非聯網數據處理裝置、非聯網數據交互系統的制作方法

本實用新型涉及數據處理技術領域，尤其涉及一種能實現非聯網支付的非聯網數據處理裝置及非聯網數據交互系統。

背景技術：

目前，市面上支持非聯網操作的作為數據處理裝置的電子貨幣卡，例如小額消費的智能卡幾乎均為基于中國人民銀行金融IC卡規范(行業標準《中國金融集成電路(IC)卡規范》，業內簡稱PBOC規范)的電子錢包或電子現金卡。其結構例如圖4所示，包括電子錢包、充值消費交易明細記錄模塊以及相關接口。它們都屬于預付費卡，即用戶必須首先在服務網點或指定終端上通過現金充值或后臺賬戶圈存的方式增加卡內余額之后才能使用。這種應用模式存在著以下的不足：預付卡充值或圈存往往需要持卡人前往服務網點、長時間排隊等候，耗時且麻煩；預付費卡上的資金沉淀在發卡方銀行賬戶，用戶無法享受其帶來的收益；發卡方需要投入大量人力物力財力建設充值網點、購買充值機具；以及當充值過程發生異常時，容易引起糾紛和投訴。

與此同時，隨著我國征信體系的建設和完善，信用支付已被越來越多的國人接受和使用。當前國內信用支付的現狀是：信用交易為全聯網交易，客戶的授信額度、可用額度等信息存儲于銀行后臺，POS機等必須通過網絡對接銀行，進行客戶身份信息、信用信息等數據的實時交互；并且，信用消費的交易流程比較復雜，交易后需要用戶簽字確認，有些還要輸入密碼，過程比較繁瑣。這些現狀決定了信用支付更適合對支付時長要求不高的、大額的支付場景，例如購物等，而對于公交、地鐵等需要快速通行的小額支付場景則難以適用。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種非聯網數據處理裝置及非聯網數據交互系統，能實現快速非聯網支付。

根據本發明的第一方面，提供一種非聯網數據處理裝置，包括：交互接口，用于以非接觸式的方式實現與外部讀取裝置的數據交互；電子錢包，基于所述外部讀取裝置發來的消費命令，通過所述交互接口進行電子支付處理；自充值模塊，根據預設的條件，在預先設定于本非聯網數據處理裝置中的可預支額度范圍內對所述電子錢包進行充值；以及明細記錄模塊，用于記錄所述電子錢包的電子支付履歷明細、所述自充值模塊的充值履歷明細。

根據本發明的第二方面，提供一種非聯網數據交互系統，包括：如上所述的非聯網數據處理裝置；以及外部讀取裝置，向所述非聯網數據處理裝置發送含有消費金額的信息的消費命令。

根據本實用新型的方案，可預支額度是預先記錄在卡上，并能夠在每次自動充值后非聯網地更新可預支額度余額的，故在消費時POS機直接對卡進行讀取和操作即可，無需聯網銀行后臺等。

本實用新型打破了當前信用交易為全聯網交易的思維定式，將支付與充值/圈存解綁，突出了IC卡作為支付手段的功能定位，用戶不必預存資金到卡上，從而能夠保證用戶的資金不必長期被卡占用而影響其收益等。用戶也無需經常關注電子錢包的錢是否夠用，只要卡上的可預支額度余額沒用完就能一直刷卡消費，避免了因余額不足帶來的煩惱，用戶體驗方便友好。

根據本實用新型的方案，能夠實現卡的非聯網下的自充值。可預支額度可以預先設定為一個相對于單筆交易金額足夠大的數額(例如在公交卡這樣的單筆消費一般不超過10元的小額消費場景下，可預支額度例如可以是1000元以上等)，在消費過程中當滿足預設條件(例如本實施例的自充值條件、自充值許可條件等)時，卡會自動從中劃轉一個用于滿足本次消費的較小數額到電子錢包中，使電子錢包余額即時向上跳變，實現卡自我充值的效果。在此，優選不給卡設置充值命令接口，以防止出現因用戶現金充值而造成的卡上余額的混亂。

根據本實用新型的方案，其可以不改變現有卡端的電子錢包的安全模式和算法，具有與現有支付方式一樣的安全等級。且消費的交易流程及命令接口與現有預付卡相同，均可以遵循PBOC電子錢包交易規范，所以對于符合規范的POS機無需改造即可受理這類卡，可迅速實現卡片的應用和推廣。并且進一步地，自充值和風險控制處理邏輯簡單，所消耗的時間很少，效率高。

根據本實用新型的方案，能實現非聯網風險控制。即，本專利將與自充值、消費控制有關的參數保存到卡上，由卡片自身進行風險控制。例如，可預支額度減少為零或已過有效期時，禁止消費；電子錢包余額下限控制自充值觸發條件；單筆自充值金額和單日可自充值次數用來限制單日的自充值金額；單日可消費限額和單筆最大消費金額用來限制單日或單筆的最大消費金額。這些技術手段均發生在非聯網狀態下，能提高本專利卡片的非聯網風險控制。

以下結合附圖及具體實施方式對本實用新型的技術方案做進一步詳細的描述，本實用新型的有益效果將進一步明確。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。

圖1示出了本實用新型一優選實施例的非聯網數據處理裝置的功能模塊框圖。

圖2為本實用新型一優選實施例的非聯網數據交互系統中的非聯網數據交互方法的流程示意圖。

圖3為本實用新型一優選實施例的非聯網數據交互系統中的非聯網數據交互方法的流程示意圖。

圖4為現有技術中的預付費卡的功能模塊框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型具體實施例及相應的附圖對本實用新型技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型所述的非聯網數據處理裝置可以是IC卡、NFC手機、智能穿戴設備等任何可行的形態，只要具備本實用新型的方案的結構、能實現本實用新型的功能即可。以下描述并不對所述裝置的具體形態進行限定。

圖1示出了根據本實用新型所述非聯網數據處理裝置的功能模塊框圖。如圖1所示，所述非聯網數據處理裝置包括：交互接口1、自充值模塊2、明細記錄模塊3、以及電子錢包4。其中，交互接口1用于實現與外部讀取裝置，例如讀卡器等的數據交互；電子錢包4用于通過交互接口1與外部讀取裝置進行電子支付處理；自充值模塊2根據預設的條件，在預先設定的額度范圍內對電子錢包4進行充值；明細記錄模塊3用于記錄本非聯網數據處理裝置的各種操作記錄明細。

下面對各功能模塊逐一進行具體說明。

所述交互接口1為用于實現該非聯網數據處理裝置與所述外部讀取裝置業務數據等的交互的接口，通過該交互接口1，所述非聯網數據處理裝置以非接觸式的方式、例如拍卡或揮卡的方式實現后述的可預支額度設定、電子支付、明細記錄讀寫等與所述外部讀取裝置的數據交互。

所述自充值模塊2包括：額度設定模塊，接受并保持由例如金融機構等的外部專用設備介由交互接口1預先設定的可預支額度；充值控制模塊，預設有自充值條件；額度調用模塊，在所述額度設定模塊所被設定的可預支額度的余額范圍內，按照所述充值控制模塊中預設的自充值條件為電子錢包4充值。關于此處所說的充值，從技術實現的角度來講，例如可以使電子錢包4中的表示電子錢幣余額的參數增加一定的數值，同時使表示可預支額度的參數減少相應的數值。所述自充值條件，在一個實施例中可以被設定為：電子錢包4的余額低于預定的余額下限，或者來自外部的消費命令所指定的消費金額大于當前的電子錢包4的余額。另外，該自充值條件可以還包括充值許可條件，其在一個實施例中可以被設定為：可預支額度的余額夠用(大于或等于單筆自充值金額)且未過期，并且當日可自充值次數未用完。

所述電子錢包4含有表示當前可用的電子錢幣的參數，能通過交互接口1與外部讀取裝置進行涉及該參數的數據交互，實現電子支付功能。該電子錢包可以還包括消費條件控制模塊，根據預設的消費許可條件，判斷能否響應來自外部的消費命令，執行電子錢包消費命令處理。關于所述消費許可條件，在一個實施例中可以被設定為：來自外部的消費命令所指定的消費金額小于或等于預設的單筆消費金額上限，且該筆消費后的當日消費總額低于預設的單日消費總額上限。

所述明細記錄模塊3用于記錄本非聯網數據處理裝置的各種操作記錄明細，例如可以包括用于記錄所述可預支額度設定的履歷的額度設定明細、用于記錄所述額度調用的履歷的額度調用明細、用于記錄所述消費的履歷的消費明細。此處所述額度設定明細，至少包括所述專用外部設備的身份信息、進行額度設定的日期時間、以及所設的可預支額度。此處所述額度調用明細，至少包括額度調用的日期時間、所調用的具體額度數值。此處所述消費明細，至少包括進行消費的對象設備(POS機等外部讀取設備)的識別信息、消費金額、消費日期時間。

在此，為保證數據的完整性，當發生自充值或消費時，若內部各參數數據的調整等執行成功，則本非聯網數據處理裝置對各種數據進行原子性更新，即要么所有數據都更新成功，要么一個字節都不更新，而不會出現只更新一部分的情況。所述數據包括可預支余額、額度調用參數、可預支額度的余額、電子錢包余額、以及所記錄的各明細等。

在一個具體實施例中，本非聯網數據處理裝置可以為公交乘車卡，可預支額度例如是一個相對于單次消費金額、即乘車費足夠大的金額，例如若單次公交乘車費一般在10元以下時，可預支額度可以預先設定為1000元等。所述自充值條件例如為：電子錢包的余額低于10元，或者乘車刷卡時的具體乘車費已大于當前的電子錢包的余額。另外，所述充值許可條件例如可以被設定為：可預支額度的余額夠用且未過有效期(例如1個月等)，并且當日可自充值次數(例如10次)未用完。另外，所述消費許可條件例如可以被設定為：來自公交刷卡機的消費命令所指定的消費金額小于或等于預設的單筆消費金額上限(例如20元)，且該筆消費后的當日消費總額低于預設的單日消費總額上限(例如100元)。

在刷卡乘車過程中當滿足上述自充值條件時，所述額度調用模塊自動為電子錢包4充值，即自動劃轉一個預先設定的小數額(例如20元)到電子錢包，使電子錢包余額向上跳變，實現乘車卡自充值的效果。另外，本實施例中優選不為乘車卡設置充值命令接口，而是始終使其按照可預支額度進行預支式消費，并按照一定周期(例如1個月)去金融機構或公交公司或者利用網絡平臺，按照所記錄的額度調用明細、消費明細等統一結算，由此防止出現因用戶隨時的現金充值而造成的卡余額混亂。在此情況下，例如當所述乘車卡的所述可預支額度的余額為0時，此后的消費將被禁止。

根據本實用新型的方案，由于省略了對乘車卡的日常充值操作，從而一方面節省了充值業務的人力物力資源消耗，另一方面調高了工作效率。

在本實用新型的方案中，將與自充值、消費控制有關的參數都保存在非聯網數據處理裝置(例如乘車卡)上，無需聯網即可進行自動充值，并且由其自身進行充值和消費風險控制。例如，當所述可預支額度減少為零或已過有效期時，禁止消費；利用所述電子錢包余額下限控制自充值觸發條件；單筆自充值金額和單日可自充值次數用來限制單日的自充值金額；單日可消費限額和單筆最大消費金額用來限制單日或單筆的最大消費金額等。

圖2和圖3示出了本實用新型一個具體實施例的非聯網數據交互方法的流程圖，在本例中，所述非聯網數據處理裝置被具體化為乘車卡的刷卡消費處理的流程。其中，設乘車卡的電子錢包的自充值條件為：電子錢包的余額低于預設的余額下限時進行自充值，或者本次消費金額大于電子錢包余額。充值許可條件為：可預支額度的余額夠用(大于或等于單筆自充值金額)且未過有效期，且當日可自充值次數未用完。消費許可條件為：消費金額小于等于預設的單筆消費金額上限，且本次消費后的當日消費總額低于預設的單日消費總額上限。圖2示出了其中的卡驗證過程的步驟，圖3示出了其中的刷卡交易過程的步驟。

首先，如圖2所示，在用戶持乘車卡靠近POS機進行揮卡或拍卡方式的刷卡交易時，POS機向乘車卡發出讀卡命令(S201)，乘車卡介由交互接口1收到該讀卡命令后，將包含預設在本卡中的卡識別信息(例如卡號等)和電子錢包4的錢包余額信息的讀卡應答信號通過交互接口1返回給POS機(S202)。收到乘車卡返回來的讀卡應答信號后，POS機基于卡識別信息驗證該乘車卡是否真實有效(S203)，若無效(N)，則報錯，表示刷卡失敗，無法繼續進行交易(S204)；若有效(Y)，則進入圖3所示的刷卡交易過程。

在此需要說明的是，圖2所示的卡驗證過程并非本實用新型的必要技術特征，可以根據實際需要適當設定有無。

圖3表示了刷卡交易過程的例示性流程。如圖3所示，在每次消費時，在POS機與乘車卡之間先執行交易成功可能性的判斷過程。具體來說，首先，POS機向乘車卡發送包含本次消費金額信息的消費初始化命令(S301)。乘車卡介由交互接口1收到該消費初始化命令后，其自充值模塊進行是否滿足自充值條件的判斷(S302)。若判斷結果為否(N)，即表示當前電子錢包內的余額充足，則將作為臨時參數的“臨時錢包余額”設為等于當前電子錢包余額(S304)，然后進入到由電子錢包4進行的電子錢包消費初始化命令處理(S307)，介由交互接口1向POS機返回一個包含“臨時錢包余額”參數的消費初始化應答(S308)。

另一方面，若在步驟S302中判斷為是(Y)，即表示當前電子錢包的余額低于預先設定的余額下限，或者本次消費金額大于錢包余額，則進一步判斷可預支額度的余額是否夠用，不夠用的話(即N)介由交互接口1向POS機返回錯誤碼(S306)，表示本次消費無法繼續進行，POS機側基于該錯誤碼，例如提示“余額不足”等，并結束本次消費操作。若步驟S303中判斷結果為是(Y)，即表示還有可預支額度可用，則進入步驟S305，由額度調用模塊將作為臨時參數的“臨時錢包余額”設為等于當前電子錢包余額與預先設定的單筆自充值金額的合計值，然后由電子錢包4進行電子錢包消費初始化命令處理(S307)，進而通過交互接口1向POS機返回一個包含“臨時錢包余額”參數的消費初始化應答(S308)。

在此，所謂“電子錢包消費初始化命令處理”，例如可以是執行調取電子錢包交易序號、取隨機數等符合PBOC中國金融集成電路卡規范的處理，在此省略其具體說明。另外，所謂“消費初始化應答”，除所述臨時錢包余額參數外，例如可以還包括電子錢包交易序號、隨機數等。

接下來，POS機收到該乘車卡返回的消費初始化應答后，判斷其中所含的臨時錢包余額是否滿足本次消費(S309)，若不滿足(N)，則進行報錯提示(S310)，表示本次消費無法繼續進行。若在步驟S309中判斷為是(Y)，則將至少包含交易日期時間信息的消費命令發送給乘車卡(S311)，開始執行電子支付處理過程。

乘車卡介由交互接口1收到該消費命令后，由額度調整模塊判斷臨時錢包余額參數是否有增值(S312)，若否(N)，即表示臨時錢包余額就等于當前電子錢包余額(步驟S304的路徑)，則直接進入電子錢包消費命令處理(S315)，由電子錢包4執行例如符合PBOC中國金融集成電路卡規范的相關處理。

并且，在步驟S316中分別由自充值模塊、明細記錄模塊對以下非易失性存儲數據執行原子性更新：

·電子錢包余額＝當前電子錢包余額+單筆自充值金額(此時為0)-本次消費金額；

·可預支額度余額＝當前可預支額度余額-單筆自充值金額(此時為0)；

·記錄至少包括自充值金額、自充值日期時間的自充值明細(非必須)；

·記錄至少包括本次消費交易金額、本次消費交易日期時間的消費明細；

·記錄當日累計消費金額、當日累計自充值次數。

其中，電子錢包余額、可預支額度的余額、以及當日累計消費金額、當日累計自充值次數可以是蓋寫性更新，自充值明細和消費明細可以是追加式的日志性更新。另外，由于此時不發生自充值，故也可以不記錄自充值明細，以免造成記錄數據冗余。

接下來，電子錢包4通過交互接口1向POS機返回至少包含用于驗證本次消費交易的交易驗證信息(例如交易驗證碼等)、以及表示電子錢包消費命令處理是否成功的信息的消費命令應答(S317)，POS機在收到該應答后判斷乘車卡是否命令執行成功(S320)，否的話報錯(S321)，是的話執行設備交易處理(S322)，例如記錄乘車卡號、消費交易金額、日期時間等，并結束整個交易流程(S323)。

另一方面，若在步驟S312中判斷為是(Y)，即臨時錢包余額參數有增值(步驟S305的路徑)，則由充值控制模塊判斷是否滿足自充值許可條件(S313)。若不滿足(S313的N)，則介由交互模塊1向POS機返回錯誤碼(S318)，表示余額不足，本次電子錢包消費命令處理不成功。若在步驟S313中判定滿足自充值許可條件(S313的Y)，則由電子錢包4中的消費條件控制模塊進一步判斷是否滿足消費許可條件(S314)，若不滿足，則介由交互模塊1向POS機返回錯誤碼(S319)，表示不滿足消費條件，本次電子錢包消費命令處理不成功。若在步驟S314中判定滿足消費許可條件，則進入電子錢包消費命令處理(S315)，并在步驟S316中進行以下非易失性存儲數據的原子性更新：

·電子錢包余額＝當前電子錢包余額+單筆自充值金額(此時為預先設定的非0的單筆自充值金額)-本次消費交易金額；

·可預支額度余額＝當前可預支額度余額-單筆自充值金額(此時為預先設定的非0的單筆自充值金額)；

·記錄至少包括自充值金額、自充值日期時間的自充值明細；

·記錄至少包括本次消費金額、本次消費日期時間的消費明細；

·記錄當日累計消費金額、當日累計自充值次數。

同樣地，其中電子錢包余額、可預支額度余額、以及當日累計消費金額、當日累計自充值次數是蓋寫性更新，自充值明細和消費明細是追加式的日志性更新。

然后，電子錢包4通過交互接口1向POS機返回至少包含用于驗證本次消費交易的交易驗證信息(例如交易驗證碼等)、以及表示電子錢包消費命令處理是否成功的信息的消費命令應答(S317)，POS機在收到該應答后判斷乘車卡是否命令執行成功(S320)，否的話報錯(S321)，是的話執行設備交易處理(S322)，例如記錄乘車卡號、消費交易金額、日期時間等，并結束整個交易流程(S323)。

在此需要說明的是，可預支額度可以是系統預先針對各卡統一設定的，也可以是根據特定用戶需求或卡的等級等分別設定的。另外，在本例中，單筆自充值金額是預先設定的固定數值，但在變形例中，也可以不是固定值，而是為滿足本次消費交易而在可預支額度余額范圍內的機動值，即可以使單筆自充值金額等于本次消費交易金額與當前電子錢包余額的差值。由此，只要本次消費交易金額并沒有超出當前電子錢包余額與可預支額度余額之和，就能一次性完成交易成功可能性的判斷。

以上對本實用新型的非聯網數據處理裝置及方法進行了描述，本實用新型的非聯網數據處理裝置例如可以具體化為公交乘車卡、以及小額消費支付卡等。下面描述本實用新型所具有的優點，在此需要說明的是，以下優點僅為例示，并非表示本實用新型要同時具備以下全部優點：

根據本實用新型的方案，可預支額度是預先記錄在卡上，并能夠在每次消費后非聯網地更新可預支額度余額的，故在消費時POS機直接對卡進行讀取和操作即可，無需聯網銀行后臺等。

本實用新型打破了當前信用交易為全聯網交易的思維定式，將支付與充值/圈存解綁，突出了IC卡作為支付手段的功能定位，用戶不必預存資金到卡上，從而能夠保證用戶的資金不必長期被卡占用而影響其收益等。用戶也無需經常關注電子錢包的錢是否夠用，只要卡上的可預支額度余額沒用完就能一直刷卡消費，避免了因余額不足帶來的煩惱，用戶體驗方便友好。

根據本實用新型的方案，能夠實現卡的非聯網下的自充值。可預支額度可以預先設定為一個相對于單筆交易金額足夠大的數額(例如在公交卡這樣的單筆消費一般不超過10元的小額消費場景下，可預支額度例如可以是1000元以上等)，在消費過程中當滿足預設條件(例如本實施例的自充值條件、自充值許可條件等)時，卡會自動從中劃轉一個用于滿足本次消費的較小數額到電子錢包中，使電子錢包余額即時向上跳變，實現卡自我充值的效果。在此，優選不給卡設置充值命令接口，以防止出現因用戶現金充值而造成的卡上余額的混亂。

根據本實用新型的方案，其可以不改變現有卡端的電子錢包的安全模式和算法，具有與現有支付方式一樣的安全等級。且消費的交易流程及命令接口與現有預付卡相同，均可以遵循PBOC電子錢包交易規范，所以對于符合規范的POS機無需改造即可受理這類卡，可迅速實現卡片的應用和推廣。并且進一步地，自充值和風險控制處理邏輯簡單，所消耗的時間很少，效率高。

根據本實用新型的方案，能實現非聯網風險控制。即，本專利將與自充值、消費控制有關的參數保存到卡上，由卡片自身進行風險控制。例如，可預支額度及電子錢包余額減少為零或已過有效期時，禁止消費；電子錢包余額下限控制自充值觸發條件；單筆自充值金額和單日可自充值次數用來限制單日的自充值金額；單日可消費限額和單筆最大消費金額用來限制單日或單筆的最大消費金額。這些技術手段均發生在非聯網狀態下，能提高本專利卡片的非聯網風險控制。

以上所述僅為本實用新型的實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的權利要求范圍之內。