TWI400929B - The use of mobile phones and electronic tags as a service to pay the application of the structure and methods - Google Patents

Description

使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法

本發明係提供一種使用手機與電子標籤作為服務付費之新應用架構及其方法，特別係指一種透過以射頻(RF)無線非接觸方式進行手機近端交易服務並整合電子標籤讀取功能於手機之內，讓使用者可利用隨身之手機來讀取電子標籤並可下載其數位內容或是作為路邊停車付費應用。

1.習用手機作為數位內容讀取與電子導覽服務係使用手機讀取二維條碼系統，也就是QR Code的應用，使用者必須將手機內的照相鏡頭對準二維條碼，取得影像之後再加以辨識其內容。這樣的作法會有下列的缺點：

(1)QR Code辨識能力會受限於手機鏡頭的近拍能力。

(2)在室內的展覽館(例如故宮)通常光線並不充足，也禁止使用閃光燈，這樣將會影響到手機鏡頭的取像品質進而影響QR Code辨識。

(3)QR Code是可以複製的，其安全性較差。

2.習用路邊限時停車位計時器之收費方式有諸多的缺點造成使用者與營運單位的不便與因擾，列舉如下：

(1)計時器易被不法之徒破壞且竊取金錢。

(2)人工收幣作業耗時費力增加處理成本。

(3)現金作業易造成收費人員不當行為。

(4)管理單位難以獲得正確的停車營運管理資訊

(5)扣款費率更改時不易施行

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計者，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法。

【發明目的】

本發明之目的即在於提供一種使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法，係將電子標籤應用整合於手機裝置中，以達到應用擴充有彈性、使用地區無限制，環境建置成本較低與保有電子票證非接觸式之安全性高、交易迅速及便利性等諸多優點。

可達成上述目的之使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法，係利用具電子標籤讀取功能之手機以射頻(RF)無線非接觸方式進行手機近端交易服務之架構，讓使用者可利用隨身之手機來享受服務之便利性，同時也能兼顧交易之安全性，可做為路邊停車付費、電子廣告看板、公車到站資訊查詢與旅遊設施解說導覽之機制與應用等。

如係使用於電子廣告看板、公車到站資訊查詢與電子導覽服務等之應用，使用者可利用隨身之手機來讀取電子廣告看板、公車站牌與導覽解說看板上面的電子標籤，此時，透過手機電信網路連線回傳數位內容訊息，如果這是一項付費的資訊內容，後端服務系統必須回傳已經過RSA加密之數位簽章至手機裝置，以達到身份確認性、不可否認性、資料完整性與隱密性等交易安全四大要素。

如欲使用於路邊停車付費，當手機接觸路邊停車格電子標籤時，手機立即顯示出相對應的應用程式畫面，也就是路邊停車格的使用付費畫面，如圖二所示。手機所顯示的畫面也是以也金額選單方式呈現，使用者以上下鍵選取金額，金額選單下方即顯示出相對應可停車的時間，與此停車格的停車費率。選定停車付費金額與停車時間後，按下確定，則進行手機通訊付款，最後則顯示停車付費資訊，完成停車付費的交易，同時並透過電信網路將扣款記錄傳輸至停管處主機，停管處主機將使用者繳費資料存入資料庫中。因為這是一項付費交易所有手機與後端服務系統之間的資料傳輸都必須經過RSA加密及數位簽章之認證手續，以達到身份確認性、不可否認性、資料完整性與隱密性等交易安全四大要素。

此外，停車的車主可隨時透過手機查詢目前停車付費的狀況，若發現停車即將逾時，也可立即透過手機追加停車費，不必特地前往停車格計時器進行繳費，讓車主隨時能掌控停車付費狀況，更節省路邊停車計時器裝置的設置，是手機結合電子標籤使用於路邊停車付費服務的最大優勢。

請參閱圖一，為本發明使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法之架構示意圖，包括：一具有射頻(RF)近端通訊(Near Field Communication,NFC)功能之手機裝置1，該手機具有讀取電子標籤之功能及可以提供公開金鑰基礎建設(PKI)安全機制的SIM(Subscriber Identification Module)卡2，該具有RF近端通訊功能之手機裝置1係可做為路邊停車付費、電子廣告看板、公車到站資訊查詢與旅遊設施解說導覽之機制與應用等，並可以經由OTA(Over the Air)的方式下載新的應用軟體。

一RF近端通訊交易功能之訊號處理單元2，設置於手機裝置1內，具備行動電話網路與RF近端通訊各介面訊號之編碼/解碼功能。RF近端通訊交易功能之訊號處理單元2上傳近端通訊組態、參數、及自動化運作資訊給手機裝置1，並接受手機裝置1之命令對具有PKI安全機制的SIM卡3進行加解密演算法設定，執行交易認證及金鑰解碼自動化載入程序；訊號處理單元2監視手機裝置1與PKI安全機制的SIM卡3的運作狀態；若發現異常狀況將即時回報運作狀態給使用者。訊號處理單元2與手機裝置1及PKI安全機制的SIM卡3之間係透過程式介面進行溝通。訊號處理單元2之人機介面可為純文字模式、視窗模式、網頁模式。本發明之較佳實施例中，訊號處理單元是採用視窗模式作為人機介面。

一PKI安全機制的SIM(Subscriber Identification Module)卡3，設置於手機裝置1內，可提供三重資料加密標準(3DES)、RSA加解密 演算法、電子簽章等PKI安全機制所需之數學演算法，並可以經由OTA(Over the Air)的方式下載所需的金鑰資料。具有PKI安全機制的SIM卡3將提供所有交易之訊息都使用數位加解密及數位簽章的功能，讓整個交易在安全的機制下運作。

一後端服務中心4，先透過具有RF近端通訊功能手機裝置1之操作介面程式輸入個人認證密碼(PIN Code)，進行付費交易之後，再經由電信網路傳送數位內容需求訊息或是路邊停車付費訊息到後端服務中心4，後端服務中心4收到需求訊息處理完畢之後，將該回應訊息透過簡訊、多媒體訊息或其他無線傳輸方式回覆加密過之數位內容與電子簽章給手機裝置1之PKI安全機制的SIM卡3作為確認之用，交易應用程式的開發人員無從知道交易內文加密與電子簽章產生之規則，就無法假造而擅自加值.這是提供手機裝置1持有者在交易程序中，有個可靠且不具爭議性的加值服務。該後端服務中心具備下列的功能模組：(1)交易授權處理器，將該手機使用者的交易金額、個人身份資料等相關資料，透過網路通訊傳送至金融授權中心，經由取得授權之後，後端服務中心才能進行該使用的交易服務；(2)交易結果儲存庫，具備交易結果儲存並接受查詢之功能；(3)交易安全認證處理器，具備支援3DES、RSA及電子簽章等加解密數學演算法，可將交易訊息以PKI安全機制加密，讓整個交易在安全的機制下運作， 此外交易安全認證處理器並具有可安全存放系統交易金鑰之功能；(4)OTA(Over the Air)程式下載處理器，透過電信行動通訊無線網路傳輸，應用程式可隨時經由後端服務中心所提供的OTA服務下載，在使用上具有高度彈性擴充。首先手機裡面的具有PKI安全機制的SIM卡必須和後端服務中心的交易安全認證處理器相互認證必建立起安全通道(secure channel)，可將應用程式以PKI安全機制加密，讓整個下載過程在安全的機制下運作，並可避免非法入侵的病毒程式經由偽後端服務中心下載入侵；(5)交易結果呈現器，可同時處理多個使用者發出之交易或是資料擷取請求，並至交易安全認證處理器取得認證結果，若是通過認證，再將交易結果回傳給手機使用者及金融機構。若是認證有誤亦可主動發送警告訊息給系統管理者；以及(6)系統維運處理器，可管理系統元件、設定系統參數、設定自動化流程、偵測系統元件異常並發出告警訊息給系統管理者。

一電子標籤5，其內部是儲存電子廣告看板、公車到站資訊查詢與電子導覽服務之數位內容需求網址或是路邊停車付費訊息。

本發明可做為路邊停車付費、電子廣告看板、公車到站資訊查詢與旅遊設施解說導覽之機制與應用等。如係使用於電子廣告看板、公車到站資訊查詢與電子導覽服務等之應用，使用者只要將一具有RF近端通訊功能之手機裝置1，靠近電子廣告看板、公車站牌與導覽解說看板上面的電子標籤5就會啟動手機裝置1內部的RF近端通訊交易功能之訊號處理單元2來讀取電子標籤5的內容。此時，透過手機電信網路連線回傳數位內容訊息，如果這是一項付費的資訊內容，在RF近端通訊功能之手機裝置1內部的具有PKI安全機制的SIM卡3將會與後端服務中心4相互認證並回傳已經過RSA加密之數位簽章至RF近端通訊功能之手機裝置1內部，以達到身份確認性、不可否認性、資料完整性與隱密性等交易安全四大要素。

如欲使用於路邊停車付費，當具有RF近端通訊功能之手機裝置1接觸路邊停車格電子標籤5時，手機裝置1立即啟動RF近端通訊交易功能之訊號處理單元2來讀取電子標籤5的內容並顯示出相對應的應用程式畫面，使用者選定停車付費金額與停車時間後，按下確定，則進行通訊付款，最後則顯示停車付費資訊於手機裝置1，完成停車付費的交易，同時並透過電信網路將扣款記錄傳輸至停管處後端服務中心4，停管處後端服務中心4將使用者繳費資料存入資料庫中。因為這是一項付費交易，所有手機裝置1與後端服務中心4之間的資料傳輸都必須經過手機裝置1內部的具有PKI安全機制的SIM卡3與後端服務中心4相互認證並回傳已經過RSA加密及數位簽章之認證手續，以達到身份確認性、不可否認性、資料完整性與隱密性等交易安全四大要素。此外，停車的車主可隨時透過手機裝置1內的RF近端通訊交易功能之訊號處理單元2查詢目前停車付費的狀況，若發現停車即將逾時，也可立即透過手機裝置1追加停車費，不必特地前往停車格計時器進行繳費，讓車主隨時能掌控停車付費狀況，更節省路邊停車計時器的設置與維護費用，是手機裝置1結合電子標籤5使用於路邊停車付費服務的最大優勢。

【特點及功效】

本發明所提供之使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：1.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於電子廣告看板服務，業者可以減少實體廣告資源的浪費。

2.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於電子廣告看板服務，可以讓使用者主動下載所喜歡的產品資訊，增加廣告效益。

3.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於電子廣告看板服務，使用者只要使用手機輕觸電子標籤主動下載所喜歡的產品資訊，其操作效率會比QR Code的光學照相辨認要來得快速。

4.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於電子導覽服務，業者可以減少導覽解說設備的硬體投資。

5.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於電子導覽服務，在室內展覽場地光線不足時，使用QR Code光學照相辨認度會下降，但是使用手機輕觸電子導覽標籤其操作效果就不受光線影響。

6.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於公車到站資訊查詢服務，方便民眾查詢即時公車資訊，讓民眾搭乘公車更為便利。

7.本發明之手機裝置結合電子標籤應用於公車到站資訊查詢服務，對業者而言不需花過高的費用在每一站牌均設置公車到站電子顯示看板，如此便可大幅降低設備成本及維護成本。

8.本發明之手機裝置結合電子標籤使用於路邊停車付費服務，將可大幅減少政府設置停車收費計時器之設備成本，且可提昇稽查員開單作業之效率。由此可見本發明對於路邊停車付費應用之「增進效率效用」

9.本發明之手機裝置結合電子標籤使用於路邊停車付費服務，可改善停車計時器易被不法之徒破壞且竊取金錢之缺點。

10.本發明之手機裝置結合電子標籤使用於路邊停車付費服務，可改善人工收幣作業耗時費力之缺點。

11.本發明之手機裝置結合電子標籤使用於路邊停車付費服務，可改善台北市悠遊卡停車收費計時器建置與維護費用高昂之缺點。目前台北市停管處之路邊停車收費設備悠遊卡停車收費計時器平均每個停車格費用為9500元/年(包含建置成本與維護費用攤提)，而建置一個停車格電子標籤的費用為500元/年。由於停車格電子標籤具備便宜、維護方便、免供電及設置環境需求低之特性，更可突顯本發明對於路邊停車付費應用之「進步性」。

12.本發明之手機裝置結合電子標籤使用於路邊停車付費服務，若車主發現停車即將逾時，也可立即透過手機追加停車費，不必特地前往停車格計時器進行繳費，讓車主隨時能掌控停車付費狀況。

13.本發明透過電信行動通訊網路傳輸，應用程式可隨時經由OTA(Over the Air)的方式下載，在使用上具有高度彈性擴充。

14.本發明之交易資料均可透過PKI安全機制傳送處理，具有高度交易安全性。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，為該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案專利範圍中。

綜上所述，本案不但在技術思想上確屬創新，並能較以前系統增進上述多項功效，應以充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1．．．具有RF近端通訊功能之手機裝置

2．．．具有RF近端通訊交易功能之訊號處理單元

3．．．具有PKI安全機制的SIM卡

4．．．後端服務中心

5．．．電子標籤

圖一為本發明使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法之架構示意圖；以及圖二為該使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構及其方法之路邊停車格的使用付費操作畫面實施例圖。

1．．．具有RF近端通訊功能之手機裝置

2．．．具有RF近端通訊交易功能之訊號處理單元

3．．．具有PKI安全機制的SIM卡

4．．．後端服務中心

5．．．電子標籤

Claims (5)

1. 一種使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構，該架構包括：一手機，具有射頻(RF)近端通訊與RF近端通訊交易功能之訊號處理單元及公開金鑰基礎建設(PKI)安全機制的SIM卡之行動通訊裝置；一後端服務中心，用以處理及回應服務內容及電子簽章給手機裝置之公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡作為確認之用；一電子標籤，具細微之記憶裝置，用以儲存資訊內容；前述該手機之公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡具備之功能包括：a.可提供三重資料加密標準(3DES)、RSA加解密演算法、電子簽章等公開金鑰基礎建設安全機制所需之數學演算法；b.可以經由OTA(Over the Air)的方式下載所需的金鑰資料；係利用可讀取該電子標籤讀之手機以射頻無線非接觸方式進行手機近端交易服務之架構，做為路邊停 車付費等交易付費之應用，讓使用者可利用隨身之手機來享受服務之便利性，同時也能兼顧交易之安全性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構，其中該手機之射頻近端通訊交易功能之訊號處理單元具備之功能包括：a.上傳近端通訊組態、參數、及自動化運作資訊給手機裝置；b.接受手機裝置之命令對具有公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡進行加解密演算法設定，執行交易認證及金鑰解碼自動化載入程序；c.監視手機裝置與公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡的運作狀態，若發現異常狀況將即時回報運作狀態給使用者。
3. 如申請專利範圍第1項所述之使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構，其中該後端服務中心的功能模組包括：a.一交易授權處理器，手機端向後端服務中心提出 交易或是資料擷取請求，該交易授權處理器，將該手機使用者的交易金額、個人身份資料等相關資料，透過網路通訊傳送至金融授權中心，經由取得授權之後，後端服務中心才能進行該使用的交易服務；b.一交易結果儲存庫，具備交易結果儲存並接受查詢之功能；c.一交易安全認證處理器，具備支援3DES、RSA及電子簽章等加解密數學演算法，將交易訊息以公開金鑰基礎建設安全機制加密處理，並具有可安全存放系統交易金鑰之功能；d.一OTA程式下載處理器，透過電信行動通訊無線網路傳輸，應用程式隨時經由後端服務中心所提供的OTA服務下載，在使用上具有高度彈性擴充，手機裡面的具有公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡必須和後端服務中心的交易安全認證處理器相互認證必建立起安全通道，將應用程式以公開金鑰基礎建設安全機制加密，讓整個下載過程在安全的機制下運作，避免非法入侵的病毒程式經由偽後端服務中心下載入侵；e.一交易結果呈現器，同時處理多個使用者發出之 交易或是資料擷取請求，並至交易安全認證處理器取得認證結果，認證成功，將交易結果回傳給手機使用者及金融機構，認證失敗，主動發送警告訊息給系統管理者。
4. 一種使用手機與電子標籤作為服務付費之方法，係使用一種如申請專利範圍第1項之使用手機與電子標籤作為服務付費之應用架構，做為路邊停車付費等交易付費之應用，該交易付費之應用步驟包括：a.使用者以具有射頻近端通訊功能之手機裝置接觸路邊停車格電子標籤；b.手機裝置立即啟動射頻近端通訊交易功能之訊號處理單元來讀取電子標籤的內容並顯示出相對應的應用程式畫面；c.使用者選定停車付費金額與停車時間後，按下確定，手機裝置內部的具有公開金鑰基礎建設安全機制的SIM卡與後端服務中心相互認證並回傳已經過RSA加密及數位簽章之認證手續，則進行通訊付款；d.顯示停車付費資訊於手機裝置，完成停車付費 的交易，同時並透過電信網路將扣款記錄傳輸至停管處後端服務中心，停管處後端服務中心將使用者繳費資料存入資料庫中。
5. 如申請專利範圍第4項所述之使用手機與電子標籤作為服務付費之方法，其中使用者可隨時透過手機裝置內的射頻近端通訊交易功能之訊號處理單元查詢目前停車付費的狀況，發現停車即將逾時，立即透過手機裝置追加停車費。