自动售货机非接触式ＣＰＵ卡拍卡支付系统技术方案

本实用新型专利技术为自动售货机非接触式ＣＰＵ卡拍卡支付系统，它包括有自动售货机的Ｘ８６控制核心板模块，自助购物触摸屏模块，出货执行机构模块以及分别与Ｘ８６控制核心板模块的端口相连接的ＣＰＵ卡读卡器模块、购物流程控制程序模块、支付系统模块、操作系统模块、显示屏模块和ＦＰＧＡ控制板模块；自助购物触摸屏模块连接于购物流程控制程序模块，Ｘ８６控制核心板模块通过通信接口接受来自非接触式ＣＰＵ卡控制电路的信号或向非接触式ＣＰＵ卡控制电路发出信号；出货执行机构模块连接于ＦＰＧＡ控制板模块，接受ＦＰＧＡ控制板模块的指令。本实用新型专利技术提供的商品品种和种类多，其支付方式采用电子货币形式，交易安全快捷，操作简单。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动售货机的
，尤其是指自动售货机非接触式CPU卡拍卡支付系统。
技术介绍
自动售货机方便快捷，可以每天M小时售货，被称为“永不下班的超级营业员”， 这种前卫的零售方式在发达国家已经十分普及。我国从上世纪90年代初期从国外引进第一台自动售货机到现今国内自主研发或代理国外的自动售货机，已经开始遍布机场，商场等一些公共场所；然而这些售货机终端大都采用CAN总线或采用485总线连接控制主机，由于分布零散等因素造成系统的建设投资大、运营费用高、监控维护不及时等缺点，另外这些售货机都存在只接受硬币和小额面值钞票等缺点，直接影响了自动售货机的销售数量，间接制约了其发展速度。针对传统的自动售货设备交易时结算为现金支付(包括纸币支付和硬币支付)的不足，较新型的自动售货机采用了刷卡(接触式)支付方式。但接触式卡片存在着操作慢、环境适应性差、可靠性欠佳等问题，这些先天不足限制了它们在一些重要领域的应用。非接触式IC卡与传统的接触式IC卡相比，它在继承了接触式IC卡的优点的同时，如大容量，高安全性等，又克服了接触式IC卡所无法避免的缺点，如读写故障率高， 由于粗暴插卡，非卡外物插入导致的故障，由于芯片外露而导致的污染、划伤、磨损、静电造成的故障等；非接触式IC卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之不易受到外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近IC芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大高于接触式IC卡；由于非接触式IC卡具有磁卡和接触式IC卡无可比拟的品质，使之一推出，倍受各种收费部门的关注，并以惊人的速度在各部门得已推广和应用。目前市场上最常见的非接触式IC卡是非接触式逻辑加密卡，这类IC卡凭借其良好的性能和较高的性价比得到了广大用户的青睐，并已被广泛应用于公交、医疗、校园一卡通，门禁等领域；由于非接触式逻辑加密卡芯片采用的是流密码技术，密钥长度也不是很长 (比较典型的密码长度是Mifare的48 bit)，因此逻辑加密卡芯片普遍存在着一定的安全隐患，有被黑客破解的可能；在金融、身份识别、电子护照等对安全要求比较高的领域目前更倾向于使用内嵌微处理器的非接触式CPU卡芯片。CPU卡具有用户空间大、读取速度快、支持一卡多用等特点，并已经通过中国人民银行和国家商秘委的认证。非接触CPU卡卡内集成电路中包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)以及片内操作系统COS等主要部分。CPU卡芯片内部都有双重安全机制，第一重是芯片本身集成的加密算法模块，芯片设计公司通常都会将经实践检验最安全的几种加密算法集成入芯片，目前比较常见的安全算法有RSA，3-DES等。国内芯片设计公司还会引入国密算法(SSF33，SCB2, SM2，SM3等)来加强芯片的安全性。国密算法是不对外公开的，因此国密算法一般比其他公开算法的加密算法具有更高的安全性。第二重保护则是CPU卡芯片特有的C0S(Card Operation System) 系统，COS可以为芯片设立多个相互独立的密码，密钥以目录为单位存放，每个目录下的密钥相互之间独立，并且有防火墙功能(不同目录下密钥不会互相影响)。同时COS内部还设立密码最大重试次数以防止恶意攻击。由此可见，非接触式CPU卡比非接触式逻辑加密卡具有更高的安全性。非接触CPU卡拍卡支付作为一种新的支付手段，无论是在用户的使用习惯、方便上还是在支付安全方面都有着传统的支付方式无法比拟的优势，再加上产业链中各个厂商和运营商的积极介入和推动，使得非接触式拍卡支付面临着非常良好的发展机遇。综上所述，开发一种适应现代支付手段的自动售货机，已经成为业内关注的焦点， 可以预期，非接触式CPU卡自动售货机也一定会成为自动售货机行业的主流产品。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动售货机非接触式CPU 卡拍卡支付系统，其结构简单，操作方便，可使得售货机适应现代支付手段的需要，有利于推广使用。为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为自动售货机非接触式CPU卡拍卡支付系统，它包括有自动售货机的X86控制核心板模块，CPU卡读卡器模块，具有触摸输入方式的自助购物触摸屏模块，购物流程控制程序模块，具有收费、计算、储存数据以及支持财务报表的支付系统模块，操作系统模块，显示屏模块，FPGA控制板模块，出货执行机构模块，其中，所述的自助购物触摸屏模块连接于购物流程控制程序模块，CPU卡读卡器模块、购物流程控制程序模块、支付系统模块、操作系统模块、显示屏模块和FPGA控制板模块分别与X86控制核心板模块的端口相连接，通过该X86控制核心板模块将CPU卡读卡器模块、购物流程控制程序模块和支付系统模块的软件程序载入操作系统模块中，并且该X86 控制核心板模块通过通信接口接受来自非接触式CPU卡控制电路的信号或向非接触式CPU 卡控制电路发出信号；所述的出货执行机构模块连接于FPGA控制板模块，接受FPGA控制板模块的指令。所述的CPU卡读卡器模块由主处理器控制器、安全模块、专用智能读写模块和天线、电源管理及调谐电路组成，并配有与PC的通讯接口 ；CPU卡读卡器模块与非接触式CPU 卡之间通过无线电波来完成读写操作。所述的非接触式CPU卡为无源卡。本技术在采用了上述方案后，具有以下优点1、提供的商品品种和种类多，涉及的领域广，包括实物商品和虚拟商品(服务)，是一般网上购物无法比拟的。2、其支付方式采用电子货币形式，使用的RFID非接触式CPU卡，是一张内含大规模集成电路的智能卡片，上面登记有用户的重要数据和信息，包括有所有权人的存款余额^fn 息。3、交易安全快捷，操作简单，所有权人购买商品时，只需用在植入的专有的支付系统上就能实现拍卡刷卡购物支付消费；所有权人拍卡刷卡消费后，即可获得自动售货机内出售的商品或者服务商会在第一时间内掌握购货者提供的信息，方便即时准确送货或提供有关服务。4、它可以作为物联网智能化平台的终端，通过物联网电子商务技术，实现对物流、 资金流、信息流和财务的高效管理。附图说明图1为非接触式CPU卡读写卡模块框图。图2为支付系统结构图。图3为支付系统自助购物流程图。图4为本技术自动售货机的外形结构图。图5为自动售货机控制系统框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。在图1中非接触式CPU卡读写卡模块包括主处理器MCU、射频调制/解调器、电源管理、RS232接口、天线。其中主处理器芯片内部包含安全芯片THK 20F07 AC和多协议射频读卡器芯片THM 3060 L/ABC，其完全兼容IS0/IEC 14443 A/B、IS0/IEC 15693射频卡国际标准，支持接触卡国际标准IS07816 T=O和T =1协议；支持非接触射频卡协议ISO 14443 Α/Β协议的106 KBPS、212 KBPS、424 KBPS速率；支持接触卡协议ISO 7816协议9600 223200 BPS多种速率；满足用户高速通讯需求。芯片内置112 K字节FLASH存储器，即可以作为程序区也可以作为数据区，程序开发者可灵活划分程序空间和数据空间大小；芯片具有硬件RSA、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．自动售货机非接触式ＣＰＵ卡拍卡支付系统，其特征在于：它包括有自动售货机的Ｘ８６控制核心板模块（１），ＣＰＵ卡读卡器模块（２），具有触摸输入方式的自助购物触摸屏模块（３），购物流程控制程序模块（４），具有收费、计算、储存数据以及支持财务报表的支付系统模块（５），操作系统模块（６），显示屏模块（７），ＦＰＧＡ控制板模块（８），出货执行机构模块（９），其中，所述的自助购物触摸屏模块（３）连接于购物流程控制程序模块（４），ＣＰＵ卡读卡器模块（２）、购物流程控制程序模块（４）、支付系统模块（５）、操作系统模块（６）、显示屏模块（７）和ＦＰＧＡ控制板模块（８）分别与Ｘ８６控制核心板模块（１）的端口相连接，通过该Ｘ８６控制核心板模块（１）将ＣＰＵ卡读卡器模块（２）、购物流程控制程序模块（４）和支付系统模块（５）的软件程序载入操作系统模块（６）中，并且该Ｘ８６控制核心板模块（１）通过通信接口接受来自ＣＰＵ卡控制电路的信号或向ＣＰＵ卡控制电路发出信号；所述的出货执行机构模块（９）连接于ＦＰＧＡ控制板模块（８），接受ＦＰＧＡ控制板模块（８）的指令。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：关俭文，
申请(专利权)人：佛山市南海科西亚数码电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44