一种基于双向加密验证的充能站支付系统及方法

摘要

本发明提供一种基于双向加密验证的充能站支付系统及方法；激活按钮被按下，充能枪插入车辆的充能口，标签读取设备感应识别车辆上安装的电子标签内存储的车辆信息；标签读取设备将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至所述服务器；充能结束时，充能机将支付金额、对应的充能枪ID号以及充能时间集成为第二数据发送至服务器；服务器根据第一数据和第二数据中的ID号和充能时间将支付金额和车辆信息对应起来，查询车辆信息对应的银行账户信息，并向支付系统发起免密支付。本发明的有益效果是：标签读取设备在不工作时处于休眠状态，降低了能耗；在读取电子标签信息的时候将低信号强度的信号进行过滤，有效防止其它信号的干扰。

说明书

技术领域

本发明涉及数字支付技术领域，尤其涉及一种基于双向加密验证的充能站支付系统及方法。

背景技术

传统的充能站只提供简单的充能服务，普遍充能站的付款模式都是付现金或移步刷卡缴纳充能费，车主在充能后下车去收银台，采用现金或者手机支付，再返回车内，离开充能站。但是充能站的收银台只有一个或者有限的几个，远远满足不了大量车主同时缴费的需求，多个车主同时去收银台付款，导致排队付款的现象尤为突出，严重影响了车主的出行计划，此等支付方式也会给人们带来较高的时间成本。

因此，有必要提出一种支付系统来解决充能站的问题，但是现有的支付系统中，进行车辆信息采集的数据采集装置耗电快，无法长期使用，经常需要更换电池；且现有的支付系统支付时风险较大，经常出现信号干扰、错刷或者盗刷等现象，给车主和充能站造成了不好的使用体验。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于双向加密验证的充能站支付系统及方法；一种基于双向加密验证的充能站支付系统，应用于充能站；所述充能站包括加油站、加气站和充电站。

所述一种基于双向加密验证的充能站支付系统包括数据采集装置、收银台、充能枪、充能机、标签读取设备、电子标签、车辆、服务器及用户终端；

所述数据采集装置安装在充能枪上，所述数据采集装置内嵌入安装有标签读取设备；每个车辆上都嵌入有一个电子标签，电子标签内存储有对应的车辆信息；所述车辆信息包括：对应车辆的车牌号和车主的银行账户信息；

所述充能机分别与所述充能枪和所述服务器通信连接；每个所述充能枪都有一个唯一的ID号，用于识别对应的充能枪；

所述数据采集装置上设置有激活按钮，不工作时，所述标签读取设备处于休眠状态；工作时，激活按钮被按下，标签读取设备被激活；同时，标签读取设备通过发送激活信号激活休眠状态下的电子标签；

所述服务器分别与所述收银台、所述充能枪、所述充能机、所述标签读取设备和所述用户终端通信连接；

充能时，激活按钮被按下，所述充能枪插入车辆的充能口，所述标签读取设备感应识别车辆上安装的所述电子标签内存储的车辆信息；具体为：

所述标签读取设备发送一加密的激活信号给电子标签，所述电子标签对加密的激活信号进行解密从而判断是否是正确的激活信号，如果不是正确的激活信号，电子标签不激活；如果是正确的激活信号，电子标签被激活，发送一个加密报文至所述标签读取设备，所述标签读取设备对接收的加密报文进行解密验证，验证通过后将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至服务器；

充能结束后，充能机将支付金额、对应的充能枪ID号以及充能时间集成为第二数据发送至服务器；

服务器根据第一数据和第二数据中的ID号和充能时间将支付金额、车牌号和银行账户信息对应起来，并向支付系统发起免密支付；存储充能订单，且将充能订单发送至收银台和用户终端供工作人员和车主查询。

进一步地，电子标签安装在油箱盖内侧，通过电池供电，不工作时处于休眠状态，工作时，标签读取设备发送预设的激活信号对电子标签进行激活。

进一步地，所述标签读取设备对接收的加密报文进行解密验证，若验证不通过，则终止与电子标签的交互过程，并发送错误信息至收银台，以供人工检查。

进一步地，所述充能订单中包括：充能时间、支付金额、充能枪ID号、车牌号和支付状态；

所述支付状态包括支付成功和支付失败；若支付成功，服务器发送支付成功提示至用户终端；若支付失败，发送支付失败提示至用户终端，并提示用户去人工窗口处理。

进一步地，在标签读取设备读取电子标签内存储的车辆信息时，会过滤掉信号强度小于或者等于预设门限值的信号，以防止其它信号的干扰。

进一步地，所述充能枪包括加油枪、加气枪和充电枪。

进一步地，一种基于双向加密验证的充能站支付方法，包括以下步骤：

S101：数据采集装置上的激活按钮被按下，嵌入在数据采集装置内部的标签读取设备由休眠状态被激活；电子标签也处于休眠状态，标签读取设备发送预设的激活信号对电子标签进行激活；

S102：充能枪被插入车辆的充能口中，使充能枪枪柄上集成的数据采集装置靠近车辆内嵌入的电子标签；

S103：数据采集装置内部的标签读取设备读取电子标签内预存的车辆信息；具体为：

所述标签读取设备发送一加密的激活信号给电子标签，所述电子标签对加密的激活信号进行解密从而判断是否是正确的激活信号，如果不是正确的激活信号，电子标签不激活；如果是正确的激活信号，电子标签被激活，发送一个加密报文至所述标签读取设备，所述标签读取设备对接收的加密报文进行解密验证，验证通过后将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至服务器；

S104：充能结束时，充能机将支付金额、对应的充能枪ID号以及充能时间集成为第二数据发送至服务器；

S105：服务器根据第一数据和第二数据中的ID号和充能时间将支付金额、车牌号和银行账户信息对应起来，并向支付系统发起免密支付，以实现自动付款。

进一步地，步骤S103中，所述标签读取设备对接收的加密报文进行解密验证，若验证不通过，则终止与电子标签的交互过程，并发送错误信息至收银台，以供人工检查。

进一步地，步骤S103中，在标签读取设备读取电子标签内存储的车辆信息时，会过滤掉信号强度小于或者等于预设门限值的信号，以防止其它信号的干扰。

进一步地，步骤S105中，免密支付后，服务器存储充能订单，且将充能订单发送至收银台和用户终端供工作人员和车主查询。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提出的技术方案，标签读取设备在不工作时处于休眠状态，降低了能耗；在读取电子标签信息的时候将低信号强度的信号进行过滤，有效防止其它信号的干扰；充能前，通过加密报文进行双向验证，有效防止了盗刷，错刷等现象。总得来说，提高了充能站支付的安全性，减少了收费员的劳动强度，降低了车主的时间成本，同时也提高了通行速度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中一种基于双向加密验证的充能站支付系统的连接框图；

图2是本发明实施例中一种基于双向加密验证的充能站支付方法的流程图；

图3和图4均是本发明实施例中数据采集装置的爆炸视图；

图5是本发明实施例中数据采集装置中电池仓的安装示意图；

图6是本发明实施例中电池仓结构示意图；

图7是本发明实施例中电池仓的卡扣装置示意图；

图8是本发明实施例中电池仓的截面图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本发明的实施例提供了一种基于双向加密验证的充能站支付系统及方法。

请参阅图1，图1是本发明实施例中一种基于双向加密验证的充能站支付系统的连接框图；本发明实施例提出的基于双向加密验证的充能站支付系统包括：收银台01、充能枪02、充能机03、车辆04、服务器05、用户终端06和数据采集装置07；

数据采集装置07安装在充能枪02上，所述数据采集装置07内嵌入安装有标签读取设备071；每个车辆04上都嵌入有一个电子标签041，电子标签041内存储有对应车辆04的车辆信息；所述车辆信息包括：对应车辆04的车牌号和车主的银行账户信息；充能机03分别与充能枪02和服务器05通信连接；每个充能枪02都有一个唯一的ID号，用于识别对应的充能枪02；服务器05分别与收银台01、充能枪02、充能机03、标签读取设备071和用户终端06通信连接；

一个充能站的多个充能枪02上的多个数据采集装置07与服务器05之间可采用433MHZ自组网实现并发通信，能够降低充能站中2.4GHz的信号干扰，提高通信质量，并且通过433MHZ网络通信，频率更低，能够保证在加油站或者加气站使用时的安全。

数据采集装置07上设置有激活按钮13，在不工作时，所述标签读取设备071处于休眠状态，以节省电池电量；当需要使用时，激活按钮13被按下，唤醒标签读取设备071，标签读取设备071处于正常工作状态；

充能时，激活按钮13被按下，充能枪02插入车辆04的充能口，标签读取设备071感应识别车辆04上安装的电子标签041内存储的车辆信息；

电子标签041也采用电池供电，平时处于休眠状态，激活按钮13被按下时，电子标签041被激活；为确保数据传输过程中的安全性，需要在充能前进行双向加密验证，方法为：

所述标签读取设备071发送一加密的激活信号给电子标签041，所述电子标签041对加密的激活信号进行解密从而判断是否是正确的激活信号，如果不是正确的激活信号，电子标签041不激活；如果是正确的激活信号，电子标签041被激活，发送一个加密报文至所述标签读取设备071，所述标签读取设备071对接收的加密报文进行解密验证，验证通过后将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至服务器05；若验证不通过，则终止与电子标签041的交互过程，并发送错误信息至收银台01，以供人工检查。

充能时，标签读取设备071将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至服务器05；充能结束后，充能机03将支付金额、对应的充能枪ID号以及充能时间集成为第二数据发送至服务器05；

服务器05根据第一数据和第二数据中的ID号和充能时间将支付金额、车牌号和银行账户信息对应起来，并向支付系统发起免密支付。存储充能订单，且将充能订单发送至收银台01和用户终端06供工作人员和车主查询。

在标签读取设备071读取电子标签041内存储的车辆信息时，会过滤掉信号强度小于或者等于预设门限值的信号，以防止其它信号的干扰。电子标签041安装在油箱盖内侧，通过电池供电，不工作时，处于休眠状态，工作时，标签读取设备发送预设的激活信号对电子标签041进行激活。(在本发明实施例中，预设门限值为300dB)。

所述充能订单中包括：充能时间、支付金额、充能枪ID号、车牌号和支付状态；所述支付状态包括支付成功和支付失败；若支付成功，服务器05发送支付成功提示至用户终端06；若支付失败(用户账户余额不足等情况)，发送支付失败提示至用户终端06，并提示用户尽快去人工窗口处理。

在本发明实施例中，所述数据采集装置07内部还嵌入安装有处理芯片和无线通信单元，标签读取设备071和无线通信单元均与处理芯片电性连接；标签读取设备071通过处理芯片与无线通信单元与服务器05通信连接；

请参阅图2，图2是本发明实施例中一种基于双向加密验证的充能站支付方法的流程图；本发明实施例中提出的基于双向加密验证的充能站支付方法，包括以下步骤：

S101：数据采集装置07上的激活按钮被按下，嵌入在数据采集装置07内部的标签读取设备071由休眠状态被激活；

S102：充能枪02被插入车辆04的充能口中，使充能枪02枪柄上集成的数据采集装置07靠近车辆04内嵌入的电子标签041；此时数据采集装置内部的标签读取设备071与车辆内部嵌入的电子标签041之间的距离处于电子标签041的感应范围内；一般感应范围为半米；

S103：数据采集装置07内部的标签读取设备071读取电子标签041内预存的车辆信息；具体为：所述标签读取设备071发送一加密的激活信号给电子标签041，所述电子标签041对加密的激活信号进行解密从而判断是否是正确的激活信号，如果不是正确的激活信号，电子标签041不激活；如果是正确的激活信号，电子标签041被激活，发送一个加密报文至所述标签读取设备071，所述标签读取设备071对接收的加密报文进行解密验证，验证通过后将车辆信息、对应充能枪的ID号以及充能时间集成为第一数据发送至服务器05；

S104：充能结束时，充能机03将支付金额、对应的充能枪ID号以及充能时间集成为第二数据发送至服务器05；所述车辆信息包括：车牌号和银行账户信息；

S105：服务器05根据第一数据和第二数据中的ID号和充能时间将支付金额、车牌号和银行账户信息对应起来，并向支付系统发起免密支付，以实现自动付款；

S106：服务器05存储充能订单，且将充能订单发送至收银台01和用户终端06供工作人员和车主查询，充能结束。

在本发明实施例中，为确保数据传输过程中的安全性，步骤S103中，若验证不通过，则终止与电子标签041的交互过程，并发送错误信息至收银台01，以供人工检查。

在本发明实施例中，步骤S106中，所述充能订单中包括：充能时间、支付金额、充能枪ID号、车牌号和支付状态；所述支付状态包括支付成功和支付失败；若支付成功，服务器05发送支付成功提示至用户终端06；若支付失败(用户账户余额不足等情况)，发送支付失败提示至用户终端06，并提示用户尽快去人工窗口处理。

请参阅图2和图3，在本发明实施例中，所述数据采集装置07包括采集装置1和与采集装置相配合的卡条2；采集装置1的下部设有固定上凹槽14，卡条2的中部是一个固定下凹槽21；固定上凹槽14和固定下凹槽21合并后构成一个卡环；卡环的形状与充能枪枪柄3的形状相适应；卡环套设于充能枪枪柄3上，且卡条2通过螺丝4固定在采集装置1上，从而将采集装置1固定在充能枪枪柄3上。

卡条2两端设有第一螺纹孔22；采集装置1两侧相对应的位置处设置有固定底座11；固定底座11上设置有与所述第一螺纹孔22相配合的第二螺纹孔；螺丝从第一螺纹孔22插入后螺纹连接至第二螺纹孔，以将卡条2可拆卸的安装在采集装置1上。

在本发明实施例中，采集装置1上设置有电池安装孔12，用于安装电池。

在本发明实施例中，采集装置1内部安装有标签读取设备，用于读取电子标签的数据。

在本发明实施例中，采集装置1的外表面还设置有显示装置，用于显示电池电量和设备的工作状态。所述显示装置为液晶显示屏。

请参阅图4，在本发明实施例中，所述数据采集装置还包括：一种用于安装电池的电池仓5；所述电池仓5的形状与所述电池安装孔12的形状相适应；电池仓5中空，一端为开口，用于放置电池；另一端设置有供电连接孔；电池上设置有供电口；电池安装孔12内设置有供电插头；电池仓5插入电池安装孔12后，供电插头穿过供电连接孔插入供电口中。

请参阅图5，在本发明实施例中，电池仓5的外表面设置有卡扣装置51，电池安装孔12内设置有与卡扣装置51相配合的卡槽，电池仓5通过卡扣装置51与卡槽之间的卡接，可拆卸的安装于电池安装孔12内。

请参阅图6，在本发明实施例中，卡扣装置51包括两个卡条：分别为第一卡条512和第二卡条511，第一卡条512和第二卡条511的一端相连，且第一卡条512的远离第二卡条511的一面固定连接于电池仓5的外表面；第二卡条511的远离第一卡条512的一面设置有卡块5111，第一卡条512和第二卡条511之间间隔有一定距离；采集装置1的电池安装孔12内设置有与所述卡块5111形状相适应的卡槽；电池仓插进电池安装孔12时，卡块5111卡入卡槽，以将电池仓5卡接于电池安装孔12内；取出时，按压第二卡条511未与第一卡条512相连接的一端5112，使卡块5111脱离卡槽，以将电池仓5抽出。

请参阅图7，在本发明实施例中，电池仓5由三层构成，从内到外依次为缓冲层52、绝缘层53和刚性层54；缓冲层52为软质材料，保护内部电池受到冲击；绝缘层53为绝缘材料，隔离电磁干扰；刚性层54为硬质金属材料，防止电池仓5的外壳受外力挤压导致变形。

在本发明实施例中，电池仓5的开口端还设置有与电池仓5活动连接的翻盖，打开翻盖可取出或者安装电池。

可预先将存储有车辆信息的电子标签安装在汽车油箱盖的内表面，数据采集装置安装在充能枪上，充能时，标签读取设备就可直接读取到电子标签内的车辆信息，能够节省信息采集的时间，高效便捷。

本发明的有益效果是：本发明提出的技术方案，标签读取设备在不工作时处于休眠状态，降低了能耗；在读取电子标签信息的时候将低信号强度的信号进行过滤，有效防止其它信号的干扰；充能前，通过加密报文进行双向验证，有效防止了盗刷，错刷等现象。总得来说，提高了充能站支付的安全性，减少了收费员的劳动强度，降低了车主的时间成本，同时也提高了通行速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。