一种基于可拆卸式设计的pos业务一体机系统及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及物流支付领域，尤其涉及一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统。该系统包括：主机、POS机和接口，其中，所述主机是基于Android的工业手持机；所述POS机，用于完成支付功能；所述接口包括结构接口和电气接口，其中，所述结构接口可拆卸地连接所述主机和所述POS机，所述电气接口实现所述主机和所述POS机的系统数据通信。该POS业务一体机系统提供可扩展的优良业务平台，主机和POS机通过接口连接协同工作，可灵活拆卸和组装，实现即拆即用，从而满足外勤作业业务的需求。
【专利说明】一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及物流支付领域，尤其涉及一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统及系统。
【背景技术】
[0002]随着物流、电子商务等领域的发展，货到付款和代收货款已成为不可或缺的业务模式，由于其业务的移动化属性，要求能够随时随地开展业务，带来了对于移动POS (Pointof Sale，销售终端)以及集成了 POS支付功能的移动化支付、业务一体化的终端系统的大量需求。
[0003]传统的移动POS机是基于固定平台演变而来，其硬件平台往往体积大而笨重，集成度低并且便携性差。其通常与银行、银联系统接口，在公司的财务和收银部门使用，仅支持支付功能，与业务部门的移动外勤业务隔离，无法打通和整合，开展货到付款业务的递送人员需要在一个移动外勤作业终端手持机基础上再携带一个POS机，在实际操作中难以推广和大规模应用。
[0004]为了解决传统POS机集成度低和便携性差等缺陷，现有的业务和支付一体化终端产品通常是尝试将基于微软公司嵌入式操作系统Windows CE等智能操作系统的便携式业务终端与传统的POS机通过软硬件集成和整合开发成为一体机产品。现有的，便携式业务终端与传统的POS机通过蓝牙或者USB连接。但是现有的POS业务一体机都不成功，面临着很多技术问题:
[0005]I)首先，便携式业务终端需要强大的运算和存储性能以支撑业务的需求，由于业务发展变化快，需要开放性和很好的可扩展性便于开发和扩展层出不穷的新业务，及非常友好的人机交互界面和很好的易用性。而传统POS机的软硬件平台仅考虑支付功能，运算存储性能往往较差，由于其安全性的要求，硬件进行了封闭化的防拆卸设计，而软件也仅开放非常有限的接口，几乎不可扩展，同时也对人机交互模式和易用性没有很好的支持，主要保证稳定和安全。这是业务和支付两种需求本身特性带来的差异，因此决定了其软硬件平台的不同，在移动外勤业务的平台上无法满足安全性的要求，而在支付的平台上无法满足业务的开放性和性能要求，强行将两者整合在一起会造成很多问题，或是特别巨大笨重，就失去了整合在一起的意义。
[0006]2)其次，传统POS机设计都是应用于有限移动，和较舒适的环境，比如银行大堂、营业厅或商户的门店等，往往温湿度适中、有随时可获得的充电电源、无线通信信号稳定并且保护良好。而真正的外勤作业往往是会面对各种各样恶劣的环境，包括高温、低温、高湿度、雨淋或油污，会需要在强光下、高粉尘环境、复杂电磁环境中操作，经常处于信号覆盖弱、网络切换频繁的情况，经常会跌落和碰撞等等，原有的POS机软硬件平台根本无法适应这些恶劣的外勤作业环境。
[0007]3)外勤业务作业手持机往往需要很好的可拆卸、可维修的设计，便于现场维修和维护，方便的替换零配件，方便的通过接口接入进行调试诊断，以快速的修复设备以免影响业务的开展。而POS机由于其安全性的要求，通过规范和银联认证，强制行要求了设备必须具备防拆卸，防探测功能，任何问题和故障都必须返回专门的工厂，无法在现场进行修复。这种特点决定了业务手持机和POS机有完全不同的生产、组装和售后维修保护体系，无法
直接统一复用。
[0008]4)另外，由于货到付款和代收货款等在物流、电商、快递等的业务中只占一定的比例，对于他们来说要全面换装和让快递人员每天携带这样一种笨重的一体化的设备，将带来很大的成本支出，对客户来讲是很不经济和效率较低的做法。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提出一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统，提供可扩展的业务平台，从而满足外勤作业业务需求。为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统，包括主机、扩展POS机和接口，其中，
[0011]所述主机是基于Android的工业手持机；
[0012]所述POS机，用于完成支付功能；
[0013]所述接口包括结构接口和电气接口，其中，所述结构接口可拆卸地连接所述主机和所述POS机，所述电气接口实现所述主机和所述POS机的系统数据通信。
[0014]本发明实施例中提出一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统。该系统中主机和POS机通过接口连接协同工作，可灵活拆卸和组装，实现即拆即用，从而满足外勤作业业务的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0016]图1为本发明第一实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。
[0017]图2为本发明第一实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构示意图。
[0018]图3 (A)至图3 (C)为本发明第三实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构示意图。
[0019]图4为本发明第二实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。
[0020]图5为本发明第三实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。
[0021]图6本发明第四实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构示意图。
[0022]图7为本发明第四实施例中提供的主机的主要硬件架构的示意图。
【具体实施方式】[0023]下面结合附图及具体实施例对本发明进行更加详细与完整的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0024]图1为本发明第一实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。图2为本发明第一实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构示意图。结合图1和图2，本实施例所示的系统包括主机101、POS机103和接口102。
[0025]所述主机是基于Android的工业手持机。
[0026]主机101本身是一台基于Android的高性能智能工业手持机，可单独满足外勤作业业务需求。
[0027]POS机103，用于完成支付功能。
[0028]POS机103为基于高集成度硬件一体化设计的安全POS系统。POS机103支持磁条卡、IC卡和密码键盘等传统POS所有的功能，以及账单打印。POS机具备PIN (PersonalIdentification Number,个人识别密码)密码输入键盘,支持磁条卡、IC卡支付功能,需经过银联等监管机构通过入网的认证，用于商业用户的消费、收单等业务操作。
[0029]接口 102，用于可拆卸地连接所述主机和所述POS机。
[0030]接口 102包括:结构接口 1021，用于通过多点被动卡扣和主动卡扣锁定的方式连接所述主机101和所述POS机103 ;电气接口 1022，用于实现所述主机101和所述POS机103的系统检测、供电和数据通信。
[0031]结构接口 1021能够以多点被动卡扣和主动卡扣锁定的方式连接主机101和POS机103。并且主机101和POS机103—旦接入就牢牢锁住，方便拔插，实现灵活的可拼接连
接方式。
[0032]电气接口 1022包括基于USB转串口的系统检测接口、供电接口以及数据通信接口。由于POS机上的打印机需要7.4V的供电和3安培的大电流，因此，供电接口为7.4V，而且在供电接口上需要进行额外的限流保护。
[0033]如图3 (A)、图3 (B)和图3 (C)所示，在主机101和POS机103的结合部分，结构接口 1021包括:POS机周边的长塑胶凸台10211，用于紧密连接主机，从而防止POS机和主机左右移动；分别位于POS机的左右两侧的螺丝10212和10213，二者用于固定POS机和主机，其中两颗螺丝的型号均为Ml.6 ;P0S机背部的锁扣结构接口 10214，用于横向移动锁住POS与主机连接，固定POS上下移动。如图3 (A)所示，在主机101和POS机103的结合部分，电气接口 1022包括:分别位于POS机和主机上的USB公头10222和USB母头10221，它们用于实现系统的数据连接。利用这种方式既保证了外部的美观又保障了结构连接的可靠性，最大程度减少对主机外观和结构强度的影响。
[0034]本实施例提供的POS业务一体机系统，基于创新的结构接口和电气接口将主机和POS机相连，以实现该系统的灵活的可拼接连接方式以及数据信息传输。
[0035]在图4中示出了本发明的第二实施例。本发明实施例均属于同一构思，在某个实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考其它实施例。
[0036]图4为本发明第二实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。本实施例所示的系统包括:[0037]主机401是基于Android的工业手持机。
[0038]主机401采用ARM架构，各功能模块通过不同的总线外挂在核心CPU上。主机401作为第一代基于Android的工业手持机，采用基于ARM Cortex_A5的架构，其中，ARM CortexTM-A5是性价比最高的处理器解决方案，高性能低成本并且支持双核技术，ARMCortex?-A5能够向最广泛的系统提供Internet访问:从入门级智能手机、低成本手机和智能移动终端到普遍采用的嵌入式、消费类和工业系统。主机401在硬件上采用ARM CotexA5/A7架构，主频为双核1.2GHZ。
[0039]可选的，主机401包括:移动通信模块4011，用于实现高性能计算和高速网络传输；摄像头4012，用于采集图像；二次开发模块4013，用于提供完善的Android SDK供二次业务开发，其中所述移动通信模块4011、摄像头4012和二次开发模块4013以所述ARM Cotex A5/A7架构构建。主机401整合了 3G、2G、WIFI等通信基带和协议实现了高性能运算、高速网络传输的统一，支持一维、二维条码扫描和RFID (Radio FrequencyIdentification,射频识别)数据采集,支持500万像素图像采集,基于第八代GPS (GlobalPositioning System,全球定位系统)定位技术,实现高精度定位,提供完善的Android SDK(Software Development Kit,即软件开发工具包)供二次业务开发，Android为谷歌主导开发的智能手机操作系统，具备丰富的功能，很好的用户体验、可扩展性和开放性。因此是非常好的业务主机平台。
[0040]另外，主机401给POS机403供电，通过高效协议进行主机和POS设备的通信和数据传输。通过主机401的供电接口给POS机403供电，从而提高了 POS机403的电池续航时间。
[0041]所述POS机403，用于完成支付功能。
[0042]POS机403为基于高集成度硬件一体化设计的安全POS系统。POS机403支持磁条卡、IC卡和密码键盘等传统POS所有的功能，以及账单打印。POS机具备PIN (PersonalIdentification Number,个人识别密码)密码输入键盘,支持磁条卡、IC卡支付功能,需经过银联等监管机构通过入网的认证，用于商业用户的消费、收单等业务操作。
[0043]所述接口 402，用于可拆卸地连接所述主机和所述POS机。
[0044]接口 402能够基于创新的结构接口和电气扩展接口将主机401和POS机403相连。在接口连接方面，主机401和POS机403之间为灵活的可拼接连接方式。
[0045]另外，该POS业务一体机系统具备IP54/IP67的三防能力。由于该系统满足防护等级IP54/IP67的标准，可单独满足外勤作业业务需求。
[0046]本发明实施例中提出一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统。该系统中主机在硬件上采用ARM Cotex A5/A7架构，主频为双核1.2GHZ，在软件上采用开放和操作体验良好的AndroicM.2操作系统，具有优良的可拓展型。另外，该系统还具有3G通信和三防能力，能够很好的满足外勤支付业务的需求。
[0047]在图5中示出了本发明的第三实施例。本发明实施例均属于同一构思，在某个实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考其它实施例。
[0048]图5为本发明第三实施例中提供的基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统的结构简化示意图。本实施例所示的系统包括:
[0049]主机501是基于Android的工业手持机。[0050]主机501本身是一台基于Android的高性能智能工业手持机，可单独满足外勤作业业务需求。
[0051]POS机503，用于完成支付功能。
[0052]POS机503包括安全芯片模块5031，用于实现微控制单元主控处理器、安全加密算法及磁卡、IC卡和非接卡驱动电路的集成封装。
[0053]POS机503采用高集成度的安全芯片，例如最新高集成度的美信安全芯片，封装集成MCU(Micro Control Unit,微控制单元)主控处理器、安全加密算法、磁卡、IC卡和非接触卡驱动电路到一个模块，将主板面积缩小到传统移动POS的1/2，从而能达到很小的体积和很好的便携性。
[0054]POS机503采用独立设计方案，所有相关密钥信息和刷卡数据信息独立处理，处理完的信息通过USB传输给主机501的控制芯片。这样保证了数据和密钥的安全性。为了增强数据的安全性，POS机503在刷卡信息处理过程中，还通过加扰。与加扰过程相对应的，还需要对相关数据进行解扰处理。加扰即以某种规则打乱明文数据。在本实施例中，加密、混淆和混编等扰乱明文数据的方法统称为“加扰”。解扰即以某种规则恢复被打乱的明文数据，它是“加扰”的逆过程。
[0055]接口 502，用于可拆卸地连接所述主机和所述POS机。
[0056]接口 502包括:结构接口 5021，用于通过多点被动卡扣和主动卡扣锁定的方式连接所述主机501和所述POS机503 ;电气接口 5022，用于实现所述主机501和所述POS机503的系统检测、供电和数据通信。接口 502能够基于创新的结构接口和电气扩展接口将主机501和POS机503相连。在接口连接方面，主机501和POS机503之间为灵活的可拼接连接方式。
[0057]本实施例中提供的POS业务一体机系统中POS机须具有安全性。这对开源的系统来说是个挑战。所以整个刷卡相关信息都是通过POS机处理。处理完的信息通过USB传输给主控芯片。POS机软件会提供相关的封装好的USB接口 API (Application ProgrammingInterface,应用程序编程接口)函数供相关应用去调用完成应用程序的开发。
[0058]在图6中示出了本发明的第四实施例。本实施例所示的系统包括:主机601、POS机603和接口 602，其中，
[0059]主机601是基于Android的智能工业手持机,所述主机在硬件上采用ARM CotexA5/A7架构，主频为双核1.2GHZ，采用高速存储芯片。
[0060]可选的，主机601包括:3G移动通信模块，用于实现高性能计算和高速网络传输；摄像头，用于采集图像；二次开发模块，用于提供完善的Android SDK供二次业务开发。
[0061]另外，主机601给POS机603供电，通过高效协议进行主机和POS设备的通信和数据传输。
[0062]POS机603，用于完成支付功能。
[0063]POS机603包括安全芯片模块6031，用于实现微控制单元主控处理器、安全加密算法及磁卡、IC卡和非接卡驱动电路的集成封装。
[0064]接口 602，用于可拆卸地连接所述主机和所述POS机。
[0065]接口 602包括:结构接口 6021，用于通过多点被动卡扣和主动卡扣锁定的方式连接所述主机和所述POS机；电气接口 6022，用于实现所述主机和所述POS机的系统检测、供电和数据通信。
[0066]图7为本实施例中提供的主机的主要硬件架构的示意图。如图7所示，主机601包括:控制模块、通信模块、拍照模块、数据采集模块、定位模块和二次开发模块。主机601采用MSM8X25架构方案，外扩相关功能。POS机的打印模块采用USB连接到主机。整个POS业务一体机系统采用常见的ARM架构，各功能模块通过不同的总线外挂在核心CPU上。供电通过PM8029PMU模块为各个系统供电。
[0067]软件上采用Android操作系统，采用标准的android API供上层的调用。POS模块相对有更高要求的安全性。这对开源的系统来说是个挑战。所以整个刷卡相关信息都是通过POS模块处理。处理完的信息通过USB传输给主控芯片。POS模块软件会提供相关的封装好的USB接口 API函数供相关应用去调用完成应用程序的开发。
[0068]传统的移动POS产品硬件上通常采用ARM7或者ARM9的主流架构，主频通常在400MHZ左右，配备128-256MB内存，整机性能较差。外扩一些性能相对比较低端的外围系统。比如显示屏一般采用2.8QVGA (QVGA即"Quarter VGA"，即VGA的四分之一尺寸，亦即在液晶屏幕(IXD)上输出的分辨率是240X320像素。)，整个显示效果比较差。移动功能很多都采用传统的GPRS传输，传输速率相对目前主流的3G智能手机系统相差很远。
[0069]软件上传统的移动POS —般采用相对封闭操作系统,如linux, vxworks等嵌入式系统，只能满足传统的刷卡消费功能。这使得可扩展性很差，完全不能满足业务上的扩展需求客户对一些特殊功能的需求。软件体验性上也不是很好，通常不能支持触屏。
[0070]另外，现有的POS —体机，由于整合的是传统的POS方案，通常体形巨大，通常都在220毫米以上长度，30-40毫米以上的厚度，重量达到500g以上，整机非常笨重难以握持，难以随身携带。通常配置电池为2000-2700mAh，难以支撑用户在外一天的工作，更不用说支持业务功能。
[0071]对于物流、电商和快递等商家，货到付款和代收货款等的业务中只占一部分的比重，对于他们来说要全面换装和每天携带这样一种笨重的一体化的系统，是很不经济和效率较低的做法。
[0072]相对于以上现有POS业务一体机系统的缺点，本实施例提供的可扩展、可拆卸式的多功能POS —体机，基于性能强大的业务主机满足性能、通信传输和电池续航的需求，充分发挥了扩拆卸式设计的灵活性，很好的提高了 POS的单位成本使用效率，比如货到付款的业务比例为30%，那么可以按照3:1的比例采购主机和扩展POS系统，随需配发，灵活搭配给需要开展业务的人员，并且主机和扩展POS系统可以分开采购、维护和修理，大幅提升了系统的维修效率降低了维护成本。
[0073]作为多功能一体机，要充分考虑功能的多样性同时又要兼顾外观和耐用性，结构的设计显得非常重要。同时最重要的是要兼顾主机和POS机的连接可靠性，包括结构可靠性和电气可靠性。该POS业务一体机在结构上采用一体化设计，同时各功能模块又可以方便拆卸。
[0074]综上，本实施例中提供的POS业务一体机系统具有下列优良特性:基于3G、Android和三防等能力很好的满足外勤支付业务的需求；基于扩展式POS系统设计能够实现灵活扩展，随需随用；基于高集成度的POS设计方案能够实现很好的便携性。
[0075]上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于可拆卸式设计的POS业务一体机系统，其特征在于，包括主机、POS机和接口，其中， 所述主机是基于Android的工业手持机； 所述POS机，用于完成支付功能； 所述接口包括结构接口和电气接口，其中，所述结构接口可拆卸地连接所述主机和所述POS机，所述电气接口实现所述主机和所述POS机的系统数据通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机在硬件上采用ARMCotex A5/A7架构，主频为双核1.2GHZ。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述POS机包括: 安全芯片模块，其中，所述安全芯片模块集成封装微控制单元主控处理器、安全加密算法及磁卡、IC卡和非接触卡驱动电路。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主机在硬件上采用ARMCotex A5/A7架构，主频为双核1.2GHZ。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机还包括: 移动通信模块，其中，所述移动通信模块实现高性能计算和高速网络传输； 摄像头，其中，所述摄像头采集图像， 其中所述移动通信模块和所述摄像头以所述ARM Cotex A5/A7架构构建。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电气接口，包括基于USB转串口的供电接口、数据通信接口以及系统检测接口。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主机给所述POS机供电。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述结构接口为多点被动卡扣和主动卡扣。
【文档编号】G07G1/00GK103530962SQ201310539543
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】钱志明, 周鸣翰, 赵华, 王侠斌, 徐欢成 申请人:江苏智联天地科技有限公司