阅读说明：本技术 一种用于ic卡燃气表的nfc卡、燃气缴费系统和燃气缴费方法 (NFC card for IC card gas meter, gas payment system and gas payment method ) 是由 高世佳 蒋大龙 姚金龙 李新胜 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于IC卡燃气表的NFC卡,包括：天线线圈,所述天线线圈用于完成数据通讯操作；CPU卡；所述CPU卡用于实现数据处理以及模拟逻辑加密卡芯片IO时钟；金手指接口；所述金手指接口用于购气后与燃气表的上表操作。相对于蓝牙卡而言,NFC卡不需要电池、壳体、包装盒、复杂的元器件以及芯片等,故产品成本有很大程度的降低。有望在不久的将来彻底替代蓝牙卡。(The invention discloses an NFC card for an IC card gas meter, which comprises: the antenna coil is used for finishing data communication operation; a CPU card; the CPU card is used for realizing data processing and simulating an IO clock of the logic encryption card chip; a gold finger interface; the golden finger interface is used for operating with the upper meter of the gas meter after gas purchase. Compared with a bluetooth card, the NFC card does not need a battery, a shell, a packaging box, complex components, a chip and the like, so that the product cost is greatly reduced. It is expected to completely replace the bluetooth card in the near future.)

一种用于IC卡燃气表的NFC卡、燃气缴费系统和燃气缴费方法

技术领域

本发明涉及智能卡表技术领域，特别是一种用于IC卡燃气表的NFC卡、缴费系统和缴费方法。

背景技术

以往普通IC卡结构比较简单，卡内只是集成了逻辑加密卡芯片，并将其连接至金手指接口，如图1所示。逻辑加密卡芯片可以是SLE4442卡芯片、AT88SC1608卡芯片、AT88SC102卡芯片和AT88SC153卡芯片等。

如图2所示，现在普遍使用的蓝牙卡，卡内集成了CPU芯片、蓝牙芯片、纽扣电池、稳压电路、逻辑加密芯片、开关切换电路、按键以及指示电路等部分。虽然可实现在线充值，但其结构较复杂，电路稳定性不能保证，最主要的是产品成本较高。

以往的普通IC卡要求用户每充一次燃气就要到指定的燃气营业厅去购买，给用户带来诸多不便。

以往蓝牙卡对于厂家而言，成本较高，生产检测周期较长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于IC卡燃气表的NFC卡、燃气缴费系统和燃气缴费方法，以解决普通IC卡缴费过程繁琐，需要用户去到营业厅购买，智能蓝牙卡虽可实现在线充值，但成本较高的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供一种用于IC卡燃气表的NFC卡，包括：

天线线圈，所述天线线圈用于完成数据通讯操作；

CPU卡；所述CPU卡用于实现数据处理以及模拟逻辑加密卡芯片IO时钟；

金手指接口；所述金手指接口用于购气后与燃气表的上表操作。

进一步地，所述通讯操作包括取电、数据发送和数据接收。

进一步地，所述CPU卡是整张NFC卡的核心处理单元，所述CPU卡具体用于：

接收移动终端通过NFC信道对NFC卡进行的操作，所述操作包括开卡、充值、冲销、恢复新卡中的至少一种；

接收PC端后台系统通过读卡器连接金手指接口对NFC卡进行的操作，所述操作包括开卡、充值、冲销、恢复新卡中的至少一种；

向移动终端返回充值结果信息以及燃气表基本信息，以使得移动终端通过网络将回传信息发送给后台系统。

CPU卡可以通过IO口模拟为逻辑加密卡，允许通过金手指操作NFC卡。

进一步地，所述上表操作包括：NFC卡上表充值，将购气量充入到IC卡燃气表内。

进一步地，所述金手指结构还用于IC卡燃气表将燃气量相关信息写入NFC卡。

进一步地，所述燃气量相关信息包括总累量、表内余量。

第二方面，本发明实施例提供一种燃气缴费系统，包括上述的NFC卡、IC卡燃气表、具有NFC功能的移动终端、后台系统和第三方支付平台；

所述IC卡燃气表和所述NFC卡通过金手指连接，所述NFC卡通过NFC信道和所述移动终端连接；所述移动终端通过移动网络与所述后台系统连接；所述移动终端通过移动网络与所述第三方支付平台连接。

进一步地，还包括加密机，所述后台系统和所述加密机通过通信线缆连接。

第三方面，本发明提供一种燃气缴费方法，在上述的燃气缴费系统下实现，并包括如下步骤：

S1：具有NFC功能的移动终端通过预装的软件，将购气量信息发送给后台系统；

S2：后台系统计算购气金额返回给移动终端；

S3：移动终端通过第三方支付平台进行支付操作；

S4：第三方支付平台将支付结果信息发送给后台系统，后台系统将信息反馈给移动终端；

S5：移动终端通过NFC信道对NFC卡进行充值；

S6：NFC卡返回充值结果信息以及燃气表基本信息，移动终端通过网络将回传信息发送给后台系统；

S7：NFC卡上表充值；

S8：IC卡燃气表将总累量、表内余量等相关信息写入NFC卡。

与现有技术相比，本发明的具有如下有益效果：NFC卡可通过手机实现在线购气，免去了用户每次购气都需要去营业厅的繁琐。用户使用NFC卡，可以在一定程度上减少营业厅的人工成本；相对同样具有在线购气功能的蓝牙卡，NFC卡具有一定的成本优势，具体而言，相对于蓝牙卡而言，NFC卡不需要电池、壳体、包装盒、复杂的元器件以及芯片等，故产品成本有很大程度的降低。有望在不久的将来彻底替代蓝牙卡。

附图说明

图1为现有技术中IC卡的电路逻辑示意图；

图2为现有技术中蓝牙卡的电路逻辑示意图；

图3为本发明实施例提供的一种用于IC卡燃气表的NFC的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种燃气缴费系统的示意图；

图5为本发明实施提供的燃气收费系统的加密流程图。

具体实施方式

下面将参考附图中示出的若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神。应当理解，描述这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本本发明的范围。

请参考图3-5，本发明实施例提供一种用于IC卡燃气表的NFC卡主要是由天线线圈、CPU卡和金手指接口所组成。天线线圈为整张NFC卡提供电源。其中金手指接口连接于CPU卡的IO口，CPU卡的IO接口可以模拟SLE4442卡等主流逻辑加密卡芯片的时序，可以理解为金手指连接的就是一款标准的逻辑加密卡芯片。

具体各个组成部分的功能如下：

(1)天线线圈：具有两项主要功能，一是取电功能，为NFC卡提供电源。二是通讯功能，提供数据传输的通道；

(2)CPU卡：数据处理的核心器件。以模拟SLE4442卡芯片为例，在其内部可开辟出一组空间模拟4442卡的存储空间，手机APP可以通过APDU指令完成读写等操作；其IO口可以模拟SLE4442卡芯片时序，用于连接外部金手指接口，外部读卡器或是表具可以通过金手指接口直接读写模拟的4442卡存储空间内容；其内部还预留一部分空间用于测试数据的存储、密钥文件的存储、版本信息文件等的存储。应当理解的是，本发明所涉及到的可通过CPU卡模拟的逻辑加密芯片，包括SLE4442芯片、AT88SC1608卡芯片、AT88SC102卡芯片和AT88SC153卡芯片等所有市面上的主流逻辑加密卡芯片。

(3)金手指接口：该接口用于上表操作，与CPU卡的IO口连接。

本发明实施例提供一种燃气缴费系统，包括上述的NFC卡、IC卡燃气表、具有NFC功能的移动终端、后台系统和第三方支付平台；

IC卡燃气表和NFC卡通过金手指连接，NFC卡通过NFC信道和所述移动终端连接；移动终端通过移动网络与后台系统连接；移动终端通过移动网络与所述第三方支付平台连接。NFC卡还可以和后台系统通过读卡器连接，即像普通的IC卡一样在现场进行充值购气。进一步还包括加密机，后台系统和所述加密机通过通信线缆连接，例如通过双绞线连接。移动终端可以是手机、平板、可穿戴设备等移动通信设备，其具有NFC功能，能够安装缴费的APP。下面的实施例中，以安装APP软件的手机作为示例。

系统购气流程如下：

(1)具有NFC功能的手机通过预装的APP软件，将购气量信息发送给后台系统；

(2)业务系统计算购气金额返回给手机APP；

(3)手机APP通过第三方支付平台进行支付操作；

(4)第三方支付平台将支付结果信息发送给后台系统，后台系统将信息反馈给手机APP；

(5)手机APP通过NFC信道对NFC卡进行充值；

(6)NFC卡返回充值结果信息以及燃气表基本信息，手机APP通过网络将回传信息发送给后台系统；

(7)NFC卡上表充值；

(8)IC卡燃气表将总累量、表内余量等相关信息写入NFC卡；

(9)、(10)NFC卡支持用户持卡赴营业厅购气操作，此操作等同普通IC卡操作，操作流程略。

缴费购气过程中的数据加密工作流程如下：

(1)具有NFC功能的手机应用APP软件通过NFC信道向NFC卡索取随机数；

(2)NFC卡返回随机数给手机APP；

(3)手机APP将含有随机数以及购气量信息等相关数据发送给后台系统；

(4)后台系统将需要加密的数据发送给加密机；

(5)加密机将加密好的数据返回给后台系统；

(6)后台系统通过手机网络将加密后的数据发送给手机APP；

(7)手机APP将加密的数据发送给NFC卡；

(8)NFC卡通过内置密钥解密，返回正确或是错误信息给手机APP。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。