軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)探討

王帥

摘要：隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得城市人口流動(dòng)性也被帶動(dòng)，在這種情勢下，為了能夠有效的將城市交通嚴(yán)重的堵塞問題進(jìn)行解決，軌道交通順應(yīng)時(shí)代需求而出現(xiàn)，為了能夠使軌道交通得到更好的發(fā)展與建設(shè)，文章針對軌道交通的AFC系統(tǒng)專用讀寫器進(jìn)行了必要的探討。

關(guān)鍵詞：軌道交通；AFC系統(tǒng)；專用讀寫器；設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；探討

引言：

隨著21世紀(jì)的到來，我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)得到了高速的發(fā)展，在此背景下城市化的發(fā)展步伐也是非常的快速，造成城市中的人口與日俱增，與此同時(shí)，城市中的流動(dòng)人口也快速的增長，促使城市的交通壓力不斷加大。而城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)，并通過其自身存在的各種各樣優(yōu)勢，有效的環(huán)節(jié)了我們城市中的交通壓力問題。因此，在我國各個(gè)大中型的城市中軌道交通都得到了可快速的發(fā)展，通過它對城市中的交通壓力問題進(jìn)行有效的解決。

1軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器的設(shè)計(jì)

1.1軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器的硬件設(shè)計(jì)

1.1.1專用讀寫器硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

通過對AFC系統(tǒng)專用讀寫器的分析發(fā)現(xiàn)，其終端是由多種模塊組成的，它們包括主控、存儲(chǔ)、USB接口、SAM卡、射頻電路、天線以及通信等模塊，所謂通信模塊在系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，其功能主要發(fā)揮的作用是能夠?qū)崿F(xiàn)通信，系統(tǒng)中存在的每一個(gè)模塊都發(fā)揮著不同的作用，比如控制的作用、存取作用、連接外部設(shè)備的作用等。（圖1為AFC系統(tǒng)專用讀寫器的整體結(jié)構(gòu)圖）

1.1.2專用讀寫器的主控模塊

主控模塊在AFC系統(tǒng)專用讀寫器中發(fā)揮著核心的作用，在整個(gè)系統(tǒng)中的作用是實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)中其他模塊的有效性控制，并負(fù)責(zé)對所有模塊產(chǎn)生數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌，能夠?qū)Ω鱾€(gè)模塊之間的運(yùn)作起到協(xié)調(diào)的作用。時(shí)鐘電路一般通過晶體振蕩器的方式實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)信號方面的提供。NAND FLASH是一款存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)中主要發(fā)揮的功能是存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)。DDR SDRAM是一款隨機(jī)存儲(chǔ)器，其在電路中主要發(fā)揮的功能也是對數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。此外，USB接口的連接功能實(shí)現(xiàn)了與外部設(shè)備之間的聯(lián)系；其中的RS232串口，能夠使SAM卡模塊實(shí)現(xiàn)通信功能；其中的SD卡接口，也是應(yīng)用于數(shù)據(jù)的存取，但是主要是針對于可能出現(xiàn)需要情況下的存取。

1.2軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器的軟件設(shè)計(jì)

1.2.1 AFC系統(tǒng)專用讀寫器軟件的組成架構(gòu)

當(dāng)前讀寫器的系統(tǒng)一般會(huì)選用Linux系統(tǒng)，建立在Linux系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，來進(jìn)行相關(guān)架構(gòu)組成的開發(fā)，比如驅(qū)動(dòng)、應(yīng)用程序。Linux操作系統(tǒng)在應(yīng)用中自身具備兩種不同的空間狀態(tài)，每個(gè)空間狀態(tài)的自身功能都不同，將這些功能各異的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)置在Linux系統(tǒng)內(nèi)核的空間部位，而其他一些應(yīng)用軟件則設(shè)施在其相應(yīng)的用戶空間。圖2為讀寫器軟件架構(gòu)層次圖。

Linux系統(tǒng)在讀寫器中的體系結(jié)構(gòu)屬于一種嵌入式的結(jié)構(gòu)，是建立在層次化思想基礎(chǔ)之上的，并將其作為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，如圖2所示，從最底層的硬件層依次向上推進(jìn)，第二層為OEM硬件適配層、第三層為操作系統(tǒng)層（Linux）、還有最后一層為應(yīng)用層。硬件層的構(gòu)架結(jié)構(gòu)中主要包含的是系統(tǒng)的硬件設(shè)備，這些設(shè)備是組成讀寫器硬件系統(tǒng)主要構(gòu)架的基礎(chǔ)；OEM硬件適配層主要是硬件層與操作系統(tǒng)層之間交互的接口。Linux操作系統(tǒng)層能夠作為用戶需求的載體來進(jìn)行Linux操作系統(tǒng)組件的定制，對系統(tǒng)組件進(jìn)行去偽存真，來進(jìn)行合理性的剪裁優(yōu)化系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)的應(yīng)用層主要由兩部分組成，分別為Linux、用戶，是以用戶作為特定來進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)的具有個(gè)性化的應(yīng)用。

1.2.2讀寫器軟件在具體設(shè)計(jì)中的要求

通過對AFC系統(tǒng)專用讀寫器在實(shí)際中應(yīng)用的研究，發(fā)現(xiàn)讀寫器軟件技術(shù)在設(shè)計(jì)與開發(fā)的過程中主要有四個(gè)方面。⑴需要將動(dòng)態(tài)庫技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)之中，這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)程序空間的有效壓縮，從而促進(jìn)程序執(zhí)行效率的提高，使其運(yùn)行具有較高的靈活性。動(dòng)態(tài)庫技術(shù)的應(yīng)用能夠使其使用更加簡便；⑵需要將軟件進(jìn)行參數(shù)化處理，參數(shù)化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，分別為票務(wù)規(guī)則參數(shù)化、軟件自身的參數(shù)化，通過參數(shù)的設(shè)置，來進(jìn)行不同選項(xiàng)的配置，來滿足系統(tǒng)在功能方面的需求；⑶需要保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，這一點(diǎn)在軟件開發(fā)全過程中都是需要進(jìn)行重點(diǎn)考慮的環(huán)節(jié)；⑷系統(tǒng)具備兼容性，這種性能保證了讀寫器軟件自身運(yùn)行具有的時(shí)效性，使城市軌道交通是AFC系統(tǒng)在長時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)下的需求能夠得到滿足。

2軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)探討

專用讀寫器設(shè)計(jì)要想得以實(shí)現(xiàn)，必須要從驅(qū)動(dòng)程序與票卡交易兩方面的實(shí)現(xiàn)入手。驅(qū)動(dòng)程序的主要作用就是轉(zhuǎn)化，當(dāng)操作系統(tǒng)進(jìn)行信息請求與傳輸?shù)倪^程中，通過轉(zhuǎn)化的作用將請求轉(zhuǎn)化為物理設(shè)備控制器，這種特定的控制器能夠?qū)φ埱竺罡臃奖愕倪M(jìn)行理解，并對硬件寄存器進(jìn)行讀寫以達(dá)到對硬件設(shè)備進(jìn)行控制的目的。票卡交易主要作用是實(shí)現(xiàn)各個(gè)載體的通信，每一個(gè)載體的功能都不同，比如車站進(jìn)出口的閘機(jī)、用于售票的自動(dòng)與半自動(dòng)售票機(jī)以及自動(dòng)加值機(jī)等等，票卡就是在車站中的這些機(jī)器載體中來實(shí)現(xiàn)其通訊目的的。

結(jié)束語：

綜上所述，AFC系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用具有很重要的意義，當(dāng)前我國AFC系統(tǒng)的專用讀寫器基本上已經(jīng)開發(fā)完成，在系統(tǒng)的一些基本功能方面的需求已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并且在性能上也基本能夠使設(shè)計(jì)要求得到滿足，這對于城市的軌道交通的建設(shè)與AFC系統(tǒng)的有效應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]許常宜.軌道交通AFC系統(tǒng)專用讀寫器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].蘇州大學(xué)，2015.