一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于物联网的付费使用设备的自助支付系统及方法。该装置包括嵌入式物联网控制单元，其一端与付费使用设备的主控制器相连，另一端与订单服务器相连；订单服务器与移动终端相连，所述移动终端与支付服务器相连；移动终端被配置为：接收付费使用设备的主控制器传送来支付金额信息，并向订单服务器发送支付金额、用户信息以及订单生成请求；订单服务器被配置为响应订单生成请求，将订单反馈至移动终端，再由移动终端传送至移动终端上的支付APP构造业务数据，由支付APP将业务数据发送到支付服务器；所述支付服务器被配置为利用与订单服务器存储的密钥构造prepay信息；支付服务器利用密钥验证明文信息是否与签名一致，来确定明文信息是否被篡改。

Self payment system and method for paying use equipment based on Internet of things

The invention discloses a self payment system and method for payment equipment based on Internet of things. The device includes an embedded networking control unit, which is connected with the main controller to pay to use the equipment, and the other end is connected to the server orders; orders server connected with the mobile terminal, the mobile terminal is connected with the payment server; the mobile terminal is configured to receive a payment transfer main controller equipment used to pay the amount of information, and pay the amount of user information, and a request to the server to send orders generated orders; orders server is configured to generate a request in response to orders, orders will feedback to the mobile terminal, the mobile terminal is transmitted to the payment structure of APP business data on the mobile terminal, paid by the APP to send data to the payment server; the server is configured to pay the key to construct the prepay server to store information and order; the payment server using plaintext key authentication Is the information consistent with the signature to determine if the plaintext message has been tampered with?.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统及方法
本专利技术属于物联网支付领域，尤其涉及一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统及方法。
技术介绍
现有付费使用设备比如洗衣机、游戏机和抓娃娃机等。这些付费使用设备主要分为投币支付和支付码验证两种方式。投币支付采用专门的投币器，当用户放入足够数额的现金，投币机发送控制信号启动设备。支付码验证方式采用微信支付、支付宝支付等网络支付方式进行付费，付费后返回一个验证码，用户将验证码通过设备上的按钮输入，如果验证码输入正确，设备将启动工作或进行启动预设操作。但是现有的支付装置存在以下缺陷：(1)投币式付费式设备，使用时需提前准备零钱，灵活性差，消耗人力取币；(2)刷卡充值式付费设备，使用时需要部署充值站点，人工成本高，卡易丢失，不便携带；(3)支付码验证方式可被破解，安全性不高；(4)投币、刷卡、支付码三种现有支付方式的设备都是离线的，无法时刻监控设备状态需要定期巡查。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其采用模拟控制信号的方式精确率高，采用在线支付的方式进行付费，运营成本低，灵活性高。本专利技术的一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，包括：嵌入式物联网控制单元，其一端与付费使用设备的主控制器相连，另一端与订单服务器相连；所述订单服务器与移动终端相连，所述移动终端与支付服务器相连；所述移动终端被配置为：向订单服务器发送支付金额、用户信息、商家信息以及订单生成请求；所述订单服务器被配置为：响应订单生成请求，利用预存的商家非对称密钥中的公钥将接收到的用户信息和支付金额进行加密生成签名，并将签名与包含用户信息和支付金额的明文信息合并一起构成prepay信息；将prepay信息反馈至移动终端，再由移动终端传送至移动终端上的支付APP构造业务数据，最后由支付APP将业务数据发送到支付服务器；同时订单服务器等待支付服务器返回的支付成功信息；当收到支付成功信息，发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作。所述支付服务器被配置为：利用商家的非对称秘钥中的私钥验证prepay信息是否真实有效。如果prepay信息真实有效，支付服务器根据明文信息进行支付；支付完成后，支付完成结果通过同步方式返回给支付APP，由支付APP返回给移动终端；同时，支付服务器还将支付完成结果通过异步方式返回给订单服务器；订单服务器发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作。本专利技术的嵌入式物联网控制单元负责从订单服务器接收格式化(JSON或者XML或者比特字符串)的指令，并转换成相应的控制指令输出至付费使用设备的主控制器内。付费使用设备的指令类型包括：电平控制、异步串行通信控制和模拟按键控制。电平控制：付费使用设备预定义接口电平实现控制，例如规定付费使用设备的投币器连接控制板上某接口在不工作的时候保持低电平，当收到0.1秒以上高电平的时候开始工作。为适应这种付费使用设备在嵌入式物联网控制单元上设置继电器控制高低电平。具体地，该嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述继电器与付费使用设备的主控制器的电平控制端口相连。异步串行通信控制：付费使用设备预留异步串行通信接口实现控制。此种设备预先定义比特率、指令格式等多种控制信息定义。为适应这种付费使用设备在嵌入式物联网控制单元上设置UART(异步串行通信)。利用嵌入式物联网控制单元内部的程序将服务器的指令重新组织成相应的指令格式，并将其按照设备规定的比特率发送出去，实现控制。具体地，该嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述异步串行通信接口与付费使用设备的主控制器相连。模拟按键控制：付费使用设备没有预留任何通讯接口。对于此种设备只能模拟人类操作来实现控制。当人对付费使用设备进行按键或者旋钮操作的时候，设备控制板将会收到不同的电平信号从而识别操作。在嵌入式物联网控制单元上设置多个模拟输出接口，并将它们与控制电路板焊接在一起。为了实现某个模拟按键，首先要分析控制电路板，并检测按键产生的电平信号(可能是一个电平，也可能是多个连续的电平变化)。获取了电平信号的变化后，就可以通过嵌入式物联网控制单元发送相同的电平变化。当付费使用设备的控制器收到电平变化信号后就会做相应工作。具体地，该嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述模拟输出接口分别与按键阵列和变阻器相连，所述按键阵列和变阻器分别与付费使用设备的主控制器相连。进一步的，所述支付APP为支付宝或微信。进一步的，所述支付服务器为支付宝服务器或微信服务器。进一步的，所述付费使用设备的主控制器还与投币器相连。进一步的，所述支付服务器还被配置为：将支付完成结果同步返回移动终端，同时采用异步将支付完成结果发送到支付服务器。支付服务器收到支付成功结果后发送指令给物联网控制单元，物联网控制单元发送信号给付费使用设备的主控制器，实施预设动作。本专利技术还提供了一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统的支付方法。本专利技术的基于物联网的付费使用设备的自助支付系统的支付方法，包括：移动终端向订单服务器发送支付金额、用户信息、付费使用设备ID以及订单生成请求；订单服务器响应订单生成请求，利用预存的密钥对接收到的用户信息和支付金额进行加密生成签名，并将签名与包含用户信息和支付金额合的明文信息并一起构成prepay信息；将prepay信息反馈至移动终端，再由移动终端传送至支付APP，最后由支付APP构造业务数据并发给支付服务器；支付服务器利用私钥来验证订单中的签名与明文信息的一致性，当订单中的签名与明文信息一致时，支付服务器根据明文信息进行支付。进一步的，该方法还包括：支付服务器将支付完成结果通过同步方式返回给支付APP，由支付APP返回给移动终端；同时，支付服务器还将支付完成结果通过异步方式返回给订单服务器。由订单服务器发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作。进一步的，该方法还包括：嵌入式物联网控制单元还负责监听付费使用设备的主控制器的工作状态信息并传送至订单服务器，再由订单服务器传送至移动终端。进一步的，嵌入式物联网控制单元与付费使用设备的主控制器相互通信的方式为：电平控制或异步串行通信控制或模拟按键控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的基于物联网的付费使用设备的自助支付系统中的订单服务器响应订单生成请求，利用订单服务器上的公钥对将接收到的用户信息和支付金额进行签名并生成用于支付的prepay信息。所有的敏感信息都存储在服务器上，加密签名也是在服务器上完成的，所以支付过程更加安全。防止手机APP被破解密钥丢失，防止别人替换商户信息重新打包发布APP，盗取客户支付的费用。(2)商家的支付信息(商家ID、公钥等)存储于订单服务器上更灵活方便。商家的账户变动时只需要修改数据库中的信息就可以了，不必再通过升级APP来实现商家信息的变化。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其特征在于，包括：嵌入式物联网控制单元，其一端与付费使用设备的主控制器相连，另一端与订单服务器相连；所述订单服务器与移动终端相连，所述移动终端与支付服务器相连；所述移动终端被配置为：向订单服务器发送支付金额、用户信息以及订单生成请求；所述订单服务器被配置为：响应订单生成请求，利用预存的商家非对称密钥中的公钥将接收到的用户信息和支付金额进行加密生成签名，并将签名与包含用户信息和支付金额的明文信息合并一起构成prepay信息；将prepay信息反馈至移动终端，再由移动终端传送至移动终端上的支付APP构造业务数据，最后由支付APP将业务数据发送到支付服务器；同时订单服务器等待支付服务器返回的支付成功信息；当收到支付成功信息，发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作；所述支付服务器被配置为：利用商家的非对称秘钥中的私钥验证prepay信息是否真实有效。如果prepay信息真实有效，支付服务器根据明文信息进行支付；支付完成后，支付完成结果通过同步方式返回给支付APP，由支付APP返回给移动终端；同时，支付服务器还将支付完成结果通过异步方式返回给订单服务器。订单服务器发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作；支付服务器利用密钥验证明文信息是否与签名一致，来确定明文信息是否被篡改。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其特征在于，包括：嵌入式物联网控制单元，其一端与付费使用设备的主控制器相连，另一端与订单服务器相连；所述订单服务器与移动终端相连，所述移动终端与支付服务器相连；所述移动终端被配置为：向订单服务器发送支付金额、用户信息以及订单生成请求；所述订单服务器被配置为：响应订单生成请求，利用预存的商家非对称密钥中的公钥将接收到的用户信息和支付金额进行加密生成签名，并将签名与包含用户信息和支付金额的明文信息合并一起构成prepay信息；将prepay信息反馈至移动终端，再由移动终端传送至移动终端上的支付APP构造业务数据，最后由支付APP将业务数据发送到支付服务器；同时订单服务器等待支付服务器返回的支付成功信息；当收到支付成功信息，发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作；所述支付服务器被配置为：利用商家的非对称秘钥中的私钥验证prepay信息是否真实有效。如果prepay信息真实有效，支付服务器根据明文信息进行支付；支付完成后，支付完成结果通过同步方式返回给支付APP，由支付APP返回给移动终端；同时，支付服务器还将支付完成结果通过异步方式返回给订单服务器。订单服务器发送指令给物联网控制单元，然后发送控制信号给付费使用设备控制器实施预设动作；支付服务器利用密钥验证明文信息是否与签名一致，来确定明文信息是否被篡改。2.如权利要求1所述的一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其特征在于，所述嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述继电器与付费使用设备的主控制器的电平控制端口相连。3.如权利要求1所述的一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其特征在于，所述嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述异步串行通信接口与付费使用设备的主控制器相连。4.如权利要求1所述的一种基于物联网的付费使用设备的自助支付系统，其特征在于，所述嵌入式物联网控制单元包括嵌入式物联网控制器，所述嵌入式物联网控制器分别与继电器、异步串行通信接口和模拟输出接口相连；所述模拟输出接口分别与按键阵列和变阻器相连，所述按键阵列和变阻器分别与付费使用设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠涛，温阳，王佳，蒋晨涛，宋明远，孙元浩，杨震，张心怡，赵璐，李佳桐，甯小娥，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37