用于登记预给定区域中的用户的方法和实现该方法的系统与流程

1.本发明涉及一种用于登记预给定区域中的用户的方法以及一种用于实现该方法的系统。用户在预给定区域中的登记尤其可以应用在：
2.‑
参加文化和娱乐活动时，
3.‑
用于使用无线移动设备来支付行程的系统中，例如用于组织地铁乘客的通过和行程的支付，其中，通过自动封锁装置或者没有自动封锁装置，
4.‑
没有分配座位或具有分配座位的公共交通工具的乘客，
5.‑
驾驶员，所述驾驶员对需支付的到市中心的驶入进行支付或者获得对共享车辆的访问并付费，
6.‑
收费道路的使用，该收费道路具有现场收费站，该收费站是具有通过装置的系统的形式，或者支付系统中，该支付系统是不封锁道路的系统的形式，用于机动车在道路上驶过，例如用于调节载重车驶过该道路的栅栏，以及
7.‑
利用已经支付的票证访问区域、例如具有障碍保护或自动封锁通道的停车场的情况。
8.上述情况仅是示例，并且本发明的范围不限于此。


背景技术：

9.us 2016/055697 a1公开了一种系统，该系统设置为用于对人员进入预给定区域进行检控并且包括大门，该大门封锁通向住宅区或关闭的居住区的入口。在另一使用变型方案中，该系统是用于公共交通的系统，例如用于地铁的入口，其中，通常针对支付进行一些形式的通行检控，并且可以在例如音乐厅、体育场等地点使用。该系统可以包括移动终端用户设备，其中集成有用于与诸如蓝牙信标、ibeacons、wlan访问点等的信标交换信息的访问控制应用，以及用于检控进入预给定区域的区域计算机。每个区域计算机可以与位于访问控制区域中的另一计算机连接。该系统可以包括任何数量的信标和区域计算机，取决于在控制对预给定区域的访问时需要同时处理用户的信号的数量。
10.已知用于执行自动支付交通系统中的行程的方法(us 2017/046681)，该方法包括将具有无线接口的本地计算机布置在交通工具上，该无线接口在利用安装在该设备上的应用对移动用户设备进行无线检测的区域中起作用。用户设备的无线检测的区域至少达到交通工具的边界。该方法还包括以下步骤，在该步骤中确定第一用户设备位于交通工具旁边，并且随后借助于无线接口向安装在第一用户设备上的移动应用发送交通工具的辨识符。所获得的辨识符在移动应用的用户界面上示出。在随后的步骤中，从移动应用接收以下消息：交通工具的辨识符被选择用于登记在该交通工具中的第一用户设备。在第一位置处使用关于登记的消息，并且该消息包括第一用户设备的唯一的第一辨识符和关于第一位置的数据。在随后的步骤中，确定第一用户设备在交通工具中，并且这通过在从第一位置转换到第二位置期间周期性地问询第一用户设备来实现。在接下来的步骤中，如果交通工具处于第二位置或在第二位置附近，则确定第一用户设备已经离开交通工具，因为其不再在无线检
测区域的边界内被检测到。在最后的步骤中，基于第一位置和第二位置创建针对第一用户设备的用户的行程支付。
11.还考虑这样的实施方式，其中，在交通工具开始运动之后，即在第一位置和第二位置之间，已经检测移动用户设备。在这种情况下，在行程之后，将关于延迟登记的附加消息发送到用户设备和/或发送到控制装置。
12.由现有技术已知的用于登记预给定区域中的用户的方法不确保这样的登记的可靠性并且也仅匹配于确定的运输方式，例如地铁或公共汽车。因此，需要一种有效且可靠的方法登记预给定区域中的用户，并且需要一种系统来实现该方法而没有现有技术的缺点。


技术实现要素：

13.本发明解决了提高用户在预给定区域中的登记的有效性和可靠性的技术任务。在特定实施方式中，本发明解决以下任务：提高用于登记然后支付乘客在公共客运交通中行程的票证系统的功能的有效性和可靠性，并且通过消除行程资金的未授权销账解决机动车辆驾驶员在收费道路上的行程的支付，增加移动应用的作用半径，加快售票过程，以及加快通过，从而提供了新的检控支付正确性和方便用户的方法。
14.根据本发明设置，用户配备有用户的移动设备，在所述移动设备上安装移动用户应用(下面称为应用)。用户的移动设备尤其应理解为智能手机、平板电脑或具有处理器、内部存储器和通过无线的无线电信道建立通信的能力的任意可携带设备，以及具有预安装在移动设备上的apple ios、android、windows、blackberry等类型的操作系统。
15.由现有技术已知的用于登记预给定区域中的用户的系统以使用令牌为前提，令牌的作用半径和功能强烈受限。在本发明中移动设备的使用使得与令牌相比用户的移动设备的作用半径能够扩大。
16.安装在移动设备上的应用构型为用于匹配于与各种支付和/或登记系统的运行。因此，例如在机动车行驶经过不同州的收费道路时，用户仅具有一个带有预安装应用的移动设备是足够的。票证的签发和其后续的填充自动进行，而与每个特定州的登记和支付的特殊性无关。
17.根据本发明，预给定区域应理解为用户通过至少一个入口区域访问的任何被限界的区域。在此，用户停留在预给定区域中的前提是检控用户在预给定区域中的位置和/或对于在预给定区域中提供服务和/或文化和娱乐活动进行支付。例如，预给定区域可以被定义为：办公室建筑物、博物馆、展览、剧院和其他音乐会和娱乐中心、交通工具的行程路线在站点之间的区段、确定的费率区间的交通工具的行程路线的区段、交通工具的乘客舱、收费道路的至少一个区段。
18.在本发明的实施方式之一中，如果预给定区域是公共客运交通系统中的交通工具的乘客舱，则预给定区域可以包括整个乘客舱和先前确定的座位作为附加预给定区域或者包括两个区域的组合。
19.根据本发明的方法包括以下步骤：
20.‑
在将应用安装在移动设备上期间或者之后，由中央服务器或者本地计算机发送包括第一密钥的第一数据包；
21.‑
当用户的带有所安装应用的移动设备到达到预给定区域的入口区域中时，通过
无线连接向应用发送第二数据包，该第二数据包包括对于本地计算机已知的第二密钥，其中，第二数据包的发送借助至少一个具有定向天线的收发设备进行，该收发设备形成入口区域；
22.‑
从用户的带有所安装应用的移动设备通过至少一个收发设备向本地计算机发送第三数据包，该第三数据包包括关于第一密钥和第二密钥、用户的移动设备的辨识符的数据和/或sim卡的辨识数据；
23.‑
基于存在的第一密钥和第二密钥，在应用中创建包括可填充的至少一个第一数字容器的票证，该票证存储在用户的移动设备上，在本地计算机中创建包括第三数据包的、可填充的至少一个第二数字容器，并且该第二数字容器存储在本地计算机中。
24.重要的是，与票证关联的信息独立地存储在彼此独立的设备中的两个数字容器中。由此可以防止与用户在预给定区域中的位置的事实以及与后续支付有关的篡改的可能性。
25.本地计算机和/或中央服务器是共同分配的计算机系统的一个示例，包括中央处理器、系统存储器和包括各种系统组件(尤其是信息载体)的系统总线。本地计算机和中央服务器配置为用于在网络环境中工作。网络连接借助有线和/或无线连接的接口来建立。本地计算机配置为用于周期性地与位于预给定区域外的中央服务器连接。
26.在用户的移动设备相继地位于多个预给定区域中的情况下，从中央服务器或本地计算机向移动设备发送转换密钥。当移动设备进入第一预给定区域和每个后续的预给定区域的入口区域时，执行以下附加步骤：
27.i.移动设备用转换密钥补充第一数字容器，并将用转换密钥补充的第三数据包发送到本地计算机；或
28.ii.如果本地计算机未从用户的移动设备获得应答，或者如果用户的移动设备在预确定时间段内未从本地计算机获得信号，或者响应于本地计算机的指令移动设备关闭现有的第一数字容器，并且创建新的第一数字容器，在该新的第一数字容器中，第一密钥由转换密钥替换或者转换密钥与第一密钥共同使用，用新的第一数字容器补充票证，并且将具有新的第一数字容器的第三数据包发送到本地计算机，
29.其中，本地计算机使用所获得的第三数据包来创建新的第二数字容器。
30.在本发明的实施方式之一中，在根据本发明的方法中附加地设置，在通过本地计算机获得第三数据包之后通过本地计算机执行所获得数据的验证。在确认所获得的第三数据包数据的可信度的情况下，在本地计算机与用户的带有所安装应用的移动设备之间配置无线连接信道。通过所配置的信道，由本地计算机向用户的移动设备发送包括第三密钥的第四数据包。在获得第四数据包之后，将关于第三密钥的数据补充给在用户的移动设备上的应用中创建的第一数字容器，将经补充的第一数字容器存储在用户的移动设备上的票证中，并且将第五数据包发送到本地计算机，所述第五数据包至少包括来自移动设备的关于第一数字容器的辨识符的数据，其中，将关于第一数字容器的辨识符的数据也存储在第二数字容器中。
31.对从移动设备获得的数据的验证以及从本地计算机发送第三密钥附加地提高了本发明的方法对登记预给定区域中的用户时的错误以及随后的篡改扣费的保护。
32.在本发明的实施方式之一中设置，预给定区域的至少一个入口区域设有通过装
置。在此，在通过本地计算机获得第五数据包之后，在本地计算机中产生用于打开通过装置的信号并且发送所产生的用于打开通过装置的信号。
33.在本发明的实施方式之一中设置，在用户停留在预给定区域期间，在本地计算机与用户的移动设备之间和/或在用户的移动设备与位于用户的移动设备的接收区域中的预给定区域中的其他用户的其他移动设备之间进行附加数据的交换，并且将附加数据存储在分别在用户的移动设备上和本地计算机中的第一数字容器和第二数字容器中。在实施方式之一中还设置，附加数据的交换周期性地进行。在此还设置，第一和/或第二数字容器配置为用于不仅针对具体的用户而且针对所有处于交通工具中并且具有所安装应用的移动设备的用户存储关于由本地计算机发送的所有事件的数据。在本发明的一个特定实施方式中，数据作为区块链存储在第一数字容器和第二数字容器中，该区块链根据包含信息的数据块的不间断串行链的确定规则构建。
34.附加数据的交换和其存储对于用户在公共客运交通中或在收费道路的区段上的行程是特别重要的。也就是说，在这样的情况下，当针对停留的支付与停留时间和/或行程路线的长度直接相关时，可以跟踪用户在预给定区域中的停留。存储交通工具的所有用户的数据的事实增加了存储在数字容器中的数据的可信度，并且因此增加了行程支付结算的准确性。独立地创建和存储包括至少一个数字容器的票证以及两个地点处的第二数字容器(即，将数字容器双重地存储在移动设备和本地计算机上)使得能够排除未经授权地改变票证/容器的数据(其结果是，恶意的非法操作或者用于支付行程的系统中的干扰)的可能性。通过首先由应用在完成票证的创建之后将该票证存储在移动设备中，以及其次根据从具有应用的移动设备接收的信号在本地计算机上独立地构造票证的数据作为第二数字容器，来实现对票证的双重验证。与本地计算机和具有该应用的移动设备分开地将关于票证的数据作为至少一个数字容器传输给中央服务器使得能够随后在中央服务器中将获得的票证相互比较。
35.在本发明的一个特定实施方式中设置，如果满足以下条件中的至少一个，则关闭第一数字容器和第二数字容器：
36.‑
本地计算机未从移动设备获得应答；
37.‑
用户的移动设备在预确定时间内未从本地计算机获得信号；
38.‑
用户连同用户的移动设备第二次穿越入口区域；
39.‑
用户的移动设备处于跟随预给定区域中的行程路线的交通工具中，在交通工具的常规站点处打开门之前，响应于本地计算机的指令，其中，在这种情况下，响应于本地计算机的指令在门关闭之后再次打开第一数字容器和第二数字容器，或者现有的第一数字容器和第二数字容器保持关闭并且打开新的第一数字容器和第二数字容器，
40.‑
响应于本地计算机的指令。
41.在根据本发明的方法中，由于严格地控制关闭第一数字容器和第二数字容器的步骤，并取决于一系列条件，排除了收取比用户停留在预给定区域中的费用更高的费用的可能性。也重要的是，同步地进行第一数字容器和第二数字容器的关闭以及在需要时的重复打开，也就是说，在满足至少多个上述条件之后。由此在系统的两个不同部分中、在移动设备和本地计算机中存储数据集，该数据集包括移动设备和本地计算机的公共信息。
42.在本发明的一个特定实施方式中，如果预给定区域是交通工具的行程路线或者收
费道路的区段，则当交通工具沿着行程路线经过站点时或者在收费道路的区段的据点处进行附加数据的交换，其中，第一和/或第二数字容器附加地包括与用户进入预给定区域和/或与用户在预给定区域中的位置相关的事件记录。
43.当用户是具有位置预留的交通工具的乘客时，遵循预给定区域中的行程路线的交通工具的乘客舱的预给定区域以及乘客舱包括附加预给定区域，该附加预给定区域借助于具有定向天线的附加收发设备形成，其中，附加预给定区域被限界到座位，并且关于具有移动应用的用户在附加预给定区域内的位置的信息存储在第一数字容器和第二数字容器中。由此，在根据本发明的方法中提出的决策能够扩展到乘客运输的情况，其中除了登记行程路线上的交通工具中的乘客位于预给定区域中的事实之外，还需要登记在具体座位上的行程的事实。
44.在本发明的实施方式之一中，入口区域可以包括第一入口区域和第二入口区域。例如在收费道路的情况下，当收费道路上的行驶支付点的驶入区域是第一入口区域，而所选择的检查点(用户通过该检查点到达收费道路)是第二入口区域时，可以实现该实施方式。在此，将具有第二密钥的第二数据包以两个包的形式发送到移动设备，所述两个包中的每一个包括第二密钥的一部分，其中，当移动设备到达第一入口区域中时，将第二数据包的第一部分发送到移动设备，该第一部分包括第二密钥的第一部分，并且随后当移动设备到达第二入口区域中时，发送第二数据包的第二部分，该第二部分包括第二密钥的第二部分，其中，第一和第二入口区域布置为使得靠近入口区域的移动设备首先到达第一入口区域中并且随后到达第二入口区域中。在这种情况下，机动车中的试图驶过收费道路的所选择区段的用户可以不受阻碍地驶入他所希望的区段，并且在此实际上不会降低机动车的速度，这是因为用户的登记的所有步骤都自动地在没有操作者协作的情况下进行。根据本发明的解决方案能够再次提高收费道路驶入点的通过能力，这些驶入点是入口区域。
45.在本发明的一个特定实施方式中，其具有两个具有定向天线的收发设备，入口区域通过收发设备的定向天线的射束的交叠形成，以形成三维入口区域，其中，每个射束通过相应定向天线的方向图的相应波瓣来预给定。由此可以形成严格限界的三维入口区域，这例如在用户经过地铁的自动封锁装置的情况下或者在机动车在驶入点处经过确定的检查点驶入收费道路的情况下是重要的。
46.此外，在本发明的一个特定实施方式中，在完成第一数字容器的形成之后，移动设备将第一数字容器的内容发送到中央服务器。此外，第二数字容器的内容可以在第二数字容器的形成完成之后附加地从预给定区域的本地计算机发送到中央服务器，其中，第一数字容器和第二数字容器的内容从移动设备并且相应地从本地计算机彼此独立地发送到中央服务器。以这种方式，可以独立地在中央服务器中将用户的票证中所包含的第一数字容器与来自本地计算机的第二数字容器的内容进行比较，即，可以对票证数据的正确性和完整性进行附加的独立检验。
47.上述根据本发明的方法借助于用于登记预给定区域中的用户位置的系统来实现，其中，预给定区域包括至少一个入口区域。本发明的系统包括：中央服务器、本地计算机、具有定向天线的至少一个收发设备和用户的移动设备，该收发设备布置在入口区域中并形成入口区域，其中，该至少一个收发设备通过连接部与本地计算机连接，用户的移动设备具有预安装在其上的移动用户应用。
48.中央服务器通过连接信道与移动设备连接，以便将包括第一密钥的第一数据包发送到移动设备，并且中央服务器配置为用于建立与本地计算机的连接。第一数据包的发送在应用安装在移动设备上期间或之后进行。具有定向天线的收发设备配置为用于将包括对于本地计算机已知的第二密钥的第二数据包发送到应用，并且通过无线传输信道从移动设备的应用接收第三数据包。第三数据包包括关于第一密钥和第二密钥、用户的移动设备的辨识符的数据和/或sim卡的辨识数据。在此，在获得第一密钥和第二密钥之后，用户的移动应用可以创建具有可填充的至少一个第一数字容器的票证，并且将该票证存储在用户的移动设备上。本地计算机配置为用于创建包括第三数据包的、可填充的至少一个第二数字容器，并且将第二数字容器存储在本地计算机中。
49.在该系统的一个特定实施方式中，收发设备包括处理器、存储器单元、馈送单元和接收定向收发天线。
50.下面在本发明的详细描述中参照附图阐述根据本发明的方法和系统的其他方面。
附图说明
51.下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明：
52.图1示出了用于登记预给定区域中的用户的根据本发明系统的基本组件；
53.图2示出了借助于两个具有定向天线的收发设备来形成入口区域；
54.图3示出了根据本发明的用于登记预给定区域中的用户的方法的基本步骤；
55.图4示出了本发明方法的附加步骤，这些附加步骤与向用户提供第三密钥相关；
56.图5示出了到收费道路的区段上的敞开式通行(a)和具有障碍物(b)的通行的情况下根据本发明的系统的部件的布置，其中，第二密钥部分地通过相应的具有定向天线的收发设备来发送。
具体实施方式
57.以下所示的特定实施方式是为了让本领域技术人员更充分地理解本发明构思，而并不以任何方式限制本发明的所有可能的实施方式。
58.如图1所示，根据本发明的系统包括以下基本部件：中央服务器50、本地计算机40、至少一个具有定向天线30的收发设备以及用户的移动设备10，该移动设备具有安装在其上的应用。
59.中央服务器50配置为用于与用户的所有移动设备10以及属于系统的所有本地计算机40连接，这包括移动设备10和本地计算机40配置在与中央服务器50连接的模式中的情况。移动设备10与中央服务器50的直接连接通过连接15来实现，其中，移动设备10连接到因特网。
60.本地计算机40与预给定区域70连接，并且设置为用于：处理所有信号；创建第二数字容器，随后将从移动设备10获得的数据存储在第二数字容器中；在与移动设备10周期性或持续连接的情况下验证所获得数据；从移动设备10获得带有消息的信号；以及向移动设备10发送带有消息的信号，所述移动设备在给定时刻处于在预给定区域70中并且在与中央服务器50周期性或持续的连接中。此外，本地计算机40设置为用于：将包括第三密钥的第三数据包发送到应用，并且随后将第三数据包存储在第二数字容器中；获得信号，该信号带有
关于票证中所包含的第一数字容器的信息，所述第一数字容器由用户的移动设备中的应用创建；管理所有事件记录，例如所销售的票证、检控人员的检控、系统故障等；并且给中央服务器发送通知。此外，本地计算机40配置为用于通过执行收发设备的内部诊断并且通过执行从进行监控的收发设备获得信息的功能测试来检验整个系统的功能能力，该进行监控的收发设备是多个收发设备30中的一个，其构型为用于检验多个收发设备的天线的功能能力。此外，本地计算机配置为用于在其移动或固定设备的显示器上向预给定区域的操作者显示服务信息。本地计算机40的上述特征可以根据本发明的在说明书或权利要求中示出的实施方式彼此组合。
61.本地计算机通过连接45或者有线地或者无线地尤其借助因特网与中央服务器50连接。如图1所示，每个本地计算机40与相应的预先确定的预给定区域70连接。这种预给定区域70可以是办公楼或用于参观诸如博物馆、音乐会等的文化和娱乐活动的区域。预给定区域70还包括交通工具的行程路线在站点之间的区段、确定的费率区间的交通工具的行程路线的区段以及收费道路的区段、停车区等。这种预给定区域可以是交通工具的乘客舱，其中，可以设置，预给定区域包括整个乘客舱以及预先确定的座位作为附加预给定区域或者作为两个区域的组合。
62.在客运交通工具内的或在交通工具的行程路线内的预给定区域70的一个特定实施方式中，本地计算机40布置在交通工具中。用户通过至少一个入口区域20进入到预给定区域70中。在图1中示出了具有两个入口区域20的情况。
63.配备有移动设备10的用户将应用安装在移动设备10上，其方式例如是，该用户从中央服务器50或本地计算机40下载应用。当从本地计算机40下载应用时，通过连接14在移动设备10和本地计算机40之间建立连接。当移动设备到达入口区域20中时，可以激活移动设备10的应用，该入口区域确定为用于获得第二密钥；在入口区域之外，应用不能被激活用于获得第二密钥。在一个特定实施方式中，移动设备10的应用包括：用于给用户的消息的永久存储器，和用于创建消息的临时存储器，在该临时存储器中保存等待向中央服务器50发送的消息；以及统一的计算系统形式的临时存储器，其用于预留资金，即金钱、行程、虚拟单位等，该系统将其用作用于计算给定区域的费率和行程的单位。
64.作为移动设备10，例如可以使用智能电话、平板电脑或具有处理器、内部存储器和能够经由无线的无线电信道实现通信的能力的任何便携式设备。在安装应用期间或者在安装在移动设备10上之后，发送包括第一密钥的第一数据包。第一密钥基本上是用户的给定移动设备上的应用的自身的密钥。在一个特定实施方式中，第一密钥可以具有用于激活应用的密钥的作用。同样在本发明的一个特定实施方式中，可以设置第一密钥的周期性更新，所述更新通过移动设备10从中央服务器50获得。
65.在将应用安装在移动设备10上并且获得第一数据包之后，用户获得通过至少一个入口区域20到达预给定区域70中的可能性。例如，在客运交通工具的情况下，入口区域20布置在交通工具的入口处或者在地铁的情况下布置在站台的入口处。
66.每个入口区域20由至少一个具有定向天线的收发设备30形成。虽然图1示出了具有两个入口区域20的变型方案，但是也可以存在一个或多于两个的入口区域20。每个收发设备30通过连接34有线或无线地与相应的本地计算机40连接。定向天线的辐射和接收区域由具有方向图的射束来表示，该方向图具有波瓣的形式。定向天线的方向图的波瓣形成来
自收发设备30的信号的接收区域，其中，入口区域以虚拟频带的形式形成，在该虚拟频带中移动设备10从收发设备30接收信号，所述信号包括不可变数据、尤其是收发设备的辨识符以及可变数据。在此，可变数据包括第二密钥、交通工具的站点的辨识符和附加的可变数据。根据考虑各种因素的算法，针对每个票证或票证组单独地形成附加的可变数据。还设置在使用模式下经由无线通道周期性地更新算法的可能性，这对于确保系统运行的安全性是必要的。由收发设备30产生并由本地计算机40检控的可变数据的存在使得能够在预给定区域70中执行主要的防故障保护(例如防止资金的未授权销账)并且是整个系统的安全因素。
67.如图2所示，在使用两个或更多个具有定向天线的收发设备30的情况下，由于定向天线的射束的交叠，入口区域20三维地构造。在此，具有形成入口区域的定向天线的收发设备30中的每一个配置为用于发送数据组，所述数据组对于所有天线是唯一的或者包括关于具体的入口区域的辨识符和/或形成入口区域20的至少一个收发设备的辨识符的信息。在一个优选实施方式中，收发设备30包括处理器、存储单元、馈送单元和收发天线。
68.在本发明的一个特定实施方式中，具有定向天线的收发设备30或者具有定向天线的多个收发设备30可以布置在入口区域的两个横向侧上或上方，例如布置在交通工具内部的门上方或者布置在自动封锁装置的侧壁上或者例如布置在收费道路上的用于通行的支付点的横栏上。如果需要，可以将形成入口区域20的多个收发设备30结合成收发设备30群组。在客运交通工具中，这种收发设备30群组可以构造为客运交通工具的入口上方的门嵌板。
69.在交通工具的情况下，三维入口区域在外侧由与交通工具的乘客舱中的入口线重合的线或者由收费道路上的用于通行的支付点的边界线来限界，并且延伸到交通工具的乘客舱的内部或者收费道路上的用于通行的支付点内部。这在用户的移动设备所处的高度可能不同的情况下尤其重要。
70.通过定向天线的相应布置和定向，三维入口区域的尺寸和位置被严格地限定并且位于预先确定的边界内，例如地铁中的自动封锁装置的侧壁的边界内或者在收费道路的区段上的驶入点的检查点内。通过定向天线彼此间的布置形成同样类型的信号接收区域，显著提高了确定接收距离的精度，实现了用户的不同移动设备的信号平面的统一。由于仅能够在定向天线的方向图的波瓣的交叠区域中获得所需的接收特性，所以三维入口区域的这种形成使得能够以高的可靠性确定用户的位置。当移动设备到达定向天线的方向图的波瓣的交叠区域中时，设置，在确认所有具有指向入口区域20的天线的收发设备30通过连接13获得信号的情况下，建立移动设备10与本地计算机40的连接。
71.当移动设备到达入口区域30中时，用户的移动设备10通过连接13从形成入口区域20的收发设备30获得包括第二密钥的第二数据包。附加地，收发设备配置为用于向移动设备10发送收发设备自身的辨识符。移动设备10配置为用于利用定向天线经由无线连接13与收发设备连接，其中，具有小作用半径的无线连接13可以用作该无线连接，其例如具有蓝牙标准或蓝牙低能耗(ble)标准。
72.向移动设备10上的应用发送的第二密钥对于与入口区域20连接的本地计算机40是已知的。此外，本发明的一个实施方式设置，移动设备从多个收发设备30单独获得第二密钥作为统一数据，或者从每个收发设备30单独获得信号，该信号在综合体中除了收发设备30的唯一辨识符之外还发送第二密钥的全部或一部分。在本发明的一个特定实施方式中，
第二密钥由两个部分组成，其中第一部分例如在进入到交通工具的乘客舱中时发送，第二部分在坐到乘客舱中的确定座椅上时发送。
73.移动设备10上的应用反应于获得第二密钥而创建第三数据包，该第三数据包包括第一密钥和第二密钥以及移动设备10的辨识符和/或布置在移动设备10中的sim卡的辨识数据。也就是说，第三数据包包括关于第一密钥形式的所安装应用以及关于第二密钥形式的到达相应入口区域的所有信息，以及辨识具体移动设备10的信息。第三数据包借助至少一个收发设备30发送到相应的本地计算机40。
74.此外，移动设备10上的应用创建票证，所述票证具有可填充的至少一个第一数字容器。数字容器是虚拟的档案，用于在移动设备10停留在预给定区域中的持续时间期间不可删除地存储基本事件的记录。在此，创建的第一数字容器至少包括关于第一密钥和移动设备10和应用的辨识符的数据以及关于第二密钥和至少一个收发设备30的辨识符的数据。由于第一数字容器是可填充的数字容器，所以在用户停留在预给定区域的持续时间期间可以由附加数据填充第一数字容器。所创建的包含第一数字容器的票证存储在移动设备10上。
75.在移动设备10上创建票证的同时，本地计算机在获得第三数据包之后将这些数据存储在第二数字容器中。在一个优选实施方式中，将第一数字容器和第二数字容器中的数据存储为区块链，这使得能够用补充数据填充第一数字容器和第二数字容器，或者打开随后的第一数字容器和第二数字容器，由此避免可能的伪造或数据丢失。因此，包括移动设备10和本地计算机40的公共信息的数据组被存储在系统的两个独立部分中，即移动设备10和本地计算机40中。这能够提高根据本发明的系统的整体可靠性。
76.上面阐述的阶段示出了作为信息收集系统的根据本发明的系统的工作方式。这些阶段是根据本发明的方法的步骤，其在图3中作为流程图示出。因此，在步骤100中将应用安装在移动设备10上之后，移动设备10获得包括第一密钥的第一数据包。当移动设备10到达入口区域20中时，在步骤200中，移动设备10获得包括第二密钥的第二数据包。然后，在一步骤中，移动设备10创建第三数据包并将其发送到本地计算机40。此外，在步骤400中，移动设备10创建并存储包括至少一个第一数字容器的票证。此外，与步骤400并行地，在步骤500中，将第三数据包作为第二数字容器存储在本地计算机40上。
77.在图4示出的流程图中示出根据本发明的实施方式之一的方法的附加步骤，所述附加步骤提供用户在预给定区域中的位置的登记的附加可靠性以及系统的附加功能可能性，例如打开和关闭通过装置。在执行该方法的特定情况下，在图3中的步骤300之后执行的步骤310中，本地计算机40从移动设备10获得第三数据包。接下来，在步骤320中，本地计算机40执行对来自第三数据包的所有数据的验证，包括执行对应用的第二密钥的源的验证。如果在步骤330中确认来自第三数据包的所有数据的可信度，则在步骤340中，本地计算机40在本地计算机40与移动设备10之间配置第一无线连接信道14。本地计算机40通过所配置的第一信道14向移动设备10发送包括第三密钥的第四数据包。对于针对入口区域严格地限定第三数据包。如果第三数据包的数据被证明是不可信的，则在步骤370中，系统拒绝用户进入预给定区域。
78.如果移动设备10已获得第四数据包，则在步骤350中，移动设备10用关于第三密钥的数据补充第一数字容器，并将经补充的第一数字容器存储在移动设备10上的票证中。在
图3中所示的步骤400中已创建票证之后，执行方法的步骤350。附加地，在步骤360中，移动设备10向本地计算机40发送第五数据包，该五数据包包括关于更新后的第一数字容器的辨识符的数据。所获得的关于第一数字容器辨识符的数据作为对在步骤500中创建的第二数字容器的补充而被存储在本地计算机40中(图3)。由此，关于用户在预给定区域中的位置的信息(包括对于移动设备10和本地计算机40的公共信息)被存储在两个独立的装置中，即用户的移动设备10和本地计算机40。
79.在图3和图4的整个方法步骤中实现的根据本发明的系统在信息收集和检验系统的模式下工作。
80.在本发明的特定实施方式中附加地设置，通过图1所示的连接15从移动设备10向中央服务器50发送第一数字容器的内容。此外设置，从本地计算机40通过连接45向中央服务器50发送第二数字容器的内容。在此，第一数字容器和第二数字容器彼此独立地发送到中央服务器50。
81.在本发明的特定实施方式中设置，当移动设备10没有因特网连接时，在“离线”模式中由移动设备上的应用创建票证。在此，移动设备10与本地计算机40的连接通过具有小的作用半径的第一无线连接信道14来建立。或者当移动设备在“在线”模式下连接至因特网时直接通过连接15，或者通过位于无线连接14的作用区域内的其他交通工具的本地计算机，或者通过其上安装了其他用户的应用的移动设备10(这些移动设备作为链将第一数字容器的数据发送到中央服务器50)，由移动设备10将第一数字容器发送到中央服务器50。如果安装在另一用户的移动设备10上的应用也未连接到因特网，即处于“离线”模式，则该应用在下一个会话将所获得数据传输到任何连接到根据本发明的系统的交通工具的任何本地计算机40。
82.不仅本地计算机40而且收发设备30的处理器单元例如通过数据载体、如闪存卡以及通过持续的或周期性的连接经由连接45借助于有线或无线连接或在“在线”模式中获得定期的更新。
83.在本发明的特定实施方式中设置，当本地计算机40和属于预给定区域的收发设备30中的处理器在没有因特网输出端的情况下在通过连接45与中央服务器50的有线或无线连接期间获得所需的更新时，例如，通过交换有关服务wlan的信息(例如在站点处、在仓库中、或通过将信息载体连接到计算机的插头)，它们可以在与创建票证直接相关的作用下在“离线”模式下工作，并且可以在更新时在“在线”模式下、“在线会话”模式下或完全在“离线”模式下工作。通过安全地连接到交通工具上的本地计算机可以在“离线”模式下更新应用的密钥。
84.此外，本地计算机40配置为用于借助收发设备30的诊断来执行对整个系统的功能能力的检验以及对从观测收发设备30(图中未示出)获得信息的功能测试。收发设备30中的一个属于本地计算机40的收发设备被用作观测收发设备。在本发明的一个特定实施方式中，除了使用至少两个收发设备30的定向天线之外，收发设备30还设有具有环形方向图的全向接收天线(图中未示出)。全向接收天线对收发设备30的其余部分的功能进行观测，收发设备30设有该全向接收天线。
85.本地计算机配置为用于在预给定区域的操作者的显示器上显示服务信息。这种操作者例如可以是客运交通工具的驾驶员、在收费道路的区段上的通行点的操作者等等。
86.在本发明的特定实施方式中，在用户停留在预给定区域的持续时间期间，在本地计算机40与移动设备10之间提供附加数据的交换。在这样的交换过程中，附加数据相应地存储在移动设备10和本地计算机40上的第一数字容器和第二数字容器中。因此，附加数据例如可以是经过据点(例如在客运交通工具的行程路线上的站点)的事实，或者是据点(例如在收费道路的区段上的通过点)。这些事实分别作为事件记录在第一数字容器和第二数字容器中。因此，基于第一数字容器和第二数字容器中的据点记录来计算用于行程的费率或用于支付的确定。
87.通过交通工具的行程路线的据点的事实的确定，例如驶过站点，以在第一数字容器和第二数字容器中记录通知的形式实现，所述通知作为信号由本地计算机40获得，即本地计算机40在每个站点通过具有定向天线的收发设备30将具有关于在站点之后开始运动的信息的信号发送到乘客舱中，所述定向天线在这种情况下发挥中间发送站的功能，或者进行通知，收费道路的通行收费点处的入口区域已经被驶过。该消息由应用接收并且存储在移动设备10上。用于计算行程费率或用于确定扣费的行程路线基于据点(例如沿着交通工具的行程路线的站点和/或确定的费率区间的交叠点)的记录来实施。
88.在本发明的一个特定实施方式中，设置检控人员的移动应用的使用，所述移动应用(借助检验第一数字容器的辨识符、以字母和数字表示的代码或数字)执行包括至少一个第一数字容器的票证的检验，所述移动应用显示用户所在的位置，例如乘客可能没有坐在其位置的位置，显示在该交通工具上购买了多少票证等。在此，文本数据从应用的屏幕通过经由检控人员的应用和用户的应用之间的无线电信道进行的数据交换过程以及至少一个严格限定的数据包被复制，所述数据包通过用户的应用经由无线电信道发送到检控人员的应用。
89.在本发明的特定实施方式中，设置关闭第一数字容器和第二数字容器的过程，并且该过程在满足下面描述的条件中的至少一个条件时发生。
90.关闭第一数字容器和第二数字容器的条件之一是本地计算机40未从移动设备10获得应答。
91.关闭第一数字容器和第二数字容器的另一条件是移动设备10在预给定时间段内未从本地计算机40获得信号。
92.关闭第一数字容器和第二数字容器的另一条件是重复地穿越移动设备10的进入区域。在这种情况下，假设用户离开预给定区域70。
93.关闭第一数字容器和第二数字容器的另一条件是用户的移动设备处于这样的交通工具上，该交通工具的行程路线处于预给定区域内。在交通工具的常规站点处打开门之前，本地计算机40发出关闭第一数字容器和第二数字容器的指令。在关闭交通工具的门之后，本地计算机发出重新打开第一数字容器和第二数字容器的指令，或者使现有的第一数字容器和第二数字容器关闭并发出打开新的第一数字容器和第二数字容器的指令。在此，本地计算机40向移动设备10提出询问，该移动设备是否位于交通工具上。离开乘客舱的移动设备不会获得重新打开第一数字容器的指令。因此，其第一数字容器保持关闭。
94.在本发明的特定实施方式中设置，在关闭第一数字容器之后，第二密钥以及第三密钥随后都保持无效。
95.在本发明的特定实施方式中，如果交通工具的乘客舱内存在多个移动设备10，则
设置以下可能性：将关于交通工具上存在的所有设备的数据记录在第一数字容器以及相应的第二数字容器中，该第一数字容器在这些移动设备10上已经创建并且包含在票证中。在这种情况下，在移动设备10上创建的第一数字容器中，标记关于其他移动设备10的第一数字容器的辨识符的数据。还设置以下可能性：将关于其他移动设备的第一数字容器的辨识符的数据存储在本地计算机40上的第二数字容器中。
96.在本发明的一个特定实施方式中附加地设置，用户的移动设备10相继地位于多个预给定区域70中。对于在多个预设的区域70中的这种相继的存在的示例可以是交通工具沿着行程路线在相继的站点之间的运动、交通工具沿着经过多个费率区间的行程路线的运动或者用户的移动设备10到其他交通工具中的移动。
97.在这种情况下，附加地将转换密钥从中央服务器50或本地计算机40发送到用户的移动设备10。当用户的移动设备10到达第一和任何后续的预给定区域70的入口区域20中时，用转换密钥补充第一数字容器，然后移动设备10将补充有转换密钥的第三数据包发送到本地计算机40。在以下情况下，移动设备10关闭现有的第一数字容器并创建新的第一数字容器：本地计算机40未从用户的移动设备10获得应答；或者用户的移动设备10在预确定时间内未从本地计算机40获得信号；或者基于本地计算机40的指令。在创建新的第一数字容器时，第一密钥被转换密钥代替，或者转换密钥与第一密钥一起使用。
98.随后，移动设备10用新的第一数字容器补充票证，并且将具有新的第一数字容器的第三数据包发送到本地计算机40。
99.在本地计算机40获得具有新的第一数字容器的第三数据包之后，该本地计算机使用获得的第三数据包创建新的第二数字容器。
100.当用户的移动设备10到达每个后续的预给定区域70的入口区域20中时，重复上述步骤。
101.用户的移动设备10相继地停留在多个预给定区域70中的上述过程也可扩展到本发明的如下实施方式，在该实施方式中，本地计算机40对从移动设备10以第三数据包获得的数据执行验证。在这种情况下，重复所有上述步骤，但是在此移动设备10不向本地计算机发送第三数据包，而是发送第五数据包，所述第五数据包包括关于移动设备10的第一数字容器的辨识符的数据。本地计算机使用所获得的第五数据包来创建新的第二数字容器。
102.例如，在以下情况下可以实现本发明的从中央服务器50同时获得转换密钥与第一密钥的实施方式：设置有用于在交通网络中的支付行程的应用，在该交通网络中根据本发明登记用户的位置。这种交通网络应当结合不同类型的客运交通并且包括不同的预给定区域，在所述预给定区域中适用不同的费率。在这种情况下设置，与应用的安装同时地或在移动设备10上安装应用之后，用户还获得转换密钥，而不是第一密钥。获得的转换密钥还允许在该交通网络的边界内行驶期间不受阻碍地更换客运交通工具，并且相应地改变其在不同的预给定区域中的位置。在此，转换密钥的存在使得能够在整个交通系统中的运动期间在不同的客运交通工具上的各个行程期间自动地辨识用户的移动设备10。
103.如果用户没有在整个交通系统中都有效的转换票证，则可以设置，应用从本地计算机40获得属于用户在其行程路线开始时所停留的预给定区域70的转换票证。例如，在需要从一种交通工具换乘到另一种交通工具的情况下，设置存在转换密钥的必要性。如果用户需要使用针对在公共汽车上的行程而创建的票证来在地铁上行驶，则该应用可配置为用
于在从相应的交通工具的本地计算机40购买运输票证时获得的相应的转换密钥。在所列举的示例中，该交通工具是公共汽车。在客运交通系统中，可以设置仅设置在公共汽车中的行驶可能性的费率以及授权在公共汽车中和在地铁中行驶的费率。当在移动设备上安装应用时，用户选择其需要的费率，如果移动设备10的应用发送具有第一密钥和第二密钥的第三消息，则随后将该费率作为消息发送到交通工具上的本地计算机40。如果选择了费率的变型方案，在该变型方案中用户可以使用针对公共汽车创建的票证来在地铁中行驶，或者如果在客运交通系统的费率中提供了这种费率，则在公共汽车中，当通过公共汽车的本地计算机40创建票证时，同时发送第三密钥和转换密钥。因此，通过本地计算机40将转换密钥应用在作为后续交通工具的地铁上，并且对已经在公共汽车上创建的第一数字容器进行补充。
104.下面借助于通行到收费道路的区段上的示例描述根据本发明的方法的一个特定实施方式，用于第二密钥由多个部分组成的情况。该变型方案在图5中针对用于机动车的通行的未将道路封锁的系统的情况(a)示出，并且针对具有通过装置的系统的情况(b)示出。
105.在图5a中示意性地示出在具有无障碍通行的系统形式的收费道路的区段上的通行点。该通行点配备有至少一个检查点，该检查点由限界装置57形成。检查点之前的入口区域构造为第一入口区域51和第二入口区域53，它们分别通过第一和第二收发设备52和54形成。第一和第二入口区域51和53布置为使得进入相应检查点的交通工具首先到达第一入口区域51中并且随后到达第二入口区域53中。如在图5a中所示，第一入口区域构造成具有比第二入口区域53更大的尺寸并且设置为用于在驶近通行点时将数据发送到移动设备10。安装在移动设备10上的应用配置为用于在驶过第一入口区域51时从第一收发设备52获得第二密钥的第一部分。在此，如此选择第一入口区域的尺寸，使得移动设备可以在不降低速度的情况下从收发设备52获得数据并且相应地进入用于获得和发送随后的数据包的准备就绪状态。此外，在运动到由限界装置57限定的确定的检查点时，移动设备10到达第二入口区域53中，该移动设备在那里从第二收发设备54获得第二密钥的第二部分。随后，该应用在第二入口区域54中将第三数据包发送到第二收发设备54，如上所述，不同之处在于，第二密钥现在由第二密钥的第一部分和第二密钥的第二部分组成。当如上所述，紧邻通行点的相应检查点，将第三数据包发送到第二收发设备54并进一步发送到本地计算机40时，还考虑以下事实：移动设备10的发送器的容量通常显著低于第一和第二收发设备52、54的容量。由此，第一和第二入口区域51、53彼此间的方位以及其尺寸能够使得在通行点附近不降低速度地登记移动设备10的用户的位置。
106.在图5b中示意性地示出收费道路的区段的通行点，该通行点是具有通过装置的系统的形式。如在具有无障碍通行的系统的情况下那样，通行点设有由限界装置57形成的至少一个检查点。限界装置57设有通过装置58，所述通过装置配置为用于例如通过横栏来打开和关闭。检查点之前的入口区域构造为分别由第一和第二收发设备52和54形成的第一入口区域51和第二入口区域53。附加地，入口区域包括第三入口区域55，第三入口区域由第三收发设备56形成。所有收发设备52、54、56通过连接34与本地计算机40连接。在从移动设备10获得第三数据包之后，本地计算机40执行对所获得数据的验证。如果来自本地计算机40的第三数据包的关于第三收发设备56的数据是可信的，则移动设备10获得具有第三密钥的第四数据包并且如上所述创建包括第一数字容器的票证。并行地，在本地计算机40中，如上
所述创建第二数字容器。在创建移动设备10上的票证中的第一数字容器和本地计算机40中的第二数字容器之后，通过装置58打开，并且用户获得对收费道路的区段的访问。
107.同样可以设置，每个用于通行的支付点包括其具有定向天线的两个收发设备52、54，其中，收发设备的信号在每个支付点处具有其自身的、由两部分组成的第二密钥，该第二密钥严格地被确定用于该通行点并且与另一支付点的第二密钥不一致。相应于此，当移动设备10在用于通行的第一支付点处获得由两部分组成的第二密钥时，具有应用的移动设备在道路的开始处创建包括第一数字容器的票证，所述第一数字容器包括用于通行的第一支付点的第一密钥和第二密钥，并且经由无线连接将第三数据包发送到如上所述的经由有线或无线连接与本地计算机40连接的第二收发设备54。在用于通行的第一支付点的本地计算机40中，如上所述地创建第二容器。任何另外的支付点的通行可以伴随着现有第一数字容器的关闭和新的第一数字容器的创建。
108.当驶过用于通行的第二支付点时，具有应用的移动设备10获得用于通行的第二支付点的由两部分组成的第二密钥，并且经由无线连接信道14将第三数据包发送到用于通行的第二支付点的本地计算机，该第三数据包包括关于第二支付点的第一密钥和第二密钥的说明以及关于第一支付点的第二密钥(即先前的支付点)的说明。也就是说，移动设备发送包含在两个所创建的第一数字容器中的数据。
109.以这种方式，本地计算机验证每个相继的用于通行的支付点，同时收集关于用户驶过先前区域的数据，其中，该本地计算机收集包括这些说明的信号，并且以在中央服务器50上的相应第二数字容器的副本的形式将其发送到中央服务器。在此，移动设备10在穿越每个随后的支付点时关闭收费道路的先前区段的第一数字容器，并且为收费道路的当前区段打开新的第一数字容器，所述当前区段相应于所提到的支付点。通过对第二容器的辨识符或其中所包含的转移密钥进行组合，对与用户通过不同预给定区域的行程相关的第二容器进行辨识。
110.类似于上述示例，用户可以在通过自动封锁装置的系统的情况下访问地铁系统中的不同路线。
111.当在地铁中在存在自动封锁装置的情况下使用根据本发明的系统时，该系统使得能够将一系列自动封锁装置中的任一通道改变为无障碍快速通道。这通过以下方式实现：当拥有具有应用的移动设备10的用户通过时，自动地进行支付或打开票证容器，自动封锁装置被打开，并且用户在无需在自动封锁装置之前停止的情况下通过该自动封锁装置。在此，用户不必执行任何行动，而是可以根据个性化的时间费率、区间费率或路段费率根据相应交通工具的使用来进行支付的结算。
112.自动封锁装置的无阻碍通过如下实现。
113.当具有应用的移动设备10到达由收发设备30的定向天线的方向图的波瓣形成的入口区域20中时，该移动设备获得第二密钥。应用创建第三数据包，该第三数据包包括收发设备30的辨识符、第一密钥和第二密钥，并且经由无线连接14将第三数据包发送到本地计算机40。本地计算机40检验来自第三数据包的数据的可信度，以第三密钥发送第四数据包，并且如果需要，将转换密钥发送到应用。仅在存在用于地铁中的“入口”的自动封锁装置和用于“出口”的自动封锁装置时使用转换密钥，以便能够实现用户在出口处的验证和地铁出口处的自动封锁装置的打开。替代地，应用从具有定向天线收发设备30在自动的入口封锁
装置的入口区域20中获得转换密钥同时获得第二密钥，其中，该转换密钥用在来自应用的消息中，该消息通过连接13发送到收发设备30，其中，定向天线在自动出口封锁装置附近形成与入口区域20类似的区域，并且该消息被进一步发送到本地计算机40。在本地计算机40检验所获得的带有转换密钥的数据之后，产生用于打开出口的自动封锁装置的信号。
114.在地铁的出口处，应用到达出口区域，该出口区域借助具有定向天线的收发设备30类似于入口区域20地形成，并且在使用内部转换密钥的情况下获得附加的第二密钥，该内部转换密钥用于关于附加的第二密钥的消息，其中，包含该消息的信号经由无线连接信道被发送到出口区域的本地计算机40，用于识别、用于获得第三密钥、用于创建新的第一数字容器以及用于发送用于打开出口的自动封锁装置的信号。
115.当进入没有自动封锁装置的地铁时，执行与上述类似的行为，但不发送打开自动封锁装置的指令。
116.用于实现本发明的方法和系统的可能的实施方式不受上面列举的示例的限制并且基于以上内容对于本领域技术人员来说是显而易见的。