CN105427457A - 一种基于ic卡的离线式收费管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于IC卡的离线式收费管理系统及方法，其中该系统包括IC卡识别装置、费用计算装置、触屏装置和存储装置；IC卡识别装置与费用计算装置连接，用于获取待识别IC卡的唯一序列号并将其发送给费用计算装置；费用计算装置与触屏装置和存储装置连接，用于接收IC卡识别装置发送的待识别IC卡的唯一序列号和接收触屏装置发送的消费金额值，读取存储装置中离线存储的所有唯一序列号和与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，并将当前余额值发送给存储装置以更新与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值。本发明的系统及方法可仅依据IC卡的唯一序列号实现消费，具有通用性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及IC卡计算机收费系统领域，具体涉及一种基于IC卡的离线式收费管理系统及方法。
背景技术
目前在金融、交通、餐饮等领域，为了提高信息化智能化的管理水平，提高服务效率以及优化用户体验，各种基于智能IC卡的收费管理系统也都得到了广泛的应用。例如，专利号为CN201120145710.5的发明专利，采用了基于IC卡和英特网的网络收费管理系统，属于在线式收费管理系统，虽然上述IC卡收费管理系统保密性好且信息管理完善，但在IC卡内设置专用的存储设备，以存储余额值，这样才能实现刷卡消费，所以必须要求使用专用的IC卡才能与系统配套使用，通用性差，在中小型企事业单位的公益性咖啡厅等小额支付领域并不实用，且这种在线式的收费管理系统对软硬件的要求较高，在成本投入方面产生了较大的压力。
发明内容
因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的IC卡收费管理系统通用性差。
为此，本发明实施例的一种基于IC卡的离线式收费管理系统，包括IC卡识别装置、费用计算装置、触屏装置和存储装置；
所述IC卡识别装置，其与所述费用计算装置连接，用于获取待识别IC卡的唯一序列号并将其发送给所述费用计算装置，所述待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，所述唯一序列号为4字节的；
所述费用计算装置，其分别与所述IC卡识别装置、触屏装置和存储装置连接，用于接收所述IC卡识别装置发送的所述待识别IC卡的唯一序列号和接收所述触屏装置发送的消费金额值，读取所述存储装置中离线存储的所有唯一序列号和与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，并将当前余额值发送给所述存储装置以更新与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，所述当前余额值为所述余额值和消费金额值的差值；
所述触屏装置，其与所述费用计算装置连接，用于接收所述消费金额值并将其发送给所述费用计算装置；
所述存储装置，其与所述费用计算装置连接，用于离线存储所有唯一序列号及其对应的余额值。
优选地，所述费用计算装置包括型号为STM32F407的处理器。
优选地，所述IC卡识别装置包括RC522集成读卡器。
优选地，所述RC522集成读卡器包括型号为MFRC522的读写控制芯片。
优选地，所述IC卡识别装置和费用计算装置之间采用SPI协议进行通信。
优选地，所述触屏装置包括两块触摸显示屏。
优选地，所述两块触摸显示屏均为尺寸为3.5寸、分辨率为320*480的TFT-LCD液晶触摸显示屏，支持12*12、24*24和40*40三种大小的数字、英文字母以及GB2312字库的中文汉字显示。
优选地，还包括USB通信装置；
所述USB通信装置，其与所述费用计算装置连接，用于传输所述费用计算装置以txt文档格式发送的离线存储在所述存储装置中的信息，所述信息包括用户信息、历史消费记录信息和余额值信息。
优选地，还包括电源装置；
所述电源装置，其分别与所述IC卡识别装置、费用计算装置、触屏装置和存储装置连接，用于提供电源电压。
本发明实施例的一种基于IC卡的离线式收费管理方法，包括以下步骤：
IC卡识别装置将识别到的待识别IC卡的唯一序列号发送给费用计算装置，所述待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，所述唯一序列号为4字节的；
所述费用计算装置读取存储装置中离线存储的所有唯一序列号，判断从所述IC卡识别装置接收到的所述待识别IC卡的唯一序列号是否存在于所述所有唯一序列号中；
当所述费用计算装置获得所述待识别IC卡的唯一序列号存在于所述所有唯一序列号中的判断结果时，所述费用计算装置接收触屏装置发送的消费金额值；
所述费用计算装置读取所述存储装置中离线存储的与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，判断所述消费金额值是否小于或等于所述余额值；
当所述费用计算装置获得所述消费金额值小于或等于所述余额值的判断结果时，所述费用计算装置将当前余额值发送给所述存储装置以更新与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，所述当前余额值为所述余额值和消费金额值的差值。
本发明实施例的技术方案，具有如下优点：
本发明实施例提供的基于IC卡的离线式收费管理系统及方法，通过设置识别IC卡的4字节的唯一序列号，在存储装置中存储唯一序列号与消费账户的余额值等的对应关系，只需在初次消费时将消费者任意选用的符合14443A协议的IC卡及其对应的消费账户的余额值存入存储装置中，在实际消费使用时，只需识别该IC卡的唯一序列号就能使用该IC卡进行消费，从而相比于现有技术中的IC卡收费管理系统只能使用专用的IC卡才能实现消费，具有使用方便快捷、通用型强和成本低廉等优点，达到了提高收费管理水平以及优化消费者用户体验的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中基于IC卡的离线式收费管理系统的一个具体示例的原理框图；
图2为本发明实施例1中基于IC卡的离线式收费管理系统的另一个具体示例的原理框图。
附图标记：1-IC卡识别装置，2-费用计算装置，3-触屏装置，4-存储装置，5-USB通信装置，6-电源装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例提供一种基于IC卡的离线式收费管理系统，如图1所示，包括IC卡识别装置1、费用计算装置2、触屏装置3和存储装置4。
IC卡识别装置1与费用计算装置2连接，用于获取待识别IC卡的唯一序列号并将其发送给费用计算装置2，待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，唯一序列号为4字节的，也就是说，用户已有的符合14443A协议的IC卡通过设置后都能进行消费使用。优选地，IC卡识别装置1包括RC522集成读卡器。更加优选地，RC522集成读卡器包括型号为MFRC522的读写控制芯片，可以支持MifareUitralight、MifareS50、MifareS70、MifarePro和MifareDesfire等形式卡。
费用计算装置2分别与IC卡识别装置1、触屏装置3和存储装置4连接，用于接收IC卡识别装置1发送的待识别IC卡的唯一序列号和接收触屏装置3发送的消费金额值，读取存储装置4中离线存储的所有唯一序列号和与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值(除了余额值，还可以有体现用户信息的姓名等、历史消费金额等)，并将当前余额值发送给存储装置4以更新与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，当前余额值为余额值和消费金额值的差值。优选地，费用计算装置2包括型号为STM32F407的处理器，最主要的特点就是采用Cortext-M4内核，运行速率达到210DMIPS168MHz，集成USB2.0OTG、SDIO、USART和SPI等丰富的外设接口资源，支持JTAG接口在线编程调试，非常适用于智能仪表等嵌入式设备的研发。优选地，IC卡识别装置1和费用计算装置2之间采用SPI协议进行通信。例如，可以通过STM32F407的PE2、PC3、PE4、PE5和PE6引脚与与RC522的Reset、MISO、MOSI、SCK和SDA引脚连接，读取感应区内的IC卡的4字节唯一序列号。
触屏装置3与费用计算装置2连接，用于接收消费金额值并将其发送给费用计算装置2。优选地，还用于显示消费金额值、接收和显示余额值和消费统计信息。优选地，触屏装置3包括两块触摸显示屏，显示时能够实现双屏显示可以分别面向消费者和收银员，便于双方的信息确认。更加优选地，两块触摸显示屏均为尺寸为3.5寸、分辨率为320*480的TFT-LCD液晶触摸显示屏，支持12*12、24*24和40*40三种大小的数字、英文字母以及GB2312字库的中文汉字显示。
存储装置4与费用计算装置2连接，用于离线存储所有唯一序列号及其对应的余额值。优选地，存储装置4包含串行FLASH存储芯片W25Q128和高达32GB的SD存储卡，W25Q128用于存储字库信息，SD卡用于离线存储消费者的基本用户信息以及消费统计信息、所有唯一序列号及其对应的余额值。
消费者在初次使用该收费系统时，可以将自身原有的任何符合14443A协议的IC卡，通过4字节的唯一序列号与自己的消费账户关联，可以将对应的余额值存入到存储装置的SD卡中，收银员通过触屏装置的触摸显示屏即时录入当前消费者的有关信息，包括该IC卡的4字节的唯一序列号、姓名等，并将所有信息存入到存储装置的SD卡中，实现了离线存储。在刷卡消费的时候，系统只需要识别该消费者已经关联的IC卡，通过读取SD卡中的信息来进行消费统计，并将消费后产生的新信息按指定格式通过FATFS来写入到SD卡的指定位置，从而不需要对IC卡的实际数据块进行操作，保证了IC卡实际数据块中数据的绝对安全性。
上述基于IC卡的离线式收费管理系统，通过设置识别IC卡的4字节的唯一序列号，在存储装置中存储唯一序列号与消费账户的余额值等的对应关系，只需在初次消费时将消费者任意选用的符合14443A协议的IC卡及其对应的消费账户的余额值存入存储装置中，在实际消费使用时，只需识别该IC卡的唯一序列号就能使用该IC卡进行消费，从而相比于现有技术中的IC卡收费管理系统只能使用专用的IC卡才能实现消费，具有使用方便快捷、通用型强和成本低廉等优点，达到了提高收费管理水平以及优化消费者用户体验的目的。
优选地，如图2所示，上述离线式收费管理系统还包括USB通信装置5。USB通信装置5与费用计算装置2连接，用于传输费用计算装置2以txt文档格式发送的离线存储在所述存储装置4中的信息，所述信息包括用户信息、历史消费记录信息和余额值信息等。也就是说，当上位机需要读取存储装置中的存储的所有数据时，上位机通过USB通信装置5向费用计算装置2发出读取请求，费用计算装置2在接收到该读取请求后读取出存储装置中存储的所有数据，然后将读取出的数据通过USB通信装置5返回给上位机，上位机可以设置于收银管理方，导出方式可以是以txt文档格式导出。优选地，费用计算装置2自带USBOTGFS和USBOTGHS，例如，将STM32F407的PA10和PA11引脚所复用的USB接口配置成USBDevice，从而上位机可以很方便的将存储装置的SD卡中的文件信息读取出来，便于更进一步的收费统计和管理。
优选地，上述离线式收费管理系统还包括电源装置6。电源装置6分别与IC卡识别装置1、费用计算装置2、触屏装置3、存储装置4和USB通信装置5连接，用于提供电源电压。优选地，电源装置6可以采用DC5V适配器供电或者是USB端口取电，液晶背光驱动电压直接取自DC5V输入，STM32F407等芯片供电所需的3.3V电压通过使用LDO线性电压稳压器LM1117-3.3得到。
实施例2
本实施例提供一种基于IC卡的离线式收费管理方法，例如可以应用于实施例1中的基于IC卡的离线式收费管理系统，包括以下步骤：
S1、IC卡识别装置1将识别到的待识别IC卡的唯一序列号发送给费用计算装置2，待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，唯一序列号为4字节的；
S2、费用计算装置2读取存储装置4中离线存储的所有唯一序列号，判断从IC卡识别装置1接收到的待识别IC卡的唯一序列号是否存在于所有唯一序列号中；
S3、当费用计算装置2获得待识别IC卡的唯一序列号存在于所有唯一序列号中的判断结果时，费用计算装置2接收触屏装置3发送的消费金额值；
S4、费用计算装置2读取存储装置4中离线存储的与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，判断消费金额值是否小于或等于余额值；
S5、当费用计算装置2获得消费金额值小于或等于余额值的判断结果时，费用计算装置2将当前余额值发送给存储装置4以更新与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，当前余额值为所述余额值和消费金额值的差值。
优选地，上述离线式收费管理方法还包括以下步骤：
S6、当费用计算装置2获得待识别IC卡的唯一序列号不存在于所有唯一序列号中的判断结果时，费用计算装置2接收触屏装置3发送的消费账户信息，可以包括余额值(即首次充值金额)、姓名等信息，并将该信息和待识别IC卡的唯一序列号发送给存储装置进行存储。也就是说，完成了消费者初次使用所选择的IC卡的消费账户创建工作。
优选地，上述离线式收费管理方法还包括以下步骤：
S7、当费用计算装置2获得消费金额值大于余额值的判断结果时，费用计算装置2将包含当前余额不足的信息发送给触屏装置进行显示，以提示消费者需要及时充值。
优选地，上述离线式收费管理方法还包括以下步骤：
S8、当费用计算装置2获得待识别IC卡的唯一序列号存在于所有唯一序列号中的判断结果时，费用计算装置2还可以接收触屏装置3发送的当前余额值，并将该当前余额值发送给存储装置4以更新与待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值。也就是说，完成了消费者对该IC卡的再次充值工作。
上述基于IC卡的离线式收费管理方法，通过设置识别IC卡的4字节的唯一序列号，在存储装置中存储唯一序列号与消费账户的余额值等的对应关系，只需在初次消费时将消费者任意选用的符合14443A协议的IC卡及其对应的消费账户的余额值存入存储装置中，在实际消费使用时，只需识别该IC卡的唯一序列号就能使用该IC卡进行消费，从而相比于现有技术中的IC卡收费管理系统只能使用专用的IC卡才能实现消费，具有使用方便快捷、通用型强和成本低廉等优点，达到了提高收费管理水平以及优化消费者用户体验的目的。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种基于IC卡的离线式收费管理系统，其特征在于，包括IC卡识别装置(1)、费用计算装置(2)、触屏装置(3)和存储装置(4)；
所述IC卡识别装置(1)，其与所述费用计算装置(2)连接，用于获取待识别IC卡的唯一序列号并将其发送给所述费用计算装置(2)，所述待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，所述唯一序列号为4字节的；
所述费用计算装置(2)，其分别与所述IC卡识别装置(1)、触屏装置(3)和存储装置(4)连接，用于接收所述IC卡识别装置(1)发送的所述待识别IC卡的唯一序列号和接收所述触屏装置(3)发送的消费金额值，读取所述存储装置(4)中离线存储的所有唯一序列号和与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，并将当前余额值发送给所述存储装置(4)以更新与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，所述当前余额值为所述余额值和消费金额值的差值；
所述触屏装置(3)，其与所述费用计算装置(2)连接，用于接收所述消费金额值并将其发送给所述费用计算装置(2)；
所述存储装置(4)，其与所述费用计算装置(2)连接，用于离线存储所有唯一序列号及其对应的余额值。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述费用计算装置(2)包括型号为STM32F407的处理器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述IC卡识别装置(1)包括RC522集成读卡器。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述RC522集成读卡器包括型号为MFRC522的读写控制芯片。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述IC卡识别装置(1)和费用计算装置(2)之间采用SPI协议进行通信。
6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述触屏装置(3)包括两块触摸显示屏。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述两块触摸显示屏均为尺寸为3.5寸、分辨率为320*480的TFT-LCD液晶触摸显示屏，支持12*12、24*24和40*40三种大小的数字、英文字母以及GB2312字库的中文汉字显示。
8.根据权利要求1-7任一项所述的系统，其特征在于，还包括USB通信装置(5)；
所述USB通信装置(5)，其与所述费用计算装置(2)连接，用于传输所述费用计算装置(2)以txt文档格式发送的离线存储在所述存储装置(4)中的信息，所述信息包括用户信息、历史消费记录信息和余额值信息。
9.根据权利要求1-8任一项所述的系统，其特征在于，还包括电源装置(6)；
所述电源装置(6)，其分别与所述IC卡识别装置(1)、费用计算装置(2)、触屏装置(3)和存储装置(4)连接，用于提供电源电压。
10.一种基于IC卡的离线式收费管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
IC卡识别装置(1)将识别到的待识别IC卡的唯一序列号发送给费用计算装置(2)，所述待识别IC卡为符合14443A协议的IC卡，所述唯一序列号为4字节的；
所述费用计算装置(2)读取存储装置(4)中离线存储的所有唯一序列号，判断从所述IC卡识别装置(1)接收到的所述待识别IC卡的唯一序列号是否存在于所述所有唯一序列号中；
当所述费用计算装置(2)获得所述待识别IC卡的唯一序列号存在于所述所有唯一序列号中的判断结果时，所述费用计算装置(2)接收触屏装置(3)发送的消费金额值；
所述费用计算装置(2)读取所述存储装置(4)中离线存储的与所述待识别IC卡的唯一序列号相对应的余额值，判断所述消费金额值是否小于或等于所述余额值；
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160323 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |