基于RFID技術(shù)的城市一卡通系統(tǒng)的研究

鐘斌

【摘要】RFIF技術(shù)在城市一卡通系統(tǒng)的成功應(yīng)用為建設(shè)智能化城市提供了技術(shù)保障和途徑，充分體現(xiàn)了信息技術(shù)在城市建設(shè)中的作用。本文通過(guò)對(duì)RFID技術(shù)在城市一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用研究和分析，從城市一卡通的功能、系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。

【關(guān)鍵詞】RFID技術(shù);城市一卡通;信息技術(shù)

1.引言

隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，人們的生活正在逐漸的發(fā)生變化，足不出門即可購(gòu)買商品，不用現(xiàn)金也能通過(guò)移動(dòng)終端和智能卡進(jìn)行消費(fèi)刷卡。移動(dòng)支付在帶給我們便利和快捷的同時(shí)，也帶來(lái)了商品質(zhì)量問(wèn)題和安全隱患，如何解決這些問(wèn)題成為了必須解決的問(wèn)題。因此，自動(dòng)識(shí)別技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。自動(dòng)識(shí)別技術(shù)從應(yīng)用最廣泛的條碼識(shí)別技術(shù)，發(fā)展到生物特征識(shí)別技術(shù)、語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)、光字符識(shí)別技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)。RFID射頻識(shí)別技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，具有讀寫能力強(qiáng)、通信能力大、傳輸數(shù)據(jù)量多、讀取速度快、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、難以偽造等特點(diǎn)，目前該技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。

2.系統(tǒng)功能分析

目前，城市居民生活中使用的各種卡名目繁多，如公交卡，社?？ǎt(yī)?？ǖ?，不便于使用和保管。因此，如何建立一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一卡多用，建立安全的體系結(jié)構(gòu)和成熟的信息管理系統(tǒng)，并與銀行業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，成為了系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和關(guān)鍵點(diǎn)。城市一卡通是辦理個(gè)人事務(wù)和享受公共社會(huì)服務(wù)的實(shí)名制智能卡，基于無(wú)線射頻技術(shù)的城市一卡通系統(tǒng)在城市公共管理中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。城市一卡通系統(tǒng)是集勞動(dòng)保障、公交出行、日常消費(fèi)、銀行業(yè)務(wù)、政務(wù)應(yīng)用、行業(yè)管理、商業(yè)應(yīng)用等功能于一體，以行政事業(yè)服務(wù)、消費(fèi)支付及金融應(yīng)用三大功能為主體，以個(gè)人信息綜合數(shù)據(jù)庫(kù)為平臺(tái)，充分發(fā)揮了便民、利民的作用。城市一卡通系統(tǒng)包含政府應(yīng)用、商業(yè)應(yīng)用和金融應(yīng)用等三大功能。

3.系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

基于RFID技術(shù)的城市一卡通系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)。按照功能結(jié)構(gòu)，可分為管理系統(tǒng)和終端應(yīng)用系統(tǒng)兩大部分。

3.1 管理系統(tǒng)

管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)安全管理、人員信息采集及維護(hù)、卡片初始化、發(fā)卡和賬戶管理、系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)等，詳細(xì)功能如下：（1）系統(tǒng)管理：系統(tǒng)管理主要是用作創(chuàng)建整個(gè)系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫(kù)表，建立城市一卡通系統(tǒng)各個(gè)部門及商務(wù)信息，對(duì)系統(tǒng)的各功能模塊進(jìn)行管理，對(duì)系統(tǒng)的密鑰等進(jìn)行管理。（2）用戶管理：用戶管理是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的增加、刪除、修改等，按需要對(duì)用戶信息進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出或打印處理。（3）數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)管理：數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)可以提供數(shù)據(jù)交換平臺(tái)和數(shù)據(jù)同步服務(wù)等功能，包括數(shù)據(jù)間交換存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換功能管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出和查詢等。（4）卡戶管理：卡戶管理中心負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)卡、掛失、銷卡和補(bǔ)卡等操作，保證了城市一卡通的正常使用。（5）財(cái)務(wù)管理：財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)是對(duì)充值模塊和消費(fèi)模塊產(chǎn)生的交易記錄進(jìn)行自動(dòng)核算，判斷交易的合法性，生成報(bào)表，并進(jìn)行非法操作查詢。

3.2 終端應(yīng)用系統(tǒng)

終端應(yīng)用系統(tǒng)主要是為各類應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)處理、實(shí)現(xiàn)流程管理。（1）政府應(yīng)用模塊：政府應(yīng)用模塊主要是由政府主導(dǎo)的民生方面的應(yīng)用，這些應(yīng)用是每個(gè)市民都享有的一種社會(huì)福利和生活保障，是城市一卡通最基本的應(yīng)用。主要包括勞動(dòng)和社會(huì)保障應(yīng)用、衛(wèi)生部門應(yīng)用、民政部門應(yīng)用和公積金管理等功能。（2）行業(yè)應(yīng)用子模塊：行業(yè)應(yīng)用模塊主要是將城市一卡通用于小額消費(fèi)支付領(lǐng)域內(nèi)使用的“電子錢包”，作為市民在日常生活中的支付手段，提供便利的消費(fèi)服務(wù)。主要包含公共交通電子付費(fèi)、公用事業(yè)費(fèi)繳納、日常生活小額消費(fèi)和商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用等功能。（3）綜合應(yīng)用子模塊：綜合應(yīng)用子模塊將城市一卡通與銀行賬戶進(jìn)行綁定，并提供存款、取款、消費(fèi)、轉(zhuǎn)賬等銀行客戶服務(wù)系統(tǒng)、網(wǎng)上銀行系統(tǒng)等。

4.系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

目前的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，主要的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件包括微軟SQL Server， IBM的Oracle以及Sybase。這幾種數(shù)據(jù)庫(kù)都能滿足系統(tǒng)的使用需求，且都有自己的特點(diǎn)，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要包括：在一卡通用戶管理中，需要設(shè)計(jì)用戶的個(gè)人信息表、個(gè)人業(yè)務(wù)開(kāi)通使用表、賬戶查詢表等;在卡務(wù)管理中，需要設(shè)計(jì)卡片銷售表、卡的業(yè)務(wù)辦理申請(qǐng)表、制卡任務(wù)表、權(quán)限明細(xì)表、發(fā)卡數(shù)據(jù)文件信息表等;在財(cái)務(wù)管理模塊中，需要設(shè)計(jì)消費(fèi)數(shù)據(jù)表、充值數(shù)據(jù)表、轉(zhuǎn)賬數(shù)據(jù)表、銀行對(duì)賬表、黑名單記錄表、圈存記錄表等。

4.2 軟硬件環(huán)境

城市一卡通系統(tǒng)的硬件運(yùn)行環(huán)境需根據(jù)系統(tǒng)功能和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)決定，配置核心交換機(jī)、路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、磁盤陣列一套、防火墻和其他設(shè)備。操作系統(tǒng)一般采用WINDOWS Server，使用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，采用的c/s架構(gòu)，后臺(tái)采用是java語(yǔ)言，前臺(tái)采用.net語(yǔ)言。

4.3 射頻卡的選用

在城市一卡通系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)使用安全、方便，對(duì)射頻卡也有比較高的要求。目前大多使用的是CPU卡，又稱智能卡，卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲(chǔ)單元和芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，還具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等功能。

4.4 防碰撞技術(shù)的應(yīng)用

在基于RFID技術(shù)的城市一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性是保證整個(gè)識(shí)別系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信性能的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)的方法可以解決外界對(duì)RFID通信過(guò)程的干擾，而防碰撞算法可以解決標(biāo)簽和閱讀器的碰撞。近年來(lái)，城市一卡通系統(tǒng)的得到了極大的應(yīng)用推廣。在系統(tǒng)構(gòu)建設(shè)計(jì)中，將無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)用于城市一卡通，組建基于RFID技術(shù)的城市一卡通系統(tǒng)，將分散于公共服務(wù)等各領(lǐng)域中不同功能性質(zhì)、不同特點(diǎn)的終端應(yīng)用模塊集成起來(lái)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的信息管理、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集分析、統(tǒng)一的金額支付。

5.結(jié)束語(yǔ)

城市一卡通系統(tǒng)，對(duì)于建設(shè)智能城市，推進(jìn)信息化建設(shè)起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)深入研究和設(shè)計(jì)，將RFID技術(shù)充分應(yīng)用于城市一卡通，建立更完善的信息管理平臺(tái)，已經(jīng)完全成為現(xiàn)實(shí)。在將來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，城市一卡通的應(yīng)用功能將更加豐富和安全。

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