一種具有指紋識別的交通卡保護系統及找回方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有指紋識別的交通卡保護系統，包括微處理器、指紋識別模塊、定位模塊、通信模塊、報警模塊、存儲模塊。微處理器處理各模塊的數據和控制各模塊的功能運作。本發明還提供了一種交通卡找回方法，微處理器比對指紋傳感器輸出的指紋模板數據與預存的指紋數據不符或接收到通信模塊的禁用指令，啟動定位模塊并發送定位信息至預設第一聯系人。判斷預設第一聯系人與卡的距離L小于預設距離Lmin時，報警模塊發出聲光報警。本發明的一種交通卡找回方法能夠有效幫助失主找回所述卡，使用更加安全、便捷，適合于當今的物聯網世界。
【專利說明】
一種具有指紋識別的交通卡保護系統及找回方法
技術領域
[0001]本發明涉及生物技術和移動通信領域，特別地，涉及一種具有指紋識別的交通卡保護系統及找回方法。
【背景技術】
[0002]科技的持續發展逐漸影響著了人們的生活方式和習慣，如今刷交通卡乘坐公交地鐵已成為人們出行的重要方式，同時基于交通卡的便捷支付剛性需求、小額支付及其他公共服務領域的拓展，交通卡的發行量逐年穩定增長。
[0003]現有技術中，市面上流行的交通卡一般為非接觸式IC卡，卡內加密算法安全性較高。如專利201110370633.8公開了一種可以進行簡單的身份識別的公交卡，但其這種簡單的設置使得卡片丟失后難以找回。專利201120286645.8公開了一種具備特殊結構的公交卡，該公交卡解決了卡片余額不足造成的尷尬，但未能解決卡片本身容易丟失的問題。
[0004]然而使用過程中也存在一些不足，如實際生活中不少人因為遺失卡片而不得再次辦卡。更加地，由于交通卡是非實名制，無法實現掛失，一般大多用戶遺失卡片很難找回，若他人拾得卡片可繼續刷卡消費，造成了真正所持卡用戶的經濟損失。
【發明內容】
[0005]為了解決上述交通卡遺失并難以找回的難題，本發明提供一種具有指紋識別的交通卡保護系統，使卡片使用更加安全、便捷。
[0006]基于上述系統，本發明還提供了一種具有指紋識別的交通卡找回方法，所述方法能夠有效幫助用戶提供具體的找回線索。
[0007]本發明采用的系統為一種具有指紋識別的交通卡保護系統，包括:
微處理器，用于處理指紋信息、判斷卡片遺失狀態、觸發短信收發和聲光報警；
指紋識別模塊，用于卡片采集使用者的指紋模板數據；
定位模塊，用于獲取卡片地理位置信息；
通信模塊，用于與移動終端通信和GSM通信；
報警模塊，用于卡片禁用后在找回過程中一定條件下的聲光報警；
存儲模塊，用于指紋數據的存儲和所述卡片相關信息的記錄；
所述微處理器分別與各個模塊相連接。
所述卡片存有預設聯系人的指紋信息，所述卡片與預設第一聯系人手機終端綁定，手機終端讀取卡片時必須經過預設第一聯系人的讀卡準許指令，才能讀取所述卡片的預設第一聯系人的手機號碼，以便卡片遺失后拾卡者與預設第一聯系人取得聯系并歸還卡。
[0008]特別地，所述預設聯系人包括預設第一聯系人和預設從屬聯系人，卡片可同時存有I個或I個以上的聯系人，但所述卡片必須有且僅有一個第一聯系人。當只預設留有一個聯系人時，此聯系人為預設第一聯系人;預設從屬聯系人都應該經過預設第一聯系人主觀意愿授權才可使用所述卡片。
[0009]特別地，所述處理指紋信息為指紋識別模塊獲取的指紋模板數據與從存儲器中取出預設指紋模板比對，比對的結果直接決定刷卡是否成功。
[0010]特別地，所述遺失狀態為當卡片使用者的指紋數據特征與預設指紋模板數據不符，并且指紋識別次數η達到預設值Nmax時，即可判定卡片處于遺失狀態；當通信模塊接收到預設第一聯系人的找回指令時，卡片微處理器立即設定卡片為遺失狀態。
[0011]特別地，所述通信模塊包括了無線近場通信和GSM通信，所述無線近場通信為NFC通信，所述GSM通信包括了 2G移動通信和GPRS網絡通信。
[0012]特別地，所述報警模塊為聲光報警，所述卡片上裝有一個蜂鳴器和一個節能LED指不燈，報警時，蜂鳴器和LED分別作有規律的鳴響和閃爍。
[0013]特別地，所述相關信息為卡片的刷卡時間信息、刷卡機的編號信息、刷卡時指紋驗證信息、指紋驗證次數、卡片狀態信息。
[0014]特別地，所述預設指紋模板為預設聯系人的指紋模板。
[0015]本發明提供的技術方案是:一種具有指紋識別的交通卡找回方法，所述方法基于所述系統，包括以下步驟:
51.檢測使用者指紋是否為預設聯系人的指紋；
52.判斷是否達到鎖定卡片并啟動找回方案條件。若是，則執行步驟S3，若沒有，返回步驟
Si；
53.鎖定卡片啟動卡片找回方案，若需要，執行步驟S5;
54.實時計算預設第一聯系人和卡片的直線距離L并判斷所述距離是否小于預設報警值Lmin，若是，執行步驟S5，若不是，則繼續執行步驟S4 ;
55.通過預設第一聯系人解除卡片禁用狀態。
[0016]特別地，所述步驟S2包括:
521.計算指紋比對失敗次數η，記錄相關信息，判斷η是否大于預設值Nmax，若是，執行步驟S3，若不是，則執行步驟SI;
522.判斷是否接收到預設第一聯系人的找回短信。若接收到，直接執行步驟S3，若沒有接收到，則執行步驟SI;
[0017]特別地，所述步驟S3包括:
531.鎖定卡片為禁用狀態，卡片開啟定位功能，與GSM網絡輔助定位，實時獲取卡片位置信息；
532.卡片通過GSM通信向預設第一聯系人發送卡片遺失通知和定位信息，并計算卡片與預設第一聯系人手機終端的直線距離L;
[0018]本發明的效果是:當用戶卡片遺失后，拾卡人可直接用手機終端讀取卡片得到預設第一聯系人的手機號碼，聯系后便可歸還卡片，另若卡片不慎遺失在某個角落，或者拾卡人無意歸還，所述方法可幫助用戶提供有效線索和找回方案。
【附圖說明】
[0019]圖1為一種具有指紋識別的交通卡保護系統的結構圖；
[0020]圖2為一種具有指紋識別的交通卡找回方法的整體流程圖；[0021 ]圖3為一種具有指紋識別的交通卡找回方法的具體流程圖；
【具體實施方式】
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0022]實施例一。
[0023]一種具有指紋識別的交通卡保護系統，微處理器，用于處理指紋數據、判斷卡片遺失狀態、觸發短信收發和聲光報警;指紋識別模塊，用于交通卡采集使用者的指紋數據;定位模塊，用于獲取交通卡地理位置信息；通信模塊，用于與移動終端和云服務器通信;報警模塊，用于交通卡禁用后在找回過程中的聲光報警;并且所述交通卡上裝有一個蜂鳴器和一個LED指示燈，報警時，報警模塊控制所述蜂鳴器和LED指示燈分別作有規律的鳴響和閃爍;存儲模塊，用于存儲信息;所述微處理器分別與各個模塊相連接;所述交通卡存有預設聯系人的指紋數據，所述交通卡與預設聯系人的移動終端綁定，移動終端讀取卡片時必須經過預設聯系人的讀卡準許指令，才能讀取所述交通卡的預設聯系人的手機號碼，以便遺失后拾卡人與預設聯系人取得聯系并歸還卡。所述預設聯系人分為預設第一聯系人和預設從屬聯系人。
[0024]并且，所述預設第一聯系人為卡片管理者，可通過移動終端添加、編輯、刪除預設從屬聯系人的指紋數據，刪除時必須通過預設第一聯系人指紋的準許，否則將提示操作錯誤，并將所有操作的相關信息上傳至云服務器。所述處理指紋數據為指紋識別模塊獲取的指紋數據與從存儲器中取出預設指紋模板比對，比對的結果決定刷卡是否成功，所述預設指紋模板為預設聯系人的指紋模板。所述遺失狀態為當卡片使用者的指紋數據特征與預設指紋模板數據不符并且不符次數η達到預設值Nmax時，Nmax為大于I的自然數，或者當通信模塊接收到預設第一聯系人的找回指令時，所述微處理器判定所述交通卡處于遺失狀態。
[0025]更進一步的，所述通信模塊包括無線近場通信和GSM通信。
[0026]以及，所述存儲模塊存儲的信息包括所述交通卡的刷卡時間信息、刷卡機的編號信息、刷卡時指紋驗證信息、指紋驗證次數、遺失狀態信息。
[0027 ]本實施例的交通卡找回方法，包括以下步驟:
51.檢測使用者指紋是否為預設聯系人的指紋；
52.判斷是否達到鎖定卡片并啟動找回方案條件，若是，則執行步驟S3，若沒有，返回步驟
SI，
53.鎖定卡片啟動卡片找回方案；
54.實時計算預設第一聯系人和卡片的直線距離L并判斷所述L是否小于預設報警值Lmin，若是，執行步驟S5，若不是，則繼續執行步驟S4 ;
55.通過預設第一聯系人解除卡片禁用狀態。
[0028]其中，所述步驟S2包括:
S21.計算指紋比對失敗次數η，并判斷η是否大于預設值Nmax，若是，執行步驟S3，若不是，則執行步驟SI。
[0029]其中，所述步驟S3還包括: 531.鎖定交通卡為禁用狀態，開啟定位功能實時獲取交通卡位置信息；
532.通過通信模塊向預設聯系人發送卡片的遺失通知和交通卡位置信息，并計算交通卡與預設聯系人移動終端的直線距離L。
[0030]實施例二。
[0031]發明采用的系統為一種具有指紋識別的交通卡保護系統，參考圖1，包括:
微處理器，用于處理指紋信息、判斷卡片遺失狀態、觸發短信收發和聲光報警；
指紋識別模塊，用于卡片采集使用者的指紋模板數據；
定位模塊，用于獲取卡片地理位置信息；
通信模塊，用于與移動終端通信和GSM通信；
報警模塊，用于卡片禁用后在找回過程中一定條件下的聲光報警；
存儲模塊，用于指紋數據的存儲和所述卡片相關信息的記錄；
所述微處理器分別與各個模塊相連接。
所述卡片存有預設聯系人的指紋信息，所述卡片與預設第一聯系人手機終端綁定，手機終端讀取卡片時必須經過預設第一聯系人的讀卡準許指令，才能讀取所述卡片的預設第一聯系人的手機號碼，以便遺失后拾卡人與預設第一聯系人取得聯系并歸還卡。
[0032]特別地，所述處理指紋信息為指紋識別模塊獲取的指紋模板數據與從存儲器中取出預設指紋模板比對，比對的結果直接決定刷卡是否成功。預設第一聯系人的指紋模板是在發卡期間獲取，發卡終端設置卡片用戶預留指紋時，發卡終端向用戶卡片發送指紋錄取任務，微處理器使能指紋傳感器工作，進行η。次錄取(η。多3)，將數據發送至微處理器，計算指紋模板特征，并將卡的賬號信息、指紋模板數據、預設第一聯系人的聯系方式存入存儲器中。聯系方式為聯系人的手機號碼、QQ號、微信號。
[0033]特別地，所述預設聯系人分為預設第一聯系人和預設從屬聯系人，卡片可同時存有I個或I個以上的聯系人，但所述卡片必須有且僅有一個第一聯系人。當只預設留有一個聯系人的時候，此聯系人為預設第一聯系人;預設從屬聯系人都應該經過預設第一聯系人的主觀意愿授權才可使用所述卡片。
[0034]特別地，預設第一聯系人可理解為卡片管理者，可通過手機終端添加、編輯、刪除預設從屬聯系人的指紋信息，刪除時必須通過預設第一聯系人指紋的準許，否則將提示操作錯誤，并將所有編輯的相關信息上傳至云服務器。
[0035]特別地，所述遺失狀態為當卡片使用者的指紋數據特征與預設指紋模板數據不符，并且指紋識別次數η達到預設值Nmax時，即可判定卡片處于遺失狀態；當通信模塊接收到預設第一聯系人的找回指令時，卡片微處理器立即設定卡片為遺失狀態。
[0036]特別地，所述通信模塊包括了無線近場通信和GSM通信，所述無線近場通信為NFC通信，所述GSM通信包括了 2G移動通信和GPRS通信。
[0037]特別地，所述報警模塊為聲光報警，所述卡片上裝有一個蜂鳴器和一個節能LED指不燈，報警時，蜂鳴器和LED分別作有規律的鳴響和閃爍。
所述節能LED指示燈為全彩LED，按三種基色加法合成所需要的色彩，通過微處理器輸出PffM方式控制LED發光灰度，單獨控制三種基色灰度(RGB)，就可以組合成不同顏色的LED。本發明中，所述系統選擇紫羅蘭紅色作為報警時的閃爍顏色，即RGB值為(199，21，133);選擇海洋綠和紅色分別作為當使用者使用所述卡時指紋識別通過和不通過顯示的顏色，即紅色 RGB 值為(255,0,0),海洋綠 RGB 值為(46,139,87)；
[0038]特別地，所述相關信息為卡片的刷卡時間信息、刷卡機的編號信息、刷卡時指紋驗證信息、指紋驗證次數、卡片狀態信息。
[0039]特別地，所述預設指紋模板為預設聯系人的指紋模板。
[0040]本發明提供的技術方案是:一種具有指紋識別的交通卡找回方法，所述方法基于所述系統，參考圖2，包括以下步驟:
51.檢測使用者指紋是否為預設聯系人的指紋；
52.判斷是否達到鎖定卡片并啟動找回方案條件，若是，則執行步驟S3，若沒有，返回步驟
SI，
53.鎖定卡片啟動卡片找回方案，若需要，執行步驟S5;
54.實時計算預設第一聯系人和卡片的直線距離L并判斷所述距離是否小于預設報警值Lmin，若是，執行步驟S5，若不是，則繼續執行步驟S4 ;
55.通過預設第一聯系人解除卡片禁用狀態。
[0041]進一步作為優選的實施方式，參考圖3，所述步驟S2包括:
521.計算指紋比對失敗次數η，記錄相關信息，判斷η是否大于預設值Nmax，若是，執行步驟S3，若不是，則執行步驟SI;
522.判斷是否接收到預設第一聯系人的找回短信，若接收到，直接執行步驟S3，若沒有接收到，則執行步驟SI;
[0042]進一步作為優選的實施方式，參考圖3，所述步驟S3包括:
531.鎖定卡片為禁用狀態，卡片開啟定位功能，與GSM網絡輔助定位，實時獲取卡片位置信息；
532.卡片通過GSM通信向預設第一聯系人發送卡片的遺失通知和定位信息，并計算卡片與預設聯系人手機終端的直線距離L;
[0043]關于步驟SI，實際判斷使用者是否為預設聯系人其中之一，若使用者指紋與預設聯系人的指紋都不吻合，LED會給出閃爍警報，并將持續5秒。
[0044]關于步驟S2，所述的條件為步驟S21和S22的兩個條件，鎖定卡片為卡片判斷達到上述條件將自動控制唯一兩個解除鎖定通道，第一通道為預設聯系人的指紋比對成功，第二通道為預設第一聯系人通過GSM通信向卡片發送解除鎖定指令，解除鎖定后允許用戶進行正常的刷卡操作。
[0045]關于步驟S5，禁用狀態為卡片切斷卡片與資金交互通道，所有卡片存儲信息將封鎖為不可讀取，只能接收預設第一聯系人的指令和指紋比對。
[0046]在具體實施例中，優選在以下三種情況實施:
情況1:所述卡片被遺留在住宿的某個角落;本發明提供一種單向找回方法，預設聯系人在丟卡后，直接向遺失卡片發送找回指令短信，卡片上移動通信模塊接收到短信，并輸出交給微處理器進行指令解碼，自動設置卡片為禁用狀態，并且發送卡片遺失通知信息給預設第一聯系人作為響應。
卡片自動實時檢測卡片位置信息并發送給預設第一聯系人的手機終端，手機終端在接收到卡片自動設置禁用的響應后進入尋找模式，將卡片位置信息與手機終端位置信息顯示于APP尋找模式的地圖上，計算兩者之間的直線距離L，給預設第一聯系人提供有效尋找卡片線索；當直線距離L小于預設報警值Lmin時，聲光報警模塊啟動并發出警報，預設第一聯系人可根據警報尋的卡片。尋得卡片后，預設第一聯系人通過指紋識別解除警報和禁用，并將相關信息在云服務器更新。
情況2:所述卡片遺失后被拾卡人拾到，并且預設第一聯系人已通過GSM通信方式鎖定遺失卡片，拾卡人意欲歸還此卡:本發明提供了一種歸還具有指紋識別卡片的方法，拾卡人使用帶有NFC功能的手機終端或者可配置NFC終端的智能儀器或電腦，打開相關讀卡功能APP或軟件，掃描所述遺失卡片，在所述手機終端或者儀器和電腦檢測遺失卡片已鎖定，然后顯示“是否歸還此卡?”的提示信息，拾卡人有連個選擇，即“是”和“否”。若選擇“否”，卡片將繼續鎖定，并記錄外部終端的訪問請求信息，包括終端編號信息(若為手機終端則為拾卡人的電話號碼)、請求訪問時間、請求訪問次數、請求訪問時的地點。若拾卡人選擇“是”選項，終端將繼續顯示“請耐心等待主人的準許…”的提示信息。此時拾卡人終端已將相關信息上傳至云服務器，向預設第一聯系人推送與所述請求相關提示信息給與告知。另一方面，卡也會通過GSM通信將所述請求信息發送給預設第一聯系人，預設第一聯系人在手機終端APP上確認給與拾卡人讀卡準許之后，卡片方可且只能提供預設管理者的聯系方式，拾卡人可通過所述聯系方式聯系失主歸還遺失卡片。預設第一聯系人尋得卡片后，通過指紋識別解除卡片禁用，并將相關信息在云服務器更新。
情況3:所述卡片在遺失后，拾卡人意欲使用卡片，場景在公交車上或者地鐵閘機口:在拾卡人使用卡片時，指紋比對不成功次數η還未達到預設警戒值Nmax，刷卡終端會將相關信息上傳至云服務器中，同樣的通過云服務器和所述遺失卡片的GSM模塊向預設第一聯系人發送相關卡片狀態或提示信息。同時卡片將發出“求救信號”，LED變換三種顏色閃爍，蜂鳴器也會持續不斷地發出與情況I不同規律的鳴響，公交司機或者閘機旁的服務人員有權沒收卡片交還至某卡片服務網點，由卡片服務網點根據類似情況2歸還失主卡片。
[0047]進一步作為優選的【具體實施方式】，拾卡人歸還遺失卡片時，帶有NFC功能的手機終端或可配置NFC終端的智能儀器或電腦必須裝有所述卡片管理的APP或者軟件，掃描后，終端將此卡遺失信息和拾卡人的還卡請求信息發送至云服務器，云服務器將相關信息推送至預設第一聯系人的手機終端，在預設第一聯系人允許拾卡人訪問預設第一聯系人的聯系方式后，拾卡人方可獲得所述聯系方式。所述相關信息包括了遺失卡片被掃描時的時間信息、地理位置信息、卡片所處狀態(遺失信息)、卡片余額信息和拾卡人的還卡請求信息。
[0048]本發明的效果是:當用戶卡片遺失后，拾卡人可直接用手機終端讀取卡片得到預設第一聯系人的手機號碼，聯系后便可歸還卡片。另若卡片不慎遺失在某個角落，或者拾卡人無意歸還，所述方法可幫助用戶提供有效線索和找回方案，提高了交通卡的綜合使用性及安全性，提升了交通卡應用的靈活性。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于，包括: 微處理器，用于處理指紋數據、判斷卡片遺失狀態、觸發短信收發和聲光報警； 指紋識別模塊，用于交通卡采集使用者的指紋數據； 定位模塊，用于獲取交通卡地理位置信息； 通信模塊，用于與移動終端和云服務器通信； 報警模塊，用于交通卡禁用后在找回過程中的聲光報警;并且所述交通卡上裝有一個蜂鳴器和一個LED指示燈，報警時，報警模塊控制所述蜂鳴器和LED指示燈分別作有規律的鳴響和閃爍； 存儲模塊，用于存儲信息； 所述微處理器分別與各個模塊相連接； 所述交通卡存有預設聯系人的指紋數據，所述交通卡與預設聯系人的移動終端綁定，移動終端讀取卡片時必須經過預設聯系人的讀卡準許指令，才能讀取所述交通卡的預設聯系人的手機號碼，以便遺失后拾卡人與預設聯系人取得聯系并歸還卡。2.根據權利要求1所述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述預設聯系人分為預設第一聯系人和預設從屬聯系人。3.根據權利要求2所述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述預設第一聯系人為卡片管理者，可通過移動終端添加、編輯、刪除預設從屬聯系人的指紋數據，刪除時必須通過預設第一聯系人指紋的準許，否則將提示操作錯誤，并將所有操作的相關信息上傳至云服務器。4.根據權利要求3述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述處理指紋數據為指紋識別模塊獲取的指紋數據與從存儲器中取出預設指紋模板比對，比對的結果決定刷卡是否成功，所述預設指紋模板為預設聯系人的指紋模板。5.根據權利要求4所述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述遺失狀態為當卡片使用者的指紋數據特征與預設指紋模板數據不符并且不符次數η達到預設值Nmax時，Nmax為大于I的自然數，或者當通信模塊接收到預設第一聯系人的找回指令時，所述微處理器判定所述交通卡處于遺失狀態。6.根據權利要求5所述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述通信模塊包括無線近場通信和GSM通信。7.根據權利要求6所述的具有指紋識別的交通卡保護系統，其特征在于:所述存儲模塊存儲的信息包括所述交通卡的刷卡時間信息、刷卡機的編號信息、刷卡時指紋驗證信息、指紋驗證次數、遺失狀態信息。8.—種具有指紋識別的交通卡找回方法，其基于權利要求1-7之一所述的交通卡保護系統，其特征在于:包括以下步驟: S1.檢測使用者指紋是否為預設聯系人的指紋； S2.判斷是否達到鎖定卡片并啟動找回方案條件，若是，則執行步驟S3，若沒有，返回步驟SI， S3.鎖定卡片啟動卡片找回方案； S4.實時計算預設第一聯系人和卡片的直線距離L并判斷所述L是否小于預設報警值Lmin，若是，執行步驟S5，若不是，則繼續執行步驟S4 ; S5.通過預設第一聯系人解除卡片禁用狀態。9.根據權利要求8所述的一種具有指紋識別的交通卡找回方法，其特征在于:所述步驟S2包括: S21.計算指紋比對失敗次數n，并判斷η是否大于預設值Nmax，若是，執行步驟S3，若不是，則執行步驟SI。10.根據權利要求9所述的一種具有指紋識別的交通卡找回方法，其特征在于:所述步驟S3包括: S31.鎖定交通卡為禁用狀態，開啟定位功能實時獲取交通卡位置信息； S32.通過通信模塊向預設聯系人發送卡片的遺失通知和交通卡位置信息，并計算交通卡與預設聯系人移動終端的直線距離L。
【文檔編號】G08B7/06GK106096674SQ201610397851
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月6日
【發明人】文淑芳, 余榮, 謝勝利, 張浩川, 康嘉文
【申請人】廣東工業大學