[发明专利]基于NFC技术的手机校园一卡通设计

说明书

一种基于NFC技术的手机校园一卡通系统，该系统将校园一卡通与移动智能手机结合在一起，将传统校园卡的身份识别与金融支付功能于具有NFC功能的智能手机相结合；用户使用带有NFC功能的手机，通过运行在手机上的校园一卡通APP软件，就可以凭借手机实现餐饮消费、门禁出入、图书借阅等功能；该系统具有安全、方便、成本低等多项优点，是未来校园一卡通的发展方向。

技术领域

一种基于NFC 技术的手机校园一卡通系统，其技术涉及到Philips 公司和 Sony公司共同开发的NFC 技术，与现在流行的智能手机系统（ios系统，安卓系统和微软Windows Phone系统）的运用相结合。

背景技术

随着移动通讯技术和物联网的飞速发展，移动终端在社会生活各个方面扮演着越来越重要的角色，在传统的校园中，校园卡只是一个被动的信息载体，用户携带的校园卡种类繁多、功能多样（有门禁卡、借书卡、就餐卡），存在着卡片易被克隆和携带不便等缺点；针对以上问题设计了基于 NFC 技术和云服务的手机校园一卡通系统技术方法，用户使用带有 NFC 功能的手机，通过运行在手机上的校园一卡通 APP 软件，就可以凭借手机实现餐饮消费、门禁出入、图书借阅等功能。

发明内容

系统技术架构设计

系统技术架构设计分为NFC 技术和私有云服务技术，NFC 共有 3 种工作模式：

( 1) 读写模式：在读写模式下，NFC 读写器会读取 NFC 智能手机中的有效数据，并根据相关信息执行对应的操作；

( 2) 卡模拟模式：卡仿真模式下的 NFC 手机可以模拟非接触式智能卡，在这种方式下，有一个极大的优点，那就是卡片通过非接触读卡器的 ＲF 域来供电，即便是 NFC 设备没电也可以工作；

( 3) 点对点模式：两个 NFC 手机可以近距离内互相直接传递数据，且传输距离较短，传输速度快，功耗低；本系统就是使用该模式，将手机与校园一卡通系统的 NFC 读卡器种相关数据进行交换；

私有云服务技术

云平台使用虚拟化软件提取服务器整合资源，对计算、存储、网络进行虚拟化管理；并且可以将物理服务器进行虚拟化，实现了在一个物理服务器上运行多个虚拟服务器，解除应用与操作系统和硬件的耦合关系，不同的虚拟机之间相互隔离，运行不同的操作系统，提供不同的应用服务。

系统功能架构设计

基于 NFC 技术和云服务的手机校园一卡通系统采用模块化结构设计，分为多层次体系结构，包括业务管理系统、业务应用系统、通信前置系统、终端机具四大部分；其中业务管理系统是整个手机校园一卡共享平台系统的中心平台，包括数据管理、密钥管理、系统管理等几部分，主要完成数据的存储、交换和同步，以及系统参数的设定，系统各模块的工作状态监控和工作模式的设定；业务应用系统是学校各种应用功能的实现平台，它拥有交易类、身份识别类、查询类等各种业务应用；通信前置系统是业务应用系统和机具之间的连接适配模块，它负责完成各种终端和手机校园一卡通一起接入共享平台业务应用系统之间的连接和数据传输；终端机具是用于与手机校园一卡通业务应用进行交互的具备 NFC 通讯读取功能的设备，现阶段包括门禁系统、考勤系统、图书馆借阅系统、刷卡消费机等。

系统运行流程设计

1 门禁系统开锁流程

门禁系统开锁分为移动终端开锁和 NFC 门禁系统开锁两部分：

( 1) 移动终端开锁

用户点击手机的 APP 图标，通过输入密码连接云服务器端进行用户合法性验证，密码错误，提示错误信息，并退出操作; 密码正确，则由移动终端 APP 显示并启动门禁系统钮，并同时启动移动端 NFC 功能准备与门禁系统的 NFC 读卡器进行数据通讯；