Валідатор одноразових паперових квитків з qr-кодами

Реферат: UA 93073 U UA 93073 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі безготівкової оплати проїзду та оплати проходу при перетині контрольного пункту будь-якого призначення. Валідатор являє собою електронний пристрій, що здійснює автоматичне розпізнавання і визначення істинності квитків за заздалегідь визначеним алгоритмом, закладеному у вигляді коду програми в мікроконтролер, який є центральним пристроєм валідатора. З рівня техніки добре відомими є валідатори, наприклад за Патентом UK № 20906685 або за заявкою RU № 94021762 на винахід, де розкриті пристрої, які є валідаторами проїзних документів з магнітною смугою. До істотних недоліків даних валідаторів відносяться високі витрати на підтримку інфраструктури їх функціонування, а також низька надійність достовірного зчитування даних, обумовлена недостатньою перешкодозахищеністю інформації, що знаходиться на магнітній смузі носія. Також відомим є автоматизована система, що включає валідатор, за Патентом RU № 2121163, дата публікації 27.10.1998, який призначений для обслуговування безконтактних карт. Незважаючи на високі споживчі якості даного пристрою, простоту і зручність його використання, йому властиві і недоліки, головними з яких є їх висока вартість, відсутність візуальної можливості контролю оплати проїзду та доцільність використання, головним чином, в системах з відносно високою вартістю разової поїздки (яка дорівнює або перевищує еквівалент 1 Євро). Коли вартість одноразової поїздки низька (нижче еквівалента 1 Євро) економічно виправданим є використання технології оплати проїзду за допомогою стандартних квитків зі спеціальними засобами захисту. Для автоматичного контролю, авторизації та гасіння даних квитків у таких системах оплати проїзду можуть використовуватися спеціалізовані валідатори. Найбільш близьким за технічною суттю та технічним результатом є валідатор (Патентом UA №71076 на корисну модель, дата публікації 25.06.2012), що складається з оптичного датчику, друкуючого пристрою та мікропроцесорного контролера, який обрано за найближчий аналог. Основними недоліками найближчого аналогу є неможливість автоматизованого обліку, продажу, гасіння, а також статистичного аналізу пасажирів, що користуються послугами оплати проїзду за допомогою одноразових квитків для подальшого формування уявлення про пасажиропотоки та створення сприятливих умов для функціонування транспортної інфраструктури з метою більш комфортного обслуговування пасажирів. В основу корисної моделі поставлена задача створити спеціалізований пристрій у вигляді валідатора, який забезпечує: - функціонування системи оплати проїзду з низькою вартістю одноразової поїздки на основі паперових квитків із спеціалізованою прихованої міткою з інформаційним навантаженням і додаткових візуальних позначок; - автоматизований продаж, облік, гасіння і візуальний контроль; - неможливість повторного використання погашеного квитка; - високий ступінь захищеності від підробок, тому що кожен квиток є унікальним, що досягається використанням самих сучасних алгоритмів захисту інформації і технологій обробки даних, виключаючи людський ресурс; - високу перешкодозахищеність за допомогою міток з надлишковим кодуванням; Поставлена задача вирішується тим, що валідатор одноразових паперових квитків з QRкодами, що складається з оптичного датчику, друкуючого пристрою та мікропроцесорного контролера, згідно з корисною моделлю, друкуючий пристрій виконано у вигляді термопринтера, оптичний датчик виконано у вигляді спеціалізованої камери для розпізнавання та зчитування інформації як з прихованої ультрафіолетової мітки у вигляді QR-коду, так і інформації звичайних видимих QR-кодів, при цьому, мікропроцесорний контролер декодує інформацію з оптичного датчика (графічних образів QR-кодів) та виконує авторизацію інформації, що міститься в QRкодах, крім того, мікропроцесорний контролер керує функціонуванням валідатора, приймає остаточне рішення стосовно валідності квитків, що розпізнаються, та здійснює автоматизований облік продажу, гасіння, а також статистичний аналіз пасажиропотоку. Оптичний датчик виконано у вигляді спеціалізованої камери для розпізнавання та зчитування інформації як з прихованої ультрафіолетової мітки у вигляді QR-коду, так і інформації звичайних видимих QR-кодів, що знаходяться на паперовому квитку. Друкуючий пристрій виконано у вигляді термопринтеру для виконання функції гасіння прихованої ультрафіолетової мітки шляхом нанесення на термопапері чорного квадрату в місці її розташування, перешкоджаючи тим самим подальшої можливості її читання на всіх валідаторах, що використовуються в системі оплати проїзду. Мікропроцесорний контролер керує функціонуванням валідатора, тобто виконує фіксований алгоритм по виявленню 1 UA 93073 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 паперового квитка у валідаторі, перевірку наявності ультрафіолетової мітки у вигляді QR-коду, перевірку істинності прихованого ультрафіолетового QR-коду та видимих QR-кодів, управління термопринтером для гасіння ультрафіолетової мітки, друку дати, часу і місця валідації на квитках, приймає остаточне рішення стосовно валідності квитків, що розпізнаються, та здійснює автоматизований облік продажу, гасіння, а також статистичний аналіз пасажиропотоку. До функцій, які виконує валідатор, що заявляється, та послідовності дій, які виконуються валідатором, відносяться: - визначення факту присутності квитка в спеціальній приймальній зоні для валідації паперових квитків; - перевірка у фіксованому місці квитка наявності ультрафіолетової мітки у вигляді QR-коду; - при її наявності, зчитування інформації та перекодування графічного образу в зашифрований символьно-цифровий; - дешифрування отриманої символьно-цифрової послідовності з аналізом внутрішньої семантики розшифрованих даних; - при успішності аналізу внутрішньої семантики даних з прихованого QR-коду, сканування та зчитування даних з двох видимих QR-кодів. Якщо читання кожного окремо взятого QR-коду успішно і дані про читання ідентичні, то здійснюється дешифрування довільного блока лічених даних (одного з двох) з подальшим аналізом внутрішньої семантики дешифрованих даних. Якщо один з QR-кодів прочитано невдало, аналізу підлягає той блок, дані від якого прочитані успішно. Якщо жоден з видимих QR-кодів прочитано невдало, сканер штрих-кодів робить кілька додаткових спроб читання видимих QR-кодів, перш ніж відмовиться в прийомі квитка, що розпізнається; - визначення істинності квитка здійснюється за допомогою дешифрування даних, представлених в QR-кодах (ультрафіолетовому та видимому) та послідуючого аналізу семантики підсумкового декодованого повідомлення, побудованого як результат об'єднання інформації з двох QR-кодів - прихованого та видимого; - у разі валідності квитка, виконується визначення його параметричних даних та їх подальше збереження в транзакційному буфері валідатора для подальшої передачі їх у центр обслуговування для проведення статистичної обробки та аналізу; - подальше електронне компостування квитка для полегшення оперативного візуального контролю його компостування; - електронне гасіння квитка фізично представляє собою "запечатування", тобто знищення, невидимої ультрафіолетової мітки за допомогою термопринтера для виключення можливості його повторного використання; - автоматизований облік продажу, гасіння, а також статистичний аналіз пасажирів, що користуються послугами оплати проїзду за допомогою одноразових квитків. Для функціонування валідатора передбачається використання модифікованих паперових квитків на які, попередньо, перед продажем, друкарським способом наноситься інформація про їх вартість разом з додатковою графічною інформацією про транспортну організацію, що здійснює послуги з перевезення пасажирів. Крім цього, в момент виготовлення даних квитків спеціальною фарбою наноситься ультрафіолетова мітка у вигляді QR-коду з інформаційною складової про номер, серію, дату виготовлення та емітенті, яка представляється в закодованому вигляді за допомогою сучасного крипто-алгоритму. Дані квитки виготовляються на рулонному термопапері, які в подальшому використовуються в спеціалізованих автоматизованих автоматах з продажу одноразових квитків. Дані автомати, в момент продажу квитків, з метою їх автоматизованого обліку, сталого надійного зчитування та безпеки додатково наносять на квиток два видимих QR-коду, також в зашифрованому вигляді. Попередня дослідна експлуатація запропонованих валідаторів одноразових квитків з електронною валідацією їх дійсності, аналізом смислового навантаження міток безпеки представлених у вигляді прихованого та видимого QR-кодів для автоматизації процесу їх обліку та контролю обігу, довела їх високу надійність та економічну доцільність використання. Основними перевагами валідатора є: - можливість існування платіжного інструменту у вигляді одноразових паперових квитків для оплати проїзду з низькою вартістю; - виконувати продаж одноразових квитків в спеціалізованих автоматах з подальшою можливістю їх автоматизованого обліку та контролю, починаючи з моменту продажу і закінчуючи моментом оплати проїзду при їх гасінні; - здійснювати автоматизовану валідацію (розпізнавання) істинності квитків; - виключати можливість повторного використання паперових квитків; 2 UA 93073 U 5 - забезпечувати високу надійність валідації, ступінь захисту від підробок і перешкодозахищеність при незначному збільшенні вартості паперового носія квитка; - можливість візуального контролю оплати проїзду (квиток погашений чи ні); - автоматизований облік продажу, гасіння, а також статистичний аналіз пасажирів, що користуються послугами оплати проїзду за допомогою одноразових квитків; - можливість використання в технологіях он-лайн контролю. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Валідатор одноразових паперових квитків з QR-кодами, що складається з оптичного датчику, друкуючого пристрою та мікропроцесорного контролера, який відрізняється тим, що друкуючий пристрій виконано у вигляді термопринтера, оптичний датчик виконано у вигляді спеціалізованої камери для розпізнавання та зчитування інформації як з прихованої ультрафіолетової мітки у вигляді QR-коду, так і інформації звичайних видимих QR-кодів, при цьому мікропроцесорний контролер декодує інформацію з оптичного датчика (графічних образів QR-кодів) та виконує авторизацію інформації, що міститься в QR-кодах, крім того мікропроцесорний контролер керує функціонуванням валідатора, приймає остаточне рішення стосовно валідності квитків, що розпізнаються, та здійснює автоматизований облік продажу, гасіння, а також статистичний аналіз пасажиропотоку. 20 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3