基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统与方法技术方案

本发明专利技术提出基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统与方法，收款方通过收款设备发起收款流程，收款验证服务平台与收款终端连接，向收款终端发送交易中生成的交易验证码与动态交易码，收款终端通过WiFi或BLE链路广播动态交易码，通过近场磁通信链路发送交易验证码，智能手机获取动态交易码和交易验证码后，将其打包成验证请求消息发送给收款验证服务平台进行安全验证，收款验证服务平台对上传的交易验证码与动态交易码进行验证，验证通过后，通过支付平台提供的支付接口完成支付交易；本系统支持贴近即支付，能够减少支付动作，缩短支付时间，提升支付体验，且交易中生成的唯一交易验证码和动态周期更新的动态交易码，保证了支付安全性。

【技术实现步骤摘要】
基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统与方法
本专利技术涉及一种手机支付系统与方法，尤其是一种基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统与方法，主要应用于智能手机线下移动支付，属于移动支付领域。
技术介绍
近几年，“无钱包、无现金”的移动支付快速渗透进人们的日常生活中，已经逐渐成为人们的日常习惯。线下移动支付的主要技术手段包括：二维码、NFC、蓝牙。NFC（NearFieldCommunication）近场通信，作为一种近场支付方式，具有安全性高、支付快捷便利，用户体验好、无需智能手机在线联网等诸多优势，是2016年及以前几年银联、电信运营商与各大银行主推的支付方式，但受制于收款设备即闪付收银PoS机成本高、普及速度慢，且内置NFC的智能手机比例较低等诸多因素的影响，即使有苹果等手机厂商的支持如ApplePay，推广效果仍不理想。BLE（BluetoothLowEnergy）低功耗蓝牙支付也属于近场支付的一种方式，相对NFC，其作用距离从10cm扩展到数十米，但由于较远距离的支付场景除在餐厅等少数场所外意义不大，同时无线传输距离远导致安全性降低，不同型号智能手机的蓝牙配对连接时间差异较大导致用户体验不一致，大多数Android智能手机用户为了节电关闭蓝牙，这些因素导致蓝牙支付未得到广泛应用，仅有平安付在2014年进行了一段时间的推广努力。二维码作为一种移动支付技术，具有收款终端成本低、支持所有型号的智能手机等优势，在腾讯、阿里巴巴等互联网巨头的大力推进下，商家覆盖率非常高，已经成为移动支付的主流方式。自2016年下半年，银联与各大银行也开始全面支持二维码支付模式。二维码支付从智能手机角度可分为主动扫码付款和动态付款码被扫两种形式，与NFC近场支付相比，两者均存在操作流程相对复杂、用户体验较差、安全度较低等缺点。相对而言，被扫方式由于用户付款码动态更新，安全性更高，但商家需改造或新购80-200元不等的扫码枪，配置专门收银人员；主动扫码方式商家新增成本接近于0，无需商家执行专门的收款操作，但收款码为静态二维码，易被替换，安全隐患严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有二维码支付方式存在的安全性低、付款时需要用户执行多个动作，流程复杂，及NFC受制于收款设备价格高、支持NFC的智能手机终端少等问题，本专利技术提出手机支付系统的收款终端在启动收款流程时，从收款验证服务平台获取本次收款交易唯一的交易验证码及周期更新的动态交易码，并将动态交易码通过WiFi/BLE信号广播给附近智能手机，同时利用磁发射单元发射本次交易对应的交易验证码；处于解锁状态的智能手机后台运行WiFi/BLE侦听值守库，获取每次支付交易对应的动态交易码，基于WiFi/BLE广播信号的接收强度RSS实现智能手机与收款终端之间的接近关系检测，当智能手机检测到距离收款终端小于指定值（如0.1m）时，自动启动磁力计传感器进行磁场采样，并基于磁信号解调算法获得交易验证码，将交易验证码与动态交易码一起发送给收款验证服务平台进行安全验证，从而提高支付安全性，减少用户操作动作数量，提升用户体验。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，包括收款终端、智能手机和收款验证服务平台，所述收款验证服务平台通过WiFi无线路由器或收款设备与收款终端建立安全连接，用于发送收款交易中生成的唯一交易验证码与周期更新的动态交易码给收款终端，所述收款终端通过WiFi链路或BLE链路向智能手机广播动态交易码，通过近场磁通信链路向智能手机发送交易验证码，所述智能手机根据接收的WiFi链路或BLE链路的广播信号，获取动态交易码，基于广播信号的接收强度RSS，判断与收款终端的距离小于指定值时，自动启动磁力计传感器采样近场磁通信链路的磁信号获得交易验证码，并通过3G/4G无线链路或WiFi无线路由器将交易验证码和动态交易码打包成验证请求消息发送给收款验证服务平台进行安全验证，所述收款验证服务平台对智能手机上传的交易验证码与动态交易码进行验证，并通过专网与一个或多个支付平台连接，所述收款验证服务平台通过支付平台提供的支付接口完成支付交易。进一步地，所述收款设备为收款Pad/手机或收银机，所述收款Pad/手机通过3G/4G网络与收款验证服务平台连接，通过BLE安全连接与收款终端进行数据交换，所述收银机通过公网或VPN链路与收款验证服务平台连接，通过USB或串口与收款终端连接。进一步地，所述收款终端包括外壳，所述外壳的四角设有状态显示LED，且外壳内集成有WiFi单元、BLE单元、天线单元和磁发射单元和供电与时钟单元，所述WiFi单元内置有MCU微控制器，所述天线单元包括射频开关和PCB全向天线，所述射频开关与PCB全向天线连接，所述PCB全向天线工作频段为2.4GHz，用于发送和接收WiFi与BLE无线信号，所述磁发射单元包括全桥驱动电路、可变增益运放和磁线圈，所述全桥驱动电路与可变增益运放连接，所述可变增益运放与磁线圈连接，所述供电与时钟单元分别与WiFi单元、BLE单元、磁发射单元和状态显示LED连接，所述供电与时钟单元为收款终端提供电源与基准工作时钟；所述MCU微控制器分别与磁发射单元的全桥驱动电路、可变增益运放连接，且用于控制全桥驱动电路实现0电平、+电平、-电平和控制可变增益运放的运放增益，所述磁线圈用于将磁信号以近场形式发送出去，所述MCU微控制器与状态显示LED连接，用于控制状态显示LED显示收付款状态，通过不同颜色表示待机、收款、收款成功、安全告警四种状态，所述MCU微控制器与BLE单元连接，且用于控制BLE单元发送BLE通告消息，所述BLE单元和WiFi单元均与天线单元的射频开关连接，且通过MCU微控制器控制射频开关实现WiFi单元与BLE单元之间信号通道的切换；所述收款终端最多包含3路磁发射单元，所述3路磁发射单元分别为相互正交的X/Y/Z轴磁场，且磁发射单元的正交性通过磁线圈的正交放置实现。进一步地，所述WiFi单元支持Station与AP两种工作模式，所述收款终端通过Station模式与收款验证服务平台建立安全连接，通过安全套接字层SSL获取收款验证服务平台生成的动态交易码与交易验证码，通过AP模式的Beacon帧将动态交易码广播给Android智能手机；所述BLE单元通过BLE安全连接与收款Pad/手机进行数据交换，通过BLE通告信道的BLE通告消息将动态交易码广播给iPhone智能手机；所述磁发射单元利用近场磁通信技术通过磁线圈将交易验证码发送给智能手机。进一步地，所述智能手机为Android智能手机或iPhone4S以上的智能手机，支持3G/4G无线网络，内置有WiFi/BLE单元和磁力计传感器；在解锁状态下，Android智能手机后台调用Android操作系统的周期WiFi扫描结果，获得动态交易码，iPhone智能手机以iOS操作系统BLE后台模式侦听收款终端的BLE广播消息，获得动态交易码；所述智能手机通过磁力计传感器启动近场磁通信信号解调算法进行磁场采样，采样获取收款终端发送的交易验证码。进一步地，所述收款验证服务平台可以集成在支付平台内部，也可独立部署，包括收款终端的状态管理模块、动态交易本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，包括收款终端（1）、智能手机（2）和收款验证服务平台（3），所述收款验证服务平台（3）通过WiFi无线路由器（4）或收款设备（5）与收款终端（1）建立安全连接，用于发送收款交易中生成的唯一交易验证码与周期更新的动态交易码给收款终端（1），所述收款终端（1）通过WiFi链路或BLE链路向智能手机（2）广播动态交易码，通过近场磁通信链路向智能手机（2）发送交易验证码，所述智能手机（2）根据接收的WiFi链路或BLE链路的广播信号，获取动态交易码，基于广播信号的接收强度RSS，判断与收款终端（1）的距离小于指定值时，自动启动磁力计传感器采样近场磁通信链路的磁信号获得交易验证码，并通过3G/4G无线链路或WiFi无线路由器（4）将交易验证码和动态交易码打包成验证请求消息发送给收款验证服务平台（3）进行安全验证，所述收款验证服务平台（3）对智能手机（2）上传的交易验证码与动态交易码进行验证，并通过专网与一个或多个支付平台（6）连接，所述收款验证服务平台（3）通过支付平台（6）提供的支付接口完成支付交易。

【技术特征摘要】
1.基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，包括收款终端（1）、智能手机（2）和收款验证服务平台（3），所述收款验证服务平台（3）通过WiFi无线路由器（4）或收款设备（5）与收款终端（1）建立安全连接，用于发送收款交易中生成的唯一交易验证码与周期更新的动态交易码给收款终端（1），所述收款终端（1）通过WiFi链路或BLE链路向智能手机（2）广播动态交易码，通过近场磁通信链路向智能手机（2）发送交易验证码，所述智能手机（2）根据接收的WiFi链路或BLE链路的广播信号，获取动态交易码，基于广播信号的接收强度RSS，判断与收款终端（1）的距离小于指定值时，自动启动磁力计传感器采样近场磁通信链路的磁信号获得交易验证码，并通过3G/4G无线链路或WiFi无线路由器（4）将交易验证码和动态交易码打包成验证请求消息发送给收款验证服务平台（3）进行安全验证，所述收款验证服务平台（3）对智能手机（2）上传的交易验证码与动态交易码进行验证，并通过专网与一个或多个支付平台（6）连接，所述收款验证服务平台（3）通过支付平台（6）提供的支付接口完成支付交易。2.根据权利要求1所述的基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，所述收款设备（5）为收款Pad/手机（51）或收银机（52），所述收款Pad/手机（51）通过3G/4G网络与收款验证服务平台（3）连接，通过BLE安全连接与收款终端（1）进行数据交换，所述收银机（52）通过公网或VPN链路与收款验证服务平台（3）连接，通过USB或串口与收款终端（1）连接。3.根据权利要求1所述的基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，所述收款终端（1）包括外壳，所述外壳的四角设有状态显示LED（15），且外壳内集成有WiFi单元（11）、BLE单元（12）、天线单元（13）和磁发射单元（14）和供电与时钟单元（16），所述WiFi单元（11）内置有MCU微控制器，所述天线单元（13）包括射频开关（131）和PCB全向天线（132），所述射频开关（131）与PCB全向天线（132）连接，所述PCB全向天线（132）工作频段为2.4GHz，用于发送和接收WiFi与BLE无线信号，所述磁发射单元（14）包括全桥驱动电路（141）、可变增益运放（142）和磁线圈（143），所述全桥驱动电路（141）与可变增益运放（142）连接，所述可变增益运放（142）与磁线圈（143）连接，所述供电与时钟单元（16）分别与WiFi单元（11）、BLE单元（12）、磁发射单元（14）和状态显示LED（15）连接，所述供电与时钟单元（16）为收款终端（1）提供电源与基准工作时钟；所述MCU微控制器分别与磁发射单元（14）的全桥驱动电路（141）、可变增益运放（142）连接，且用于控制全桥驱动电路（141）实现0电平、+电平、-电平和控制可变增益运放（142）的运放增益，所述磁线圈（143）用于将磁信号以近场形式发送出去，所述MCU微控制器与状态显示LED（15）连接，用于控制状态显示LED（15）显示收付款状态，通过不同颜色表示待机、收款、收款成功、安全告警四种状态，所述MCU微控制器与BLE单元（12）连接，且用于控制BLE单元（12）发送BLE通告消息，所述BLE单元（12）和WiFi单元（11）均与天线单元（13）的射频开关（131）连接，且通过MCU微控制器控制射频开关（131）实现WiFi单元（11）与BLE单元（12）之间信号通道的切换；所述收款终端（1）最多包含3路磁发射单元（14），所述3路磁发射单元（14）分别为相互正交的X/Y/Z轴磁场，且磁发射单元（14）的正交性通过磁线圈（143）的正交放置实现。4.根据权利要求3所述的基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，所述WiFi单元（11）支持Station与AP两种工作模式，所述收款终端（1）通过Station模式与收款验证服务平台（3）建立安全连接，通过安全套接字层SSL获取收款验证服务平台（3）生成的动态交易码与交易验证码，通过AP模式的Beacon帧将动态交易码广播给Android智能手机；所述BLE单元（12）通过BLE安全连接与收款Pad/手机（51）进行数据交换，通过BLE通告信道的BLE通告消息将动态交易码广播给iPhone智能手机；所述磁发射单元（14）利用近场磁通信技术通过磁线圈（143）将交易验证码发送给智能手机（2）。5.根据权利要求1所述的基于近场磁通信与接近关系检测的手机支付系统，其特征在于，所述智能手机（2）为Android智能手机或iPhone4S以上的智能手机，支持3G/4G无线网络，内置有WiFi/BLE单元和磁力计传感器；在解锁状态下，Android智能手机后台调用Android操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄奎，
申请(专利权)人：南京维智感网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32