本發(fā)明涉及電子，尤其涉及一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表及其充值方法。

背景技術(shù)：

1、預(yù)付費水表需要充值才能使用，目前一般采用的方式是基于私有的加密算法，私有加密算法存在使用靈活性受限制，保密性不夠完善，對涉及工作人員需要人工保密等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提供一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表及其充值方法，采用nfc預(yù)付費token式水表，采用私有和公信加密相結(jié)合的雙重加密方式，以實現(xiàn)預(yù)付費水表快捷安全的充值。

2、本發(fā)明公開了一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其包包括nfc讀卡電路、晶振和處理器，晶振給處理器提供射頻頻率，處理器獲取差分輸出信號第一級電路輸出的差分信號，并解析差分信號；nfc讀卡電路包括差分輸出信號第一級電路、差分信號反饋電路、射頻匹配電路和差分天線；

3、差分信號反饋電路分別與差分輸出信號第一級電路和射頻匹配電路連接；射頻匹配電路與差分天線連接；

4、差分輸出信號第一級電路包括電阻r51、電感l(wèi)10、電感l(wèi)11、電容c80和電容c95；電感l(wèi)10的一端依次通過電容c80和電容c95與電感l(wèi)11的一端連接，電容c80和電容c95的公共端接地；電感l(wèi)10的另一端與芯片對應(yīng)的引腳連接，電感l(wèi)11的另一端與芯片對應(yīng)的引腳連接，電阻r51的一端與芯片對應(yīng)的引腳連接，另一端接地；

5、差分信號反饋電路包括電阻r50、電容c71、電阻r35、電容c69、電阻r53、電容c99和電阻r72；電阻r50的一端通過電容c71與電阻r35的一端連接；電容c71與電阻r35的公共端與芯片對應(yīng)的引腳連接；電阻r35的另一端通過電容c69接地；電阻r35的另一端與芯片對應(yīng)的引腳連接；

6、電阻r53的一端通過電容c99與電阻r72的一端連接；電阻r72的另一端與芯片對應(yīng)的引腳連接；電容c99與電阻r72的公共端與芯片對應(yīng)的引腳連接；

7、射頻匹配電路包括三個并聯(lián)支路、電容c74和電容c97；三個并聯(lián)支路包括第一并聯(lián)支路、第二并聯(lián)支路和第三并聯(lián)支路；電容c74和電容c97分別位于第一并聯(lián)支路和第二并聯(lián)支路之間。

8、進(jìn)一步地，第一并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c75和電容c82，第二并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c76和電容c88，第三并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c61和電容c96；電容c75和電容c82的公共端依次與電容c76和電容c88的公共端以及電容c61和電容c96的公共端連接。

9、進(jìn)一步地，電容c74位于電容c75和電容c76之間；電容c97位于電容c82和電容c88之間。

10、進(jìn)一步地，電容c80和電容c95的公共端與電容c75和電容c82的公共端連接。

11、進(jìn)一步地，電阻r50與電容c80和電容c75的公共端連接；電阻r53與電容c95和電容c97的公共端連接；差分天線與第三并聯(lián)支路的兩端連接。

12、進(jìn)一步地，差分天線采用一體式或分體式pcb耦合天線。

13、本發(fā)明還公開了一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表的充值方法，適用于上述任一項所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其包括：

14、采用aes加密算法生成token，將生成的tonken存儲到射頻式ic卡上，通過水表的nfc射頻讀取射頻式ic卡，以提取出tonken，水表通過aes解密算法，得到tonken所傳遞的信息后，進(jìn)行充值或其它相應(yīng)的操作。

15、進(jìn)一步地，水表供應(yīng)商將水保初始化密鑰請求發(fā)送給生產(chǎn)安全模塊，公信機(jī)構(gòu)授權(quán)密鑰給生產(chǎn)安全模塊，生產(chǎn)安全模塊采用aes加密和公信機(jī)構(gòu)授權(quán)的密鑰，將射頻式ic卡上的數(shù)據(jù)生產(chǎn)的tonken，并將其發(fā)送至水表供應(yīng)商，水表供應(yīng)商將初始化密鑰下發(fā)給水表。

16、進(jìn)一步地，水表用戶，即客戶通過射頻式ic卡在pos機(jī)上購水，水司采用公信機(jī)構(gòu)相關(guān)密鑰通過安全模塊/加密機(jī)進(jìn)行售水，通過pos機(jī)將tonken寫入射頻式ic卡上，客戶把帶有tonken的射頻式ic卡，通過nfc傳遞給水表進(jìn)行充值。

17、進(jìn)一步地，射頻式ic卡通過nfc傳遞到水表，采用一個水表對應(yīng)一個卡的私有加密方式，即每個不同的水表id都有一個不同的密碼，才能識別到對應(yīng)的射頻式ic卡，當(dāng)射頻式ic卡識別正確之后再進(jìn)行tonken解析，tonken解析采用aes加密和公信機(jī)構(gòu)授權(quán)密鑰，相當(dāng)于雙重保險來保證水司安全售水過程。

18、由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：

19、水司給用戶售水過程中，采樣通過nfc讀寫私有加密的射頻式ic卡，實現(xiàn)第一重私有加密，ic卡上的數(shù)據(jù)是aes加密和公信機(jī)構(gòu)授權(quán)的密鑰生產(chǎn)的tonken，實現(xiàn)第二重公信加密。采用私有和公信雙重加密實現(xiàn)水司售水安全保障。

技術(shù)特征：

1.一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，包括nfc讀卡電路、晶振和處理器，晶振給處理器提供射頻頻率，處理器獲取差分輸出信號第一級電路輸出的差分信號，并解析差分信號；nfc讀卡電路包括差分輸出信號第一級電路、差分信號反饋電路、射頻匹配電路和差分天線；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，第一并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c75和電容c82，第二并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c76和電容c88，第三并聯(lián)支路包括串聯(lián)連接的電容c61和電容c96；電容c75和電容c82的公共端依次與電容c76和電容c88的公共端以及電容c61和電容c96的公共端連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，電容c74位于電容c75和電容c76之間；電容c97位于電容c82和電容c88之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，電容c80和電容c95的公共端與電容c75和電容c82的公共端連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，電阻r50的另一端與電容c80和電容c75的公共端連接；電阻r53的另一端與電容c95和電容c97的公共端連接；差分天線與第三并聯(lián)支路的兩端連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，差分天線采用一體式或分體式pcb耦合天線。

7.一種nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表的充值方法，適用于權(quán)利要求1-6任一項所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表，其特征在于，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表的充值方法，其特征在于，水表供應(yīng)商將水保初始化密鑰請求發(fā)送給生產(chǎn)安全模塊，公信機(jī)構(gòu)授權(quán)密鑰給生產(chǎn)安全模塊，生產(chǎn)安全模塊采用aes加密和公信機(jī)構(gòu)授權(quán)的密鑰，將射頻式ic卡上的數(shù)據(jù)生產(chǎn)的tonken，并將其發(fā)送至水表供應(yīng)商，水表供應(yīng)商將初始化密鑰下發(fā)給水表。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表的充值方法，其特征在于，水表用戶，即客戶通過射頻式ic卡在pos機(jī)上購水，水司采用公信機(jī)構(gòu)相關(guān)密鑰通過安全模塊/加密機(jī)進(jìn)行售水，通過pos機(jī)將tonken寫入射頻式ic卡上，客戶把帶有tonken的射頻式ic卡，通過nfc傳遞給水表進(jìn)行充值。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的nfc預(yù)付費token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表的充值方法，其特征在于，射頻式ic卡通過nfc傳遞到水表，采用一個水表對應(yīng)一個卡的私有加密方式，即每個不同的水表id都有一個不同的密碼，才能識別到對應(yīng)的射頻式ic卡，當(dāng)射頻式ic卡識別正確之后再進(jìn)行tonken解析，tonken解析采用aes加密和公信機(jī)構(gòu)授權(quán)密鑰。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種NFC預(yù)付費Token充值的機(jī)械計量及超聲波計量水表及其充值方法，該水表包括NFC讀卡電路、晶振和處理器，晶振給處理器提供射頻頻率，處理器獲取差分輸出信號第一級電路輸出的差分信號，并解析差分信號；NFC讀卡電路包括差分輸出信號第一級電路、差分信號反饋電路、射頻匹配電路和差分天線；差分信號反饋電路分別與差分輸出信號第一級電路和射頻匹配電路連接；射頻匹配電路與差分天線連接。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)付費水表的快捷安全充值。

技術(shù)研發(fā)人員：劉承萬,崔月紅,樊施雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都長城開發(fā)科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9