本发明涉及一卡通系统领域，具体是一种带屏幕智能卡以及一卡通子系统。
背景技术：
随着科技的发展和国家信息化建设的大力推进，一卡通系统技术已经被许多单位和企业接受并应用。利用一卡通系统可以实现的功能有很多，比如：食堂就餐消费、超市消费、洗浴收费、门禁验证、图书借阅和员工考勤等。
智能卡是一卡通系统的重要组成部分，它由芯片和感应天线组成，并完全密封在一个塑料卡片中，无外露部分。虽然智能卡在实际使用中已十分的方便，但是依然还存在需要改进的地方。第一、目前的智能卡不能直接显示卡内存储的电子钱包余额，这会让持卡用户在刷卡消费时产生许多的不便。第二、目前的智能卡产品都是把持卡用户的身份信息印刷在智能卡的塑料表面，虽然通过这种方式可以有效的显示用户的身份信息，但是这也会使得智能卡在使用上产生许多的限制和不便，比如：一、当用户想要更改身份信息时，只能换新卡重新印刷，十分麻烦；二、当某个智能卡不再被使用时，因为成本的原因和操作的难度，它就只能闲置而无法被回收利用，十分浪费；三、现有智能卡表面印刷的信息，其内容大体上都是固定的，而这些固定的内容是无法满足用户的个性化需求的。
在现有的一卡通系统中，用户必须持有效证件到收费中心或者在自助机上才能办理智能卡的挂失/解挂业务。这样的机制效率低下，而且还可能让用户错过最佳的挂失操作时间，导致智能卡被盗刷。智能卡的遗失补办业务也是类似，用户必须在收费中心花费一定时间来等待业务办理完结，特殊情况下可能还需排队等待。所以，总的来说一卡通系统的这些业务办理机制还存在可以改善的空间。
技术实现要素：
本发明针对现有一卡通系统中的一些不足，进而提供了一种带屏幕智能卡以及基于一卡通子系统。
为解决上述问题，本发明所采取的具体技术方案是：
一种带屏幕智能卡是一种可与嵌有nfc模块的智能手机进行数据交互的智能卡，包括nfc电路模块、微控制器电路模块、电子墨水屏控制电路模块、电子墨水屏模块；所述nfc电路模块，用来和带有nfc模块的读写器设备进行通信，并从这个读写器设备获取能量来为整个所述智能卡供电。所述nfc电路模块由一个nfc芯片和感应天线组成，nfc芯片内可以存储电子钱包数据和用户身份数据；所述微控制器电路模块，用来读取并处理nfc芯片内存储的电子钱包数据和用户身份数据，并控制所述电子墨水屏控制电路模块工作；所述电子墨水屏控制电路模块，驱动电子墨水屏显示电子钱包余额信息和用户身份信息。
一种基于带屏幕智能卡的一卡通子系统，包括带屏幕智能卡、服务器和网络服务端、智能手机读写端、专用消费读写器；本发明一卡通子系统有两条数据通信链路，分别是：服务器和网络端-智能手机读写端-带屏幕智能卡和服务器和网络端-专用消费读写器-带屏幕智能卡。
所述智能手机读写端包括带nfc模块的智能手机和手机里的一卡通app。
优选的，所述智能卡为无源智能卡。
优选的，所述微控制器电路模块采用了超低功耗微控制器芯片。
优选的，把电子钱包余额信息和用户身份信息的更改-处理-刷新显示操作看成所述一卡通子系统的两个独立的应用，并由专用消费读写器和智能手机读写端来分别作为这两个一卡通应用的读写设备。
具体的，所述电子钱包信息和用户身份信息在电子墨水屏的不同区域显示，其中电子钱包信息显示区域是相对较小的，且信息显示的格式和位置固定。
优选的，当所述电子钱包数据被更改时，所述智能卡只在自己屏幕的电子钱包信息显示区域刷新数据，屏幕的其它区域不进行刷新操作；这样做的目的是为了尽可能的减少电子钱包数据刷新的能量消耗。
优选的，所述电子墨水屏控制电路模块可支持电子墨水屏只在它的电子钱包信息显示区域进行刷新，且此刷新为局部刷新。
优选的，当所述用户身份信息数据被更改时，因为不需要像电子钱包应用一样必须保证很短的数据交互时间，所以此时智能卡被设置成对自己屏幕上的所有信息显示区域都进行刷新，且此刷新为全局刷新。这样做的目的是为了减少电子墨水屏出现残影的概率。
可选的，若是所述智能卡屏幕出现残影，用户可以使用智能手机来主动进行消除。
具体的，所述微控制器电路模块可通过检测nfc芯片的两个引脚的电平变化或通过检测nfc芯片内存储的信息修改标志位的数值变化来确定哪种信息被更改。
优选的，所述电子墨水屏具有双稳态特性，即使断电也依然可以显示原先显示的内容。
优选的，用户可以通过带nfc模块的智能手机和安装在手机内的一卡通app来更改所述智能卡屏幕上的用户身份信息，具体的，首先用户在一卡通app里编辑身份信息，然后一卡通ａpp调用手机内的nfc模块，接着手机内的nfc模块被驱动和智能卡中的nfc电路模块进行数据通信和能量传输，最后智能卡通过接收的数据和能量完成身份信息的更改-处理-刷新显示操作。
可选的，本发明智能卡还可以和嵌有nfc模块的智能手机相互配合来产生其他有趣的应用；比如在智能卡屏幕上显示有个性的背景图案、或者将智能卡当作便签、用来记录和显示重要的信息等等；这类应用的实现和上述技术方案类似。
优选的，所述一卡通app，除了有更新智能卡上用户身份信息的功能外，通过驱动智能手机和所述服务器和网络端进行数据交换，它还能实现智能卡的挂失/解挂、遗失补办申请、资料提交、加密等功能。
具体的，由于所述智能卡有较大的回收利用价值，所以所述一卡通app里还可以有智能卡回收交易功能。
可选的，所述一卡通app可以增加其它功能，比如：智能卡线上充值功能、食堂外卖点餐功能、食堂新菜推送功能、菜色评价打分功能、投诉功能等。
优选的，所述一卡通app需要输入密码才能使用，以增强系统的安全性。
本发明所具有的有益效果是：
一、提供了一种带屏幕智能卡，此智能卡可以在它的屏幕上显示电子钱包余额和用户身份信息。其中用户还可以使用嵌有nfc模块的智能手机来随时更改所述用户身份信息。这样的智能卡，不但用户用它来刷卡消费时可以更加的灵活方便，而且其本身也拥有了较大的重复回收利用的价值。
二、提供了一种一卡通子系统，在此系统中，除了对所述电子钱包信息和用户身份信息处理的两类应用外，用户还可以通过所述智能手机里的一卡通app，来办理智能卡的挂失/解挂业务，智能卡的遗失补办业务，用户资料提交业务等。将这些业务放到手机app里办理可以提高业务办理效率和节约用户时间。
三、本发明在具体的技术实现上，把电子钱包余额信息和用户身份信息的更改-处理-刷新显示操作看成所述一卡通子系统的两个独立的应用；并根据两个应用所需的时间和能量的数额不同，调用来实现它们的软硬件规模也不相同。这样就可以根据不同应用的特点来匹配不同的资源，使整个子系统效率最优。
附图说明
图1为本发明智能卡的系统结构原理图。
图2为本发明一卡通子系统的系统结构原理图。
图3为本发明智能卡的正面结构示意图。
图4为本发明智能卡的内部电路结构示意图。
图5为本发明实施例的应用范例1流程图
图6为本发明实施例的应用范例2流程图。
图7为本发明实施例的应用范例3流程图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明作进一步的说明，但不限于这些实施例。
如图1所示，一种带屏幕智能卡，包括nfc电路模块11、微控制器电路模块12、电子墨水屏控制电路模块13、电子墨水屏模块14。所述nfc电路模块11，用来和带有nfc模块的读写设备进行通信，并从这个读写设备获取能量来为整个所述智能卡供电；所述nfc电路模块由一个nfc芯片和感应天线组成，其中nfc芯片内可以存储电子钱包信息和用户身份信息。所述微控制器电路模块12，它首先判断nfc电路模块11存储的所述两类信息中是否有哪类信息被修改，如果有某类信息被修改，那么它就运行某类信息的处理程序；如果没有哪类信息被修改，那么它和后面的模块就都不工作。具体的，当被修改的信息是电子钱包信息时，微控制器电路模块12仅读取nfc芯片内的电子钱包数据，且读取完成后它就立刻开始运行相应程序来处理这些数据，最后当数据处理完后它就将处理后的数据以及相应的控制命令a传输给所述电子墨水屏控制电路模块13；当被修改的信息是用户的身份信息时，微控制器电路模块12不但会读取用户身份数据还会把电子钱包数据也读取出来，且读取完成后它就立刻开始运行相应程序来处理这两类数据，最后当数据处理完成后它就将处理后的数据和相应控制命令b传输给所述电子墨水屏控制电路模块13。所述电子墨水屏控制电路模块13，它首先接收微控制器电路模块12输出的数据和命令，然后再根据所接收的数据和命令来驱动电子墨水屏显示信息；具体的，当接收到的是电子钱包数据和控制命令a时，电子墨水屏控制电路模块13就驱动电子墨水屏只在它的电子钱包余额显示区域刷新显示信息，且此刷新为局部刷新；当接收到的是用户身份数据和电子钱包数据以及控制命令b时，电子墨水屏控制电路模块13就驱动电子墨水屏在它的整个屏幕刷新显示信息，且此刷新为全局刷新。所述电子墨水屏断电后依然可以显示原先显示的信息。
如图2所示，一种基于带屏幕智能卡的一卡通子系统，包括带屏幕智能卡24、服务器和网络端21、智能手机读写端23、专用消费读写器22；本子系统有两条双向通信链路，分别是：服务器和网络端-智能手机读写端-带屏幕智能卡和服务器和网络端-专用消费读写器-带屏幕智能卡。
如图3所示，本发明智能卡，其外形为长方形壳体，具体是一种卡片且有一定厚度。其正面结构，包括塑料壳体31和中间的电子墨水屏32，电子墨水屏32嵌入在塑料壳体31中。其中黑色区域331表示为电子钱包信息显示区域，其他区域为用户身份信息或其他信息的显示区域。
如图4所示，本发明智能卡的内部电路结构示意图，包括线圈41、nfc芯片42、微控制器电路模块12、电子墨水屏控制电路模块13。
如图5所示，范例1，当用户准备使用一卡通app来办理一个一卡通业务时，本范例的工作流程为：步骤一、用户在智能手机中操作一卡通app；步骤二、一卡通app驱动智能手机的网络通信模块和一卡通系统的服务器和网络端通信；步骤三、通信双方经过若干次数据交换后，业务完成办理。
如图6所示，范例2，当用户准备使用本新型智能卡刷卡付款时，本范例的工作流程为：步骤一、智能卡的nfc电路模块从专用消费读写器处获取能量并开始和这个专用消费读写器通信；步骤二、智能卡的微控制器电路模块判断nfc芯片内存储的电子钱包信息是否被修改，若是，则微控制器电路模块从nfc芯片内读取被修改后的电子钱包信息；步骤三、读取完成后，微控制器电路模块会启用相应程序来处理这些数据并生成控制命令a；步骤四、微控制器电路模块将处理后的数据和控制命令a传输到电子墨水屏控制电路模块；步骤五、电子墨水屏控制电路模块驱动电子墨水屏仅更新电子钱包信息，且此更新过程中的刷新方式为局部刷新。
如图7所示，范例3，当用户使用智能手机来更改智能卡屏幕上显示的用户身份信息时，本范例的工作流程为：步骤一、用户在智能手机一卡通app里编辑想要在智能卡屏幕上显示的身份信息；步骤二、用户操作app驱动手机里的nfc模块工作，具体是，手机里的nfc模块一边给智能卡输送能量一边又和智能卡进行通信，以完成从手机到智能卡的能量和信息传输；步骤三、当智能卡接收的数据在nfc芯片内写完成后，智能卡的微控制器电路模块就开始来判断存储在nfc芯片内的用户身份数据是否被修改，若是，则微控制器电路模块从nfc芯片内读取用户身份数据和电子钱包数据；步骤四、读取完后，微控制器电路模块会启用相应程序来处理这两类数据并生成控制命令b；步骤五、微控制器将处理后的数据和控制命令b传输到电子墨水屏控制电路模块；步骤六、电子墨水屏控制电路模块驱动电子墨水屏来更新它的整个屏幕的信息，且此更新过程中的刷新方式为全局刷新。应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
1.一种可与智能手机进行信息交互的带屏幕智能卡，其特征在于，包括nfc电路模块、微控制器电路模块、电子墨水屏控制电路模块和电子墨水屏模块；
所述nfc电路模块，用来和带有nfc模块的读写器设备进行通信，并从这个读写器设备获取能量来为整个所述智能卡供电；所述nfc电路模块由一个nfc芯片和感应天线组成，nfc芯片内存储电子钱包数据和用户身份数据；
所述微控制器电路模块，用来读取并处理nfc芯片内存储的电子钱包数据和用户身份数据，并控制所述电子墨水屏控制电路模块工作；
所述电子墨水屏控制电路模块，驱动电子墨水屏显示支付金额信息、电子钱包余额信息和用户身份信息。
2.一种基于带屏幕智能卡的一卡通子系统，其特征在于，包括带屏幕智能卡、服务器和网络端、智能手机读写端、专用消费读写器；该子系统有两条数据通信链路，分别是：服务器和网络端-智能手机读写端-带屏幕智能卡和服务器和网络端-专用消费读写器-带屏幕智能卡。
3.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于，所述的智能手机读写端包括带nfc模块的智能手机和手机里的一卡通app。
4.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：所述的带屏幕智能卡为无源智能卡。
5.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：把支付金额信息、电子钱包余额信息和用户身份信息的更改-处理-刷新显示操作看成所述一卡通子系统的两个独立的应用；并由专用消费读写器和智能手机读写端来分别作为这两个一卡通应用的读写设备。
6.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：当所述电子钱包数据被更改时，所述智能卡只在电子墨水屏模块的电子钱包信息显示区域刷新数据。
7.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：电子墨水屏控制电路模可支持电子墨水屏模块只在它屏幕的部分区域进行数据刷新，且此刷新为局部刷新。
8.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：当所述用户身份信息数据被更改时，此时智能卡被设置成对整个屏幕的所有区域都进行刷新，且此刷新为全局刷新。
9.根据权利要求2所述的一卡通子系统，其特征在于：用户通过带nfc模块的智能手机和安装在手机内的一卡通app来更改所述智能卡屏幕上的用户身份信息，具体的，首先用户在一卡通app里编辑身份信息，然后一卡通ａpp调用手机内的nfc模块，接着手机内的nfc模块被驱动和智能卡中的nfc电路模块进行数据通信和能量传输，最后智能卡通过接收的数据和能量完成身份信息的更改-处理-刷新显示操作。
10.根据权利要求2所述的一卡通app，其特征在于：除了有更新智能卡上用户身份信息的功能外，通过驱动智能手机和所述服务器和网络端进行通信，它还能实现智能卡的挂失/解挂，遗失补办申请，资料提交的功能。
技术总结