一种基于Netty的ETC双向加密通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Netty的ETC双向加密通信系统及方法，该系统包括：服务端，自动管理维护各客户端连接信息，验证客户端的合法性，接收缴费请求并下发至客户端，收集各客户端的缴费信息；客户端，与ETC天线控制器和服务端进行通信并保持长连接，接收扣费请求后，操作ETC天线控制器的动作，完成开启交易、读取电子标签、扣费、关闭交易、交易上报，并在连接断开后自动重连ETC天线控制器和服务端；连接信息缓存，存储服务端的ip与客户端的映射关系；ETC天线控制器，根据客户端的车道交易控制指令控制相应ETC天线；ETC天线，在ETC天线控制器的控制下扫描电子标签信息，将读取到的信息返回给ETC天线控制器。回给ETC天线控制器。回给ETC天线控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Netty的ETC双向加密通信系统及方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，特别是涉及一种基于Netty的ETC双向加密通信系统及方法。

技术介绍

[0002]ETC收费系统主要是应用于高速公路或桥梁上的不停车收费系统，通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签(OBU)与安装在车道上的天线之间进行的短程通讯，利用互联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过收费站无需停车即可缴纳高速公路或桥梁费用的目的。近年来，随着ETC普及率大幅提升，ETC的使用场景从单一的高速通行向停车、加油、洗车保险等用车消费场景延伸，正逐渐成为智慧城市中的一环。
[0003]现有的ETC收费系统中，主要是服务端和客户端之间通过http协议通信，这种通信方式存在如下缺点：
[0004]1、服务端和客户端的网络关系需要维护。使用http协议的一个缺点是，http是无状态的协议，服务端必须事先知道客户端的网络地址才可以下发消息，为了达成这个目的，服务端这边要对客户端的地址进行配置，每新增或移除一个客户端，就必须新增或移除一条对应的配置，增加了人工介入的可能性。
[0005]2、重复开发的通信代码。客户端和ETC天线之间的交互都是固定不变的，每个用户接入ETC硬件都要投入人力物力去开发重复的代码，浪费了大量的资源。
[0006]3、不安全的通信方式。服务端和客户端之间的通信是明文传输的，对有一定技术背景的人或组织来说，可以截获通信数据并进行篡改，对数据的安全性和有效性造成了很大的挑战。
专利技术内容
[0007]为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种基于Netty的ETC双向加密通信系统及方法，以Netty网络框架为基础拓展出断线重连、多机部署、双向加密通信的特性，使服务端只需作为一个管理中心主要负责与各客户端通信，维护客户端的网络列表，记录缴费信息如订单号、车牌号等，由客户端向服务端注册网络信息和报告ETC的缴费信息，使之简化为一个支付通道，很大程度上提高了接入效率。
[0008]为达上述目的，本专利技术提出一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，基于Netty网络框架，包括：
[0009]服务端，集群部署，其作为客户端统一的注册中心，自动管理维护各客户端连接信息，验证客户端的合法性，接收缴费请求并下发至客户端，收集各客户端的缴费信息；
[0010]客户端，与ETC天线控制器和服务端进行通信并保持长连接，接收来自服务端的扣费请求后，操作ETC天线控制器的动作，完成开启交易、读取电子标签、扣费、关闭交易、交易上报的功能，并在连接断开后自动重连所述ETC天线控制器和服务端；
[0011]连接信息缓存，用于存储服务端的ip与客户端的映射关系；
[0012]ETC天线控制器，用于根据所述客户端的车道交易控制指令控制相应ETC天线的运行；
[0013]ETC天线，用于在所述ETC天线控制器的控制下扫描电子标签信息，将读取到的信息返回给所述ETC天线控制器。
[0014]优选地，所述服务端包括：
[0015]注册处理模块，用于接收所述客户端发送的注册请求，获取注册请求对应的公钥以验证该注册请求是否合法，并于验证通过后将服务端的ip与客户端的信息绑定在一起存入所述连接信息缓存建立映射关系，并将注册处理结果返回客户端；
[0016]扣费请求模块，用于在接收到本地计时计费系统的缴费请求时，下发扣费请求的消息至对应的客户端；
[0017]缴费信息收集模块，用于接收客户端的上报信息，并收集各客户端的缴费信息。
[0018]优选地，在接收到本地计时计费系统的缴费请求时，所述服务端的集群生成一个支付订单并通过关键信息获取所述连接信息缓存，以找到对应的服务端节点，通过所述扣费请求模块下发扣费请求消息至客户端，并在下发所述扣费请求的同时并发送一个对应该支付订单的延迟消息到消息队列中，以用于客户端在一定时间内没有对该扣费请求作出响应时标记该支付订单为失败订单。
[0019]优选地，所述客户端进一步包括：
[0020]注册请求发送模块，用于在与所述服务端建立连接后，向所述服务端发送注册请求，并新建一个注册处理器缓存到本地，所述注册处理器在客户端向服务端注册时阻塞客户端的所有操作，于接收到所述服务端的响应后结束阻塞；
[0021]注册响应处理模块，用于在收到所述服务端注册响应后，修改所述注册处理器的注册标识，并将注册处理器的任务中断并移出本地缓存；
[0022]天线连接模块，用于在注册成功后，与所述ETC天线控制器利用Socket进行连接，并在连接成功后，响应所述ETC天线控制器的心跳检测以保持长连接，并将该连接缓存到本地；
[0023]扣费请求处理模块，用于接收所述服务端的扣费请求，根据所述扣费请求生成本地订单，并校验该扣费请求信息的合法性，根据校验结果发送车道交易控制指令至所述ETC天线控制器控制执行收费，处理并上报订单状态。
[0024]优选地，所述缴费请求至少包括需要缴费的车辆车牌号、车道以及扣费金额信息。
[0025]优选地，所述注册处理器在等待服务端的响应超时后，调用任务处理线程再次发送注册请求的消息，直到收到服务端响应为止。
[0026]优选地，若所述服务端与客户端断开，在重连成功后发出一个连接建立成功事件，由重连成功事件监听器捕获后启动所述注册请求发送模块再次发起注册流程，以刷新所述服务端的连接缓存。
[0027]优选地，所述扣费请求处理模块进一步包括：
[0028]本地订单生成单元，用于根据扣费请求生成本地订单；
[0029]车道信息校验单元，用于在接收到扣费请求时，根据扣费请求检查服务端请求的车道是否存在，且当前要扣费的车道有没有扣费流程在处理，若车道存在且当前要扣费的车道没有扣费流程在处理，则启动车道交易控制指令产生单元，否则则启动订单处理单元
标记当前订单失败，关闭当前ETC的交易，并上报给所述服务端；
[0030]车道交易控制指令产生单元，用于于车道信息校验单元的车道信息校验通过后从连接缓存里面取出socket连接，并且在本地缓存里设置当前车道的信息，对所述ETC天线控制器发送车道交易控制指令；
[0031]车牌信息校验单元，用于在获取ETC天线控制器返回的电子标签信息后，根据获取到的信息校验该信息中的车牌号与所述服务端的扣费请求中的车牌号是否一致以及该车牌号是否处于黑名单中，若校验成功则正确响应给所述ETC天线控制器，否则校验失败则启动所述订单处理单元标记订单失败，关闭当前ETC的交易，并上报给所述服务端；
[0032]订单处理单元，用于接收ETC天线控制器的扣费结果修改数据库订单状态并发送交易关闭指令，并上报给服务端所述，或者于校验失败时，标记当前订单失败，关闭当前ETC的交易，并上报给服务端。
[0033]优选地，当所述客户端上报订单成功后，将该订单从本地数据库删除，上报失败后，结束流程，后续交由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，基于Netty网络框架，包括：服务端，集群部署，其作为客户端统一的注册中心，自动管理维护各客户端连接信息，验证客户端的合法性，接收缴费请求并下发至客户端，收集各客户端的缴费信息；客户端，与ETC天线控制器和服务端进行通信并保持长连接，接收来自服务端的扣费请求后，操作ETC天线控制器的动作，完成开启交易、读取电子标签、扣费、关闭交易、交易上报的功能，并在连接断开后自动重连所述ETC天线控制器和服务端；连接信息缓存，用于存储服务端的ip与客户端的映射关系；ETC天线控制器，用于根据所述客户端的车道交易控制指令控制相应ETC天线的运行；ETC天线，用于在所述ETC天线控制器的控制下扫描电子标签信息，将读取到的信息返回给所述ETC天线控制器。2.如权利要求1所述的一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，其特征在于，所述服务端包括：注册处理模块，用于接收所述客户端发送的注册请求，获取注册请求对应的公钥以验证该注册请求是否合法，并于验证通过后将服务端的ip与客户端的信息绑定在一起存入所述连接信息缓存建立映射关系，并将注册处理结果返回客户端；扣费请求模块，用于在接收到本地计时计费系统的缴费请求时，下发扣费请求的消息至对应的客户端；缴费信息收集模块，用于接收客户端的上报信息，并收集各客户端的缴费信息。3.如权利要求2所述的一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，其特征在于：在接收到本地计时计费系统的缴费请求时，所述服务端的集群生成一个支付订单并通过关键信息获取所述连接信息缓存，以找到对应的服务端节点，通过所述扣费请求模块下发扣费请求消息至客户端，并在下发所述扣费请求的同时并发送一个对应该支付订单的延迟消息到消息队列中，以用于客户端在一定时间内没有对该扣费请求作出响应时标记该支付订单为失败订单。4.如权利要求3所述的一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，其特征在于，所述客户端进一步包括：注册请求发送模块，用于在与所述服务端建立连接后，向所述服务端发送注册请求，并新建一个注册处理器缓存到本地，所述注册处理器在客户端向服务端注册时阻塞客户端的所有操作，于接收到所述服务端的响应后结束阻塞；注册响应处理模块，用于在收到所述服务端注册响应后，修改所述注册处理器的注册标识，并将注册处理器的任务中断并移出本地缓存；天线连接模块，用于在注册成功后，与所述ETC天线控制器利用Socket进行连接，并在连接成功后，响应所述ETC天线控制器的心跳检测以保持长连接，并将该连接缓存到本地；扣费请求处理模块，用于接收所述服务端的扣费请求，根据所述扣费请求生成本地订单，并校验该扣费请求信息的合法性，根据校验结果发送车道交易控制指令至所述ETC天线控制器控制执行收费，处理并上报订单状态。5.如权利要求4所述的一种基于Netty的ETC双向加密通信系统，其特征在于：所述缴费请求至少包括需要缴费的车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭哲，吴宝才，
申请(专利权)人：广州助蜂网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：