专利名称：一种基于nfc的高等级公路自动缴费系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及高等级公路联网收费系统技术领域，具体地，涉及一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统。
背景技术：
近距离无线通讯技术(Near Field Communication,简称NFC),是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)交换数据。由于近场通讯具有天然的安全性，NFC技术被认为在手机支付等领域具有很大的应用前景。NFC是一种提供安全、迅速的通信的无线连接技术，具有距离近、带宽高、能耗低等特点。NFC设备传输数据有三种工作模式主动模式，以NFC标签的形式存在，主动识别和读取其它NFC设备；被动模式，当设备接近NFC读卡器即可实现数据的确认和完成，整个过程NFC设备无需供电，相当于一张用NFC技术对数据进行加密、存储的卡片；双向模式，该模式又被称为点对点通信模式，数据发送方和接受方设备都必须具备主动传输功能，同时含有供电模块。在双向模式下，数据传输时可以进行验证及授权。2006年6月，诺基亚、中国移动、飞利浦和易通卡公司，在厦门启动了中国首个NFC手机支付实验。NFC手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙(OTP)能够在NFC上实现。现有的高等级公路的收费，一般采用联网计费和人工收费的方法。这种人工收费的收费方式，收费站上班前需要准备大量零钱，收到的现金保存和运输不便；用户需要携带现金；人工收费所需时间长。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与所述车道收费系统信号连接、且用于对所述车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。进一步地，所述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统。进一步地，所述联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中
所述用户身份验证模块，用于从所述车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统；
所述消费模块，用于基于所述用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块；
所述消费成功验证模块，用于基于所述消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。进一步地，所述NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中
所述数据验证模块，用于基于所述联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块；
所述用户身份验证成功确认模块，用于基于所述数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块；
所述确认信息发送模块，用于将所述用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块；
所述消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。进一步地，每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间。进一步地，每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中
所述终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；
所述计费模块，用于基于所述NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；
所述人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；
所述联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；
所述NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；
所述放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。进一步地，每个NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中
所述停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；
所述费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认，并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；
所述联网收费系统用NFC写入模块，用于所述车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；
所述NFC支付运营商系统用NFC写入模块，用于所述NFC支付运营商系统在相应用户缴费后，将相应缴费信息写入相应NFC终端中。进一步地，所述NFC终端，具体为NFC手机。本发明各实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，由于包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储；可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费；从而可以克服现有技术中缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长的缺陷，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中
图1为一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统的工作流程示意 图2为一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统的工作原理示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。根据本发明实施例，如图1和图2所示，提供了一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统。参见图2，本实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。每个NFC终端，具体可以为移动通讯设备，如NFC手机。每个车道收费系统，包括多个NFC读卡器，可以受理多个NFC终端的请求。上述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统。该联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中
用户身份验证模块，用于从车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统；
消费模块，用于基于用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块；
消费成功验证模块，用于基于消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。该NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中
数据验证模块，用于基于联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块；
用户身份验证成功确认模块，用于基于数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块；
确认信息发送模块，用于将用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块；
消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。上述每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间。每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中
终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；
计费模块，用于基于NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；
人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；
联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；
NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；
放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。上述每个NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中
停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；
费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认，并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；
联网收费系统用NFC写入模块，用于车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；
NFC支付运营商系统用NFC写入模块,用于NFC支付运营商系统在相应用户缴费后,将相应缴费信息写入相应NFC终端中。参见图1，上述实施例的一种基于NFC的闻等级公路自助缴费系统,提供了一种基于近场通信(NFC)的高等级公路自助缴费方法，可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费。具体地，用户使用NFC终端，在高等级公路出口，与车道收费系统交互；车道收费系统根据入口信息，车辆和车情等信息计费，车道收费系统将信息发送自助缴费管理系统；联网收费系统和NFC支付运营商系统两个部分，自助缴费管理系统判断是否联网收费系统用户。若是联网收费系统用户则转入联网收费系统进行扣费联网收费系统进行扣费，如果成功，车道收费系统对联网收费系统用户数据进行处理；然后，NFC终端写入相关信息，车道收费系统放行；如果扣费失败，则转入人工收费。不是联网收费系统用户则转入NFC支付运营商进行扣费NFC支付运营商系统进行数据验证，如果成功，给用户发送确认信息；如果数据验证失败则转入人工收费，NFC终端对费用等信息进行确认；收到确认信息后，NFC支付运营商系统进行扣费；NFC支付运营商系统将信息发送给NFC终端，写入相关信息；同时，发送消息给车道收费系统，对NFC用户数据进行处理，最后车道收费系统放行。例如，在图1中，上述实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，采用NFC终端、车道收费系统、联网收费系统和NFC支付运营商系统协同实现驶离高速路网的计费收费、数据处理、设备控制等工作，具体的工作流程如下 ⑴用户使用NFC终端刷NFC读卡器；
车道收费系统通过NFC读卡器读取NFC终端信息；
车道收费系统根据入口信息，车辆信息等数据后进行计费；
自助缴费管理系统判断是否联网收费系统用户；
⑵联网收费系统用户
消费成功转入车道收费系统联网收费系统用户数据处理；
消费失败转入人工收费；
NFC终端写入相关信息；
车道收费系统放行；
⑶不是联网收费系统用户
NFC支付运营商系统对数据进行验证；
数据验证成功后发送确认信息；
数据验证失败转入人工收费；
NFC终端对费用进行确认；
NFC支付运营商系统进行消费；
NFC终端写入相关信息；
车道收费系统对NFC用户数据进行处理；
车道收费系统放行。上述实施例的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括NFC终端、车道收费系统和自助缴费管理系统，可以采用NFC终端作为支付方法，在驶离高等级路网时与自助缴费管理系统进行信息存储和交换，实现车辆的收费；自助缴费的方式实现收费方便快捷的优点。最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，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NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与所述车道收费系统信号连接、且用于对所述车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。
2.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述自助缴费管理系统，主要包括用于对联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控、并在相应用户为非联网收费系统用户时转至NFC支付运营商系统的联网收费系统，以及用于非联网收费系统用户的缴费操作进行统一管控的NFC支付运营商系统。
3.根据权利要求2所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述联网收费系统，包括用户身份验证模块、消费模块和消费成败验证模块，其中 所述用户身份验证模块，用于从所述车道收费系统获取计费信息，并基于该计费信息，验证相应NFC终端用户是否联网收费系统用户，若是，则转至消费模块；否则，转至NFC支付运营商系统； 所述消费模块，用于基于所述用户身份验证模块的验证结果，进行收费处理，并转至消费成功验证模块； 所述消费成功验证模块，用于基于所述消费模块的收费处理结果，验证当前收费是否成功，若成功，则转至车道收费系统进行相应的数据处理；否则，则转至车道收费系统进行人工收费。
4.根据权利要求2所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述NFC支付运营商系统，包括数据验证模块、用户身份验证成功确认模块、确认信息发送模块和消费模块，其中 所述数据验证模块，用于基于所述联网收费系统转发的非联网收费系统用户信息，进行验证，并将验证结果发送至用户身份验证成功确认模块； 所述用户身份验证成功确认模块，用于基于所述数据验证模块发送的验证结果，对相应用户身份进行确认，若不能确认相应用户为非联网收费系统用户，则转至车道收费系统进行人工收费；若能确认相应用户为非联网收费系统用户，则将相应的用户身份确认信息发送至确认信息发送模块； 所述确认信息发送模块，用于将所述用户身份确认信息发送至相应NFC终端，在相应NFC终端进行费用确认后反馈至消费模块； 所述消费模块，用于基于相应NFC终端的费用确认信息，进行收费处理，并将相应的收费处理结果反馈至车道收费系统进行相应的数据处理，同时将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端。
5.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，每个车道收费系统，包括用于受理多个NFC终端请求、且与多个NFC终端的类型及数量相匹配的多个NFC读卡器，每个NFC读卡器信号连接在相应NFC终端与自助缴费管理系统之间。
6.根据权利要求5所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，每个NFC读卡器，包括终端信息读取模块、计费模块、人工收费模块、联网收费系统用户数据处理模块、NFC用户数据处理模块和放行模块，其中所述终端信息读取模块，用于在车辆驶入高等级公路时，自动获取相应车辆的NFC终端信息，并将所得NFC终端信息发送至计费模块；所述计费模块，用于基于所述NFC终端信息，进行计费处理，并将所得计费处理结果发送至联网收费系统；所述人工收费模块，用于在联网收费系统的相应用户消费失败时，和/或在NFC支付运营商系统的相应用户身份确认失败时，进行相应的人工收费处理；所述联网收费系统用户数据处理模块，用于在联网收费系统的相应用户消费成功时， 对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果反馈至相应车辆的NFC终端；所述NFC用户数据处理模块，用于在NFC支付运营商系统的相应用户消费成功时，对相应的消费结果进行处理，并将相应的处理结果发送至放行模块；所述放行模块，用于基于NFC用户数据处理模块发送的处理结果，对相应车辆进行放行处理；以及，用于基于相应NFC终端发送的联网收费系统用户消费成功结果，对相应车辆进行放行处理。
7.根据权利要求1所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，每个 NFC终端，包括停车刷NFC终端模块、费用确认模块、联网收费系统用NFC写入模块和NFC支付运营商系统用NFC写入模块，其中所述停车刷NFC终端模块，用于在车辆驶入或驶离高等级公路时，停车刷NFC终端，并将相应车辆的NFC终端信息发送至车道收费系统；所述费用确认模块，用于在NFC支付运营商系统确认相应用户身份后，进行费用确认， 并将费用确认信息发送至NFC支付运营商系统进行收费处理；所述联网收费系统用NFC写入模块，用于所述车道收费系统在相应用户确认缴费成功后进行数据处理后，将相应的数据处理结果存储在相应NFC终端中，并在存储相应的数据处理结果后向车道收费系统进行反馈，以便车道收费系统放行相应车辆通行；所述NFC支付运营商系统用NFC写入模块，用于所述NFC支付运营商系统在相应用户缴费后，将相应缴费信息写入相应NFC终端中。
8.根据权利要求7所述的一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，其特征在于，所述 NFC终端，具体为NFC手机。
全文摘要
本发明公开了一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，包括设置在每个车道、且用于对高等级公路的相应车道车辆进行收费的车道收费系统，与车道收费系统信号连接、且用于对车道收费系统进行统一管控的自助缴费管理系统，以及安置在需要通过高等级公路的车辆上、且用于与相应车道收费系统进行信息交换和存储的NFC终端；与安置在车辆上的NFC终端匹配设置的NFC读卡器，能够与相应车辆所在车道的车道收费系统信号连接，进行信息交换和存储。本发明所述一种基于NFC的高等级公路自助缴费系统，可以克服现有技术中缴费不方便、人工劳动量大和花费时间长等缺陷，以实现缴费方便、人工劳动量小和花费时间短的优点。
文档编号G07B15/06GK103021036SQ20121051867
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者李红, 张德水, 王 锋, 武天强, 张健, 丁择鑫, 陈佩瑶 申请人:甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司