostra sul proprio display. Se la richiesta ? rivolta all?apparato 30 allora prima vengono chieste le informazioni e/o inviati i comandi tramite la connessione dati locale 31 e poi viene preparato un codice QRR di risposta che poi viene mostrato sul proprio display. A questo punto l?incaricato K con la camera 990 presente nel proprio smartphone 99 (o palmare) legge il codice QRR (tale operazione ? indicata con 50) ed ottiene una risposta a quanto chiesto. Il ciclo di richiesta/risposta ? quindi concluso e si pu?, se necessario, avviare un nuovo ciclo.

Come si nota ? stato creato un protocollo di comunicazione tra apparato validatore 1 e smartphone 9 o 99 totalmente basato su codici QR in ottico o in maniera ibrida ottico con risposta in BLE. I codici sono firmati/verificati con le corrispondenti chiavi pubblica/privata garantendo la necessaria sicurezza.

La soluzione qui proposta si basa su un sistema di validazione di titoli di tipo Account Based in modalit? completamente ottica che non prevede nessuna connessione dati tra l?apparato di verifica ed il sistema centrale che detiene le informazioni necessarie, ed in particolare, il titolo di viaggio dell?utente. Il sistema prevede la presenza di un apparato validatore dedicato che possiede: uno schermo grafico in grado di mostrare un codice QR variabile, una camera integrata per leggere un codice QR sul display utente, un ricevitore BLE per leggere gli eventuali messaggi broadcast scambiati ?in aria?, un ricevitore GPS integrato che permette all?apparato di conoscere in autonomia sia la propria posizione che l?ora corretta, la possibilit? di interfacciarsi con impianti locali preesistenti come varchi, tornelli, barriere o apparati di bordo mezzo o varco.

Il sistema comprende inoltre un sistema di validazione di titoli di tipo Account Based verificata in ottico in locale ed effettuata in maniera del tutto indipendente dal sistema di bigliettazione a cui esso si integra. In particolare l?apparato di validazione non deve conoscere nulla circa il titolo da validare, le regole previste e il contesto di validazione (vedi localit? tariffaria, linea, etc.) o altro. La prova di avvenuta validazione ? fornita dal sistema centrale e verificata in locale senza nessuno scambio dati tra l?apparato di validazione e di verifica e il sistema centrale che ha validato in modalit? Account Based.

Il sistema pu? prevedere un sistema di validazione che non prevede nessuna interazione tra il varco stesso ed il sistema centrale di bigliettazione in quanto, in locale, ci si basa esclusivamente sulla ?prova? di avvenuta validazione con successo al centro fornita dal centro stesso.

La soluzione realizza pertanto un sistema di validazione online basato sulla lettura di un codice QR locale generato dinamicamente dall?apparato stesso in cui sono inserite informazioni tempo-varianti e spazio-varianti non possibili con i sistemi che prevedono un codice QR statico (come ad esempio un adesivo).

La soluzione descrive quindi un sistema di validazione del tutto generico ed utilizzabile in una pluralit? di contesti diversi ed integrabile in maniera semplice con sistemi e/o impianti preesistenti. In particolare l?apparato di validazione non necessita di nessuna connessione dati con il sistema centrale, per cui pu? essere installato, configurato e lasciato in produzione in completa autonomia. I codici QR utilizzati per la validazione hanno un formato ?pubblico? ed aperto a sistemi terzi in quanto tutta la sicurezza ? basata sulla presenza di chiavi pubbliche/private installate nell?apparato di validazione stesso all?atto della sua prima installazione. Il sistema descritto si basa sullo scambio dati in ottico o ibrido ottico BLE, in maniera sicura, per permettere una funzione di info-mobilit? locale al mezzo basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo e uno smartphone utente, senza richiedere la presenza di un sistema terzo (ovvero un server centrale) che faccia ?da ponte? tra i due dispositivi o l?utilizzo di una connessione di tipo wireless (o simile) tra lo smartphone ed il mezzo.

Infine, il sistema di scambio dati in ottico, in maniera sicura, permette una funzione di invio comandi e/o richiesta di informazioni diagnostiche al mezzo basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo e uno smartphone/palmare utente.

Naturalmente, fermo restando il principio dell?invenzione, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Un apparato validatore (1) dotato di un ricevitore GPS (2) per conoscere la posizione, la data e l?ora esatta, in cui detto apparato validatore (1) ? dotato di un display grafico (5) sul quale viene mostrato un primo codice QR variabile (QRV1) aggiornato periodicamente a intervalli temporali prestabiliti e/o secondo regole preimpostate, in cui detto primo codice QR variabile (QRV1) ? generato dinamicamente dall?apparato validatore (1) e contiene al suo interno informazioni relative ad un identificativo univoco (ID) associato all?apparato validatore (1), la data (DATA) e l?ora (TIME) dell?ultimo aggiornamento del primo codice QR variabile (QRV1), e la posizione GPS (POSGPS) all?ultimo aggiornamento.

2. Apparato validatore (1) secondo la rivendicazione 1, in cui detto apparato validatore (1) comprende mezzi per una connessione dati (3) in cui tale connessione pu? essere utilizzata nella modalit? di funzionamento connected mode.

3. Apparato validatore (1) secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui detto apparato validatore (1) comprende una video-camera (4) in grado di leggere codici QR variabili (QRV2), e/o un?antenna BLE (4a) in grado di ricevere le stesse informazioni tramite un messaggio BLE.

4. Apparato validatore (1) secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, in cui detto apparato validatore (1) comprende un avvisatore ottico/acustico (6) per l?emissione di avvisi ottici/acustici all?utente.

5. Un sistema di validazione di titoli di viaggio di tipo Account Based, comprendente:

- un apparato validatore (1) secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni, - un sistema centrale di bigliettazione (10) che effettua la validazione del titolo di viaggio, e

- un dispositivo utente come uno smartphone (9) dotato di una video camera (90) per inquadrare detto primo codice QR variabile (QRV1) generato e visualizzato da detto apparato validatore (1), in cui detto primo codice QR variabile (QRV1) serve per validare i titoli di viaggio virtuali precaricati sullo smartphone (9), in cui detto smartphone (9) ? atto ad inviare con la propria connessione dati i dati contenuti nel primo codice QR variabile (QRV1) al sistema centrale di bigliettazione (10),

in cui detta validazione non prevede nessuna connessione dati tra l?apparato validatore (1) ed il sistema centrale di bigliettazione (10) che detiene le informazioni necessarie per il controllo del titolo di viaggio dell?utente.

6. Il sistema di validazione secondo la rivendicazione 5, in cui detto apparato validatore (1) comprende mezzi per una connessione dati (3) in cui tale connessione pu? essere utilizzata nella modalit? di funzionamento connected mode oppure non usata nella modalit? di funzionamento stand alone mode.

7. Il sistema di validazione secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni 5 o 6, in cui detto sistema centrale di bigliettazione (10) genera un secondo codice QR variabile (QRV2) che deve essere mostrato sul display dello smartphone (9) per essere riletto dall?apparato validatore (1) per avere una conferma diretta di avvenuta validazione e quindi procedere con l?apertura di un varco, barriera o tornello (8).

8. Il sistema di validazione secondo la rivendicazione 7, in cui l?apparato validatore (1) comprende inoltre una connessione dati locale (I/O) tramite la quale ? connesso ad un varco e/o tornello esterno (8) per abilitare il passaggio utente nel caso di validazione con esito positivo.

9. Il sistema di validazione secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni 5 a 8, in cui detto primo codice QR variabile (QRV1), che viene visualizzato sull?apparato validatore (1) viene firmato con la chiave privata (PKVAL) dell?apparato validatore (1) stesso per garantire la sua autenticit?.

10. Il sistema di validazione secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni 5 a 9, detto sistema permette una funzione di info-mobilit? locale al mezzo (M) su cui detto apparato validatore (1) ? montato, in cui detta funzione di info-mobilit? ? basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite detti codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo (M) e uno smartphone (9) utente, senza richiedere la presenza di un sistema centrale terzo o l?utilizzo di una connessione di tipo wireless (o simile) tra lo smartphone (9) ed il mezzo (M).

11. Il sistema di validazione secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni 5 a 9, detto sistema permette una funzione di invio comandi e/o richiesta di informazioni diagnostiche al mezzo (M) su cui detto apparato validatore (1) ? montato basata sullo scambio dati, effettuato in ottico tramite detti codici QR variabili e generati ad hoc, tra il mezzo (M) e uno smartphone (9) utente.

12. Un metodo di validazione di titoli di viaggio di tipo Account Based, comprendente le fasi di predisporre:

- un apparato validatore (1) secondo una o pi? delle precedenti rivendicazioni 1 a 5, - un sistema centrale di bigliettazione (10) che effettua la validazione del titolo di viaggio, e

- un dispositivo utente come uno smartphone (9) dotato di una video camera (90) per inquadrare detto primo codice QR variabile (QRV1) generato e visualizzato da detto apparato validatore (1), in cui detto primo codice QR variabile (QRV1) serve per validare i titoli di viaggio virtuali precaricati sullo smartphone (9), in cui detto smartphone (9) ? atto ad inviare con la propria connessione dati i dati contenuti nel primo codice QR variabile (QRV1) al sistema centrale di bigliettazione (10), in cui detta validazione non prevede nessuna connessione dati tra l?apparato validatore (1) ed il sistema centrale di bigliettazione (10) che detiene le informazioni necessarie per il controllo del titolo di viaggio dell?utente.