专利名称：基于rfid和gsm网络、银行支付的售货方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及银行支付的自动售货的方法及系统，尤其是涉及一种基于RFID 和GSM网络、银行支付的售货方法及系统。
背景技术：
自从1999年自动售货机进入中国以来，人们已经能够享受到它的独特服务。 但是，随着城市化进程的加快和手机用户的暴增，人们对售货机的效率和功能 又提出更高的要求。中国自动售货机的发展比较缓慢的一个原因就是人们对自 动售货机的易操作性有疑虑。因此设计一个操作简易、功能强大、交互性强、 性能可靠的自动售货机己成为一种迫切的需求。
利用手机用户，通过GSM网络和RFID技术实现银行支付的自动售货系统 适应了这一要求。客户端手机只要把银行卡和自己的手机号绑定，通过GSM网 络发送自己的确认码、银行服务系统号、确认金额、所需物品名到移动公司， 移动公司通过移动网络将信息发送给相应的银行前端服务系统，银行前端服务 系统将对确认码、银行服务系统号、确认金额进行识别，并将正确的译码发送 给服务器终端，同时将金额和所需商品通过RF网络发送给自动售货机，等收到 确认信息的银行前端服务系统再将反馈信息通过GSM网络反馈给客户端手机， 一旦客户端手机确认，客户就可以通过自动售货机得到自己所需要的商品，服 务器终端会扣除与手机卡绑定的银行卡上的相应金额，完成银行服务系统的自 动售货。同时更重要的是，该系统将会支持多人同时操作，更大的提高了售货 机的使用效率，还可以对那些坐公交车没有零钱的人提供方便。
发明内容
针对上述现状和技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于RFID和GSM 网络、银行支付的自动售货系统及方法。它能提供可靠的无线传输网络，将各 个客户端手机网络节点，通过无线传输技术，完成信息的交互、组合和分流， 达到信息和服务的统一管理。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下 一、 一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货方法 客户端手机的银行卡要与手机绑定，银行前端服务系统用于接收客户端手 机经GSM网络发送的客户信息，进行处理分类后将数据传送给银行服务器终端
和自动售货机上的读写器，并将两者正确的信息通过GSM网络反馈给客户端手 机，以待用户确认，确认后再次向两者发送成功请求信息；自动售货机上的读 写器用于接收、处理、反馈来自银行前端服务系统的数据信息，并将成功识别 的信息存入自动售货机上的数据库；自动售货机上的数据库对成功售货的物品 种类、价格及时间进行记录；自动售货机上的读写器发出的指令为客户提供所 需物品，从而完成了自动售货。
二、 一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系统 基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系统包括银行前端服务系统、自 动售货机上的读写器、客户端手机、GSM网络、自动售货机上的数据库、自动 售货机、银行服务器终端、射频网络；其中银行前端服务系统通过GSM网络与 客户端手机连接，银行前端服务系统直接与银行服务器终端连接，银行前端服 务系统通过射频网络与自动售货机上的读写器连接自动售货机上的读写器与自 动售货机上的数据库连接；自动售货机上的读写器与自动售货机上的数据库嵌 入在自动售货机中。
所述的银行前端服务系统包括ARM主控模块、GSM模块、信息预处理模 块、RFID读写模块、数据存储模块、报警与时钟模块、复位电路、USB接口、 电源；其中ARM主控模块分别与信息预处理模块、RFID读写模块、数据存储 模块、报警与时钟模块和USB接口连接，信息预处理模块与GSM模块连接； 电源通过ARM主控模块给整个系统供电。
所述的自动售货机上的读写器包括ARM主控模块、射频收发模块、数码显 示模块、串行通信模块、数据存储模块、电源模块、JTAG调试模块、EMC滤波 接收电路、收发天线、USB接口和复位电路电路；其中ARM主控模块分别与 数码显示模块、串行通信模块、数据存储模块、JTAG调试模块、EMC滤波接 收电路、USB接口和复位电路连接；射频收发模块分别与串行通信波、EMC滤 波接收电路和收发天线连接；电源模块分别与ARM主控模块和EMC滤波接收 电路连接。
所述的银行前端服务系统中，ARM主控模块采用ARM7芯片,芯片中的操作 系统采用嵌入式^COS-II系统；GSM模块的语音传输基于GSM900网络系统的 OEM模块；信息预处理模块主要对GSM模块中采集到的调制信号进行滤波放 大处理，处理后的信号通过耦合电容传入ARM主控模块中处理；RFID读写模 块的核心部件是nRF2401芯片，采用ISO18000-B协议，频率为2.45GHz，传输 的最大有效距离为10m。
所述的自动售货机上的读写器中，ARM主控模块采用ARM7,嵌入式实时操 作系统pC/OS-II，网络协议采用LwIP协议；射频收发模块，核心部件是nRF2401 芯片，与RFID读写模块具有相同的协议和频率。
所述的GSM模块中，包括GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、 闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成；通过ZIF连接器与GSM基带处理器、 GSM射频模块、供电模块、闪存、天线接口连接。
所述的EMC滤波接收电路中，电阻R9、 RIO，电容C9、 C10组成了接收 信号的滤波电路；VMID电位作为RX引脚的输入电位；用电容C9接地减少干 扰，天线引脚RX、 TXI、 TX2和参考电压VMID先经过EMC滤波电路，然后 再与天线匹配电路相连。
本发明的有益效果是
1、 传统的自动售货机只能使用现金购买商品，而并不是每个人出门都带有 足够的硬币和指定面值的纸币的，而通过手机的普及，以及手机支付观念的成 熟使得用手机支付逐渐成为一个标准的支付手段。
2、 一部手机自动完成操作，简单而快捷；具有强大的GPS接收器，内置 天线，便于区域管理；内置抗干扰天线，不受任何高频无线电干扰；采用RF无 线传输技术，可以自动无线安全地交互信息，实时对现场数据的进行有效测试。
3、 采用嵌入式实时操作系统，能够实时接收、存储、测试数据，可靠性高； 采用GSM无线通讯模块，保证网络无故障的情况下与服务器端正常通信；大容 量存储数据，可保存60,000个以上商品与用户信息；提供RS232串口传输，以 及USB接口传输，便与PC机通信。
4、 最为重要的是，我们通过GSM网络，为自动售货机机群提供了一个后 台监控系统，这样可以把自动售货机的状态信息发送到总服务后台，然后可迅 速通过维修人员，实现对自动售货设备真正的远程控制与管理。
5、 自动售货机中采用稳定、可靠、统一的自动售货机上的数据库系统，对 历史记录实现有效的管理。
本发明主要用于人流量大的公共场所，方面广大市民通过手机自动购买物
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图1是基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系统的模型图。
图2是本发明中银行前端服务系统的结构框图。
图3是本发明中自动售货机上的读写器的结构框图。
图4是本发明中EMC滤波接收电路图。 图5是本发明中GSM模块电路图。
图中1、银行前端服务系统，2、自动售货机上的读写器，3、客户端手机， 4、 GSM网络，5、自动售货机上的数据库，6、自动售货机，7、银行服务器终 端，8、射频网络，9、 ARM主控模块，10、 GSM模块，11、信息预处理模块， 12、 RFID读写模块，13、数据存储模块，14、报警与时钟模块，15、复位电路， 16、 USB接口， 17、电源，18、 ARM主控模块，19、射频收发模块，20、数码 显示模块，21、串行通信模块，22、数据存储模块，23、电源模块，24、 JTAG 调试模块，25、 EMC滤波接收电路，26、收发天线，27、 USB接口， 28、复位 电路。
具体实施例方式
在图1中，包括银行前端服务系统1、自动售货机上的读写器2、客户端手 机3、 GSM网络4、自动售货机上的数据库5、自动售货机6、银行服务器终端 7、射频网络8;银行前端服务系统1通过GSM网络4与客户端手机3连接，银 行前端服务系统1直接与银行服务器终端7连接，银行前端服务系统1通过射 频网络8与自动售货机上的读写器2连接，自动售货机上的读写器2与自动售 货机上的数据库5连接，自动售货机上的读写器2与自动售货机上的数据库5 嵌入在自动售货机6中。
银行卡和手机号绑定客户端手机3通过GSM网络4发送自己的确认码、银 行服务系统号、确认金额、所需物品名到移动公司，移动公司通过GSM网络4 将信息发送给相应的银行前端服务系统1;银行前端服务系统1对确认码、银行 服务系统号、确认金额进行识别，并将正确的译码发送给银行服务器终端7，同 时将金额和所需商品通过RF网络8发送给自动售货机上的读写器2;收到确认 信息的银行前端服务系统1再将反馈信息通过GSM通信4反馈给客户端手机3; 一旦客户端手机3再次确认，确认信息将再次通过GSM网络4、银行前端服务 系统1将确认信息传送给银行服务器终端7和自动售货机上的读写器2;自动售 货机上的读写器2向自动售货机6发送出货指令，服务器终端扣除与手机卡绑 定的银行卡上的金额，同时自动售货机上的读写器2将售货信息、物品名称及 售后时间存入自动售货机上的数据库5中，客户就可以通过自动售货机得到自 己所需要的物品，完成自动售货。
在图2中，所述的银行前端服务系统1:包括ARM主控模块9、 GSM模块 10、信息预处理模块ll、 RPID读写模块12、数据存储模块13、报警与时钟模块14、复位电路15、 USB接口 16、电源17;其中ARM主控模块9分别与信 息预处理模块ll、 RFID读写模块12、数据存储模块13、报警与时钟模块14、 复位电路15、 USB接口 16和电源模块17连接，信息预处理模块11与GSM模 块10连接。
银行前端服务系统1收到GSM模块10的信息后进入信息预处理模块11， 通过解码确认后将银行卡信息和所需物品信息分别通过串口和RF的方式通过 RFID读写模块12传送给服务器终端和自动售货机上的读写器2，同时数据存储 模块13对所获得的信息暂存或缓存，若出现数据错误，ARM主控模块9将会 通过中断启动报警与时钟模块14，并向客户端反馈错误信息，要求重新发送， 直到发送成功；当银行前端服务系统1不能正常工作时，复位电路15进行复位 操作、USB接口 16是与外界进行信息数据更新的接口、电源17为整个系统供 电。
在图3中，所述的自动售货机上的读写器2:包括ARM主控模块18、射频 收发模块19、数码显示模块20、串行通信模块21、数据存储模块22、电源模 块23、 JTAG调试模块24、 EMC滤波接收电路25、收发天线26、 USB接口 27 和复位电路28;其中ARM主控模块18分别与数码显示模块20、串行通信模块 21、数据存储模块22、 JTAG调试模块24、 EMC滤波接收电路25、 USB接口 27和复位电路28连接；射频收发模块19分别与串行通信模块21、 EMC滤波接 收电路25和收发天线26连接；电源模块23分别与ARM主控模块18和EMC 滤波接收电路25连接。收发天线26获得同频率的能量被激活；射频收发模块19将自身编码等信 息经调制通过天线发送给出去，RJFID读写模块12接收到从射频收发模块19的 载波信号，双方根据逻辑运算判断该标签的合法性，RFID读写模块12将物品 相关信息按照ISO1800-6 B的传输标准通过收发天线26传送到射频收发模块 19，射频收发模块19对接收的信号进行解调和解码然后，经EMC滤波接收电 路25滤波，并向RFID读写模块12发送确认信号，并将物品信息和控制信息送 到自动售货机的控制模块，发出指令信号来控制执行机构动作，并将信息暂时 存入数据存储模块22; USB接口 27是与外界进行信息数据传递的接口，当银 行前端服务系统1不能正常工作时，复位电路28进行复位操作。在图4中，所述的EMC滤波接收电路25，读写器的传输采用的是副载波的 负载调制。电阻R9、 R10和电容C9、 C10组成了接收信号的滤波电路。VMID 电位作为RX引脚的输入电位。为减少干扰，用电容C9接地。天线引脚RX与
VMID串联一个分压器。在分压器和天线线圈间在串联一个电容。天线引脚RX、 TXI、 TX2和参考电压VMID先经过EMC滤波电路，然后再与天线匹配电路相 连。
在图5中，所述的SM模块10电路，GSM模块10中，包括GSM基带处 理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成； 通过ZIF连接器与GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、天线 接口连接。
电源电路分为充电电池和稳压电源模块两部分充电电池主要为整个系统 提供3.6V工作电压，同时产生MAX3238所需要的高电平；三端电源模块 LM7806将+12V直流电源转换为+6V,连到ZIF连接器的11 、 12引脚，在 充电模式下，提供+6V、 500mA的充电电源。启动电路由开漏极三极管和上电 复位电路组成。模块上电10ms后电池电压须大于3V，为使之正常工作，必须 在15脚(IGT )加时长至少为100ms的低电平信号，且该信号下降沿时间小于 lms 。启动后，15脚的信号应保持高电平。基带处理器集成了一个与ISO 7816-3 ICCard标准兼容的SIM接口 。为了适合外部的SIM接口 。在GSMll.ll为SIM 卡预留5个引脚的基础上，ZIF连接器上为SIM卡接口预留了 6个引脚，所 添加的CCIN引脚用来检测SIM卡支架中是否插有SIM卡。
权利要求
1、一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货方法，其特征在于客户端手机的银行卡要与手机绑定，银行前端服务系统用于接收客户端手机经GSM网络发送的客户信息，进行处理分类后将数据传送给银行服务器终端和自动售货机上的读写器，并将两者正确的信息通过GSM网络反馈给客户端手机，以待用户确认，确认后再次向两者发送成功请求信息；自动售货机上的读写器用于接收、处理、反馈来自银行前端服务系统的数据信息，并将成功识别的信息存入自动售货机上的数据库；自动售货机上的数据库对成功售货的物品种类、价格及时间进行记录；自动售货机上的读写器发出的指令为客户提供所需物品，从而完成了自动售货。
2、用于权利要求1所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系 统，其特征在于包括银行前端服务系统(1)、自动售货机上的读写器(2)、 客户端手机(3)、 GSM网络(4)、自动售货机上的数据库(5)、自动售货机(6)、 银行服务器终端(7)、射频网络(8);银行前端服务系统(1)通过GSM网络 (4)与客户端手机(3)连接，银行前端服务系统(1)直接与银行服务器终端 (7)连接，银行前端服务系统(1)通过射频网络(8)与自动售货机上的读写 器(2)连接，自动售货机上的读写器(2)与自动售货机上的数据库(5)连接， 自动售货机上的读写器(2)与自动售货机上的数据库(5)嵌入在自动售货机 (6)中。
3、 根据权利要求2所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货 系统，其特征在于所述的银行前端服务系统(1):包括ARM主控模块(9)、 GSM模块(10)、信息预处理模块(11)、 RFID读写模块(12)、数据存储模块(13)、报警与时钟模块(14)、复位电路(15)、 USB接口 (16)、电源(17); 其中ARM主控模块(9)分别与信息预处理模块(11)、 RFID读写模块(12)、 数据存储模块(13)、报警与时钟模块(14)、复位电路(15)、 USB接口 (16) 和电源模块(17)连接，信息预处理模块(11)与GSM模块(10)连接。
4、 根据权利要求2所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货 系统，其特征在于所述的自动售货机上的读写器(2):包括ARM主控模块(18)、 射频收发模块(19)、数码显示模块(20)、串行通信模块(21)、数据存储模块(22)、电源模块(23)、 JTAG调试模块(24)、 EMC滤波接收电路(25)、收发 天线(26)、 USB接口 (27)和复位电路(28);其中ARM主控模块(18)分 别与数码显示模块(20)、串行通信模块(21)、数据存储模块(22)、 JTAG调 试模块(24)、 EMC滤波接收电路(25)、 USB接口 (27)和复位电路(28)连 接；射频收发模块(19)分别与串行通信模块(21)、 EMC滤波接收电路(25) 和收发天线(26)连接；电源模块(23)分别与ARM主控模块(18)和EMC 滤波接收电路(25)连接。
5、根据权利要求3所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系 统，其特征在于所述的银行前端服务系统(1)中，ARM主控模块(9)采用 ARM7芯片，芯片中的操作系统采用嵌入式iiCOS-II系统；GSM模块(10)的 语音传输基于GSM900网络系统的OEM模块；信息预处理模块(11)主要对 GSM模块(10)中采集到的调制信号进行滤波放大处理，处理后的信号通过耦 合电容传入ARM主控模块(9)中处理；RFID读写模块(12)的核心部件是 nRP2401芯片，采用ISO18000-B协议，频率为2.45GHz,传输距离为10m。
6、 根据权利要求4所述的基于RFID和GSM网络、银行支付的售货系统， 其特征在于所述的自动售货机上的读写器(2)中，ARM主控模块(18)采 用ARM7,嵌入式实时操作系统pC/OS-II，网络协议采用LwIP协议；射频收发 模块(19)，核心部件是nRF2401芯片，与RFID读写模块(12)具有相同的协 议和频率。
7、 根据权利要求3所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货 系统，其特征在于GSM模块(10)中，包括GSM基带处理器、GSM射频模 块、供电模块、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成；通过ZIF连接器与 GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、天线接口连接。
8、 根据权利要求4所述的一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货 系统，其特征在于EMC滤波接收电路(25)中，电阻R9、 R10，电容C9、 C10组成了接收信号的滤波电路；VMID电位作为RX引脚的输入电位；用电容 C9接地减少干扰，天线引脚RX、 TXI、 TX2和参考电压VMID先经过EMC滤 波电路，然后与天线匹配电路相连。
全文摘要
本发明公开一种基于RFID和GSM网络、银行支付的售货方法及系统。银行前端服务系统通过GSM网络与客户端手机连接，银行前端服务系统直接与银行服务器终端连接，银行前端服务系统通过射频网络与自动售货机上的读写器连接自动售货机上的读写器与自动售货机上的数据库连接；自动售货机上的读写器与自动售货机上的数据库嵌入在自动售货机中。它是以银行前端服务系统为媒介，通过串口、GSM网络、RF网络实现与银行服务器终端、客户端手机和自动售货机的连接，完成信息的传递和交互，并将信息保存下来，实现自动售货；主要用于人流量大的公共场所附近，方面广大市民通过手机自动购买物品。
文档编号G07F19/00GK101364327SQ20081012068
公开日2009年2月11日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者刘海霞, 张志乐, 张鹏举, 李仁旺, 李耀辉 申请人:浙江理工大学