电子钱包移动自助充值及消费的方法与系统.pdf

本发明公开了一种电子钱包移动自助充值及消费的方法及系统，主要解决用于消费计量控制设备的电子钱包进行移动自助充值及消费的问题。其系统包括充值业务服务机构、移动终端、双界面智能射频模块、双接口转换设备和扣款设备。移动终端向充值业务服务机构发出充值请求，充值业务服务机构对其进行认证并向移动终端发送充值信息；扣款设备生成扣款指令由双接口转换设备发送到双界面智能射频模块，双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行扣减后，将扣减结果信息通过扣款设备接口返回给扣款设备，使其提供相应的服务。本发明使用移动终端可实现对电子钱包自助充值，并能在装有双接口转换设备的收款终端机或预付费设备上直接刷卡消费。

1.  一种电子钱包移动自助充值及消费系统，包括：
充值业务服务机构，用于接收和认证来自移动终端的充值请求信息，并通过移动通信链路向移动终端发送充值指令信息；
移动终端，用于向充值业务服务机构发出充值请求，并接收和认证来自充值业务服务机构的充值指令，向双界面智能射频模块发送充值信息；
双界面智能射频模块，作为电子钱包的载体存储充值信息，接收双接口转换设备的扣款指令和移动终端的充值指令，完成扣款和充值，该模块安装在移动终端内部；
双接口转换设备，用于从双界面智能射频模块中扣减，并将扣减结果信息通过扣款设备接口发送到扣款设备；
扣款设备，向双接口转换设备发出扣款指令，并根据从双接口转换设备返回的扣减结果信息提供相应的消费服务。

2.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双界面智能射频模块包括：
射频单元，用于与双接口转换设备进行射频通信；
存储单元，用于存储程序、数据及参数信息；
处理单元，用于完成处理数据、实现协议和控制射频接口、用户身份识别模块接口或专用接口的通信，该处理单元分别与射频单元和存储单元双向连接。

3.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双界面智能射频模块采用与移动终端中的SIM/UIM/USIM卡附接的形式，实现对电子钱包和通信功能的管理并显示管理菜单及相关信息。

4.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双界面智能射频模块采用SIM/UIM/USIM卡与双界面智能射频模块一体结构，或者将双界面智能射频模块做成集成电路，置于移动终端的电路中，通过用户身份识别模块接口或专用接口与移动终端连接，实现对电子钱包和通信功能的管理并显示管理菜单及相关信息。

5.  根据权利要求4述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于SIM/UIM/USIM卡与双界面智能射频模块的一体结构，是将双界面智能射频模块与电信运营商的SIM/UIM/USIM卡及其他集成电路封装成一体，或者直接将双界面智能射频模块与SIM/UIM/USIM卡芯片集成为一体。

6.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双接口转换设备，包括转接处理模块、射频读写模块和缓存模块；射频读写模块用于读写双界面智能射频模块，缓存模块可缓存从双界面智能射频模块和扣款设备收到的信息，处理模块将从双界面智能射频模块收到的信息通过与扣款设备一致的接口及协议传递给扣款设备，反之亦然。

7.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双接口转换设备按标准IC卡的尺寸和接口，独立封装成IC卡形式，通过扣款设备上的IC卡读写装置与扣款设备连接通讯，或者置于扣款设备的系统中。

8.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双界面智能射频模块通过射频接口与双接口转换设备连接，通过用户身份识别模块接口或专用接口与用户移动终端连接。

9.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于扣款设备包括收款终端机和预付费设备。

10.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于双接口转换设备从双界面智能射频模块中扣款，是根据扣款指令对充值数据信息进行部分扣减或全部扣减。

11.  根据权利要求1所述的电子钱包移动自助充值及消费系统，其特征在于所述的充值业务服务机构、双界面智能射频模块、双接口转换设备、扣款设备均设有安全模块，用于根据需要实现它们之间交互信息的加密、签名和认证。

12.  一种电子钱包移动自助充值及通过收款终端机进行消费的方法，包括如下步骤：
(1)移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求；
(2)充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息；
(3)移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块；
(4)收款终端机生成扣款指令，并通过扣款设备接口将扣款指令发送给双接口转换设备；
(5)双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行部分扣减或全部扣减，并将扣减结果信息通过扣款设备接口返回给收款终端机，使收款终端机提供与扣减结果信息相应的消费服务。

13.  一种电子钱包移动自助充值及通过预付费设备进行消费的方法，包括如下步骤：
1)移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求；
2)充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息；
3)移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块；
4)双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行扣减预付费金额，并将扣减结果信息通过扣款接口返回给预付费设备，使预付费设备提供与扣减结果信息相应的消费服务。

电子钱包移动自助充值及消费的方法与系统
技术领域
本发明属于电通信技术领域，涉及使用移动电话的有关业务，具体说是电子钱包移动自助充值及消费的方法与系统，利用移动通信方式获取充值业务服务机构的充值信息，将充值信息写入双界面智能射频模块中，作为电子钱包和诸如天然气、电、水等各类公共事业IC卡，通过双接口转换设备直接用于原有POS机、天然气表、水表、电表进行消费，为用户提供便利。
背景技术
随着公共事业的不断发展，天然气、水、电等计量表广泛采用了预付费的IC卡充值收费方式，而这类卡的充值一般都是需要专门营业网点现场缴费充值，使用颇不便利，尤其遇到节假日需要充值时问题显得尤为突出。
随着移动通信技术的发展，手机等移动终端已经拥有庞大的用户群，据统计，国内手机用户数量超过7亿户。加上运营商推出的多种基于的手机网络的数据应用业务，手机已经成为最普遍的通信及信息处理平台。目前手机的信息服务业务，主要包括短消息服务以及其它各类数据服务，如无线应用协议(Wireless ApplicationProtocol——WAP)，通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service——GPRS)等，其中短消息服务信息费用低廉，对手机性能要求低，其用户数和服务数量远大于其它数据服务，适合作为信息传输的载体。短消息的扩展应用主要通过用户识别应用发展工具(SIM Tool Kit——STK)方式进行，STK是一种在用户身份识别模块(Subscriber Identity Module——SIM)/用户识别模块(User Identity Model——UIM)/全球用户识别模块(Universal Subscriber Identity Module——USIM)写入应用程序，在手机平台上提供扩展功能的一种方式，可以通过动态空中下载的方法更新。目前已有技术虽然有利用手机作为电子钱包，通过短消息针对相关业务进行充值的方法，但是该方式无法对使用销售点终端(Point of Sale——POS)、预付费的水、电、煤气表及其它消费计量控制设备的电子钱包移动自助充值和消费，对用户的使用造成极大的不便，限制了其应用范围，是一个急需解决的问题。
发明内容
本发明目的在于克服了上述缺陷，提出一种电子钱包移动自助充值及消费的方法与系统，利用移动通信终端，对现有的POS、水、电、天然气表及其它消费计量控制设备，实现随时地远程充值和消费，为用户的使用提供方便。
为实现上述功能，本发明的电子钱包移动自助充值及消费系统包括：
充值业务服务机构，用于接收和认证来自移动终端的充值请求信息，并通过移动通信链路向移动终端发送充值指令信息；
移动终端，用于向充值业务服务机构发出充值请求，并接收和认证来自充值业务服务机构的充值指令，向双界面智能射频模块发送充值信息；
双界面智能射频模块，作为电子钱包的载体存储充值信息，接收双接口转换设备的扣款指令和移动终端的充值指令，完成扣款和充值，该模块安装在移动终端内部；
双接口转换设备，用于从双界面智能射频模块中扣减，并将扣减结果信息通过扣款设备接口发送到扣款设备；
扣款设备，向双接口转换设备发出扣款指令，并根据从双接口转换设备返回的扣减结果信息提供相应的消费服务。
所述的双界面智能射频模块包括：射频单元，用于与双接口转换设备进行射频通信；存储单元，用于存储程序、数据及参数信息；处理单元，用于完成处理数据、实现协议和控制射频接口、用户身份识别模块接口或专用接口的通信，该处理单元分别与射频单元和存储单元双向连接。
所述的双界面智能射频模块采用与移动终端中的SIM/UIM/USIM卡附接的形式或一体结构，或者将双界面智能射频模块做成集成电路，置于移动终端的电路中，通过用户身份识别模块或专用接口与移动终端连接，实现对电子钱包和通信功能的管理并显示管理菜单及相关信息。
所述的一体结构，是指将双界面智能射频模块与电信运营商的SIM/UIM/USIM卡或其他集成电路封装成一体，或者直接将双界面智能射频模块与SIM/UIM/USIM卡芯片集成为一体。
所述的双接口转换设备，包括转接处理模块、射频读写模块和缓存模块；射频读写模块用于读写双界面智能射频模块，缓存模块可缓存从双界面智能射频模块和扣款设备收到的信息，处理模块将从双界面智能射频模块收到的信息通过与扣款设备一致的接口及协议传递给扣款设备，反之亦然。双接口转换设备按标准IC卡的尺寸和接口，独立封装成IC卡形式，通过扣款设备上的IC卡读写装置与扣款设备连接通讯，或者置于扣款设备的系统中。双接口转换设备从双界面智能射频模块中扣款，是根据扣款指令对充值信息进行部分扣减或全部扣减。
所述的双界面智能射频模块通过射频接口与双接口转换设备连接，通过用户身份识别模块接口或专用接口与用户移动终端连接。
所述的扣款设备包括扣款设备包括收款终端机和预付费设备，如商店的POS机、自动售货机、电表、水表、气表及其它充值消费计量控制设备。
所述的充值业务服务机构、双界面智能射频模块、双接口转换设备、扣款设备均设有安全模块，用于根据需要实现它们之间交互信息的加密、签名和认证。
为实现上述目的，本发明实现对电子钱包移动自助充值及消费的方法包括如下两种技术方案。
技术方案1，对电子钱包移动自助充值及通过收款终端机进行消费的方法，包括如下步骤：
(1)移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求；
(2)充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息；
(3)移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块；
(4)收款终端机生成扣款指令，并通过扣款设备接口将扣款指令发送给双接口转换设备；
(5)双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行部分扣减或全部扣减，并将扣减结果信息通过扣款设备接口返回给收款终端机，使收款终端机提供与扣减结果信息相应的消费服务。
技术方案2，对电子钱包移动自助充值及通过预付费设备进行消费的方法，包括如
下步骤：
1)移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求；
2)充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息；
3)移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块；
4)双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行扣减预付费金额，并将扣减结果信息通过扣款接口返回给预付费设备，使预付费设备提供与扣减结果信息相应的消费服务。
本发明由于通过移动通信链路对电子钱包进行充值，利用双界面智能射频模块通过双接口转换设备与扣款设备通信实现消费，因而具有如下优点：
1)用户不需要到网点向公共事业IC卡圈存金额，亦不需要到营业部门人工对公共事业IC卡缴费充值，只需使用移动终端，例如手机，通过双界面智能射频模块进行操作即可实现充值。
2)完成充值后，用户即可利用设有该双界面智能射频模块的移动终端，在装有双接口转换设备的收款终端机或预付费设备上刷卡消费使用。
以下参照附图，对本发明进行详细描述。
附图说明
图1是本发明的电子钱包移动自助充值及消费系统示意图；
图2是本发明的双界面智能射频模块结构图；
图3是本发明的双接口转换设备结构图；
图4是本发明技术方案1的电子钱包移动自助充值及消费流程图；
图5是本发明技术方案2的电子钱包移动自助充值及消费流程图。
具体实施方式
参照图1，本发明的电子钱包移动自助充值及消费系统，主要由充值业务服务机构、移动终端、双界面智能射频模块、双接口转换设备和扣款设备组成。其中：
充值业务服务机构，用于接收和认证来自移动终端的充值请求信息，并通过移动通信链路向移动终端发送充值指令信息。充值业务服务机构包括煤气公司、供水公司、供电公司的充值服务系统和银行的帐户管理系统，但不限于这些。
移动终端，用于向充值业务服务机构发出充值请求，并接收来自充值业务服务机构的充值指令，向双界面智能射频模块中写入充值信息。移动终端采用手机，或者是具有无线通信功能的PDA，但不限于这些。
双界面智能射频模块，主要由射频单元、存储单元、处理单元和安全模块组成，该射频单元、存储单元和安全模块分别与处理单元双向连接，如图2所示。双界面智能射频模块，作为电子钱包的载体存储金额信息，接收双接口转换设备的扣款指令进行扣款和移动终端的充值指令信息进行充值，该模块通过用户身份识别模块接口或专用接口与用户移动终端连接，安装在移动终端内部，并通过射频接口与双接口转换设备连接。安全模块用于交互信息的加密、签名和认证。该双界面智能射频模块采用与移动终端中的SIM/UIM/USIM卡附接的形式或一体结构，或者将双界面智能射频模块做成集成电路，置于移动终端的电路中，通过用户身份识别模块接口或专用接口与移动终端连接，实现对电子钱包和通信功能的管理并显示管理菜单及相关信息，管理包括对电子钱包管理及通信功能的管理，其中对电子钱包的管理是通过在移动终端的操作，实现对电子钱包的启动、关闭、登陆、金额的查询；对通信功能的管理是通过在移动终端的操作实现对射频通信的开启与关闭、射频通信距离的设置，但不限于这些功能。该双界面智能射频模块与电信运营商的SIM/UIM/USIM卡或其他集成电路封装成一体，或者直接将双界面智能射频模块与SIM/UIM/USIM卡芯片集成为一体。
双接口转换设备，主要由转接处理模块、射频读写模块、缓存模块和安全模块组成，射频读写模块、缓存模块和安全模块分别与转接处理模块双向连接，如图3所示。射频读写模块用于读写双界面智能射频模块，缓存模块可缓存从双界面智能射频模块和扣款设备收到的信息，处理模块将从双界面智能射频模块收到的信息通过与扣款设备一致的接口及协议传递给扣款设备，反之亦然。安全模块用于交互信息的加密、签名和认证。该双接口转换设备按标准IC卡的尺寸和接口，独立封装成IC卡形式，通过扣款设备上的IC卡读写装置与扣款设备连接通讯，或者置于扣款设备的系统中。
扣款设备，包括商店的POS机、自动售货机、电表、水表、气表及其它消费计量控制设备。
上述充值业务服务机构、移动终端、双界面智能射频模块、双接口转换设备和扣款设备的传输关系是：充值业务服务机构与移动终端之间通过移动通信链路双向连接，由移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求信息，充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息；移动终端与双界面智能射频模块之间通过用户识别模块接口或专用接口双向连接，移动终端认证充值信息并将其发送到双界面智能射频模块；双界面智能射频模块与双接口转换设备之间通过射频接口双向连接，双接口转换设备将扣款指令发给双界面智能射频模块，双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行部分扣减或全部扣减，并将扣减结果信息发给双接口设备；双接口转换设备与扣款设备之间通过扣款设备接口双向连接，扣款设备将扣款指令发送给双接口转换设备，双接口转换设备将扣减结果信息发送给扣款设备。扣减结果信息信息包括扣减的金额信息，但不限于此。
参照图4，本发明对电子钱包移动自助充值及通过收款终端机进行消费的方法，包括如下步骤：
步骤一，移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求。
移动终端向充值业务服务机构发出充值请求，该充值请求能被充值业务机构进行认证，充值请求包括用户的帐号、密码、充值数量信息，但不限于这些。
步骤二，充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息。
充值业务服务机构对来自移动终端的充值请求进行认证，确认用户身份的合法性，并进行检查帐号、密码的正确性，帐户余额是否足以支付充值数量等；充值业务服务机构向移动终端发送充值信息，该充值信息能被移动终端进行认证，充值信息包括充值数量信息，但不限于此。
步骤三，移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块。
移动终端对收到的充值信息进行认证，确认充值业务服务机构身份的合法性，验证充值信息的完整性和一致性，并将充值信息发送到双界面智能射频模块。
以上步骤1至步骤3，完成对电子钱包移动自助充值。
步骤四，收款终端机生成扣款指令，并通过扣款设备接口将扣款指令发送给双接口转换设备。
根据收银员或者用户的操作，收款终端机生成扣款指令，并通过扣款设备接口发送给双接口转换设备。
步骤五，双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行部分扣减或全部扣减，并将扣减结果信息通过扣款设备接口返回给收款终端机，使收款终端机提供与扣减结果信息相应的消费服务。
以上步骤四至步骤五，完成通过收款终端机的消费过程。这里的收款终端机包括：商店的POS机、自动售货机及其它收款消费计量控制设备。
参照图5，本发明对电子钱包移动自助充值及通过预付费设备进行消费的方法，包括如下步骤：
步骤1，移动终端向充值业务服务机构发出能被认证的充值请求。
移动终端向充值业务服务机构发出充值请求，该充值请求能被充值业务机构进行认证，充值请求包括用户的帐号、密码、充值数量信息，但不限于这些。
步骤2，充值业务服务机构对充值请求进行认证并向移动终端发送能被认证的充值信息。
充值业务服务机构对来自移动终端的充值请求进行认证，确认用户身份的合法性，并进行检查帐号、密码的正确性，帐户余额是否足以支付充值数量等；充值业务服务机构向移动终端发送充值信息，该充值信息能被移动终端进行认证，充值信息包括充值数量信息，但不限于此。
步骤3，移动终端将充值信息进行认证并发送到双界面智能射频模块。
移动终端对收到的充值信息进行认证，确认充值业务服务机构身份的合法性，验证充值信息的完整性和一致性，并将充值信息发送到双界面智能射频模块。
以上步骤1至步骤3，完成对电子钱包移动自助充值。
步骤4，双接口转换设备通过射频接口将扣款指令发送给靠近双接口转换设备的双界面智能射频模块，由双界面智能射频模块根据扣款指令对充值数据信息进行扣减预付费金额，并将扣减结果信息通过扣款接口返回给预付费设备，使预付费设备提供与扣减结果信息相应的消费服务。
以上步骤4，完成通过预付费设备的消费过程。这里的预付费设备包括：电表、水表、天然气表、公交IC卡及其它预付费充值消费计量控制设备。