KR20160022431A - 스마트폰을 이용한 ｈｃｅ 기반의 교통카드 결제 시스템 및 방법 - Google Patents

스마트폰을 이용한 ｈｃｅ 기반의 교통카드 결제 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템 및 방법에 관한 것으로서, HCE(Host Card Emulation) 기능을 활성화(emulate)하여 물리적 NFC 카드가 구비된 것으로 인식하여 단말기의 NFC 기능을 활성화 시키고, NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신하는 스마트폰; 및 암호화 키(Working Key)를 통해 암호화된 교통카드 애플릿 정보를 스마트폰 식별번호와 대응하도록 저장 및 관리하고, 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 스마트폰으로 전송하며, 스마트폰으로부터 갱신된 충전금액을 수신하는 경우, 스마트폰 식별번호와 대응하도록 기 저장된 충전금액을 갱신하는 운영서버;를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, USIM의 SE(Secure Element)를 통해서만 NFC 터미널과 통신이 가능했던 종래의 교통카드 결제 프로세스를, HCE(Host Card Emulation)를 통해 에뮬레이트(emulate)된 NFC카드를 통해 수행하여, 종래의 물리적인 NFC 카드를 소프트웨어적인 어플리케이션으로 대체함으로써, SE 없이 교통카드 결제가 가능하게 하여 통신사 변경시 새로운 USIM을 발급하는 불편함을 미연에 방지하고, 사업자가 통신사별로 상이한 교통카드 앱(App)을 중복해서 개발하던 것을, 단일 교통카드 앱(App)으로 대체할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

스마트폰을 이용한 ＨＣＥ 기반의 교통카드 결제 시스템 및 방법{SYSTEM FOR PAYING TRANSPORTATION CARD BASED ON Host Card Emulation USING SMART PHONE AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, HCE(Host Card Emulation) 기능을 통해 스마트폰 어플리케이션이 NFC 터미널과 통신을 수행함으로써, 종래의 물리적인 NFC 카드를 소프트웨어적인 어플리케이션으로 대체하는 기술에 관한 것이다.
모바일 교통카드 서비스란, 플라스틱 카드 형태의 비접촉식(RF) 교통카드를 모바일 휴대폰 상에서 구현한 것으로, USIM에 교통카드 칩과 애플릿을 탑재하고 NFC와 안테나를 이용하여 거래하도록 구성되며, 현재 모바일 티머니 가입자가 450만 명이고, 월 Active User는 120만 명의 규모이다.
국내외에서 스마트폰의 NFC 통신을 이용해 교통카드 기능을 수행하기 위해서는, 보안상의 이유로 USIM의 SE(Secure Element)를 통해서만 NFC 터미널과 통신이 가능하다.
전술한 바와 같이 모바일 교통카드와 관련된 선행특허로는, 대한민국 공개특허 제2012-112927호(NFC 휴대단말기를 이용한 신용카드 결제 시스템 및 그 방법) 외에 다수의 선행특허들이 개시된바 있다.
그러나, 종래 USIM(SE) 기반의 교통카드는, USIM 생산 주체가 통신사이기 때문에, 고객의 경우 통신사 변경시 새로운 USIM을 발급받아야하고, 사업자의 경우 모바일 교통카드 앱(App) 개발시 통신사에 의존성이 높은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, HCE(Host Card Emulation) 기능을 통해 스마트폰 어플리케이션이 NFC 터미널과 통신을 수행함으로써, 종래의 물리적인 NFC 카드를 소프트웨어적인 어플리케이션으로 대체하는데 그 목적이 있다.
구체적으로 본 발명의 목적은, USIM의 SE(Secure Element)를 통해서만 NFC 터미널과 통신이 가능했던 종래의 교통카드 결제 프로세스를, HCE(Host Card Emulation)를 통해 에뮬레이트(emulate)된 NFC카드를 통해 수행함으로써, SE 없이 교통카드 결제가 가능하게 하여 통신사 변경시 새로운 USIM을 발급하는 불편함을 미연에 방지하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명의 목적은, USIM 없이 HCE(Host Card Emulation)를 통해 에뮬레이트(emulate)된 NFC카드를 통해 수행함으로써, 사업자가 통신사별로 상이한 교통카드 앱(App)을 중복해서 개발하던 것을, 단일 교통카드 앱(App)으로 대체할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템은, HCE(Host Card Emulation) 기능을 활성화(emulate)하여 물리적 NFC 카드가 구비된 것으로 인식하여 단말기의 NFC 기능을 활성화 시키고, NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신하는 스마트폰; 및 암호화 키(Working Key)를 통해 암호화된 교통카드 애플릿 정보를 스마트폰 식별번호와 대응하도록 저장 및 관리하고, 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 스마트폰으로 전송하며, 스마트폰으로부터 갱신된 충전금액을 수신하는 경우, 스마트폰 식별번호와 대응하도록 기 저장된 충전금액을 갱신하는 운영서버;를 포함한다.
또한, 스마트폰은, 운영서버로부터 수신한 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 설치하여 상기 HCE 기능의 활성화를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 스마트폰은, 금액조회 요청신호를 입력받는 경우, 입력받은 금액조회 요청신호를 운영서버로 전송하고, 운영서버로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
또한, 스마트폰은, 금액충전 요청신호를 입력받는 경우, 은행사 또는 카드사로부터 금액충전 요청신호와 대응하는 금액의 결제 프로세스를 수행한 이후, 은행사 또는 카드사로부터 수신한 충전결제 완료신호를 운영서버로 전송하고, 운영서버로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 운영서버는, 스마트폰으로부터 금액충전 요청신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액 정보를 스마트폰으로 전송하고, 스마트폰으로부터 충전결제 완료신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액에 충전결제 완료신호에 포함된 금액을 가합하여 갱신한 충전금액 정보를 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
한편, 전술한 시스템을 기반으로 하는 본 발명의 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법은, 스마트폰이 어플리케이션을 구동하여 HCE(Host Card Emulation) 기능을 실행하는 (a) 단계; 스마트폰이 교통카드 결제를 위해 NFC 기능을 활성화시키는 (b) 단계; 스마트폰이 NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는지 여부를 판단하는 (c) 단계; (c) 단계의 판단결과, 결제정보가 독출된 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신하는 (d) 단계; 스마트폰이 갱신된 충전금액을 운영서버로 전송하는 (e) 단계; 및 운영서버가 기 저장된 충전금액을 갱신하는 (f) 단계;를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, HCE(Host Card Emulation) 기능을 통해 스마트폰 어플리케이션이 NFC 터미널과 통신을 수행함으로써, 종래의 물리적인 NFC 카드를 소프트웨어적인 어플리케이션으로 대체하는 효과가 있다.
구체적으로 본 발명에 따르면, USIM의 SE(Secure Element)를 통해서만 NFC 터미널과 통신이 가능했던 종래의 교통카드 결제 프로세스를, HCE(Host Card Emulation)를 통해 에뮬레이트(emulate)된 NFC카드를 통해 수행함으로써, SE 없이 교통카드 결제가 가능하게 하여 통신사 변경시 새로운 USIM을 발급하는 불편함을 미연에 방지하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, USIM 없이 HCE(Host Card Emulation)를 통해 에뮬레이트(emulate)된 NFC카드를 통해 수행함으로써, 사업자가 통신사별로 상이한 교통카드 앱(App)을 중복해서 개발하던 것을, 단일 교통카드 앱(App)으로 대체할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템의 스마트폰이 수행하는 조회/충전 프로세스를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법의 제S10단계 이전과정을 도시한 순서도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템(S)은, 기 설치된 어플리케이션에 의해 HCE 및 NFC 기능을 수행하는 스마트폰(10) 및 운영서버(20)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 그 구체적인 언급을 생략하겠으나, 본 발명에 따른 교통카드 결제는 선불카드 또는 후불카드 결제를 포함하며, 스마트폰(10)에는 HCE(Host Card Emulation)을 통해 NFC 기능을 활성화 시키는 어플리케이션이 설치되어 있고, HSM(Hardware Security Module) 기반의 단말기 점유인증에 의해 결제 프로세스가 수행되는 것으로 이해함이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템(S)의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.
구체적으로, 스마트폰(10)은 운영서버(20)로부터 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 수신하여 저장 및 관리하되, 사용자의 조작에 의해 어플리케이션이 구동되는 경우, HCE(Host Card Emulation) 기능을 활성화(emulate)하여 물리적 NFC 카드가 구비된 것으로 인식하여 단말기의 NFC 기능을 활성화 시키고, NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신한다.
이때, 스마트폰(10)은 기 설정된 주기마다 운영서버(20)와 접속되어 갱신된 충전금액을 업로드한다.
한편, 운영서버(20)는 암호화 키(Working Key)를 통해 암호화된 교통카드 애플릿 정보를 스마트폰 식별번호와 대응하도록 저장 및 관리하고, 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 스마트폰(10)으로 전송하며, 스마트폰(10)으로부터 갱신된 충전금액을 수신하는 경우, 스마트폰 식별번호와 대응하도록 기 저장된 충전금액을 갱신한다.
또한, 운영서버(20)는 스마트폰(10)으로부터 금액충전 요청신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액 정보를 스마트폰(10)으로 전송하고, 스마트폰(10)으로부터 충전결제 완료신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액에 충전결제 완료신호에 포함된 금액을 가합하여 갱신한 충전금액 정보를 스마트폰(10)으로 전송한다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템(S)의 스마트폰이 수행하는 조회/충전 프로세스에 대해 살피면 아래와 같다.
또한, 스마트폰(10)은 사용자의 조작에 의해 금액조회 요청신호를 입력받는 경우, 입력받은 금액조회 요청신호를 운영서버(20)로 전송하고, 운영서버(20)로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이 한다.
또한, 스마트폰(10)은 사용자의 조작에 의해 금액충전 요청신호를 입력받는 경우, 은행사 또는 카드사로부터 금액충전 요청신호와 대응하는 금액의 결제 프로세스를 수행한 이후, 은행사 또는 카드사로부터 수신한 충전결제 완료신호를 운영서버(20)로 전송하고, 운영서버(20)로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이 한다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, 스마트폰(10)이 어플리케이션을 구동하여 HCE(Host Card Emulation) 기능을 실행한다(S10).
이어서, 스마트폰(10)이 교통카드 결제를 위해 NFC 기능을 활성화시킨다(S20).
뒤이어, 스마트폰(10)이 NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는지 여부를 판단한다(S30).
제S30단계의 판단결과, 결제정보가 독출된 경우, 스마트폰(10)이 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신한다(S40).
이어서, 스마트폰(10)이 갱신된 충전금액을 운영서버(20)로 전송한다(S50).
그리고, 운영서버(20)가 기 저장된 충전금액을 갱신한다(S60).
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법의 제S10단계 이전과정에 대해 살피면 아래와 같다.
제S10단계 이전에, 스마트폰(10)이 운영서버(20)로부터 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 수신하여 설치한다(S70).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템
10: 스마트폰 20: 운영서버

Claims (6)

  1. HCE(Host Card Emulation) 기능을 활성화(emulate)하여 물리적 NFC 카드가 구비된 것으로 인식하여 단말기의 NFC 기능을 활성화 시키고, NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신하는 스마트폰; 및
    암호화 키(Working Key)를 통해 암호화된 교통카드 애플릿 정보를 스마트폰 식별번호와 대응하도록 저장 및 관리하고, 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 스마트폰으로 전송하며, 스마트폰으로부터 갱신된 충전금액을 수신하는 경우, 스마트폰 식별번호와 대응하도록 기 저장된 충전금액을 갱신하는 운영서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트폰은,
    상기 운영서버로부터 수신한 라이브러리 형태의 교통카드 애플릿을 설치하여 상기 HCE 기능의 활성화를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트폰은,
    금액조회 요청신호를 입력받는 경우, 입력받은 금액조회 요청신호를 운영서버로 전송하고, 운영서버로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스마트폰은,
    금액충전 요청신호를 입력받는 경우, 은행사 또는 카드사로부터 금액충전 요청신호와 대응하는 금액의 결제 프로세스를 수행한 이후, 은행사 또는 카드사로부터 수신한 충전결제 완료신호를 운영서버로 전송하고, 운영서버로부터 갱신된 충전금액 정보를 수신하여 기 저장된 충전금액을 갱신하며, 갱신된 충전금액을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 운영서버는,
    상기 스마트폰으로부터 금액충전 요청신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액 정보를 스마트폰으로 전송하고, 스마트폰으로부터 충전결제 완료신호를 수신하는 경우, 기 저장된 충전금액에 충전결제 완료신호에 포함된 금액을 가합하여 갱신한 충전금액 정보를 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 시스템.
  6. (a) 스마트폰이 어플리케이션을 구동하여 HCE(Host Card Emulation) 기능을 실행하는 단계;
    (b) 스마트폰이 교통카드 결제를 위해 NFC 기능을 활성화시키는 단계;
    (c) 스마트폰이 NFC 태깅에 의해 결제단말기로부터 결제정보를 독출하는지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 결제정보가 독출된 경우, 기 저장된 충전금액에서 결제정보에 포함된 금액을 차감하여 충전금액을 갱신하는 단계;
    (e) 스마트폰이 갱신된 충전금액을 운영서버로 전송하는 단계; 및
    (f) 운영서버가 기 저장된 충전금액을 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 HCE 기반의 교통카드 결제 방법.
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