基于物聯網的智能繳費系統設計和實現

姚錚

摘 要：燃氣是能源供應的重要部分，基于物聯網實現智能繳費已經得到廣泛的重視。水電氣繳費是人們的生活中的必要，基于物聯網技術的能源管理系統，可以為用戶提供方便、快捷的付費需求。在智能繳費系統中，智能表計和手機終端應用NFC技術，用戶可以通過移動支付技術與能源公司、銀行實現信息交互，從而達到支付目的。

關鍵詞：物聯網 智能繳費 系統設計 智能表計 NFC技術

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（b）-0016-01

我國燃氣用量日益增多，燃氣在能源生產和消費結構的比重也將大幅度增長，預計2015年天然氣消費量可達到2600億m3，而隨之擴大的就是城市燃氣管網規模。因此，要進一步提高燃氣管網資產利用效率和效益，為用戶提供安全、可靠的燃氣供應。從我國能源管理領域出發，該文設計并實現了一個基于物聯網技術的新型能源管理系統。此系統利用NFC技術，使用戶通過手機來完成與智能表計、能源運營公司的信息交互，再通過移動支付，實現抄繳過程一體化，避免了傳統的水、電、氣繳費過程中繁瑣的步驟。

1 系統功能

1.1 系統的整體功能要求

首先用戶必須使用有NFC功能的手機，利用網絡與移動支付平臺實現信息交互，并且利用移動支付途徑來購買燃氣，之后存到NFC接口的表計內。NFC接口所接收到的表計用量信息以及用戶狀態信息直接回饋到相關運營部門。

1.2 NFC手機接口的調用

手機系統為Android平臺，NFC手機可以提供兩個API，一個是與本地NFC適配器進行交互的頂層類，位于android nfc package中，其能夠以NDEF數據格式來表示出被檢測到的tags；一個是查詢tag屬性，操作I/O的類，其位于android nfc.tech.package中，其能夠表示出tag對NFC的不同技術標準。手機接口調用兩個API，能夠滿足手機與NFC適配器數據交互的目的，以便能夠實現對NFC的識別。

1.3 NFC表計管理

燃氣公司用戶NFC表計的管理可分為兩部分。一個是用戶的自主管理，也就是用戶對自身所用燃氣量、繳費記錄等的查詢服務；另一個燃氣公司為用戶安裝NFC標簽的燃氣表，實現遠程管理操作。

1.4 遠程支付

用戶所使用的NFC手機可以通過函數庫，完成與燃氣公司、銀行的安全通信。用戶利用手機連接網絡，完成從銀行到燃氣公司轉賬，從而實現移動支付。

2 系統設計

2.1 移動支付終端系統

將NFC手機接觸或貼近NFC表計時，NFC通信模塊將找到NFC適配器磁場，接收手機所傳出的信號，通過對電流的感應來獲取手機所發出的數據信息，同時傳達已經加密存儲在NFC通信模塊安全芯片中的相關信息。移動云集終端系統結構有三個子系統，分別為燃氣公司服務子系統、NFC手機終端子系統、NFC表計子系統，如圖1所示。

2.2 燃氣公司服務子系統

燃氣公司服務子系統有兩個部分，一個是表計管理模塊，另一個是遠程支付模塊。表計就是用戶所安裝的燃氣表，管理模塊由表計安裝、用戶自主管理、遠程支付以及數據傳輸四個部分構成。在這個系統中，要應用到NetPayClient函數庫，其作用是實現應用編程接口，其與燃氣公司等運營商與用戶實現網上系統的集成，遠程支付模塊利用NetPayClient進行調用，設計和實現移動終端的遠程支付功能。

2.3 NFC手機終端子系統

將Android系統中的兩個API實施調用，手機接口調用模塊負責完成移動支付軟件和NFC適配器的信息交互工作。為了能夠避免電子標簽的偽造，必須保證僅有授權實體才對相關標簽進行信息讀取和操作，可以設置安全的身份認證。

3 系統測試

測試結果是從申請到支付功能的整體過程實現。

（1）用戶進行燃氣公司服務子系統，進行注冊、申請。燃氣公司從系統中對用戶進行識別和受理，為用戶提供服務。

（2）用戶將NFC手機觸及或貼近NFC燃氣表，燃氣信息將顯示在手機上，之后傳送到燃氣公司分析后給予回應，實現實時查詢。

（3）用戶利用手機通過網絡進入繳費頁面，燃氣公司的服務系統將顯示出用戶的個人賬戶，用戶就可以通過網銀進行燃氣移動支付。

4 結語

燃氣繳費與人們的生活息息相關，以往的燃氣繳費過程繁瑣，而基于物聯網的智能繳費能夠解決人們方便、快捷的繳費需求。該文將NFC技術與移動終端進行聯合，實現了遠程支付的全新模式。

參考文獻

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