专利名称：税控设备的发票存储系统和管理方法
技术领域：
本发明涉及税控设备和税收控制方法，具体而言是涉及到发票的存储，特别是一 种能够提供大容量存储和快速访问的发票存储方法。
背景技术：
现有的发票存储普遍使用单片机单存储芯片，以简单数据结构的方式直接在存储 芯片上顺序存储信息。这样的系统结构简单，但是查询和容量都是瓶颈，它们在开票量小的 情况下发挥了很好的作用，但是在月开票量巨大的企业，这样的单芯片结构明显不能满足 企业要求，无论从开票速度还是月发票的存储数量级比较，这种方式的处理能力与实际使 用要求之间都存在巨大的差距。从而使发票存储和访问速度的问题成为高端税控设备性能 进一步提高的障碍。为了改善发票的存储方法和方式，现有技术中已有一些尝试，但并不特别有效。例 如，申请号为200620167517.0，名为“分离式数据存储税控收款机”的中国专利申请中公开 了一种具有税控数据存储卡的分离式数据存储税控收款机，从而用单独的装置对发票进行 存储。所述的税控数据存储卡包括存储芯片、接口电路和PCB板，其中，所述存储芯片通过 接口电路由税控收款机主板上的CPU控制，所述存储芯片和接口电路设置在PCB板上。其 实际目的是使当税控收款机出现问题时，不需要直接更换主板或税控机，而只需更换此可 分离式税控存储模块就可再次使用。但是由于其并未对发票的存储结构和存储方法进行改 进，仅是简单的把原有集成一体的存储装置从物理上设置成分体的，因此并不能从根本上 解决存储容量和访问速度的问题。再例如，申请号为200610043910. 3，名为“一种不定长税控电子发票的存储方法” 的中国专利申请描述了一种简单数据结构的发票存储方法，其在税控收款机存储器内开辟 存储定长及不定长发票的空间，采用建立索引表的方式查找或存储发票明细和电子存根， 索引表与电子存根为一一对应方式，即电子存根包含索引表大部分信息，而索引表又指定 电子存根的存储位置容量，根据索引表、电子存根存储方式和数据的不同，应用于不同的功 能模块。该发明将先前技术中定长存储改进为变长发票的存储，以通过表索引的形式查询 替代定长存储时的直接寻址方式可在一定程度上提高存储的灵活性，可以使有限的空间相 对而言能存储较多的发票数据，但是其处理能力仍旧有限。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的上述缺陷，并提供一种独立的，能支持大容量存 储、快速查询和安全访问的发票存储装置和存储方法。具体而言，有以下几个方面 第一，存储数量巨大的税务数据需要一个巨大的空间，同时由于税务数据的特殊 性，这个存储空间需要稳定，安全，有数据校验机制；第二，由于税务数据量的巨大，数据信息的传输速度也有更高的要求，在保证高速 传输的前提下，尽量提高数据的传输效率；
第三，税务数据的查询问题，查询数据量巨大的发票数据库是面临的最大问题，而 且要查询发票速度快，必然要求发票关键数据提取的数量多，也必然会影响发票存储的速 度，怎么样从中得到一个合理稳定的平衡也是需要考虑的问题。为此，本发明提出了一种税控设备的发票存储系统，包括通信接口，中央处理单 元和存储体，所述中央处理单元分别与存储体和通信接口连接，所述通信接口与税控设备 进行通信，进行税控命令和发票数据的传输；所述存储体以数据库的形式存储发票数据； 所述中央处理单元运行数据库系统和发票存储管理单元；所述发票存储管理单元根据所述 通信接口的税控命令控制数据库系统对存储体内的发票数据进行访问。其中，所述发票存储管理单元包括通信接口模块，接收来自通信接口的税控命 令；命令解析模块，将所述税控命令解析为通用数据库指令；数据处理模块，将数据库指令 送到数据库系统，以及接受数据库系统的返回结果。其中，所述存储体的发票数据是以明密结合的方式进行存储，发票内容为密文，而 发票索引项为明文，所述发票索引项为查找发票所需的信息。其中，所述系统还包括一专有USB接口，所述专有USB接口具有USB协议进行通 信，并且具有一认证模块，以和税控设备进行双向或单向的认证。较佳地，所述中央处理单元使用ARM9芯片，所述数据库系统为SQL类型的数据库， 所述存储体 为固态硬盘。根据本发明的另一方面，还提出了一种税控设备的发票存储管理方法，使用支持 通用数据库语句的数据库系统对发票数据进行存储；通过发票存储管理单元根据税控设备 的指令对数据库系统进行访问，访问过程包括以下步骤S1 存储管理单元接收税控设备 的税控指令和/或数据；S2 对税控指令进行解析，将之转化为通用数据库指令；S3 数据 库系统根据所述通用数据库指令对存储的发票数据进行访问；S4 将S3的访问结果返回给 税控设备。其中，所述存储体的发票数据是以明密结合的方式进行存储，其中发票内容为密 文，而发票索引项为明文，所述发票索引项为查找发票所需的信息。其中，发票存储管理单元与税控设备之间的数据传输之前包括一认证步骤，认证 通过则进行正常传输，认证失败则不返回错误信息。现有的防伪税控系统已经正常运行了多年，在防伪开票、企业报税等方面给国家 税务带来了巨大的变化。同时，对防伪税控系统的新需求也不断涌现，比如月开票量巨大的 企业，为了防止开票报税的拖沓，急需要引入发票大规模存储和查询的方法。由于数据量巨 大，对此方法的数据传输速度也有更高的要求。本发明的发票存储装置和方法的提出改变了现状，首先，发票存储量原来系统容 量的30倍左右，保证了大企业的月开票量；其次，在在系统存储容量大幅度的提升中，发票 的传输速度和查询速度也都有显着的提高。本发明的方案通过容量的大幅度提升促使大票量企业不必频繁的抄税报税，保证 了企业开票的连续性；同时提升了发票查询和统计功能的性能，在整体提升防伪税控开票 系统容量的基础上，增强了系统的运行速度和质量。
图1是本发明发票存储装置的模块结构示意
图2是发明发票存储系统的层次结构示意图；图3是本发明中发票存储管理单元的模块结构示意图；图4是本发明发票存储管理方法的流程示意图。
具体实施例方式图1是本发明发票存储装置的模块结构示意图。本发明的发票存储装置主要包括 通信接口，中央处理单元和存储体，所述中央处理单元分别与存储体和通信接口连接，构成 本装置的硬件平台。中央处理单元上运行嵌入式操作系统，在嵌入式操作系统上运行数据 库软件和发票存储管理软件。本发明发票存储系统的层次结构图如图2所示。在嵌入式操 作系统之上运行数据库对发票数据进行管理，通过特别设置的发票存储管理单元来对作为 数据库和通信接口的中间媒介。由于数据库能支持良好的数据查询，因此，本发明的方法可 以实现对大量数据的高速查询。下面结合具体的实施例对各部分的结构进行详细说明。根据本发明的一个实施例，发票存储装置中所述中央处理单元为ARM9最小系统 或相当及以上性能处理单元；所述存储体使用高速大容量存储体，例如普通硬盘、固态硬盘 或高速USB闪存盘或相当及以上级别存储体；所述通信接口为全速USB2. 0或相当及以上性 能通信接口。出于成本和编程的方便，操作系统优选开源产品，而所述数据库则要支持通用 的SQL语句或相当于SQL语句的访问接口。例如，本发明的一优选实施例实现如下主ARM9芯片采用工业级EP9315，其上运 行的嵌入式操作系统为当前常用的开源LINUX版本即可。操作系统上运行的中型数据库选 用SQLITE，因为SQLITE数据库有体积小，数据移动方便和占用系统资源少等特点，特别适 合嵌入式系统的应用。在操作系统上挂载的存储体选用了 SSD(固态硬盘)的存储芯片，主 要存储介质是NANDFLASH，其特点是体积小，容量大，且访问速度快，满足了本方案的系统要 求。硬盘的数据存储采用FAT32格式，以保证存储数据自动校验。发票存储管理单元是本发明的核心部分，其接受来自通信接口的命令和数据，按 照命令要求调用数据库访问语句实现发票的录入、删除、查询等操作。该发票存储管理单元 包含通信接口模块、命令解析模块和数据处理模块。其中，通信接口模块用于与开票机的通 信，控制通过所述通信接口与开票机进行数据交换。命令解析模块把开票机的命令解析成 通用的SQL语句。例如，开票机指令进行时间段查询，则命令解析模块根据约定的税控命令 解析，得到关键的查询起始时间和结束时间，再通过整合字符串得到SQL查询语句。数据处 理模块则是将SQL语句输入数据库，等到返回结果，再将结果通过通信接口模块返回给发 票机。再例如，当通信接口的USB 口传来的税务命令为录入发票的操作时，数据库接受接收 到命令解析模块解析后的录入命令，首先数据库找到当前时间月和录入下一条记录的时间 点，接着税控主芯片传输发票信息，ARM嵌入式数据库接收并录入记录。而当税务命令为查 询发票的操作时，数据库则根据解析后的查询命令查找的关键字搜索作为存储体的固态硬 盘，完成操作。本发明的一种税控设备的发票存储管理方法，使用支持通用数据库语句的数据库 系统对发票数据进行存储；通过发票存储管理单元根据税控设备的指令对数据库系统进行访问。其过程如图4所示，包括步骤Si，存储 管理单元接收税控设备的税控指令和/或数据；步骤S2，对税控指令进行解析，将之转化为通用数据库指令；步骤S3，数据库系统根据所述通用数据库指令对存储的发票数据进行访问；步骤S4，将S3的访问结果返回给税控设备。考虑到发票的完整性和保密在税控领域的重要性，因此，本发明对现有的发票存 储方式进行了进一步的改进。为了节约存储空间，更为了能灵活存储占用存储空间较大的发票，本发明的发票 明细长度可变，以适应长短不同的各种发票。发票存储格式采用无固定长度的记录，记录的 长度由接收的命令决定，最短可以十几个字节，最长可达上G字节的容量。在内容上，本发明采用明、密结合的存储方式。发票本身是密文存储，但是会提出 部分关键字节作为查询索引，比如发票号码，发票时间等，索引存储为明文，以便于查询。例 如可以一张发票的数据作为数据库的一个条目，而把单独月的所有发票组成一个表，以方 便查询和录入。并且程序定期整理全部数据库文件。而发票的加密方式则可为现有的各种 加密形式，这里不再赘述。而在传输上，考虑到税务数据的特殊安全性要求，本发明提出了一种带有认证功 能的USB传输方式。具体实现方式为用本发明的带有认证功能的专用USB模块来替换操作 系统中的通用USB传输模块。该专有USB模块符合USB2. 0协议，且在数据传输之前先进行 一认证的步骤，根据使用目的的不同，可以有各种认证方式。例如，如果欲使发票存储装置 仅有指定税控设备读取，可以设置认证方式为由专有USB模块向税控设备发送第一认证 文件，税控设备接收后，根据该第一认证文件，产生一第二认证文件并回传给USB模块，USB 模块将该第二认证文件与其内部存储的第三认证文件进行对比，二者一致则进行正常数据 传输；不一致则发出错误提示。由于加入了认证功能，从而保证了数据安全，同时相比较于 通用的USB模块，它针对性更强，流程也更简化。当然，其它的一些认证形式也可以用于本发明的专有USB模块，例如本发明的申 请人在本发明申请日之前公开的其它专利或专利申请中所揭示的多种数据认证和加密认 证方式均可用于本发明。只要存储体足够大，则通过修改部分固件程序，本发明可以达到通用税务数据海 量存储器的功能。以上对本发明的描述是说明性的，而非限制性的，本专业技术人员理解，在权利要 求限定的精神与范围之内可对其进行许多修改、变化或等效，但是它们都将落入本发明的 保护范围内。
权利要求
1.一种税控设备的发票存储系统，包括通信接口，中央处理单元和存储体，所述中央 处理单元分别与存储体和通信接口连接，其特征在于，所述通信接口与税控设备进行通信，进行税控命令和发票数据的传输； 所述存储体以数据库的形式存储发票数据；所述中央处理单元运行数据库系统和发票存储管理单元；所述发票存储管理单元根据 所述通信接口的税控命令控制数据库系统对存储体内的发票数据进行访问。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述发票存储管理单元包括 通信接口模块，接收来自通信接口的税控命令；命令解析模块，将所述税控命令解析为通用数据库指令；数据处理模块，将数据库指令送到数据库系统，以及接受数据库系统的返回结果。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储体的发票数据是以明密结合的 方式进行存储，其中发票内容为密文，而发票索引项为明文，所述发票索引项为查找发票所 需的信息。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一专有USB接口，所述专 有USB接口具有USB协议进行通信，并且具有一认证模块，以和税控设备进行双向或单向的 认证。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理单元使用ARM9芯片，所述数 据库系统为SQL类型的数据库，所述存储体为固态硬盘。
6.一种税控设备的发票存储管理方法，其特征在于，使用支持通用数据库语句的数据库系统对发票数据进行存储；通过发票存储管理单元 根据税控设备的指令对数据库系统进行访问，访问过程包括以下步骤51存储管理单元接收税控设备的税控指令和/或数据；52对税控指令进行解析，将之转化为通用数据库指令；53数据库系统根据所述通用数据库指令对存储的发票数据进行访问；54将S3的访问结果返回给税控设备。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述存储体的发票数据是以明密结合的 方式进行存储，其中发票内容为密文，而发票索引项为明文，所述发票索引项为查找发票所需的信息。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，其中发票存储管理单元与税控设备之间 的数据传输之前包括一认证步骤，认证通过则进行正常传输，认证失败则不返回错误信息。
全文摘要
一种税控设备的发票存储系统，包括通信接口，中央处理单元和存储体，所述中央处理单元分别与存储体和通信接口连接，所述通信接口与税控设备进行通信，进行税控命令和发票数据的传输；所述存储体以数据库的形式存储发票数据；所述中央处理单元运行数据库系统和发票存储管理单元；所述发票存储管理单元根据所述通信接口的税控命令控制数据库系统对存储体内的发票数据进行访问。本发明通过容量的大幅度提升促使大票量企业不必频繁的抄税报税，保证了企业开票的连续性；同时提升了发票查询和统计功能的性能，在整体提升防伪税控开票系统容量的基础上，增强了系统的运行速度和质量。
文档编号G07G1/12GK102087769SQ200910242049
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者宋晓林, 洪岩, 王招凯, 王永志, 陈江宁 申请人:航天信息股份有限公司