入场控制方法及系统与流程

本发明的第一目的是一种设计为安全地控制对设施的入场的方法，例如在运动或音乐赛事或任何类型的演出的环境中。本发明的第二目的是一种特别设计用于实行上述方法的系统。

背景技术：

1、目前，已知需要控制对举行各种类型赛事的设施的入场，如体育赛事、音乐会或演出。

2、不久前，通过物理票证，即纸质支持物或类似物上打印的并且设置有例如条形码或qr码的进入代码的票证，来控制对这些设施的入场。这样，在到设施的入口，一些光学读取器读取进入代码，并与经由其中存储了有效发布的进入代码的服务器通信，从而验证该进入以允许对赛事的入场。然而，这种类型的控制系统具有缺点，即没有票证的人可以通过展示有效票证的复制品，例如影印件或家用打印件来获得对赛事的入场。此外，它们不允许控制入场赛事的人员的身份，因为物理票证能够被任何人所携带。

3、此后，票证开始有电子支持。在这种情况下，观众通过网页购买票证，并下载票证，这与之前的情况类似地具有qr代码等。因此，当观众要入场该赛事时，他/她通过移动电话屏幕展示票证，使得位于到设施的入口处的读取器读取代码以允许或拒绝入场。这种入场控制系统虽然具有不需要物理售票处来购买票证的优点，但基本上等同于前一种入场控制系统。然而，与前一种情况一样，制作票证的复制品可能足以欺诈性地入场赛事。

4、为了提高安全性的目的，观众通过安装在他/她的移动电话上的特定应用来购买票证的系统也是已知的。当进行了购买时，应用生成代码，该代码包括与进行购买的移动电话直接相关的一些数据，诸如电话号码等。同时，与入口闸机通信的入场控制系统服务器以同样的方式生成代码。当观众入场赛事时，闸机检查两个代码以允许或拒绝入场。此配置的优点是所生成的代码与从其生成代码的电话唯一相关。然而，其仍然易于通过提取屏幕印象并将其发送给其他观众而做出欺诈。

5、为了防止这种欺诈，已知一种方法，在该方法中，应用计算连续版本的进入代码，其中每个进入代码具有预定的持续时间。这可以通过例如根据本领域中已知方法在代码中添加时间戳来实现。因此，例如，应用可以每20秒计算一新版本的进入代码。通过从服务器侧适当地同步计算输入代码，观众向入口闸机展示的由应用计算的代码将与在该特定时刻由服务器计算的代码相同，从而验证该进入。然而，尽管这使得观众难以复制进入代码并将其发送给其他人，但是如果他们足够快速地将进入代码发送到同时位于同一设施中另一门处的人，那么这种欺诈也不是不可能奏效的。

6、有鉴于此，在本技术领域中目前需要更安全、更难以被操纵的入场控制系统。

技术实现思路

1、本发明解决了前述问题，这归功于一种入场控制方法和系统，该入场控制方法和系统使用进入代码，所述进入代码除了依赖于由于添加时间戳而生成该进入代码的时刻之外，还依赖于生成该进入代码的位置。为了做到如此，直接依赖于生成代码的地方中(例如，在该时刻观众所在的设施的入场门旁边)存在的某些物理变量的一组符号或字符被添加到进入代码中。通过这种方式，可以确保由观众在当入场设施时展示的进入代码在同一时间和地点被票证购买和管理应用有效地计算，从而完全避免通过复制、打印或从远离设施的某个远程位置发送有效代码而做出欺诈的可能性。

2、下面描述在本发明的整个描述中使用的一些术语。

3、赛事：需要控制对某个设施的入场的任何类型的体育、音乐或艺术赛事。

4、设施：赛事在其中发生的入场受控制的物理场所，诸如体育场、剧场、音乐厅或其他场所。

5、移动设备：其上可以安装有特定应用以购买体育、音乐或艺术赛事的票证的任何类型的设备。它不仅包括移动电话，还包括平板电脑、智能手表和其他任何已知的类似设备。任意此类移动设备具有能够检测各种物理变量的多个嵌入式传感器。

6、服务器：具有通信、处理和数据存储能力的电子设备。它可以是单个物理设备，或者它也可以分为彼此通信的几个独立物理设备。例如，它可以由实行处理任务的第一物理设备加上构成数据库的第二物理设备组成。由于与本发明不相关的法律或商业原因，服务器也可能被分成若干个分离的物理设备，每个物理设备实行本文定义的任务的特定部分。

7、自动入场门：配置为通过打开或关闭物理地阻碍观众通过的障碍物，来自动允许或拒绝对发生赛事的到设施的入场的任何类型的门、闸机、障碍物或类似物。自动入场门具有与移动设备通信的手段，例如qr码读取器，以及与服务器通信的手段。特别地，自动入场门配置为读取观众的票证的qr代码，将所述代码发送至服务器，并基于接收到的由服务器做出的授权或拒绝入场的命令来允许或拒绝到设施的入场。

8、应用：任何类型的程序或代码集，可以在移动设备上安装和/或运行，以使其执行特定的一系列操作。在这种情况下，它是一种经由web软件与参与购买过程的其他实体进行通信的，用于购买和管理体育、音乐或艺术赛事的票证的应用。该应用包含有时间限制的进入代码生成算法。

9、代码：用于控制到发生赛事的设施的入场的任意一组符号或字符，无论是文本的或视觉的。例如，可以使用字母数字码、条形码、qr码或任意其他。

10、时间戳：时间帧，也称为时间记录、时间戳或时戳，通常由表示生成入场代码的日期和/或时间的字符序列组成。其用于产生作为时间的函数而变化的代码，即产生有限持续时间的代码序列。

11、入场控制方法

12、本发明第一方面描述了一种用于控制观众到设施的入场的方法。为了执行该方法，观众的移动设备已经安装了配置为与验证服务器通信的应用，该验证服务器进而配置为与到设施的一些自动入场门通信。该方法基本包括以下步骤：

13、1.种子的生成和发送

14、移动设备的应用和验证服务器中的一者生成构成进入代码的第一部分的种子，并将所述种子发送至移动设备的应用和验证服务器中的另一者。

15、也就是说，在此第一步骤中，观众首先在他/她的移动设备上安装票证购买和管理应用，然后执行购买票证的过程。一旦确认了购买，移动设备或验证服务器生成将构成进入代码的第一部分的种子。例如，进入代码的第一部分可以直接是种子自身，或者是通过已知的预定算法或方法从该种子获得的一些数据。将生成的种子发送给移动设备和验证服务器之间的另一实体，即，发送给这两者中未生成该种子的那个实体。因此，在该步骤结束时，两个实体都知道该种子。

16、2.移动设备的标识数据的发送

17、移动设备将移动设备自身的标识数据发送给验证服务器。当移动设备是移动电话时，该数据例如可以为电话号码(telephone number，n)、国际移动用户标识(international mobile subscriber identity，imsi)和/或国际移动设备标识(international mobile equipment identity，imei)中的一种或多种。

18、该步骤不需要在上述步骤之后，而是可以同时完成，甚至可以在先完成。例如，在移动设备上的票证管理和购买应用的安装操作期间，可以将来自移动设备的数据发送到服务器，并且因此，在票证购买过程期间稍后会发生的种子自身的生成之前。替代地，如果一旦已经确认了票证购买，即由移动设备的应用自身生成种子，那么可以与种子的发送同时地将移动设备数据发送到服务器。

19、无论如何，该方法的前两个步骤的最终结果是，种子和其上安装有票证管理和购买应用的移动设备的标识数据，对于验证服务器和安装在移动电话上的应用两者都是已知的。

20、3.使用移动设备周围的物理变量的第一测量来计算进入代码

21、移动设备的应用计算有限持续时间的进入代码，该进入代码包括种子、移动设备的标识数据和通过嵌入在移动设备中的传感器在该时刻获得的移动设备的环境的物理变量的至少一个第一测量。注意，进入代码不必需仅包括物理变量的单个测量，而是可以包括不同物理变量的多个测量。

22、原则上，移动设备的周围的物理变量可以是任意的，只要它可以通过传统上嵌入在当前移动设备(如智能手机等)中的传感器之一而获得即可。这包括超出由术语“物理变量”严格理解的可检测参数，例如被标识的wi-fi的数量，或其他。因此，在本发明的特别优选的实施例中，移动设备的周围的物理变量选自以下项之中：被标识的wi-fi、由无线设备发射的信号强度、由蓝牙设备发射的信号强度、由低功耗蓝牙设备发射的信号强度、移动电话天线的小区id、gps定位坐标、gps定位象限、gps定位中使用的可见卫星、大气压力、风速、温度、湿度、空气电导率、空气盐度、重力、海拔高度、声强、生物特征、方位、亮度、红外光谱、空气质量和振动。

23、简言之，本发明的方法的此第三步骤发生在当观众将要入场发生赛事的设施时。此时，观众打开应用以获得进入代码，例如，他/她将要向自动入场门中连接或嵌入的光学读取器展示的qr代码。将要向自动入场门展示的所述进入代码在该时刻由应用自动生成，并且该进入代码包括种子(或从该种子中获得的数据)、移动设备的标识数据以及由移动设备自身的传感器获得的移动设备的周围的预定物理变量的至少第一测量。用于生成所述进入代码的算法被嵌入在移动电话的应用自身中，或者无论如何，已经从服务器预先传输到移动电话。

24、进入代码还包括在已知和预定时间帧周期性地获得的时间戳。例如，进入代码中包括的时间戳可以每10或20秒改变一次，从而为系统提供足够的时间来执行用于验证的所有必要步骤。可以调整进入代码的持续时间，以确保本发明的正确操作。如上文所述，通过添加时间戳来使用有时间限制的进入代码在本领域中已经是已知的，因此，对其使用不作详细描述。

25、4.在入场门处的进入代码展示

26、当移动设备将进入代码通信给自动入场门时，自动入场门向验证服务器发送包括所述进入代码的验证请求。因此，当接收到进入代码时，自动入场门触发用于验证此进入代码的下述过程的开始。

27、需要说明的是，虽然这里所描述的示例具体以读取qr码的形式讲述了光学通信，但原则上，移动设备与自动入场门之间的通信可以采用本领域中已知的任何方式进行。例如，可以使用以下中的一种：qr、nfc、蓝牙、低功耗蓝牙、wi-fi、ip和红外。

28、5.获得物理变量的第二测量

29、在执行前一步骤的同时，即当移动设备将进入代码通信给自动入场门时，位于设施中的传感器进行物理变量的第二测量，并将其通信给验证服务器。获取该物理变量的此第二测量的目的是允许以下文详细描述的方式进行的对由观众向自动入场门展示的进入代码的后续有效性验证。特别地，除其他考虑之外，只有当两个测量吻合时，入场才会被允许。

30、根据本发明的优选实施例，为了获取物理变量的第二测量，可以使用单个传感器，而不管自动入场门的数量如何，该传感器对于寻求入场的整个设施是共享的。

31、例如，如果考虑了诸如温度或大气压力的物理变量，则可以假设其值在对足球体育场的入场门所位于的设施的所有点处都将是恒定的。也就是说，由观众的移动设备在某个自动入场门的周围取得的第一温度或压力测量的值将与由位于设施中任何其他点处的传感器取得的第二温度或压力测量的值吻合。因此，在这种情况下，单个传感器足以检查通过到设施的所有自动入场门展示的进入代码的有效性。

32、替代地，可以使用位于相应自动入场门的周围或位于设施的相同区域中的某组自动入场门的周围的多个传感器。在这种情况下，门的周围可以覆盖距离入场门的最大距离为几米，优选地小于10米，更优选地小于5米，甚至更优选地小于2米。这确保了在某些有限范围物理变量的情况下，当观众向门展示进入代码时由自动入场门对应的传感器获得的第二测量，与当几秒钟前打开应用时由位于所述自动入场门旁边的观众的移动设备做出的第一测量吻合。自然地，应理解的是，将以确保当从相距不超过几米的点取得时两个测量之间吻合这样的方式来选择物理变量和测量的精确度(例如，测量的有效数字的数量)。此外，应用有限持续时间的连续输入代码的计算确保了向门展示的代码不是在很久之前生成的，因此在生成该代码时，观众接近于门。

33、例如，如果将可用的wi-fi信号的数量或其强度、移动电话天线的小区id或与gps定位相关的参数视为变量，则可能它们的值不是在设施的所有点处都是恒定的，因此在一些自动入场门与其他门之间存在变化。在这种情况下，可以为每个门或成组的门设置特定的传感器，使得在验证过程中，考虑到由传感器获取的第二测量，来检查每个进入代码的有效性，该由传感器获取的第二测量具体与所述进入代码所展示的自动入场门对应。

34、另一方面，只要所获取的测量可以被直接或间接地通信给验证服务器，则传感器或多个传感器原则上可以连接到任何所述实体或其他实体或中间元素。因此，根据本发明的特别优选实施例，传感器可以连接到验证服务器。替代地，传感器可以连接或嵌入在自动入场门中，在这种情况下，该传感器会将物理变量的第二测量发送至验证服务器。无论如何，基本概念是将物理变量的所述第二测量的值直接(如果传感器直接连接到验证服务器)或间接(如果传感器连接到自动入场门)发送至验证服务器。

35、简言之，物理变量的该第二测量基本上是在观众向自动入场门展示进入代码的同一时刻做出的，并且在物理上接近所述自动入场门(理解为通过“接近”通常不大于设施的最大尺寸的分隔距离，无论其是体育场、剧院等)。在这些条件下，如果两者都是在同一设施(在单个传感器的情况下)或更具体地在同一自动入场门的周围(在用于每个门的专用传感器的情况下)获得的，那么由设施中存在的传感器(无论是用于整个设施的单个传感器，还是用于每个门的专用传感器)获得的第二测量将仅与由用户的移动设备获得的第一测量吻合。

36、6.验证代码的计算

37、验证服务器以与移动设备的应用计算进入代码相同的方式，计算与其接收验证请求的时间帧对应的验证代码。该验证代码包括种子、移动设备的标识数据和物理变量的第二测量。

38、在这种情况下，与验证代码的计算相关的表达“以与移动设备的应用计算进入代码相同的方式”意为，验证服务器使用与由移动设备用于计算进入代码的算法相同的算法进行验证代码的计算。因此，该算法从一开始就包括在移动设备上安装的应用和验证服务器两者中。例如，该算法可以是安装在观众的移动设备上的票证购买和管理应用自身的数据的一部分。因此，如果服务器从相同的初始数据开始，则计算结果必须具有与由应用生成的进入代码完全相同的验证代码。

39、关于进入代码的有效性时间帧，所使用的移动设备和服务器两者均被同步，以使得由验证服务器生成的验证代码包括与应用包括在进入代码中相同的时间戳。也就是说，进入代码和验证代码优选地包括由移动设备的应用和由验证服务器同步地获得的两个时间戳。同样，本领域中已知进行该同步的方式，因此在此不再对其详细描述。

40、也就是说，使用与应用相同的算法，验证服务器从应用所使用的相同数据开始计算验证代码，因为验证服务器从本方法的第一步起具有种子和移动设备的标识数据。因此，开始数据中的唯一区别是物理变量的测量，在此情况下其是由传感器做出的第二测量而不是由移动电话做出的第一测量。只有当移动设备在生成入场代码时与传感器足够接近(因此是在期望入场的设施的周围)时，这两个测量才匹配。

41、最终，仅当入场代码被生成之时向自动入场门展示票证的移动设备在门的旁边时，计算出的验证代码才会与进入代码完全相同。

42、7.进入代码与验证代码之间的比较

43、验证服务器检查从自动入场门接收到的进入代码与由验证服务器自身计算出的验证代码之间是否吻合。若是，则验证服务器向自动入场门发送入场授权命令。若否，则验证服务器向自动入场门发送入场拒绝命令。取决于从验证服务器接收到的命令，自动入场门打开或保持关闭。

44、该方法确保了尝试入场发生某种赛事的设施的观众物理地处于相应的门处，从而防止任何类型的欺诈。

45、在本发明的特别优选的实施例中，方法还包括步骤：从布置在设施中的信标发射在到设施的所有自动入场门的周围都能够检测到的信号。例如，其可以是从设施中的合适的点发射出的，具有足够的功率以使得其能够在所有入场门处被检测到的wi-fi、无线电、蓝牙或低功耗蓝牙信号。该信号将构成本发明方法中所使用的物理变量，从而可以确保，仅当观众处于这种特定专用信号的范围内时，即当观众物理地处于他/她打算入场的设施中时，由观众的移动设备获取的第一测量才会与由设施的传感器获取的第二测量吻合。

46、在替代前一实施例的优选实施例中，方法还包括步骤：从分别布置在自动入场门的周围的多个信标发射仅在一自动入场门的周围或在位于设施的同一区域中的多个自动入场门的周围能够检测到的信号。

47、也就是说，在这种情况下，信标生成物理变量(wi-fi、无线电、蓝牙或低功耗蓝牙，或其他信号)，其范围被计算为使得其仅在特定自动入场门的周围或设施中所有门当中的特定门子集的周围能够被检测到。通过适当地设计信标的范围、数量和位置，在每个入场门处接收的信号的数量将不同，这将使得能够唯一地标识观众所位于的入场门。

48、更优选地，每个信标可以发射与由其余信标发射的信号不同的信号。换句话说，由每个信标发射的信号可以是唯一的和已知的，并且其范围可以被计算为仅到达单个入场门或自动入场门的子集。因此，如果观众的移动设备的传感器捕获某个信号，这必然意味着所述移动电话在发射该信号的信标对应的自动入场门旁边。

49、简言之，由信标发射的信号的数量、位置和类型的配置是不同的。基本概念是，在每个门处接收到的信号的数量和/或标识对于每个门是特定的和唯一的，因此，为了使进入代码有效，该进入代码必须由用户的移动设备在特定自动入场门的周围生成。

50、这种配置特别有利，因为它进一步降低了入场控制欺诈的可能性，尽管以增加的复杂性和安装时间为代价。

51、入场控制系统

52、本发明的第二方面涉及一种用于控制观众到设施的入场的系统。该系统包括验证服务器和到设施的自动入场门。验证服务器配置为与安装在观众的移动设备上的应用通信，并且验证服务器配置为与自动入场门通信。

53、到目前为止，已经描述了传统控制系统的基本要素。然而，本发明的系统的不同之处在于，其还包括位于设施中的物理变量的传感器。如本文后面将详细描述的，该传感器将直接或间接地连接至验证服务器。

54、因此，验证服务器和自动入场门配置为实行以下操作：

55、1.移动设备的应用和验证服务器中的一者生成构成进入代码的第一部分的种子，并将所述种子发送至移动设备的应用和验证服务器中的另一者。

56、2.移动设备向验证服务器发送移动设备的标识数据。

57、3.移动设备的应用计算有限持续时间的进入代码，该进入代码包括种子、移动设备的标识数据以及通过嵌入在所述移动设备中的传感器在该时刻获得的移动设备的环境的物理变量的至少一个第一测量。

58、4.当移动设备将进入代码与通信给到设施的自动入场门时，自动入场门向验证服务器发送包括所述进入代码的验证请求。

59、5.在同一时刻，位于设施中的传感器执行物理变量的第二测量，并将其通信给验证服务器。

60、6.验证服务器以与移动设备的应用计算进入代码相同的方式，计算与其接收验证请求的时间帧对应的验证代码，该验证代码包括种子、移动设备的标识数据和物理变量的第二测量。

61、7.验证服务器检查从自动入场门接收到的进入代码与由验证服务器自身计算出的验证代码之间是否吻合，若是，则其向自动入场门发送入场授权命令，而若否，则其向自动入场门发送入场拒绝命令。

62、根据优选实施例，本发明的系统可以包括单个传感器，该单个传感器位于寻求入场的设施的任意点处，而不论自动入场门的数量如何。

63、实际上，如上所述，如果考虑诸如温度或大气压力等物理变量，则可以假设其值在足球体育场的入场门所位于的设施的所有点处都将是恒定的。也就是说，由观众的移动设备在某个自动入场门的周围取得的第一温度或压力测量的值将与由位于设施中另一点处但不一定在所述自动入场门的周围的传感器取得的第二温度或压力测量的值吻合。因此，在这种情况下，单个传感器将足以检查通过到设施的所有自动入场门展示的进入代码的有效性。

64、替代地，可以使用多个传感器，其中每个传感器布置在对应的自动入场门的周围或布置在位于设施的同一区域中的一组自动入场门的周围。在这种情况下，门的周围是指所述门周围的距离，在该距离内，观众可以在当他/她将要入场设施时预测地打开移动设备应用以向门展示该代码。例如，门的周围可以覆盖距入场门的最大距离为几米，优选地小于10米，更优选地小于5米，甚至更优选地小于2米。

65、如上所述，这确保了在某些有限范围物理变量的情况下，当观众向门展示进入代码时由自动入场门对应的传感器获得的第二测量，与当几秒钟前打开应用时位于自动入场门旁边的观众的移动设备做出的第一测量吻合。再次，应理解的是，将以确保当从相距不超过几米的点取得时两个测量之间吻合这样的方式来选择物理变量和测量的精确度(例如，测量的有效数字的数量)。

66、根据本发明的特别优选实施例，传感器可以连接到验证服务器。替代地，传感器可以连接到自动入场门，或者甚至更优选地嵌入在自动入场门中，在这种情况下，该传感器会将物理变量的第二测量的值发送至验证服务器。无论如何，基本概念包括将物理变量的所述第二测量的值直接(如果传感器直接连接到验证服务器)或间接(如果传感器连接到自动入场门)发送至验证服务器。

67、根据本发明的系统的另一个优选实施例，传感器包括以下至少一种：wi-fi范围接收器、无线信号接收器、蓝牙范围接收器、低功耗蓝牙范围接收器、移动电话信号接收器、gps定位传感器、大气压力传感器、风速传感器、温度传感器、湿度传感器、空气电导率传感器、空气盐度传感器、重力传感器、海拔高度传感器、声强传感器、生物特征传感器、方位传感器、亮度传感器、红外光谱传感器、空气质量传感器和振动传感器。

68、在本发明的另一个特别优选的实施例中，方法还包括步骤：从布置在设施中的信标发射在到设施的所有自动入场门的周围都能够检测到的信号。例如，其可以是从设施中的合适的点发射出的，具有足够的功率以使得其能够在所有入场门处被检测到的wi-fi、无线电、蓝牙或低功耗蓝牙信号。该信号将构成本系统中所使用的物理变量，这将使得能够确保，仅当观众处于此特定专用信号的范围内时，即当他/她物理地处于他/她打算入场的设施中时，由观众的移动设备获取的第一测量才会与由设施的传感器获取的第二测量吻合。

69、在替代前一实施例的优选实施例中，方法还包括步骤：从分别布置在自动入场门的周围的多个信标发射仅在自动入场门的周围或在位于设施的同一区域中的多个自动入场门的周围能够检测到的信号。也就是说，在这种情况下，信标生成物理变量(wi-fi、无线电、蓝牙或低功耗蓝牙，或其他信号)，其范围被计算为使得其仅在特定自动入场门的周围或设施中所有门当中的特定门子集的周围能够被检测到。在这种情况下，充分设计信标的范围、数量和位置，由于在每个入场门处接收的信号的数量将是不同的，因此将允许唯一地标识观众所位于的入场门。

70、更优选地，每个信标可以发射与由其余信标发射的信号不同的信号。换句话说，由每个信标发射的信号将是唯一的和已知的，并且其范围将被计算为仅到达单个入场门或自动入场门的子集。因此，如果观众的移动设备的传感器捕获某个信号，这必然意味着所述移动电话在发射该信号的信标对应的自动入场门旁边。