用于非接触式支付的便携式电子设备的制作方法

本实用新型涉及智能穿戴技术领域，特别地涉及一种用于非接触式支付的便携式电子设备。

背景技术：

磁卡或磁条卡技术是目前全球使用最广泛的银行卡技术，也几乎是所有会员卡的承载媒介。虽然为了安全的理由，也陆续推出了各种基于芯片的IC卡产品。但是，无论是使用的广度还是深度，都非磁卡技术莫属。其中的原因很简单：一是磁卡技术本身价格低廉；二是经过多年的积累，磁卡读卡器刷卡器已经非常普及，要更换或升级磁卡读卡器是一件非常巨大的工程。

随着移动金融的发展，普通磁条卡的非接触式刷卡方式已经提到日程上来了。苹果支付所使用的EMV令牌模式，就是其中最著名的替代方法：它是把磁条卡的信息转换为一种特殊代码，然后通过NFC电场模式把这串数据耦合过去，最后通过银行体系把这串特殊代码解码之后才能完成支付。显然，这种方式耗时、耗金钱，是一个庞大的工程。

这了寻求一种更为简单、经济的，无需改动现有的银行卡体系和现有读卡器就可以直接实现的非接触式刷卡方式以及相匹配的设备，人们开始着眼于将现有的磁耦合技术来实现非接触式刷卡，这里所用到的磁耦合技术不是什么新鲜技术，几百年前电力技术的诞生就产生了磁耦合技术。然而大家很快地发现如果直接采用磁耦合技术来实现非接触式刷卡，而会产生非常严重的安全性问题，也就是说：刷卡人是谁无法确定。因此各家银行也就无法接受这种不能确定刷卡人身份的磁耦合刷卡方式。

技术实现要素：

本实用新型旨在提出一种结构简单、成本低廉、无需改动现有的银行卡体系和现有读卡器的用于非接触式支付的便携式电子设备。

为了达到上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型用于非接触式支付的便携式电子设备，包括便携式电子设备本体以及分别地设置于所述便携式电子设备本体上的指纹识别模块和发射模块，所述发射模块与所述指纹识别模块连接，所述指纹识别模块包括处理器、安全存储器以及指纹传感器，其中，所述安全存储器用于存储磁条卡信息，并且仅与所述指纹识别芯片的处理器连接，所述指纹传感器用于采集指纹原图像，且与所述指纹识别芯片的处理器连接，所述发射模块用于发射存储在所述安全存储器中的并由所述处理器调取的所述磁条卡信息。

进一步地，所述便携式电子设备能够通过有线或无线的方式与个人电脑或移动电话连接，所述个人电脑或移动电话与磁卡读卡器相连接，并将由所述磁卡读卡器处获得的磁卡信息传输给所述便携式电子设备，所述磁卡信息通过所述指纹识别模块的处理器被保存在所述安全存储器中。

进一步地，所述处理器包括控制单元以及分别地与所述控制单元相连接的指纹特征值提取单元、指纹特征值比较单元以及基准指纹特征录入单元，其中，所述控制单元用于在所述便携式电子设备接收到所述磁卡信息后判断所述便携式电子设备是否已经完成了基准指纹特征值的录入，所述指纹特征值提取单元用于对由所述指纹传感器所采集的指纹原始图像进行指纹特征值的提取，所述基准指纹特征录入单元用于将所提取的指纹特征值作为基准指纹特征保存在所述安全存储器中。

进一步地，当所述控制单元确认所述便携式电子设备已经完成了对于基准指纹特征值的录入时，所述磁卡信息通过所述控制单元被保存在所述安全存储器中；反之，所述控制单元即刻启动所述指纹传感器，所述指纹传感器用以采集便携式电子设备使用者的指纹原始图像，并将其传输给所述处理器的指纹特征值提取单元，所述指纹特征值提取单元将其所提取的指纹特征值作为基准指纹特征借由所述基准指纹特征录入单元保存在所述安全存储器中，继而再通过所述控制单元将所述磁卡信息保存在所述安全存储器中。

进一步地，当所述便携式电子设备被激活后，所述处理器启动所述指纹传感器，由所述指纹传感器采集指纹原始图像，并将其传输给所述处理器，所述处理器通过所述指纹特征值提取单元对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，并通过所述指纹特征值比较单元将其与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时，所述便携式电子设备得以解锁，所述控制单元将存储于所述安全存储器中的磁卡信息通过发射模块发射，以供销售点的终端阅读器接收；反之，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时，所述控制单元通过所述便携式电子设备的输出装置出告知佩戴者指纹不匹配或提示该佩戴者重新输入指纹，所述便携式电子设备保持锁闭状态。

进一步地，所述指纹识别模块还进一步地与第二生物传感器连接，所述第二生物传感器用于感应使用者的生物信息，当所述第二生物传感器感应到使用者的生物信息时，其向所述指纹识别模的处理器传送佩戴信号，由所述处理器启动指纹传感器，由所述指纹传感器采集指纹原始图像，并将其传输给所述处理器，所述处理器通过所述指纹特征值提取单元对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，并通过所述指纹特征值比较单元将其与存储在所述安全存储器中的基准指纹特征值进行比较，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时，所述控制单元将存储于所述安全存储器中的磁卡信息通过发射模块发射，以供销售点的终端阅读器接收；反之，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时，所述控制单元通过所述便携式电子设备的输出模块告知佩戴者指纹不匹配或提示其重新输入指纹。

进一步地，所述处理器中进一步地包括计时器，用于协助所述控制单元判断所述指纹特征值提取单元是否已经在预定的时间内所述指纹传感器是否完成了指纹原始图像的采集，如果在预定的时间内所述指纹传感器未能完成指纹原始图像的采集，则锁闭所述便携式电子设备或者通过所述便携式电子设备的输出装置提示佩戴者尽快输入指纹。

进一步地，所述处理器还进一步地包括加密/解密单元，当所述第二生物传感器检测到使用者将所述便携式电子设备摘下时，则向所述处理器传输摘脱信号，所述处理器在接收到由所述第二生物传感器发送的所述摘脱信号后，通过控制单元控制所述加密/解密单元对存储于所述安全存储器中的磁卡信息进行加密，同时由所述控制器锁闭所述便携式电子设备。

进一步地，当所述第二生物传感器检测到有使用者佩戴所述便携式电子设备，并且由所述处理器的指纹特征值比较单元确定所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时，所述便携式电子设备被解锁，同时所述控制单元控制所述加密/解密单元对所述安全存储器中所存储的磁卡数据进行解密，并经由所述控制单元将解密后的磁卡信息通过发射模块发射，以供销售点的终端阅读器接收。

进一步地，所述便携式电子设备进一步地包括输入模块，用于在所述发射模块发射所述磁卡信息后，确认本次支付行为，或者，用于在所述安全存储器存储有多张磁卡的磁卡信息时，从所述多张磁卡中选择其中一张作为默认磁卡。

进一步地，所述便携式电子设备为可穿戴式设备；所述发射模块为磁耦合电路，其中包括放大电路；所述指纹传感器为半导体电容式指纹传感器、电阻式指纹传感器、压力式指纹传感器或超声波式指纹传感器；所述第二生物传感器可为脉搏传感器、心跳传感器或血压传感器。

本实用新型所述的用于非接触式支付的便携式电子设备基于保护磁传输(PMT，即Protected Magnetic Transmitter)方式，在使用所述的用于非接触式支付的便携式电子设备来完成支付时，无需改动现有的银行卡体系和现有读卡器；进一步地，所述便携式电子设备上所设置的指纹识别模块包括处理器、指纹传感器、安全存储器，其中，所述安全存储器仅与所述指纹识别芯片的处理器连接并仅供所述处理器从中读取相关信息，从而从所述指纹识别模块的外部无法直接访问到安全存储器，同时，该处理器又必须以指纹认证成功为前提才能够提取存放在安全存储器内的信息，这样所述用于非接触式支付的便携式电子设备自身就提供了高度安全的硬件级别的信息保护；另外，所述用于非接触式支付的便携式电子设备还进一步地设置有第二生物传感器，用以检测佩戴者佩戴有所述便携式电子设备或所述便携式电子设备已被佩戴者脱下，并根据所检测到的情形对所述便携式电子设备进行闭锁或解锁，从而提高该设备使用的方便程度以及安全度。

附图说明

从对说明本实用新型的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本实用新型的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：

图1示出了本实用新型所述的用于非接触式支付的便携式电子设备的后视图；

图2示出了本实用新型所述用于非接触式支付的便携式电子设备的优选实施方式的结构示意图；

图3示出了本实用新型所述用于非接触式支付的便携式电子设备的优选实施方式的处理器的结构示意图；

图4示出了本实用新型所述用于非接触式支付的便携式电子设备的又一优选实施方式的结构示意图；

图5示出了本实用新型所述用于非接触式支付的便携式电子设备的又一优选实施方式的处理器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述的用于非接触式支付的便携式电子设备进行说明。

如图2所示，本实用新型所述的用于非接触式支付的便携式电子设备，包括便携式电子设备本体9以及设置于所述便携式电子设备本体9上的指纹识别模块和发射模块4，所述发射模块4与所述指纹识别模块相连接，所述指纹识别模块包括处理器1、安全存储器2以及指纹传感器3，其中，所述安全存储器2用于存储磁条卡信息，并且仅与所述指纹识别芯片的处理器1连接，所述指纹传感器3用于采集指纹原图像，且与所述指纹识别芯片的处理器1连接，所述发射模块4用于发射存储在所述安全存储器2中的并由所述处理器1调取的所述磁条卡信息。其中，在本实用新型中所涉及的磁条卡信息为带有磁条的银行卡、信用卡、支付卡或其他类卡片以下简称磁卡中的信息。

所述便携式电子设备为可穿戴式设备，所述发射模块为磁耦合电路，其中包括放大电路；所述指纹传感器3为半导体电容式指纹传感器、电阻式指纹传感器、压力式指纹传感器或超声波式指纹传感器。如图2所示，在所述便携式电子设备本体9的背面设置有接口91，所述便携式电子设备本体9通过与所述接口91连接的数据线以有线方式与个人电脑或移动电话连接，所述个人电脑或移动电话与磁卡读卡器相连接，并将由所述磁卡读卡器处获得的磁卡信息通过所述数据线传输给所述便携式电子设备，所述磁卡信息通过所述指纹识别模块的处理器1被保存在所述安全存储器2中；同时，所述便携式电子设备本体9还可以通过与所述接口91连接的数据线以有线方式与电源适配器相连接，从而得以对所述便携式电子设备本体9进行充电。

可选择地，在本实用新型的另一实施方式中，所述便携式电子设备能够通过无线方式如通过蓝牙、NFC等方式与个人电脑或移动电话连接，所述个人电脑或移动电话与磁卡读卡器相连接，并将由所述磁卡读卡器处获得的磁卡信息以无线的方式传输给所述便携式电子设备，所述磁卡信息通过所述指纹识别模块的处理器1被保存在所述安全存储器2中。

进一步地，如图3所示，在本实用新型一优选的实施方式中，所述处理器1包括控制单元11以及分别地与所述控制单元11相连接的指纹特征值提取单元12、指纹特征值比较单元13以及基准指纹特征录入单元14，其中，所述控制单元11用于在所述便携式电子设备接收到所述磁卡信息后判断所述便携式电子设备是否已经完成了基准指纹特征值的录入，当所述控制单元11确认所述便携式电子设备已经完成了对于基准指纹特征值的录入时，接收到的所述磁卡信息通过所述控制单元11被保存在所述安全存储器2中；反之，所述控制单元11即刻启动所述指纹传感器3，以采集便携式电子设备使用者的指纹原始图像，并将其传输给所述处理器1的指纹特征值提取单元12；所述指纹特征值提取单元12用于对由所述指纹传感器3所采集的指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，所述基准指纹特征录入单元14用于将所提取的指纹特征值作为基准指纹特征保存在所述安全存储器2中，所述控制单元11将由所述指纹特征值提取单元12提取的指纹特征值作为基准指纹特征借由所述基准指纹特征录入单元 14保存在所述安全存储器2中，继而所述控制单元11再将所述磁卡信息保存在所述安全存储器2中。

当处于休眠模式的所述便携式电子设备被激活后，所述处理器1启动所述指纹传感器3，由所述指纹传感器3采集指纹原始图像，并将其传输给所述处理器1，所述处理器1通过所述指纹特征值提取单元12对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，并通过所述指纹特征值比较单元13将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时，所述便携式电子设备得以解锁，所述控制单元11将存储于所述安全存储器2中的磁卡信息通过发射模块4发射，以供销售点的终端阅读器接收；反之，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时，所述控制单元11通过所述便携式电子设备的输出装置(图中未示出)告知佩戴者指纹不匹配或提示其重新输入指纹，所述便携式电子设备保持锁闭状态。

进一步地，如图3所示，在如上文所述的本实用新型的优选的实施方式中，所述处理器1中进一步地包括计时器15，用于协助所述控制单元11判断所述指纹特征值提取单元12是否已经在预定的时间内所述指纹传感器3是否完成了指纹原始图像的采集，如果在预定的时间内所述指纹传感器3未能完成指纹原始图像的采集，所述处理器1控制所述便携式电子设备进入休眠模式，或者通过所述便携式电子设备的输出装置(图中未示出)提示佩戴者尽快输入指纹。其中，所述输出模块可以为显示屏、指示灯、蜂鸣器、振动器或其它类型的输出装置。

更进一步地，所述处理器1中进一步地包括与所述控制单元11相连接的加密/解密单元16，当所述便携式电子设备通过指纹识别被解锁后，所述控制单元11控制所述加密/解密单元16对所述安全存储器中所存储的磁卡数据进行解密，并经由所述控制单元11将解密后的磁卡信息通过发射模块4发射，以供销售点的终端阅读器接收；反之，当所述便携式电子设备被锁闭时，则由通过控制单元11控制所述加密/解密单元16 对存储于所述安全存储器中的磁卡信息进行加密。

进一步地，所述便携式电子设备进一步地包括输入模块(图中未示出)，用于在所述发射模块4发射所述磁卡信息后，确认本次支付行为，从而避免所述便携式电子设备佩戴者误操作情况的发生。又或者，所述输入模块也可用于在所述安全存储器存储有多张磁卡的磁卡信息时，从所述多张磁卡中选择其中一张作为默认磁卡。

优选地，所述便携式电子设备为可穿戴式设备，所述发射模块为磁耦合电路，其中包括放大电路。

如图1、4所示，其示出了本实用新型所述的用于非接触式支付的便携式电子设备的又一优选地实施方式，所述用于非接触式支付的便携式电子设备包括便携式电子设备本体9、设置于所述便携式电子设备本体9内部的指纹识别模块和发射模块4以及设置于所述便携式电子设备本体9背面的第二生物传感器5，所述发射模块4以及所述第二生物传感器5分别地与所述指纹识别模块相连接，所述指纹识别模块包括处理器1、安全存储器2以及指纹传感器3，其中，所述安全存储器2用于存储磁条卡信息，并且仅与所述指纹识别芯片的处理器1连接，所述指纹传感器3用于采集指纹原图像，且与所述指纹识别芯片的处理器1连接，所述发射模块4用于发射存储在所述安全存储器2中的并由所述处理器1调取的所述磁条卡信息。

其中，优选地，所述便携式电子设备为可穿戴式设备，所述指纹传感器3为半导体电容式指纹传感器、电阻式指纹传感器、压力式指纹传感器或超声波式指纹传感器；所述第二生物传感器5可为脉搏传感器、心跳传感器或血压传感器。

如图1所示，在所述便携式电子设备本体9的背面设置有接口91，所述便携式电子设备本体9通过与所述接口91连接的数据线以有线方式与个人电脑或移动电话连接，所述个人电脑或移动电话与磁卡读卡器相连接，并将由所述磁卡读卡器处获得的磁卡信息通过所述数据线传输给所述便携式电子设备，所述磁卡信息通过所述指纹识别模块的处理器1被保存在所述安全存储器2中；同时，所述便携式电子设备本体9还可以通过与所述接口91连接的数据线以有线方式与电源适配器相连接，从而得以对所述便携式电子设备本体9进行充电。

可选择地，在本实用新型的另一实施方式中，所述便携式电子设备能够通过无线方式如通过蓝牙、NFC等方式与个人电脑或移动电话连接，所述个人电脑或移动电话与磁卡读卡器相连接，并将由所述磁卡读卡器处获得的磁卡信息以无线的方式传输给所述便携式电子设备，所述磁卡信息通过所述指纹识别模块的处理器1被保存在所述安全存储器2中。

进一步地，如图4所示，在本实用新型一优选的实施方式中，所述处理器1包括控制单元11以及分别地与所述控制单元11相连接的指纹特征值提取单元12、指纹特征值比较单元13、基准指纹特征录入单元14以及加密/解密单元16，其中，所述控制单元11用于在所述便携式电子设备接收到所述磁卡信息后判断所述便携式电子设备是否已经完成了基准指纹特征值的录入，当所述控制单元11确认所述便携式电子设备已经完成了对于基准指纹特征值的录入时，接收到的所述磁卡信息通过所述控制单元11被保存在所述安全存储器2中；反之，所述控制单元11即刻启动所述指纹传感器3，以采集便携式电子设备使用者的指纹原始图像，并将其传输给所述处理器1的指纹特征值提取单元12；所述指纹特征值提取单元12用于对由所述指纹传感器3所采集的指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，所述基准指纹特征录入单元14用于将所提取的指纹特征值作为基准指纹特征保存在所述安全存储器2中，所述控制单元11 将由所述指纹特征值提取单元12提取的指纹特征值作为基准指纹特征借由所述基准指纹特征录入单元14保存在所述安全存储器2中，继而所述控制单元11再将所述磁卡信息保存在所述安全存储器2中；而所述加密/解密单元16则用于对存储于所述安全存储器中的磁卡信息进行加密/解密。

进一步地，所述第二生物传感器5用于感应使用者的生物信息，当所述第二生物传感器5感应到使用者的生物信息时，其向所述指纹识别模的处理器1传送佩戴信号，所述处理器1在接收到所述佩戴信号后启动所述指纹传感器3，由所述指纹传感器3采集指纹原始图像，并将其传输给所述处理器1，所述处理器1通过所述指纹特征值提取单元12对所接收到的所述指纹原始图像进行指纹特征值进行提取，并通过所述指纹特征值比较单元13将其与存储在所述安全存储器2中的基准指纹特征值进行比较，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相匹配时，所述便携式电子设备被解锁，同时所述控制单元11控制所述加密/解密单元16对所述安全存储器中所存储的磁卡数据进行解密，并经由所述控制单元11将解密后的磁卡信息通过发射模块4发射，以供销售点的终端阅读器接收；反之，当所提取的指纹特征值与基准指纹特征值相不匹配时，所述控制单元11通过所述便携式电子设备的输出装置(图中未示出)告知佩戴者指纹不匹配或提示其重新输入指纹；而当所述第二生物传感器5无法感应到使用者的生物信息时，换句话说当所述第二生物传感器检测到使用者将所述便携式电子设备摘下时，则向所述处理器1传输摘脱信号，所述处理器在接收到由所述第二生物传感器5发送的所述摘脱信号后，由通过控制单元11控制所述加密/解密单元16对存储于所述安全存储器中的磁卡信息进行加密，同时由所述控制单元11锁闭所述便携式电子设备。

进一步地，在如上文所述的本实用新型的又一优选的实施方式中，所述处理器1 中进一步地包括计时器15，用于协助所述控制单元11判断所述指纹特征值提取单元 12是否已经在预定的时间内所述指纹传感器3是否完成了指纹原始图像的采集，如果在预定的时间内所述指纹传感器3未能完成指纹原始图像的采集，则锁闭所述便携式电子设备，或者通过所述便携式电子设备的输出装置(图中未示出)提示佩戴者尽快输入指纹。所述输出模块可以为显示屏、指示灯、蜂鸣器、振动器或其它类型的输出装置。

进一步地，所述便携式电子设备进一步地包括输入模块(图中未示出)，用于在所述发射模块4发射所述磁卡信息后，确认本次支付行为，从而避免所述便携式电子设备佩戴者误操作情况的发生。又或者，所述输入模块也可用于在所述安全存储器存储有多张磁卡的磁卡信息时，从所述多张磁卡中选择其中一张作为默认磁卡。

进一步地，所述便携式电子设备为可穿戴式设备，所述发射模块为磁耦合电路，其中包括放大电路。所述指纹传感器3为半导体电容式指纹传感器、电阻式指纹传感器、压力式指纹传感器或超声波式指纹传感器；所述第二生物传感器5可为脉搏传感器、心跳传感器或血压传感器。

需要指出的是，以上技述方案所包含的硬件模块所实现的功能是由现有软件实现，并非本实用新型的技术要点。

虽然在此通过实施例描绘了本实用新型，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，就可使本实用新型有许多变形和变化，本实用新型的范围由所附的权利要求来限定。