专利名称：全球商品物联网智能自助查询支付系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于物联网的全球商品信息管理与查询系统及其管理方式。
背景技术：
经济的飞速发展以及城市的急剧扩张使自给自足的生活方式逐渐成为历史，消费 者对来自世界各地的商品的购买力逐渐加强，人们的生活质量绝大部分依靠琳琅满目的食 品与日用品来保障，食品安全成为当前公众最为关心的问题之一。在技术革新迅猛发展的 背景下，信息网络化进程的加快使得消费者对所需商品的生产制造与贸易流通等过程的知 情权提出了越来越高的要求，人们希望能更加具体的了解商品信息及其流通信息，并且识 别商品真假。当消费者徘徊于超市的货架之间，仅凭包装袋上简略有限的信息很难全面的 了解手中的产品，一定程度上限制了消费者的购买行为。另一方面，随着生活节奏的加快，人们迫切的希望将有限的时间支配在有价值的 事情上，而购物场所内，高峰购物期持续的排队付款现象占用了人们许多宝贵的时间。纵使 超市在结账处设有闭路电视分散消费者排队期间的注意力，但最多只是给消费者造成一种 错觉，更有趣的打发时间而已，没有从根本上加快结算速度。物联网技术的出现为解决上述问题提供了新思路。物联网的概念于1999年提出， 被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。国际电联曾预测，未来世界是 无所不在的物联网世界，到2017年将有7万亿传感器为地球上的70亿人口提供服务。物 联网的概念分为广义与狭义两方面广义来讲，物联网是一个未来发展的愿景，等同于“未 来的互联网”或者“泛在网络”，能够实现任何人在任何时间、地点，使用任何网络与其他任 何人与物的信息交换以及物与物之间的信息交换；狭义来讲，物联网是物品之间通过传感 器连接起来的局域网，不论接入互联网与否，都属于物联网的范畴。物联网作为一种处于发 展与探索阶段的新型网络，潜力无限，孕育着巨大的商机。其应用领域很广，其中一项就是 为实现商品自动化跟踪和追溯提供基础平台。物联网可以在全球范围内对每个商品实施跟 踪监控，从根本上提高对物品的生产、配送、仓储、销售等环节的监控水平。
发明内容
本发明的目的在于构建一种全球商品物联网智能自助查询支付系统，该系统是基 于物联网的全球商品信息管理与查询系统，将商品生产、加工、运输、销售等整个过程中的 信息统一管理，用户使用个人移动台合理调用和查询，同时利用多功能应用客户端自助支 付，避免现金交易和排队结算情况的发生，使生产消费过程更加安全高效。本发明的上述目的通过以下技术方案实现，结合
如下—种全球商品物联网智能自助查询支付系统，主要由商品合法标识1、数据采集系 统2、物联网自组织管理中心3和用户服务系统4组成，系统利用商品的合法标识1唯一 性为每件合法商品建立电子档案，记录其生产加工运输过程；数据采集系统2将商品的物 理信息转化为数字信息上传到物联网自组织管理中心3存储，逐步完善其中各商品电子档案；用户通过个人移动台向物联网自组织管理中心3提出查询和支付请求。所述的商品合法标识1由射频标签唯一标识商品合法性，在生产伊始为各合法商 品创建电子档案；射频标签内设有Ibit支付标志位，用于区别已支付bitl和待支付bito 两种商品状态。所述的数据采集系统2由数据采集终端、分布式信息整合网络和信息录入智能网 关组成，商品生产加工信息及重要位移变更记录由分布式信息整合网络中各射频读写器节 点及时跟踪，并以自组织方式向本地服务器上传，完善商品电子档案以便上架后供消费者 查询。所述的物联网自组织管理中心3由物联网应用控制平台、查询管理系统A和支付 管理系统B组成，由物联网应用控制平台监控查询和支付两个子系统的运行，实现业务扩
展和日常管理。所述的查询管理系统A由多级商品信息服务器、本地服务器和本地数据库组成， 商品电子档案遵循逐级就近存储原则，始终跟随其物理位置就近存储于本地服务器所指向 的本地数据库，以减轻各上级服务器负载。所述的多级商品信息服务器按地区级、省内级、省际级和国际级四级划分，形成树 状结构，同级服务器之间互为兄弟节点，上下级服务器之间互为父子节点，任一服务器节点 可接收其子节点发来的搜索请求或向其父节点发搜索请求，相应的，在找到匹配电子档案 后，送请求子节点或从父节点接收，使商品信息存储均勻化分布，有效减轻核心级数据库负载。所述的支付管理系统B由金融管理服务器和个人支付账户组成，系统根据支付用 户请求在金融管理服务器中实现个人支付账户匹配，并返回控制信息将已付商品射频标签 支付标志位置1，而后控制本地服务器启动本地信息数据库中该条电子档案注销倒计时，以 更新各数据库。所述的用户服务系统4由个人移动台、基站、移动交换网、移动交换智能网关和防 盗检测设备组成，其中移动台将消费者针对某件商品的查询和支付命令经基站送到移动交 换网中，通过移动交换智能网关接入到物联网自组织管理中心3，与商品的唯一电子档案进 行匹配，以实现下一步功能。所述的个人移动台装有射频读写模块及多功能应用客户端，用户移动账号与支付 管理系统中个人支付账户绑定，与银行数据库联网，以实现自助支付功能。所述的防盗检测设备设置在购物场所出口处，当读取到支付标志位为0即待付的 标签则立即报警，以防止未经支付带来的商品丢失。本发明提供一种基于物联网的全球商品信息管理与查询系统，实现全球范围内商 品跟踪与信息共享，并支持自助结算功能，提供了一种方便快捷的购物方式。本发明通过在 用户的移动终端安装读写模块和多功能应用客户端将用户接入物联网，调用物联网自组织 管理中心商品信息显示于用户的移动终端上。从整个系统运行的根本管理环节着手，通过 严格审查商品的物联网信息录入资格确保商品的合法性。同时，用户可利用移动终端通过 个人绑定账户进行无线自助支付结算。其灵活的查询方式和便捷的支付功能极大程度的满 足了现代商业应用的基本需求。本发明的优点如下
1.商品信息透明化，方便查询商品电子档案包含了商品生产-加工-运输-销售的全部信息，存储于物联网自 组织管理中心3，用户可以通过简单操作实现调用，方便快捷，其真实详尽的信息会使用户 更加信服，促进消费行为。2.结算形式安全高效手机是人们日常生活中使用非常普遍和熟练的个人电子产品，因此，可以作为本 系统内实现查询和支付的首选个人移动台。通过个人账户后台联网实现无线支付的手段， 避免了消费者在结算台前的长久等待，减轻现金支付带来的不安全因素。3.有效杜绝不合格产品的流通商品合格标识和数据采集节点的严格设定有利于限制不合格产品的流通。只有正 规厂家能提供商品合格标识，经过规定的数据采集节点进行录入，不合格产品没有相应的 商品电子档案，难以进店和流通。从根源上消除了不合格产品的销售市场，对高值物品尤其 有利；通过此方法能够杜绝食品生产加工过程中的安全隐患，尤其是公众十分关心的食品 安全问题，能够得到较为妥善的解决。4.有利于推动全球经济信息化的快速发展本发明涉及的这种基于物联网的全球商品智能自助查询支付系统能够有效利用 物联网对信息的汇聚整合以及共享能力，提升商品流通领域的信息化水平，加快现代物流 及电子商务的发展进程，提升整个供应链的效率，对全球经济及信息化的发展起到一定的 促进。
图1为全球商品物联网智能自助查询支付系统结构框图。图2为多级商品信息服务器树型结构及商品电子档案转移过程。图3为商品信息录入流程示意图。图4为用户自助查询流程。图5为用户自助支付流程。
具体实施方案下面结合附图以及实例，对本发明做进一步详细阐述。本发明由商品合法标识1、数据采集系统2、物联网自组织管理中心3和用户服务 系统4四部分组成，用户可通过该系统实现自助查询与支付活动，无需工作人员介入。商品 合法标识1可在各合法商品生产伊始时结合射频标签来实现，利用标签ID的唯一性，实现 商品合法标识1和商品电子档案一一映射，以保证商品电子档案的唯一和完整。数据采集 系统2利用商品合法标识1的唯一性区分每个商品个体，生产流通过程中重要位置点处设 有数据采集终端节点，各节点代表商品经历的关键加工进程和物理位移。节点提取商品合 法标识1为关键字，通过分布式信息整合网络优先送本地数据库进行商品电子档案匹配， 用以添加该商品变更记录。如本地信息数据库中的商品电子档案匹配结果为空，说明该商 品发生了越区转移，此时，系统针对缺省电子档案向上级服务器发搜索请求，匹配到目标电 子档案后，按树型多级查询路径原路返回，实现商品电子档案随商品同步流通，提高消费者查询速度。同时，在更新后的本地数据库中，应对该商品电子档案进一步完善，使商品生产 运输情况及时入档。直至商品上架之前，商品电子档案已通过多级树型服务器结构顺利下 载到本地，最后，零售商可根据地域差别在本地数据库中对本店商品价格进行自主更新，经 过价格修改后其录入工作便全部结束，每件商品在本地数据库中对应唯一的商品电子档案 供用户查询，以及实现自助支付时后台的准确扣款处理。预置的多功能应用客户端首先将各用户接入系统，对于所有合法上架商品，用户 可通过嵌入读写功能的手持移动台(如移动电话)对商品合法标识近距离非接触识读，实 现对锁定商品的详查操作或对信任商品直接录入价格以便结算。查询请求经基站送入移动 交换网，在移动交换智能网关处实现协议转换，从而通过上行链路顺利接入物联网自组织 管理中心3的查询管理系统，调用本地数据库中对应的商品电子档案，并通过下行链路返 回到移动台。为了便于结算，多功能应用客户端提供待购商品清单，对于用户刚刚查询后决定 购置的商品或直接录入价格的信任商品，可通过手动确定直接添加到待购商品清单中便于 稍后统一支付，同时将商品置于购物篮内。选购过程结束后进入自助支付流程，用户通过调 用待购商品清单进行批量确认支付，支付请求通过用户服务系统4上行链路接入物联网自 组织管理中心3的支付管理系统，经金融管理服务器找到与此移动账号绑定的个人支付账 户。密钥匹配成功后，根据清单中各商品合法标识调用本地数据库中预置入商品电子档案 的价格信息，在账户中扣除相应金额。金融管理服务器通过下行链路返回支付成功提示，同 时发“消磁”信号，根据商品合法标识的唯一性依次对各已付商品发连接请求，利用个人移 动台将已付商品的支付标志位置1。个人移动台返回“消磁”操作成功信号，通过上行链路 激活本地数据库中已购商品电子档案的存储期限，使商品电子档案到期后自动删除，以节 省空间更新后续商品数据。支付完成后，用户可直接将商品打包从装有防盗检测设备的出 口离开。图1为本发明整体系统结构框图。本发明提出的全球商品物联网智能自助查询支 付系统由商品合法标识1、数据采集系统2、物联网自组织管理中心3和用户服务系统4组 成。其中，商品合法标识1保证每件商品个体具有唯一身份验证，是为每件合法商品建立电 子档案的前提，其内预设的Ibit支付标志位是实现自助支付的关键。数据采集系统2中， 数据采集终端作为最底层的感知节点，将物理信息转化为数字信息，利用分布式信息整合 网络将有用信息上传以完善各商品电子档案。物联网自组织管理中心3由物联网应用控制 平台、查询管理系统A和支付管理系统B组成，物联网应用控制平台实时监控整个系统运行 状态，发布广播消息，处理上报的各种突发和异常状况，具有最高处理权限；通过对多级商 品信息服务器和金融管理服务器的直接控制实现对查询和支付两个子系统的监管。用户服 务系统4能够利用硬件与软件实现用户节点的系统接入，硬件主要针对嵌入个人移动台中 的射频读写模块而言，软件方面要求个人移动台装有多功能应用客户端；此外，防盗检测设 备与商品合法标识中Ibit支付标志位协同完成商品防盗工作，监督用户自觉进行支付。下面结合图2、3、4对系统运行的具体工作流程与实施步骤做进一步说明。本发明提出的智能系统主要运行以下3部分的工作(1)商品信息录入商品信息录入工作是服务用户的基础，信息录入与存储的科学性对系统的效率至关重要。鉴于物联网系统通常需存储海量的数据，为减轻核心级服务器与数据库负载，提高 用户查询速度，本发明中多级商品信息服务器采用树型分级结构，商品电子档案遵循逐级 就近存储原则。图2为多级商品信息服务器树型结构及商品电子档案转移过程实例。图中“Δ”处 设有数据采集终端节点，商品实物路径用“一”标注，商品信息路径用“”标注。分布式 信息整合网络将节点采集到的有用信息上传到本地服务器所指向的本地数据库，用于感应 并记录商品生产流通过程中可能经过的重要关卡。图中多级商品信息服务器至下而上按地 区级(本地服务器)、省内级、省际级和国际级四级划分，形成树状结构，由物联网应用控制 平台下属的服务器管理中心统一管理。其中，上三级服务器主要提供路由转发功能，本地服 务器负载本地数据库，负责存储商品电子档案，方便各地区用户调用查询。同级服务器之间 互为兄弟节点，上下级服务器之间互为父子节点，任一服务器节点可接收其子节点发来的 搜索请求或向其父节点发搜索请求，相应的，在找到匹配电子档案后，送请求子节点或从父 节点接收。图2中数据采集终端节点1、2位于地区a，节点3位于地区b，地区a和地区b隶 属A省；节点4、5位于地区c，节点6、7位于地区d，地区c和地区d隶属B省。一批商品M 分成P1、P2和P3三个部分分别向节点2、3和7这3个地点配送，在数据采集终端节点1统 一创建商品电子档案，由本地服务器a控制存入本地数据库a ；随后，P1、P2和P3的物理位 移发生了变化，经由实物路径①到达节点2，节点2读取每件商品的商品合法标识，通过本 地服务器a在本地数据库a中找到匹配的商品电子档案，添加新增信息(包括P1、P2和P3 经过节点2的时间、状态等)，因节点1和节点2位于同一地区，共同隶属本地服务器a，故 没有发生信息转移，此时Pl到达目的节点，不再继续流通；接下来，P2和P3经由实物路径 ②到达节点3，节点3读取每件商品的商品合法标识，通过节点3隶属的本地服务器b在本 地数据库b中寻找各商品电子档案，查询结果为缺省，因此本地服务器b向上一级A省省内 服务器发P2和P3各商品电子档案搜索请求，由A省省内服务器向其他各子服务器节点广 播搜索请求，并由本地服务器a按信息路径②将匹配成功的P2和P3各商品电子档案转移 到本地数据库b中，添加节点3处的新增信息，此时P2到达目的节点；同理，商品P3继续经 由实物路径③到达节点5，发生越省转移，在本地服务器b的本地搜索和B省省内服务器广 播搜索均缺省的情况下，继续向上一级省际服务器I发搜索请求，逐级向下广播，在本地数 据库b匹配成功后按信息路径③将P3中各商品电子档案转移到本地数据库c中，为其添加 在节点5处产生的新增信息；最后，P3中各商品电子档案随商品P3本身同步到达目的节点 7处，添加节点7处新增信息；至此商品M的PI、P2和P3三个部分都已顺利到达各自的目 的销售地区，各商品电子档案分别就近存储于本地服务器a、b和d中，非常方便各地区用户 购物时自助查询，同时又达到了信息资源合理均勻分配的目的。为了适应商品价格的地区差异，以及方便店内商品折扣活动的进行，零售商可根 据地域差别在本地数据库中对本店商品价格进行自主更新，经过价格修改后整个商品信息 录入工作便全部结束，每件商品在本地数据库中对应唯一的商品电子档案，供用户查询与 支付。(2)用户自助查询对于上架商品，用户可通过个人移动台(如嵌入射频读写芯片的移动电话)进行自助查询，具体查询流程如图4所示。用户通过多功能应用客户端进入应用界面，个人移动 台启动读写功能，进入等待接入状态。此时，用户可随时对感兴趣的商品进行近距离非接触 识读，得到其商品合法标识。如需查询，则选择“查询”功能，进入查询界面，个人移动台将 通过用户服务系统发送该商品合法标识在本地数据库中进行匹配。匹配成功后，按请求路 径应答，返回用户调用的商品电子档案，在个人移动台的查询界面详细显示出来，用户以决 定是否购买。对于用户信任的商品，可直接加入待购商品清单。待选购活动结束，用户通过手动 按键转入自助支付流程。(3)用户自助支付用户可在待购商品清单中进行反复浏览检查，删除或添加某些商品，确认无误后， 手动确认支付，具体支付流程如图5所示。用户从待购商品清单界面通过手动操作启动自 助支付。个人移动台感应到用户的操作以后，通过用户服务系统接入支付管理系统，向金融 管理服务器发出支付申请。服务器找到与此个人移动台绑定的个人支付账户，向用户返回 密钥输入请求。如输入密钥与预设密钥匹配成功，个人移动台将发送清单中各商品合法标 识，调用查询管理系统中商品电子档案所预置的价格信息，汇总后送支付管理系统中个人 支付账户进行结算。如账户中余额充足，则可直接扣款，否则将提示“余额不足”并退出。后 台返回支付成功信号后，将对各已付商品发“消磁”连接请求，利用个人移动台根据清单记 录依次对已付商品的支付标志位置1。个人移动台返回“消磁”操作成功信号，激活系统中 本地数据库对已购商品电子档案的存储期限，一般的，食品可设为退换期限，电子产品及电 器可设为保修期，使商品电子档案到期后自动注销，以节省空间更新后续商品数据。支付完 成后，用户可直接携带已付商品从装有防盗检测设备的出口自行离开，无需排队结账。如上述，本发明虽然根据限定的实例和附图进行了说明，但本发明并不限定于这 些，在本发明所属的技术领域具备通常知识的人在本发明的技术思想和权利要求均等范围 内，不花费创造性的劳动，在上述实施例的基础上做出的多种变化均在所附权利要求书的 保护范围之内。
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权利要求
1.一种全球商品物联网智能自助查询支付系统，主要由商品合法标识(1)、数据采集 系统(2)、物联网自组织管理中心(3)和用户服务系统(4)组成，其特征在于，系统利用商品 的合法标识(1)唯一性为每件合法商品建立电子档案，记录其生产加工运输过程；数据采 集系统(2)将商品的物理信息转化为数字信息上传到物联网自组织管理中心(3)存储，逐 步完善其中各商品电子档案；用户通过个人移动台向物联网自组织管理中心C3)提出查询 和支付请求。
2.按权利要求1所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 商品合法标识(1)由射频标签唯一标识商品合法性，在生产伊始为各合法商品创建电子档 案；射频标签内设有Ibit支付标志位，用于区别已支付bitl和待支付bitO两种商品状态。
3.按权利要求1所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 数据采集系统O)由数据采集终端、分布式信息整合网络和信息录入智能网关组成，商品 生产加工信息及重要位移变更记录由分布式信息整合网络中各射频读写器节点及时跟踪， 并以自组织方式向本地服务器上传，完善商品电子档案以便上架后供消费者查询。
4.按权利要求1所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 物联网自组织管理中心C3)由物联网应用控制平台、查询管理系统(A)和支付管理系统(B) 组成，由物联网应用控制平台监控查询和支付两个子系统的运行，实现业务扩展和日常管 理。
5.按权利要求4所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 查询管理系统(A)由多级商品信息服务器、本地服务器和本地数据库组成，商品电子档案 遵循逐级就近存储原则，始终跟随其物理位置就近存储于本地服务器所指向的本地数据 库，以减轻各上级服务器负载。
6.按权利要求5所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 多级商品信息服务器按地区级、省内级、省际级和国际级四级划分，形成树状结构，同级服 务器之间互为兄弟节点，上下级服务器之间互为父子节点，任一服务器节点可接收其子节 点发来的搜索请求或向其父节点发搜索请求，相应的，在找到匹配电子档案后，送请求子节 点或从父节点接收，使商品信息存储均勻化分布，有效减轻核心级数据库负载。
7.按权利要求4所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 支付管理系统(B)由金融管理服务器和个人支付账户组成，系统根据支付用户请求在金融 管理服务器中实现个人支付账户匹配，并返回控制信息将已付商品射频标签支付标志位 置1，而后控制本地服务器启动本地信息数据库中该条电子档案注销倒计时，以更新各数据 库。
8.按权利要求1所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 用户服务系统由个人移动台、基站、移动交换网、移动交换智能网关和防盗检测设备组 成，其中移动台将消费者针对某件商品的查询和支付命令经基站送到移动交换网中，通过 移动交换智能网关接入到物联网自组织管理中心(3)，与商品的唯一电子档案进行匹配，以 实现下一步功能。
9.按权利要求8所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述的 个人移动台装有射频读写模块及多功能应用客户端，用户移动账号与支付管理系统中个人 支付账户绑定，与银行数据库联网，以实现自助支付功能。
10.按权利要求8所述的全球商品物联网智能自助查询支付系统，其特征在于，所述 的防盗检测设备设置在购物场所出口处，当读取到支付标志位为0即待付的标签则立即报 警，以防止未经支付带来的商品丢失。
全文摘要
本发明涉及一种全球商品物联网智能自助查询支付系统，由商品合法标识、数据采集系统、物联网自组织管理中心和用户服务系统构成。系统利用商品的合法标识唯一性为每件合法商品建立电子档案，记录其生产加工运输过程，并预设1bit支付标志位实现自动防盗；数据采集系统将商品的物理信息转化为数字信息上传，以完善各商品电子档案；该档案遵循就近存储原则经多级商品信息服务器树型结构进行转移，以减轻核心级服务器与数据库负载；用户可通过个人移动台向物联网自组织管理中心提出查询和支付请求，使商品的生产加工运输更加透明，将次品拒之门外；允许用户通过手持终端在个人账户中自助结算，解决了超市中排队付款问题，提高工作效率。
文档编号G06Q20/00GK102096871SQ20111002436
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月21日 优先权日2011年1月21日
发明者刘淼, 史文俊, 孟婕, 李艳艳, 李萌, 王义君, 王雪, 钱亮, 钱志鸿, 黄金 申请人:吉林大学