电能计量系统的无线移动配置，无线支付配置及其方法，以及公用商品无线支付配置的制作方法
【专利摘要】本发明的电能计量系统的无线移动配置和支付配置包括：设置于移动支付终端内的第一近距离无线通讯(NFC)芯片，设置于电能计量装置内的第二NFC芯片，第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据；安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，以及与第二NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二NFC芯片传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置的第二NFC芯片以进行安全账务支付。
【专利说明】
电能计量系统的无线移动配置，无线支付配置及其方法，以及公用商品无线支付配置
技术领域
[0001]本发明实施例涉及电力电网计量自动化技术，更特定地涉及通过近距离无线通信(NFC)技术实现的费率控制系统，例如预付费售电方式实现的无线移动配置或无线支付配置。
【背景技术】
[0002]随着电力行业的智能化程度不断提高，目前的电能计量装置已经逐步被替换为具有费控功能的设备，其结算充值方式主要采用IC卡的电子钱包进行。其中主要存在如下缺陷:IC卡的充值交易流程复杂，必须到营业网点或者自助缴费终端进行；IC卡必须要与电能计量装置接触插卡充值，对于安装在表箱内的设备难以操作；用户持有的IC卡数量越来越多，保管困难，容易丢失。
【发明内容】
[0003]本发明第一技术方案采用一种新型的电能计量装置微支付结算配置，通过使用支持近距离无线通信(NFC)功能的手机作为移动支付终端，结合例如支付宝、微信支付等第三方支付平台，将电费充值转帐到电能计量装置中，实现电能计量装置的预付费功能。所述配置主要是由四部分组成，具有NFC功能的移动支付终端、具有NFC功能的电能计量装置、安全支付加密机、第三方支付接口组成。移动支付终端中内置NFC芯片，工作模式采用模拟卡模式(Card Emulat1n)，移动支付终端将其NFC芯片模拟为用户卡，通过无线频率的电磁感应耦合方式传递数据。电能计量装置中内置NFC芯片和ESAM芯片，软件将NFC芯片工作模式模拟为读卡器模式，电能计量终端NFC芯片从移动支付终端NFC芯片中通过无线方式采集TAG数据，NFC芯片通过与电能计量装置中的ESAM芯片交互进行数据的身份认证、安全加密。
[0004]在一个方面，用户可持有移动支付终端从第三方支付接口获取付费金额，再从安全支付加密机中获取安全支付密文，通过NFC方式，将金额充值到电能计量装置中。
[0005]本发明技术方案1:电能计量系统的无线移动配置，在所述电能计量系统中设置若干个电能计量装置，进一步为所述电能计量装置连接移动支付终端，其中在所述移动支付终端内设置第一近距离无线通信(NFC)芯片，被配置为工作于第一模拟模式下，通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置，在所述电能计量装置内设置第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下，接收来自所述移动支付终端的数据。
[0006]在一个实施例中，在所述电能计量装置中进一步配置与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递。
[0007]在一个实施例中，所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式，通过所述移动支付终端内的处理器将所述第一 NFC芯片模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。所述第二模拟模式被配置为读卡模式，通过所述电能计量装置内的处理器将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片的用户数据。
[0008]在一个实施例中，所述移动支付终端是一个便携式个人用户设备，例如移动电话，移动电脑等。
[0009]在另一个实施例中，电能计量系统的无线支付配置方法包括:通过移动支付终端内的处理器控制第一 NFC芯片工作在第一模拟模式下；通过电能计量装置内的处理器控制第二 NFC芯片工作在第二模拟模式下；通过将第一模拟模式配置为卡模拟模式，第二模拟模式配置为读卡模式，第二 NFC芯片通过无线射频方式读取第一 NFC芯片。
[0010]在一个实施例中，所述无线射频方式是射频电子标签(RFID)，ZIGBEE或红外方式。
[0011]技术方案2:电能计量系统的无线支付配置包括:设置于移动支付终端内的第一NFC芯片，被配置为工作于第一模拟模式下；设置于电能计量装置内的第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下；第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据；安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一 NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置的第二 NFC芯片以进行安全账务支付。
[0012]在一个实施例中，所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式，通过所述移动支付终端内的处理器将所述第一 NFC芯片模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。
[0013]在一个实施例中，所述第二模拟模式被配置为读卡模式，通过所述电能计量装置内的处理器将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片的用户数据。
[0014]在一个实施例中，所述移动支付终端进一步设置有应用界面单元，用于所述电能计量装置所属用户对账务数据的登录和数据写入。
[0015]在一个实施例中，所述移动支付终端内的处理器被配置为:通过无线方式连接所述的安全支付加密机，发送身份认证数据；将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片，其中第一随机数是由所述处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。
[0016]在一个实施例中，所述ESAM芯片被配置为:对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证，返回给第一 NFC芯片验证数据。
[0017]在一个实施例中，所述移动支付终端内的处理器进一步被配置为:接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数，其中第二随机数是由所述的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子；将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片。
[0018]在另一个实施例中，电能计量系统的无线支付配置方法，包括:通过移动支付终端内的处理器控制第一 NFC芯片工作在第一模拟模式下；通过电能计量装置内的处理器控制第二 NFC芯片工作在第二模拟模式下；通过移动支付终端内的处理器连接安全支付加密机，发送身份认证数据，将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片；通过ESAM芯片对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证；通过所述移动支付终端内的处理器接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数；将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片；通过第二 NFC芯片接收充值密文和第二随机数进行解密验证，将充值账务数据增加至电量费率数据；以及将充值账务数据存储于移动支付终端。
[0019]其中，第一随机数是由所述移动支付终端内的处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。第二随机数是由所述电能计量装置内的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。
[0020]技术方案3:公用商品无线支付配置包括:设置于移动支付终端内的第一 NFC芯片，被配置为工作于第一模拟模式下；设置于公用表内的第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下；第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据；安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及与第二NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述公用表所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一 NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接公用表的第二 NFC芯片以进行安全账务支付。
[0021]在一个实施例中，所述公用表包括电表、水表、燃气表或热能表中的一个或组合。
[0022]本发明的技术效果突出:基于无线移动支付和费控方式，便于电能计量装置所属用户对其账户下的装置能够及时管理和支付费用，避免通过营业部门办理手续的繁琐方式。在另一个方面，能够便于用户直接支付售电费用，无需使用卡的方式结算电费，便于使用。
【附图说明】
[0023]图1为本发明无线支付配置的结构原理示意图。
【具体实施方式】
[0024]参照图1，在一个电能计量系统中设置若干个电能计量装置10，进一步为所述电能计量装置连接移动支付终端20，在移动支付终端20内设置第一近距离无线通信(NFC)芯片21，被配置为工作于第一模拟模式下，通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置10，在所述电能计量装置内设置第二 NFC芯片11，被配置为工作于第二模拟模式下，接收来自所述移动支付终端20的数据。在一个实施例中，在所述电能计量装置10中进一步配置与第二 NFC芯片11连接的ESAM芯片13，被配置为向第二 NFC芯片11传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递。
[0025]所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式(Card Emulat1n)，通过所述移动支付终端20内的处理器22将所述第一 NFC芯片21模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。所述第二模拟模式被配置为读卡模式(Card Reading Emulat1n)，通过所述电能计量装置10内的处理器12将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片21的用户数据。所述移动支付终端20是一个便携式个人用户设备，例如移动电话，移动电脑等。
[0026]在另一个实施例中，电能计量系统的无线支付配置方法包括:通过移动支付终端内的处理器控制第一 NFC芯片工作在第一模拟模式下；通过电能计量装置内的处理器控制第二 NFC芯片工作在第二模拟模式下；通过将第一模拟模式配置为卡模拟模式，第二模拟模式配置为读卡模式，第二 NFC芯片通过无线射频方式读取第一 NFC芯片。
[0027]在一个实施例中，所述无线射频方式是射频电子标签(RFID)，ZIGBEE或红外方式。
[0028]在另一个实施例中，参照图1，电能计量系统的无线支付配置包括:设置于移动支付终端20内的第一 NFC芯片21，被配置为工作于第一模拟模式下；设置于电能计量装置10内的第二NFC芯片11，被配置为工作于第二模拟模式下；第三方支付接口 30，通讯耦合所述移动支付终端20的处理器22以根据其请求生成支付账务数据；安全支付加密机40，通讯耦合所述移动支付终端20的处理器22并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及与第二 NFC芯片11连接的ESAM芯片13，被配置为向第二 NFC芯片11传递所述电能计量装置10所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片21的加密数据传递，其中移动支付终端20通过第一 NFC芯片21通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置10的第二 NFC芯片11以进行安全账务支付。
[0029]在一个实施例中，所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式，通过所述移动支付终端内的处理器将所述第一 NFC芯片模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。所述第二模拟模式被配置为读卡模式，通过所述电能计量装置内的处理器将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片的用户数据。
[0030]在一个实施例中，所述移动支付终端20进一步设置有应用界面单元23，用于所述电能计量装置10所属用户对账务数据的登录和数据写入。
[0031 ] 在一个实施例中，所述移动支付终端内的处理器被配置为:通过无线方式连接所述的安全支付加密机，发送身份认证数据；将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片，其中第一随机数是由所述处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。
[0032]在一个实施例中，所述ESAM芯片被配置为:对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证，返回给第一 NFC芯片验证数据。
[0033]在一个实施例中，所述移动支付终端内的处理器进一步被配置为:接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数，其中第二随机数是由所述的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子；将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片。
[0034]在另一个实施例中，电能计量系统的无线支付配置方法，包括:通过移动支付终端内的处理器控制第一 NFC芯片工作在第一模拟模式下；通过电能计量装置内的处理器控制第二 NFC芯片工作在第二模拟模式下；通过移动支付终端内的处理器连接安全支付加密机，发送身份认证数据，将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片；通过ESAM芯片对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证；通过所述移动支付终端内的处理器接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数；将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片；通过第二 NFC芯片接收充值密文和第二随机数进行解密验证，将充值账务数据增加至电量费率数据；以及将充值账务数据存储于移动支付终端。
[0035]其中，第一随机数包含8字节，作为终端身份认证密文的加密因子之一，在计量装置获取随机数I后，将其与电能计量装置10身份认证密钥共同作为解密因子对终端身份认证密文进行解密验证。第二随机数包含8字节，作为移动支付终端20线路传输密文的加密因子之一，在计量装置获取随机数2后，将其与计量装置线路传输密钥共同作为解密因子对终端身份认证密文进行解密验证信息。
[0036]第一随机数是由所述移动支付终端内的处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。第二随机数是由所述电能计量装置内的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。
[0037]在另一个实施例中，公用商品无线支付配置，包括:设置于移动支付终端内的第一NFC芯片，被配置为工作于第一模拟模式下；设置于公用表内的第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下；第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据；安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述公用表所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一 NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接公用表的第二 NFC芯片以进行安全账务支付。
[0038]在一个实施例中，所述公用表包括电表、水表、燃气表或热能表中的一个或组合。
【主权项】
1.电能计量系统的无线移动配置，所述电能计量系统中设置若干个电能计量装置，其特征在于进一步为所述电能计量装置连接移动支付终端，其中在所述移动支付终端内设置第一近距离无线通信(NFC)芯片，被配置为工作于第一模拟模式下，通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置，在所述电能计量装置内设置第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下，接收来自所述移动支付终端的数据。2.根据权利要求1所述的电能计量系统的无线移动配置，其特征在于:在所述电能计量装置中进一步配置与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递。3.根据权利要求1所述的电能计量系统的无线移动配置，其特征在于:所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式，通过所述移动支付终端内的处理器将所述第一 NFC芯片模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。4.根据权利要求3所述的电能计量系统的无线移动配置，其特征在于:所述第二模拟模式被配置为读卡模式，通过所述电能计量装置内的处理器将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片的用户数据。5.根据前述权利要求之任一项所述的电能计量系统的无线移动配置，其特征在于:所述移动支付终端是一个便携式个人用户设备。6.电能计量系统的无线支付配置，其特征在于包括: 设置于移动支付终端内的第一 NFC芯片，被配置为工作于第一模拟模式下； 设置于电能计量装置内的第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下； 第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据； 安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及 与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述电能计量装置所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一 NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接电能计量装置的第二 NFC芯片以进行安全账务支付。7.根据权利要求6所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于:所述第一模拟模式被配置为卡模拟模式，通过所述移动支付终端内的处理器将所述第一 NFC芯片模拟为用户卡，通过无线射频方式传递用户数据。8.根据权利要求7所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于:所述第二模拟模式被配置为读卡模式，通过所述电能计量装置内的处理器将第二 NFC芯片模拟为读卡器，通过无线射频方式读取来自所述第一 NFC芯片的用户数据。9.根据权利要求6所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于:所述移动支付终端进一步设置有应用界面单元，用于所述电能计量装置所属用户对账务数据的登录和数据写入。10.根据权利要求6所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于:所述移动支付终端内的处理器被配置为: 通过无线方式连接所述的安全支付加密机，发送身份认证数据； 将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片，其中第一随机数是由所述处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。11.根据权利要求10所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于所述ESAM芯片被配置为:对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证，返回给第一 NFC芯片验证数据。12.根据权利要求11所述的电能计量系统的无线支付配置，其特征在于所述移动支付终端内的处理器进一步被配置为: 接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数，其中第二随机数是由所述的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子； 将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片。13.电能计量系统的无线支付配置方法，其特征在于包括: 通过移动支付终端内的处理器控制第一 NFC芯片工作在第一模拟模式下； 通过电能计量装置内的处理器控制第二 NFC芯片工作在第二模拟模式下； 通过移动支付终端内的处理器连接安全支付加密机，发送身份认证数据，将获取到的移动支付终端身份认证密文及第一随机数通过第一 NFC芯片发送至所述电能计量装置的第二 NFC芯片； 通过ESAM芯片对移动支付终端身份认证密文进行解密和身份认证； 通过所述移动支付终端内的处理器接收身份认证数据，向安全支付加密机3发送用户账务数据，获取充值密文和第二随机数； 将所述充值密文和第二随机数通过第一 NFC芯片发送给第二 NFC芯片； 通过第二 NFC芯片接收充值密文和第二随机数进行解密验证，将充值账务数据增加至电量费率数据；以及 将充值账务数据存储于移动支付终端。14.根据权利要求13所述的电能计量系统的无线支付配置方法，其特征在于: 第一随机数是由所述移动支付终端内的处理器生成，作为移动支付终端身份认证密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置身份认证密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子； 第二随机数是由所述电能计量装置内的处理器生成，作为移动支付终端传递密文的加密因子，在被所述第二 NFC芯片获取后，与电能计量装置线路传输密钥耦合作为对所述移动支付终端身份认证密文的解密因子。15.公用商品无线支付配置，其特征在于包括: 设置于移动支付终端内的第一 NFC芯片，被配置为工作于第一模拟模式下； 设置于公用表内的第二 NFC芯片，被配置为工作于第二模拟模式下； 第三方支付接口，通讯耦合所述移动支付终端的处理器以根据其请求生成支付账务数据； 安全支付加密机，通讯耦合所述移动支付终端的处理器并根据所述支付账务数据向其发送安全支付密文，其中所述安全支付密文耦合支付账务数据；以及 与第二 NFC芯片连接的ESAM芯片，被配置为向第二 NFC芯片传递所述公用表所属用户的身份认证加密数据，用于与第一 NFC芯片的加密数据传递，其中所述移动支付终端通过第一 NFC芯片通过无线电磁感应耦合方式连接公用表的第二 NFC芯片以进行安全账务支付。16.根据权利要求15所述的公用商品无线支付配置，其特征在于:所述公用表包括电表、水表、燃气表或热能表中的一个或组合。
【文档编号】G06Q20/38GK105989472SQ201510100022
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年3月6日
【发明人】肖监, 饶烜攀, 宋锡强, 王玉萍, 刘磊, 丁琼, 桂专, 张秋雁, 杨沁晖, 李鹏程, 徐宏伟, 张俊玮
【申请人】华立科技股份有限公司, 贵州电力试验研究院