移動支付技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

移動支付技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

0特色服務(wù),支持自動售貨機隨著科學技術(shù)和社會的發(fā)展，智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的商業(yè)工具在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用越來越廣泛。在歐美日韓等經(jīng)濟發(fā)達國家或區(qū)域,自動售貨機已成為人們?nèi)粘Ｉ钪幸环N重要的商業(yè)銷售渠道。其優(yōu)勢包括提供24小時服務(wù)、售貨便利、場地占用小;無需專人值守、節(jié)省人力成本。此外還可以作為一種新穎獨特的廣告宣傳媒體。國內(nèi)自動售貨機已經(jīng)得到大力推廣,通過自動售貨機進行自助購物正逐漸成為一種新的消費習慣傳統(tǒng)的自動售貨機大部分僅支持現(xiàn)金和刷卡交易,采用人工管理和手工記錄,當售貨機出現(xiàn)缺貨或故障時,管理人員不能及時獲知,影響自動售貨機的正常銷售。近年來移動互聯(lián)網(wǎng)與智能終端領(lǐng)域不斷創(chuàng)新,伴隨著3G/4G、WiFi等無線通信技術(shù)迅猛發(fā)展,支付寶、微信支付等移動支付以及銀聯(lián)閃付業(yè)務(wù)(QuickPass)等非現(xiàn)金非接觸式的支付方式不斷涌現(xiàn),購物體驗得到了進一步提升1系統(tǒng)硬件設(shè)計本系統(tǒng)設(shè)計的自動售貨機中央控制系統(tǒng)采用研華科技推出的Mini-ITX新型超薄工業(yè)控制主板,型號為AIMB-215,該主板搭載英特爾賽揚第四代J1900/N2920四核處理器,具有豐富的連接性和多種高速I/O等特點,包括VGA、HDMI、RJ45網(wǎng)絡(luò)接口、USB2.0&3.0、COM串口、PCI-E擴展口以及用于3G功能的SIM卡槽。根據(jù)設(shè)計要求本系統(tǒng)硬件部分主要包括以下幾個部分:(1)實現(xiàn)用戶交互的觸摸屏;(2)實現(xiàn)支付寶、微信移動支付以及遠程服務(wù)器訪問的3G網(wǎng)絡(luò)模塊;(3)通過串口通信的銀聯(lián)閃付終端;(4)通過并口驅(qū)動步進電機出貨及回收裝置。自動售貨機運行Windows7操作系統(tǒng),采用VisualC#.NET開發(fā)用戶交互界面以及底層外圍硬件驅(qū)動程序。本系統(tǒng)軟件主要包含以下四個部分:(1)人機交互界面。包括商品信息說明、顧客商品購買、移動支付選擇以及維護人員后臺管理等界面;(2)交易信息管理。包括交易信息網(wǎng)絡(luò)提交及本地存儲;(3)出貨和貨物回收管理。包括驅(qū)動步進電機完成貨道選擇、出貨操作以及貨物回收操作;(4)支付管理。包括銀聯(lián)閃付、支付寶和微信移動支付。2用戶支付+售貨機針對本文所研究的自動售貨機,用戶先對商品進行選擇,根據(jù)不同的商品購買說明指示用戶進行下一步操作,當用戶購買時按照支付方式開啟銀聯(lián)閃付、支付寶或微信移動支付,待用戶完成支付后驅(qū)動不同貨道的步進電機轉(zhuǎn)動一周,完成出貨操作,同時將出貨商品信息、用戶支付信息和售貨機庫存信息通過3G網(wǎng)絡(luò)傳送至遠程服務(wù)器,方便管理人員實時監(jiān)控售貨機的銷售情況。2.1程序的選擇出貨操作的執(zhí)行機構(gòu)包括步進電機和電機驅(qū)動板,工控板通過PCI-E總線擴展的并口向驅(qū)動板發(fā)送使能信號、脈沖信號和方向選擇使得步進電機運轉(zhuǎn)。計算機并口的物理接口采用IEEE1284標準定義的DB25針內(nèi)孔式接口,各針腳定義如圖3所示。圖3展示出并口的數(shù)據(jù)端口(D0-D7)、狀態(tài)端口(S3-S7)、控制端口(C0-C3)的針腳及針腳在相應(yīng)寄存器字節(jié)中的位置,其中數(shù)據(jù)端口和控制端口數(shù)據(jù)方向(共12個端口)可設(shè)置為輸出,由于步進電機驅(qū)動板需要時鐘頻率CLK、方向CW和使能EN三根信號線,如果不采用譯碼電路計算機并口總共可提供四個步進電機的驅(qū)動信號由于Windows7操作系統(tǒng)的安全策略,系統(tǒng)屏蔽了對硬件的直接訪問,因此在編寫并口操作的應(yīng)用程序時,不能直接對并口進行操作。在VisualC#.NET工程中通過使用WinIO3.0動態(tài)鏈接庫方便地在應(yīng)用程序中實現(xiàn)對計算機并口的操作,從而實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸,通過設(shè)置并口對應(yīng)端口的電平高低來產(chǎn)生脈沖時鐘信號以驅(qū)動步進電機運行2.2基于se麻黃的數(shù)據(jù)幀互通閃付業(yè)務(wù)(QuickPass)是銀聯(lián)最新推出的非接觸式支付,具備小額快速支付的特征。用戶購買商品確認金額后,使用具有閃付功能的金融IC卡在支持閃付交易的支付終端一揮便可快速完成支付,并且單筆金額不超過300元時無需輸入密碼和簽名,因此自動售貨機的小額交易業(yè)務(wù)非常適合銀聯(lián)閃付交易。本設(shè)計中使用的朗方閃付終端具備閃付業(yè)務(wù)模塊以及與銀聯(lián)后臺交互的GRPS通信模塊,并通過RS232串口與工控板通信。RS232采用起止式異步通信協(xié)議,其特點是逐個字符進行傳輸,并且傳輸一個字符總以起始位開始,以停止位結(jié)束,字符之間沒有固定的時間間隔要求。上位機程序與閃付終端雙方必須共同遵循同一套通信協(xié)議才能保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾耘c正確性工控機程序只需要通過串口發(fā)送和接收相應(yīng)命令即可實現(xiàn)設(shè)備握手、簽到、消費、扣款與結(jié)算功能,交易過程對通信數(shù)據(jù)安全要求較高,因此程序設(shè)計時需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢驗與重發(fā)機制。在.NETFramework2.0以上的版本中提供了SerialPort類,該類主要實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)通信,使用SerialPort類的Write(byte[]buffer,intoffset,intcount)函數(shù)即可發(fā)送通信協(xié)議定義的十六進制幀數(shù)據(jù)。接收串口數(shù)據(jù)較為復(fù)雜,結(jié)合串口協(xié)議分析需要解決以下四個問題:(1)緩存串口收到的所有數(shù)據(jù)。(2)找到一條完整數(shù)據(jù)幀。(3)分析數(shù)據(jù)幀的命令內(nèi)容。(4)將分析出的命令通知上層應(yīng)用。緩存接收所有數(shù)據(jù)最為高效的方法是利用C#中的List<byte>結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)能夠方便地實現(xiàn)數(shù)據(jù)元素的增刪改操作,因此利用SerialPort類的DataReceived增加接收事件將串口接收數(shù)據(jù)全部放入List<byte>結(jié)構(gòu)后再分析。找出一條完整的數(shù)據(jù)幀,首先在緩存的數(shù)據(jù)中找到幀頭,找到后檢測后面兩個字節(jié)的數(shù)據(jù)長度,然后計算緩存剩下的數(shù)據(jù)是否足夠,數(shù)據(jù)不夠就停止分析以減少時間消耗,如果剩余數(shù)據(jù)大于數(shù)據(jù)長度,則計算出數(shù)據(jù)幀LRC校驗碼并與緩存數(shù)據(jù)中的LRC校驗碼對比,如果校驗碼一致則說明數(shù)據(jù)幀傳輸正確,解析幀內(nèi)容并通知上層應(yīng)用處理,否則丟棄該幀等待重發(fā)。利用SerialPort類實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的代碼如下:2.3支付寶接口的監(jiān)控隨著移動支付的興起,越來越多的消費者更傾向于使用這種方式付款,移動支付省去了出門帶現(xiàn)金的麻煩,直接可用手機完成日常生活中的各種消費支付寶和微信掃碼支付實現(xiàn)類似,此處僅介紹支付寶掃碼支付實現(xiàn)。首先在VisualC#.NET工程項目中添加支付寶掃碼支付庫文件AopSdk.dll和F2FPayDll.dll,為了保證自動售貨機終端與支付寶后臺服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信安全,終端與支付寶后臺采用RSA加密方式接收和發(fā)送數(shù)據(jù),因此調(diào)用支付寶接口前必須在支付寶商戶后臺設(shè)置商戶終端的RSA公鑰以及獲取支付寶的公鑰后才能正常加密和解密通信數(shù)據(jù)。自動售貨機程序設(shè)定好商品信息和金額后調(diào)用tradePrecreate接口向支付寶后臺提交訂單創(chuàng)建請求,創(chuàng)建訂單成功后返回二維碼支付信息并展示給用戶,程序在等待用戶使用手機支付寶錢包掃描二維碼確認支付的同時定時調(diào)用tradeQuery接口查詢支付狀態(tài),當成功支付后即可驅(qū)動步進電機完成出貨操作,如果未支付或支付失敗則調(diào)用tradeCancel接口撤銷訂單。2.4交易和庫存信息每次交易完成時自動售貨機都將交易和庫存信息通過3G網(wǎng)絡(luò)利用HTTP協(xié)議在廣域網(wǎng)中實現(xiàn)跨Internet傳送至后臺服務(wù)器。其實現(xiàn)方法是售貨機客戶端利用httpWebRequest對象向指定的URL發(fā)送GET請求,請求中包含了交易信息或庫存信息,服務(wù)器端接受請求并將信息保存到數(shù)據(jù)庫。由于3G網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性,尤其在客流量較大的車站附近網(wǎng)絡(luò)連接性差,客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時必須檢查網(wǎng)絡(luò)的連接性并引入數(shù)據(jù)重發(fā)機制。當網(wǎng)絡(luò)無法連接時,交易和庫存信息本地化保存必不可少。采用小型應(yīng)用程序內(nèi)嵌輕量級數(shù)據(jù)庫SQLite即可滿足自動售貨機的需求用戶使用自動售貨機購買商品時接觸最多的是人機交互界面,觸摸技術(shù)的發(fā)展使得人與機器之間的交互變得越來越簡易和人性化。VisualC#.NET中的Windows窗體應(yīng)用程序提供了強大的窗體設(shè)計器和豐富的窗體控件,在操作簡潔、以用戶為本的人機交互程序設(shè)計原則指導下,根據(jù)業(yè)務(wù)流程合理安排文本、按鈕、選擇等控件,人機交互界面設(shè)計效果如圖7所示。3系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計自動售貨機已經(jīng)是現(xiàn)代生活中的一個重要工具,已被越來越多的人接受。本論文研究了目前主流的無現(xiàn)金支付方式,設(shè)計了一種支持銀聯(lián)閃付、支付寶和微信移動支付并利用計算機并口驅(qū)動電機出貨的新型自動售貨機。它通過3G網(wǎng)絡(luò)將商品銷售信息和庫存信息傳送至遠程服務(wù)器,提高了商家的運營效率。目前該系統(tǒng)已得到大力推廣,在地鐵站、公交站、火車站點提供各種公共服務(wù)的設(shè)施中都有安裝,均取得了良好的市場效益。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。自動售貨機軟件系統(tǒng)框架圖如圖2所示。步進電機是數(shù)字信號控制電機,它將脈沖時鐘信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰?電機的轉(zhuǎn)動角度由輸入的脈沖數(shù)決定,電機的轉(zhuǎn)速由脈沖信號頻率決定。因