一种具有补登功能的IC卡车载消费终端装置及方法与流程

本发明涉及一种卡车载消费终端装置，尤其涉及一种具有补登功能的ic卡车载消费终端装置及方法。

背景技术：

非接触式ic卡终端是邻近耦合设备(pcd)，是一种射频识别技术(rfid)，射频工作频率13.56mhz，公交领域主要是typea工作方式，天线与ic卡感应距离最大10cm，遵循iso7816、iso14443国际标准，遵循国标pboc3.0。由于科技的发展，计算机技术、电子技术的应用，在公共交通行业，传统的人工售票方式已被智能的非接触式ic卡收费系统所代替。随着移动电子支付的兴起，非接触式ic卡终端上增加了二维码扫码功能。

在国内一般的应用情景中，公交车上安装的非接触式ic卡消费终端设备(公交刷卡机)主要功能是作为消费使用，没有充值功能。如果乘客ic卡上的电子货币的余额不够，那么他需要到固定的人工充值点或者是具有网络充值功能的终端设备上去进行充值。

所谓补登，就是在网上给ic卡充值后但实际上充值的金额并未写到ic卡上，只是远程数据服务器上有这个记录，然后必须把这张卡拿到具有充值功能专用机具上进行补写操作，将远程服务器上的数据写到ic卡，充值才算完成。具有补登功能的二维码非接触式ic卡刷卡机可实现补写数据功能，对ic卡进行充值数据补写操作，安装带有补登功能的刷卡机可减少人工充值点或减少ic卡充值设备和建设充值点的资金投入。

技术实现要素：

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种具有补登功能的ic卡车载消费终端装置及方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有补登功能的ic卡车载消费终端装置，包括外壳，所述外壳内设置有：

主控单元和分别与主控单元连接的消费功能模块、补登功能模块、二维码解码模块、安全存储模块、无线通信模块、显示模块和语音模块；

所述主控单元用于完成控制、数据存储、数据处理、运行操作系统、设备驱动、与外部通讯功能；

所述消费功能模块用于感应和读写ic卡数据，并扣除应缴车费；

所述二维码解码模块用于解码二维码数据，并扣除应缴车费；

所述补登功能模块感应需要补登的ic卡，并通过主控单元，和远程服务器通过无线网络实时交互数据，对ic卡进行补登操作；

所述安全存储模块包括消费安全存储模块和充值安全存储模块，所述消费安全存储模块用于保证消费功能模块运行时的数据安全，所述充值安全存储模块用于保证补登功能模块运行时的数据安全；

所述无线通信模块用于通过无线通信方式连接远程服务器传输数据，实现交易时的数据交互。

进一步地，所述消费功能模块包括非接触式感应模块及消费天线，所述补登功能模块包括非接触式感应模块及补登天线。

进一步地，所述补登功能模块检测到需要补登的ic卡时，充值安全存储模块验证卡片的合法性，通过验证后主控单元运行补登功能，通过无线模块连接到远程数据服务器进行数据交互，在线交易完成补登操作；所述显示模块显示充值金额、卡号、充值时间。

进一步地，所述消费功能模块检测到ic卡进行普通消费时，消费安全存储模块先保存刷卡消费的数据，待交易完成后再将ic卡的消费数据通过无线通信模块传到远程数据服务器上。

进一步地，所述二维码解码模块检测到付款信息的二维码时，数据存储模块记录二维码信息，无线通信模块将二维码数据传到第三方支付平台完成扫码付款操作。

进一步地，所述外壳的正面上设置有消费刷卡区、显示屏窗口、二维码扫码区，所述外壳一侧设置有补登刷卡区；所述消费功能模块设置在消费刷卡区内部，所述显示模块设置在显示屏窗口内部，所述二维码解码模块设置在二维码扫码区内部，所述补登功能模块设置在补登刷卡区内部。

进一步地，所述ic卡车载消费终端装置还包括定位模块和外设接口，所述外设接口包括串口、rs485接口、can接口、usb接口和rj45网口中的一种或几种。

一种具有补登功能的ic卡车载消费终端处理方法，包括：

主控单元进入寻卡模式，消费功能模块、补登功能模块和二维码解码模块之间循环切换工作，感应ic卡或二维码；

如果消费功能模块感应到普通消费的ic卡，消费安全存储模块先保存刷卡消费的数据，待交易完成后再将ic卡的消费数据通过无线通信模块传到远程数据服务器上；

如果补登功能模块检测到需要补登的ic卡时，充值安全存储模块验证卡片的合法性，通过验证后主控单元运行补登功能，通过无线模块连接到远程数据服务器进行数据交互，在线交易完成补登操作；所述显示模块显示充值金额、卡号、充值时间；

如果二维码解码器检测到二维码，数据存储模块记录二维码信息，无线通信模块将二维码数据传到第三方支付平台完成扫码付款操作。

本发明在传统的非接触式ic卡消费车载终端设备上进行设计改造，设计出具有补登功能以及二维码扫码功能的消费机具。设计的机具既可以实现普通ic卡乘车消费，也可以扫码乘车，还可以对ic卡进行补登操作。终端设备上的显示屏会显示刷卡数据信息或补登数据，读音模块也会有相应的语音提示，输入模块可以设置参数信息或者是按键查看信息。无线通信模块用来传输数据，可以将ic卡消费交易数据传到远程数据服务器；补登时终端设备与后台服务器数据交互，对ic卡进行补登操作；扫码时终端设备连接远程服务器对手机上的二维码进行解码、安全认证、扣费等操作。远程数据服务器还可通过无线对终端设备远程下发参数、远程在线升级程序等功能。本发明的具有补登功能的二维码非接触式ic卡消费终端能实现普通消费、二维码扫码和补登功能，一机多用，提升了产品的性能。

附图说明

图1为本发明的ic卡车载消费终端装置的系统结构框图。

图2为本发明的ic卡车载消费终端装置的系统组成框图。

图3为本发明的ic卡车载消费终端装置的外部结构图。

图4为本发明的ic卡消费的程序处理流程图。

图中：1、消费刷卡区；2、显示屏窗口；3、二维码扫码区；4、补登刷卡区。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2，一种具有补登功能的ic卡车载消费终端装置，包括外壳，所述外壳内设置有主控单元和分别与主控单元连接的消费功能模块、补登功能模块、二维码解码模块、安全存储模块、无线通信模块、显示模块和语音模块以及外设接口等部件组成；

主控单元是整个系统的核心部分，它的作用是完成控制、数据存储、数据处理、运行linux操作系统、设备驱动、与外部通讯等功能。消费功能模块、补登功能模块、二维码解码模块是系统的关键部分，它的作用是感应ic卡、读写ic卡数据，解码二维码数据。安全存储模块包括消费安全存储模块和补登用的充值安全存储模块，是保证数据安全的重要组成部分。无线通信模块是终端设备通过4g(3g或gprs)等方式连接远程服务器传输数据，交易时的数据交互。显示模块和语音模块以直观的方式反映设备的工作状态、数据信息，语音提示功能。

具体地，该设备包括微处理器(arm内核)、用于消费和补登的非接触式感应模块、消费天线和补登天线、二维码解码器、电源、4g通信模块、gps模块、语音电路、显示屏、数据存储器、安全存储模块、触控按键、rs485及can接口、串口、rj45网口、usb接口、调试接口组成。微处理器选用arm内核的处理器，运行linux操作系统。非接触式感应模块选用工作频率13.56mhz，符合iso7816、iso14443国际标准，符合国标pboc3.0的芯片。电源是设备重要组成部分，工作电压范围直流9-36v,具有过压限流保护，它将车辆12v或24v电压转成设备各个器件的工作电压，功耗约10w。安全存储模块为消费交易和补登充值提供安全保证，对终端设备和ic卡进行双重认证，只有合法的设备和ic卡才能正常交易。数据存储器是用于存储操作系统、程序代码、运行程序、保存交易数据。4g通讯模块用于无线传输数据，采用全网通模块，可使用各大通信运营商网络。gps/北斗模块提供定位信息，可为分段计费提供站点信息。语音和显示模块主要是播报刷卡语音、提示语音，显示设备信息和ic卡信息。串口、rs485、usb、网口等外部接口用于下载程序、设置参数、与外部设备通信等功能。

如图3，是终端设备消费刷卡区1、补登刷卡区4和二维码扫码区3安装组织结构图。外壳所述外壳的正面上设置有消费刷卡区1、显示屏窗口2、二维码扫码区3，所述外壳一侧设置有补登刷卡区4。消费天线、补登天线、和二维码模块安装的位置，不会互相产生影响。消费天线板安装在正面的消费刷卡区1，消费刷卡区域1大，刷卡效果较好。补登天线刷卡感应距离相对要低点，考虑到两个天线板在一起会产生影响，补登天线安装在机子左测边中间的地方，使两个天线保持一定的距离。考虑到手机扫码时会自动打开nfc或手机pay功能，故将刷卡区和扫码区隔开一段距离，以免扫码时误触发手机刷卡功能。

图4位是嵌入式软件两个天线工作处理流程图，刷卡机完成上电初始化工作后，程序进入寻卡模块，程序不断的在消费模块和补登模块之间切换，分别选择两个非接触式感应芯片发出寻卡指令，一旦寻到卡片，根据当前选择的非接触式感应芯片进入相应的消费或补登模式，在进行补登操作时，刷卡机需要无线连网操作，通过4g无线模块与后台服务器进行数据交互，完成补登功能。进入消费功能时，刷卡机进行消费交易时不需要连接后台服务器，但交易完成后需要将交易数据通过4g无线模块传到后台服务器。扫码时，二维码解码器解析手机的二维码数据，通过4g无线网络连接第三方支付平台完成扫码支付。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。