收費(fèi)管理系統(tǒng)終端通訊數(shù)據(jù)的采集及分析

【摘要】本文主要探討了終端通訊數(shù)據(jù)的采集與分析在收費(fèi)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，探討了終端通訊數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)的采集、處理以及分析等方面的優(yōu)點(diǎn)，探討了終端通訊數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化收費(fèi)管理系統(tǒng)的意義。

【關(guān)鍵詞】收費(fèi)管理系統(tǒng)；終端通訊技術(shù)；采集數(shù)據(jù)

隨著科技的不斷發(fā)展，通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)也得到了提高，終端通訊數(shù)據(jù)的采集與分析技術(shù)能在不同的通信場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)信息的接收，且具有功耗低、成本低、方便快捷等特點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)收費(fèi)管理系統(tǒng)在手機(jī)和分析終端通訊數(shù)據(jù)是更為精準(zhǔn)和便利，很有必要確定串行通訊格式與協(xié)議的轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一。由于本次研究所應(yīng)用的是國外的收費(fèi)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)核不可避免地存在著內(nèi)核的不確定性和不透明性，因此無法運(yùn)用系統(tǒng)的內(nèi)核分析數(shù)據(jù)并得到結(jié)果[1]。為此，可以巧妙運(yùn)用MCS-51單片機(jī)中的開發(fā)器對(duì)串行通訊的數(shù)據(jù)進(jìn)行截獲，并在反復(fù)的試驗(yàn)下，通過詳細(xì)的分析與細(xì)致的檢驗(yàn)，找到系統(tǒng)的內(nèi)在運(yùn)行規(guī)律和系統(tǒng)所反映的通訊數(shù)據(jù)的具體格式，進(jìn)而分析數(shù)據(jù)所代表的具體意義。

1、確定串行口數(shù)據(jù)的發(fā)送方式

串行接口指的是數(shù)據(jù)一位一位地順序地傳送出去，其特點(diǎn)是通信線路較為簡單，只需一對(duì)傳輸線就能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信，這樣就使得傳送成本得以大幅度地降低，因此串行接口適用于近距離的通信，但其傳送速度比較慢。一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。串行通訊的特點(diǎn)屬于數(shù)據(jù)位的傳送，傳送方式是按順序進(jìn)行，至少只需一根傳輸線就可以完成傳送工作，傳送的成本相對(duì)較低但傳送速度較慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米。

分析該收費(fèi)管理系統(tǒng)的串行口數(shù)據(jù)的發(fā)送方式，可以從了解系統(tǒng)的工控機(jī)和鍵盤開始。深入觀察發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的磁卡機(jī)與工控機(jī)之間是運(yùn)用RS-232C為串行通訊接口的，且該接口為異步串行通訊接口。一般情況下，串行口所采用的數(shù)據(jù)發(fā)送方式一共有四種，分別是方式0、方式1、方式2以及方式3。以傳統(tǒng)的處理方式，將發(fā)送方式的具體模式輸入示波器進(jìn)行檢測(cè)，可以得到該系統(tǒng)的通訊模式的具體波形。經(jīng)過詳盡的分析比對(duì)，可以精準(zhǔn)地確定烯烴的數(shù)據(jù)發(fā)送方式[2]。在系統(tǒng)運(yùn)行正常的情況下，磁卡機(jī)周期性地發(fā)出了如下圖1所示的發(fā)送信號(hào)波形。

為進(jìn)一步展開分析和研究工作，需對(duì)串行接口的四種工作方式中所具體表現(xiàn)出來的通訊形式與該系統(tǒng)的波形信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，以得出系統(tǒng)的串行通訊的工作方式，經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)其串行口的工作方式為模式一。

串行口工作的方式1是在設(shè)定的SM0、SM1為01的情況下出現(xiàn)的，它的數(shù)據(jù)傳輸率是可變的8位異步通信方式，即：由TXD發(fā)送，RXD接收，一幀數(shù)據(jù)為10位，1位起始位，1位停止位8位數(shù)據(jù)位。串行口工作的方式1的數(shù)據(jù)傳輸率取決于定時(shí)器1或2的溢出速率和數(shù)據(jù)傳輸率是否加倍的選擇位SMOD。如圖2所示：

根據(jù)模式1的具體特征，在獲取該波形信號(hào)的數(shù)據(jù)信息時(shí)，要去掉數(shù)據(jù)的其實(shí)為何停止位，這樣，就選取了隨貨取得兩端進(jìn)制為二的數(shù)據(jù)：

（00001100） （10110001）

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行反向處理，則有：

（00110000） （10001101）

將這兩段二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，則為：

（30H） （8DH）

2、通訊波特率的確定

在電子通信領(lǐng)域，波特率事實(shí)上就是調(diào)制速率。在信號(hào)被調(diào)制出來之后，在單位時(shí)間內(nèi)符號(hào)傳送的變化，即單位時(shí)間內(nèi)載波參數(shù)變化的次數(shù)，就是通訊波特率。通訊波特率是對(duì)符號(hào)傳輸速率的一種度量方式和數(shù)量計(jì)算，1波特即指每秒傳輸1個(gè)符號(hào)。

通過運(yùn)用NCS51單片機(jī)的開發(fā)器來設(shè)置各種各樣的波特率，來接收上文所提及的磁卡機(jī)向工控機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，假如所接收到的數(shù)據(jù)信息為30H、8DH，并且體現(xiàn)出一定的周期性，就證明NCS51單片機(jī)的開發(fā)器所設(shè)置波特率與系統(tǒng)串行接口的通訊波特率是相同的[3]。運(yùn)用NCS51單片機(jī)的開發(fā)器時(shí)，可以用定時(shí)器1來作為波特率的發(fā)生器，并將開發(fā)器的波特率設(shè)置為定值，對(duì)TH1與TL1進(jìn)行設(shè)置，以此改變波特率，具體可按以下公式計(jì)算：

在循環(huán)往復(fù)的試驗(yàn)下，通過不間斷地變換TH1與TL1，當(dāng)TH1與TL1設(shè)置為FDH之時(shí)，收集到的數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)的信號(hào)波形相契合，并可以計(jì)算出該系統(tǒng)的磁卡機(jī)想工控機(jī)所傳誦的數(shù)據(jù)的波特率為9.6K。

3、串行數(shù)據(jù)的接收

串行數(shù)據(jù)輸出是將組成數(shù)據(jù)和字符的碼元，按時(shí)序逐位予以傳輸。該方式需要在信道數(shù)目較少的情況下進(jìn)行，一般是運(yùn)用于遠(yuǎn)距離無線通訊。傳輸時(shí)，傳送和接收兩方均要有約定，以統(tǒng)一格式傳送和接收數(shù)據(jù)。串行通信一次只傳送一位二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，從發(fā)送端到接收端只需要一根傳輸線[4]。串行方式雖然傳輸率低，但適合于遠(yuǎn)距離傳輸，在網(wǎng)絡(luò)中（如公用電話系統(tǒng)）普遍采用串行通信方式。

根據(jù)磁卡機(jī)向工控機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是將磁卡機(jī)和工控機(jī)之間相互傳輸熏洗的串行接機(jī)上，連接好接口板和對(duì)應(yīng)線，讓接口板上能夠有過路信號(hào)通過。在這種情況下，運(yùn)用NCS51單片機(jī)的開發(fā)器的串行口進(jìn)行中斷操作，并詳細(xì)地編寫中斷服務(wù)程序，使得截獲的數(shù)據(jù)能夠被存儲(chǔ)到所制定好的單元，方便之后的分析與使用。

4、串行數(shù)據(jù)的細(xì)化接受及分析

收費(fèi)操作系統(tǒng)的運(yùn)行過程必須遵守一定的操作規(guī)范和操作原則，收費(fèi)必須嚴(yán)格按照程序要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在此次的試驗(yàn)過程中，可以明顯地發(fā)現(xiàn)，每次操作都很有可能會(huì)使得工控機(jī)和磁卡機(jī)二者所產(chǎn)生的通信訊號(hào)不大相同，這些信號(hào)對(duì)于建立通訊協(xié)議具有重要的作用，是通訊協(xié)議建立所必不可少的東西[5]。通訊協(xié)議對(duì)于系統(tǒng)的具體操作和通訊網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)創(chuàng)建具有重要的意義，因?yàn)橥ㄓ崊f(xié)議是通過將通信信道和設(shè)備相互連接起來，構(gòu)建多個(gè)不同地理位置的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，使其能通過一定的協(xié)議的設(shè)定在工作中實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，通訊網(wǎng)絡(luò)之間必須具有共同的語言，這樣，網(wǎng)絡(luò)化的通訊工具在執(zhí)行交流工作時(shí)，交流什么、怎樣交流及何時(shí)交流，都能夠遵循某種互相都能接受的規(guī)則，并在通信協(xié)議的制約下進(jìn)行合理的操作。

本次的實(shí)驗(yàn)研究過程中，收費(fèi)管理系統(tǒng)的通訊協(xié)議就是在工控機(jī)和磁卡機(jī)之間互相發(fā)送和響應(yīng)的數(shù)據(jù)在信號(hào)的交換之中建立起來的。此次的研究方法同樣可以用開獲取此卡的數(shù)據(jù)格式等各方年的數(shù)據(jù)信息。這些信息與數(shù)據(jù)的取得，是完善系統(tǒng)通訊協(xié)議的基礎(chǔ)。

小結(jié)

本次的研究是在未能明確掌握收費(fèi)管理系統(tǒng)的核心技術(shù)即串行通訊的各種格式與通訊協(xié)議的情況下上進(jìn)行的，本次研究采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析法，該方法不僅簡潔便利，而且操作過程相當(dāng)可靠。在數(shù)據(jù)分析法的有效解析下，系統(tǒng)的串行口中所有的通訊數(shù)據(jù)都獲取到了，對(duì)系統(tǒng)有了更為深層次的掌握。在這個(gè)基礎(chǔ)上，本次研究開發(fā)了IC卡的讀寫系統(tǒng)以、對(duì)報(bào)價(jià)的識(shí)別系統(tǒng)以及語音發(fā)送系統(tǒng)，這對(duì)于優(yōu)化收費(fèi)管理系統(tǒng)的整體水平，提高收費(fèi)管理系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制的效益具有積極的意義?？傊召M(fèi)管理系統(tǒng)終端通訊數(shù)據(jù)的采集及分析對(duì)于優(yōu)化收費(fèi)管理系統(tǒng)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]唐兆軍，楊成，湯灝.數(shù)字圖像技術(shù)在高速公路收費(fèi)圖像監(jiān)視系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國交通信息產(chǎn)業(yè)，2006（05）：126-127.