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一卡通解决方案
广州大学城一卡通方案
发布时间:2013-09-01 来源:成都一卡通

广州大学城一卡通方案

来源:中国一卡通网  作者:  发布时间:2007-04-13 16:31:23  字体:[]

关键字:校园一卡通              

摘   要:广州大学城一卡通项目,是广州大学城信息基础设施中的基本支撑系统之一,是实现新世纪大学城数字化、信息化和资源共享的迫切需要。它为所有涉及个人身份认证、消费等金融支付及资源共享的应用提供支撑,所有管理信息系统及服务提供商,都可以通过一卡通系统将管理信息及服务提供到具体的个人。

较好的章 前言
一 项目概况
广州大学城的选址为广州市番禺区新造小谷围岛及其南岸地区,规划面积43.3平方公里。小谷围岛内规划面积18平方公里,含10所大学及中央商务区,拟建建筑面积约800万㎡,可容纳14万高校学生,总人口约25万。广州大学城(小谷围岛内)首期建筑面积约220万㎡。

大学校区和中央商务区的建筑功能多样,其中包括:
大学校区:教学楼、实验室、图书馆、学生宿舍、教师公寓、学术中心、行政办公楼、体育馆、食堂及生活服务建筑。
中央商务区:为十所大学配套的中心医院(1000床)、商业中心、购书中心、体育馆、大型体育场、各类博物馆、艺术馆、会展中心、科研中心、高级住宅。

广州大学城一卡通项目,是广州大学城信息基础设施中的基本支撑系统之一,是实现新世纪大学城数字化、信息化和资源共享的迫切需要。它为所有涉及个人身份认证、消费等金融支付及资源共享的应用提供支撑,所有管理信息系统及服务提供商,都可以通过一卡通系统将管理信息及服务提供到具体的个人。一卡通的卡,是每个人在大学城生活学习、使用大学城数字化、信息化设施,接受服务的权限凭证及支付手段。

二 设计定位
广州大学城一卡通项目的定位是:为大学城内的学生、教职员工及其他人员的学习、工作与生活提供极大的便利;对提高各大学及大学城的管理效率及管理水平,对管理的规范化及降低管理成本提供有效的支撑手段。
一卡通项目的实施,还为这种现代化的数字化、信息化的服务及管理向整个广州的大学、整个广东的大学及教育界,以致广东省的其它领域的推广及渗透做出示范,积累经验。

三 设计原则
针对广州大学城的建筑特点,结合使用单位的功能要求,广州大学城一卡通系统工程按以下原则进行设计和实施:
1) 按照“四个一流”(一流的规划、一流的设计、一流的建设、一流的质量)的标准。
2) 参考国家建设部颁布的《智能建筑设计标准》(GB/T50314-2000)中甲级标准进行设计,同时各个子系统必须严格按照国家相关技术标准进行实施。
3) 必须建立在不错的的技术平台上,采取具有较好的认可的标准技术和统一化数据格式,采用技术应该是开放技术,具有良好的互操作性和扩展性,还不错大限度地保护投资方和使用方的利益。
4) 设计和实施必须切合用户的使用功能要求,以用户日常工作的实际需求为依据,既要体现广州大学城的科技含量,也要满足广州大学城功能不断发展变化的特点。
5) 采取总体规划、分步实施的方法,确保整个工程高度集成、总体优化、安全可靠、稳步推进。
6) 不错的性和成熟性相结合,系统采用的技术必须是既不错的又成熟的,选用的品牌必须是国内外知名品牌,确保工程既不错的又稳定可靠。选型也要注重系统的性价比。
7) 注重系统的实用性、可靠性、可操作性,并具有适度的超前性,保证工程在一个相当长的时间内能够满足科技发展的要求。
8) 强调工程的集成化水平,把各个系统集成为一个整体,大大提高广州大学城管理水平。

四 设计内容
一卡通系统主要提供持卡人身份识别与电子支付两大类服务支撑,将目前分散于校园卡、银行卡、电话卡与交通卡等各种功能集于一卡通上,使持卡人评一张卡就可以方便地办理在大学城工作、学习、生活中需要身份验证及消费结算等各有关事务,使大学城内的资源可高度共享,并且可极大地提高大学城及学校的行政管理与教学科研管理的效率,降低管理成本,推动管理的自动化与正规化,提高管理的水平。

广州大学城一卡通系统除实现大学城一卡通的卡管理、卡交易和身份认证基本功能外,还能兼容羊城通,实现部分市政收费功能,满足中央商务区和高校小额消费应用,解决中大、广大等原校园一卡通兼容改造问题。

在2004年8月20日前,发卡量达到5万张,还不错终整个广州大学城的发卡量达到25万张。
根据招标文件的要求,广州大学城一卡通系统的建设内容包括:
消费与收费类子系统:
1) 食堂收费:可进行刷卡消费,替代现金的流通,方便广大师生日常生活。
2) 餐厅消费:可进行校园小额消费。
3) 校内超市消费:可进行校园小额支付,不再使用现金,免去零钱找赎的麻烦。
4) 银行代理业务:可以将教师的工资、奖教金以及学生的补助、奖贷学金、解困助学贷款等经银行直接发放到校园卡中,也可以由银行提供代收学生的学杂费,以及教工的各种费用;对广大外地的学生也可直接享受银行异地存款、通存通兑等服务。
5) 银行圈存:持卡人将存在银行的钱(金额)分批圈存到校园卡上,即可在校园各个校园卡网点使用。
6) 羊城通消费系统:可将校园卡作为羊城通使用,享受羊城通提供的服务,如公交车、地铁刷卡消费等,方便师生的日常生活。
7) 洗衣机收费:对于大学城内个人使用的生活设备,可用校园卡进行个人计帐刷卡消费,选择性地使用大学城提供的设施。
8) 热水使用收费:对于大学城内个人使用的生活设备,可用校园卡进行个人计帐刷卡消费,选择性地使用大学城提供的设施。
9) 校园班车收费系统:对安装了车载系统的校园班车,可对乘车的师生员工进行身份认证和收费管理。
10) 停车场监控收费管理:进行校内自行车、汽车进出明细情况监察,反潜入报警。对通道车辆行进过程监控管理,同时收取各种收费(如固定车位、日保、夜保存、临保等)。

管理类子系统:
身份识别:记录个人的姓名、编号、性别、民族、职务、职称、借书、信息、个人身体数据等。用来验明车卡人的身份,进行人事档案管理。(可考虑以卡号为认证,卡号与学号相对应)
教务教学管理:提供处理教学业务的高度集成平台,使相关教学部门用不错的的方法处理各项工作。如学籍档案管理、变更、奖惩登记、成绩管理、排课管理、远程教育、选课系统、日常教务处理、试验设备使用、多媒体教室教学设备的使用等。
考勤信息管理:对工作人员进行考勤打卡,实时监控。
图书馆管理系统:自动形成图书条码,进行图书查询检索。借阅系统管理。
大学城医院就诊管理系统:根据IC卡住处资料,区分就诊人员身份,具有就诊划价、收费、退费、作废、发票打印等功能。
门禁出入管理系统:可进行出入地域(如大门、楼、层、房)管理,对人员出入地点,时间段以及密码进行授权,实时监控开门状态和人员的进出记录,加强学校的安全管理。可作为出入刷卡系统,学生宿舍夜间刷卡自动开门系统。
学生注册管理系统:每学期的开学,学生注册后才赋予卡的功能使用权限,不限制卡的某些功能使用(如身份认证、门禁管理、仪器设备的使用权等)。
机房管理系统:实现学校开放机房的上机计划于预约管理,自动计费,实时监控机房的动作,从而规范和简化了机房管理工作,方便了上机人员。
校园体育娱乐设施管理系统:对于校园收费使用的体育娱乐设施(如美术馆、博物馆、音乐厅、文化厅、电影院、体育馆、健身房、游泳场等),可使用刷卡消费,方便师生日常生活。
保安巡更系统:更有效地保障了师生的人身及财产的安全,在重要位置安装巡更点,也可更有效地监控保安的工作;拟采用离线式的巡更方式,安装方便。
奖学金、助学金管理系统:管理奖学金、助学金的发放。
外来人员管理系统:管理外来人员的人事资料及人员暂住情况。
工资奖金管理系统:管理工资奖金的发放。
生活服务管理系统:学校提供的家政服务等的管理。


第二章 32位集中式一卡通系统
一 开发背景
根据市场反馈的信息,在对市场进行有效调研的基础上公司认为:为了更好地满足客户的需求,节约系统投资成本,在未来的市场中抢得先机、拉开与同行的差距,也为了配合公司的营销策略,决定着手开发更加安全、稳定、实时、性价比更高的高性能新一代32位集中式一卡通系统。
基于大型一卡通项目管理,分散一卡通系统的管理非常复杂,给系统带来很多不稳定的因素,而且投资成本非常高;而集中式一卡通系统不仅投资成本大大下降,而且管理也非常轻松,系统的层次减少、通讯的稳定性增强、黑/白名单的同步、权限分配统一性等方面均有非常大的提高。

二 适用范围
本项目面向大学城、校园、企事业、物业小区、大型园区等一卡通项目。

三 系统介绍
本集中式一卡通系统采用美国WindRiver公司推出的一种嵌入式、强实时Vxworks操作系统,CAN总线方式,通信速率可达1Mbps,通讯距离可达10km ,设备达到工业级标准。
1 专业术语
嵌入式系统 —— 一个嵌入式系统就是一个计算机硬件和软件的集合体,也许还包括其它一些机械部件,它是为完成某种特定的功能而设计的。一般有嵌入式微处理器、嵌入式系统有着体积小、功能集中、可靠性高等优点,广泛应用于航空航天、移动通信、工业控制、医疗器材、家用电器等领域。

实时系统 —— 实时系统就是有一定时间约束的计算机系统,可以部分地从及时完成计算或判断的能力来辨别,这些计算有明确的期限。

Vxworks系统 —— 该操作系统是美国WindRiver公司推出的一种嵌入式、强实时操作系统,其高性能内核以及友好的用户开发环境,在嵌入式实时操作系统领域独领风骚。主要进入通讯、国防、工业控制、医疗设备等嵌入式实时应用领域,尤其以成功应用与火星探测车和爱国者导弹等高科技产品而闻名。本项目中,在工控板上运行的就是Vxworks系统。

Tornado环境 —— Tornado是与Vxworks相配套的集成开发环境,以其提供完善而实用的编辑、编译、链接、源代码级调试等诸多调试工具和调试手段而闻名。

工控板 —— 工业级控制板,其特点除了高性能外,还可以在比较复杂的环境中(如工业现场)无故障地稳定运行200万小时左右。

CAN总线 —— CAN总线是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1Mbps,通讯距离可达10km(距离越远,速率越低)。CAN协议的一个还不错大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,使网络内的节点个数在理论上不受限制。CAN协议采用 CRC校验并可提供相应的错误处理能力,保证了数据通信的可靠性。由于CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计,特别适合工业过程监控设备的互连,因此,越来越受到工业界的重视。本系统中,CAN总线连接CCU与POS终端,构成实时通讯网络,实现系统的实时消费功能。在CCU端将一个专用的CAN——232转换模块连接CCU,在POS终端将CAN总线直接加入电路板上,构成POS终端的一部分,以方便连接。

集中控制器 —— 集中控制器(简称CCU,下同)硬件采用32位工业级的工控板,可以连续无故障运行200万小时,其主频可达200MHz以上。运行在其上的操作系统采用广泛应用于通讯、宇航领域的美国WindRiver公司的Vxworks系统。高性能的配置充分保证了系统能高速、稳定、安全可靠地运行。

结算中心 —— 后台数据处理中心,主要完成对数据的采集、处理(如:打印报表等),还有对系统设备参数的设置、下载密码、下载黑名单等,以及卡管理功能(包括发卡、读卡、改卡、挂失、解挂、销卡和充值等)。

收费机 —— 即终端机,简称POS机,面向持卡人、完成交易的终端机。

TCP/IP协议 —— 用于网络的一组通讯协议,包括IP(Internet Protocol)和TCP(Transmission Control Protocol)。

CPLD —— Complex  Programmable Logic Device:复杂可编程逻辑器件;
MCU —— Micro  Chip  Unit:单片机;
CCU —— Central  Control  Unit:中央控制器;
POS —— Point  Of  Sells :电子收款机系统;
CAN —— Controller  Area  NetWork:控制器局部网;
TCP/IP —— Transmission Control Protocol/ Internet Protocol:传输控制协议;
FTP ——Trivial File Transfer Protocol:普通文件传输[送]协议;

2 设计依据
l 《概要设计说明书》,本产品组编,2003.1;
l 《软件开发文档标准模版》,公司内部资料,2002.10;
l 《设计和开发控制程序》,公司内部资料,2001.12;
l 《软件工程》,何有为著,电子工业出版社,2000.3;
l 《嵌入式系统编程》,Micbael  Barr著,中国电力出版社,2002.11;
l 《嵌入式实时操作系统及其开发环境Tornado》,孔详营、柏桂枝著,中国电力出版社,1999.8;
l 《单片机与嵌入式系统应用》,何立民著,北京航空航天大学出版社,2001.3;
l 《CAN总线原理和应用系统设计》,邬宽明著,北京航空航天大学出版社,99.2;
l 《智能卡应用全书》,深圳亚科希咨讯,1999.5;
l 《单片机的C语言应用程序设计》,何立民,北京航空航天大学出版社,1999.1;
l 《操作系统原理》,西安交通大学出版社,谭中,1995.4。

3总体结构
该系统主要由结算中心、集中控制器、终端机、通讯网络、智能卡等五部分组成。
如下图所示:
 
说明:
² 集中控制器采用稳定性能特别好的工业控制机—PC104,其上运行的系统为美国宇航级的系统Vxworks系统。
² 每台集中控制器可带100台POS终端;
² 集中控制器与结算中心用以太网相连。

4 数据结构
校园一卡通使用的非接触式用户卡采用M1 S70逻辑加密卡,卡内容量为4K字节,该卡有40个扇区,0~31扇区每个扇区包含4个由16字节组成的块,32~39扇区每个扇区包含16个由16字节组成的块。
广州大学城一卡通项目我们使用的是32~39扇区,各扇区的数据结构定义如下表所示:
Mifare One S70 非接触逻辑加密卡用户卡数据结构表:
Sector Block 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
32发行区 0 学校代码 应用代码 发行流水号 卡认证码(MAC) 启用标志 卡类 押金 校验
1 发行日期(年月日) 有效日期(年月日) 启用日期(年月日) 使用权限 厂商代码 校验
2 充值时间(年月日时分) 原额 本次充值金额 操作员工号 校验
32公共钱包区 3 累计充值额 余 额(HEX码) 充值设备编号 校验
4 钱包 钱包 钱包 检验
5 钱包备份 钱包备份 钱包备份 检验
32交易记录区A 6 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录1 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
7 交易记录2 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
8 交易记录3 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
9 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录4 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
10 交易记录5 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
11 交易记录6 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
12 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录7 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
13 交易记录8 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
14 交易记录9 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
15 Key  A3(读/写) Access Bit Key  B3(读/写)
33公共信息区 0 交易记录指针 钱包累计交易次数 交易进程标志 月票累计交易次数 黑名单标志 文件标识 FF FF FF FF FF FF FF 校验
1 交易记录指针 钱包累计交易次数 交易进程标志 月票累计交易次数 黑名单标志 文件标识 FF FF FF FF FF FF FF 校验
2 年检日期(年月日) 校验
15 Key  A6(读/写) Access Bit Key  B6(读/写)

(一)发行区文件(32扇区):
发行区的数据结构:
Sector Block 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
32发行区 0 学校代码 应用代码 发行流水号 卡认证码(MAC) 启用标志 卡类 押金 校验
1 发行日期(年月日) 有效日期(年月日) 启用日期(年月日) 月票类型 使用权限 厂商代码 校验
3 充值时间(年月日时分) 原额1 本次充值金额 操作员工号 校验
15 Key  A1(读) Access Bit Key  B1(写)

1、卡号
卡号由卡的应用学校代码、应用代码、发卡机构在对卡进行初始化时给出的流水号和卡的认证码构成。卡的认证码(MAC码)顺序由卡的代码(CSN)、用户卡的城市代码、发行流水号与ISAM卡内部的Key,由ISAM卡加密运算得到,并写入卡内。机具在验证卡的合法性时,同样以上述方式从PSAM卡中得到MAC码,与消费卡内的MAC码进行核对,用以认证用户卡的合法性。卡号、认证码(MAC)的数据结构如表1.6:
构成卡号的数据结构:
名称    字节数   数据格式
学校代码 2 BCD
应用代码 2 BCD
发行流水号 4 BCD
卡的认证码 4 HEX


行业代码使用2字节,较好的字节固定为0x00,后一个字节为该卡可使用的应用行业的代码,见下表。

应用代码表(符合建设部规范):
序号 应用编码 应用名称 序号 应用编码 应用名称 序号 应用编码 应用名称
1 00 大学城通用 9 08 旅游大巴 17 16 金融保险
2 01 公交 10 09 停车场 18 17 教育培训
3 02 出租汽车 11 10 文化娱乐 19 18 工矿企业
4 03 地铁 12 11 卫生医疗 20 19 石油化工
5 04 轻轨 13 12 商业批发 21 20 预付费表具
6 05 轮渡 14 13 零售 22 21 自来水
7 06 园林 15 14 餐饮 23 22 煤气
8 07 道桥 16 15 通讯邮电 24 23 热能

2、启用标志(HEX码)
记录卡的启用标志,其表示在卡的发行机构初始化后的标志位,其定义如下表:
启用标志:
编   码 意       义
01 未启用
02 启用
03 停用
04 黑名单卡
     
3、押金 :表示在用户购卡时付的卡的押金,HEX码,单位:元;

4、卡类:卡的应用类型,下表描述了一卡通应用中各种卡的类型代码表;
一卡通系统用卡的类型表(HEX码)
用户消费卡 用户消费卡卡类型名称 一般管理卡 一般管理卡卡类型名称
应用码 卡类码 应用码 卡类码 
00 0x00 学生卡 01 80 进站签点卡
00 0x01 教师卡 01 81 出站签点卡
00 0x02 家属卡 01 82 中途签点卡
00 0x03 临时卡 - 88 CPU操作员卡
00 0x04 员工卡 
00 0x05 操作员A卡 - 90 运行参数卡
- 0x0A 纪念卡A - 91 设置卡
注:“-”表示按应用使用的卡,发卡时应标注应用号;
应用号=“00”表示适合所有应用;
    
5、校验 :检验字,计算方法为:检验字=前15个字节的半加和,下同。

6、发行日期、有效期限和启用日期:
记录卡的首次发行日期、卡的有效期限和启用日期。卡的发行日期有效期限和启用日期的年、月、日表示方法应符合GB/T7408规定,其数据结构如下表


发行有效启用日期数据结构
名称 字节数 内容 数据格式
发行日期 4 年、月、日 BCD
有效日期 4 年、月、日 BCD
启用日期 4 年、月、日 BCD

7、充值记录 :表示在用户购卡时付的卡的押金。
充值记录包括充值时间、充值前钱包原额、本次充值金额、充值后钱包余额、累计充值额、充值设备编号、操作员工号。
充值时间记录当前充值的时间,其年月日时分表示方法应符合GB/T7408规定。
原额1记录本次充值前卡内钱包的剩余金额。
本次充值金额记录当次充值数额。
余额记录本次充值后卡内钱包的金额。
累计充值额记录钱包的累计充值总值,每次充值操作时改写。
充值设备编号记录完成当次充值的终端设备编号。
操作员工号记录完成当次充值的操作员工号。
充值记录的数据结构如下表
充值记录的数据结构:
名   称 长度(byte) 内容 数据格式
充值时间 5 年、月、日、时、分 BCD
原额1 4 RMB元、角、分 HEX
本次充值金额 2 RMB元 BCD
余额 4 RMB元、角、分 HEX
累计充值额 4 RMB元、角、分 HEX
充值设备编号 4 BCD
操作员工号 4 BCD

累计充值额、余额、充值设备编号存储在公共钱包区。

8、使用权限(用于员工卡、操作员A卡、售票员卡) :
使用权限包括进出站签到权、考勤签到权、加油权、就餐权、领料权、洗车权等,每个权限均用1位表示,0表示无该项权限,1表示含有该项权限,见下表
使用权限对应表:
7 6 5 4 3 2 1 0
洗车权 领料权 进出站签到权 就餐权 加油权 考  勤签到权

9、厂商代码(1字节HEX码) :
厂商代码为系统自定义的卡片生产厂家及卡种代码号,1字节,HEX码,读卡时该厂商代码作为记录的一部分上传系统,用于对卡片的管理。本系统定义如下表
厂商及卡种代码表:
代码 厂商及卡种 代码 厂商及卡种
00 环球磁卡M1卡 10 明华M1卡
01 环球磁卡CPU卡 11 明华CPU卡
02 环球磁卡双界面卡 12 明华双界面卡
08 握奇非接触卡 18 华虹非接触卡
09 握奇CPU卡 19 
0A 握奇双界面卡 1A 

10、访问条件 :
发行区的Key A=前6字节(CSN+CSN)。
认证发行区文件的KeyA可以对发行区实现读操作。
发行区文件的KeyB由安全模块计算。
认证发行区文件的KeyB可以对发行区实现写的操作。
对于发行区在本系统中只有发行机构的卡初始化机和充值机具有读和改写的功能,其他设备只具有读的能力。
卡在机具上充值和消费,应判断卡的启动标志、卡的启动日期、卡的有效期。

(二) 钱包文件(33扇区):
钱包文件包括部分充值记录和一个电子钱包。
累计充值额、余额、充值设备编号存储在公共钱包区的0块内;
电子钱包包括钱包、钱包备份和钱包校验码等信息,它们被分别存贮在同一扇区的1块和2块内。卡在每次充值或交易时,备份数据应与钱包数据作比较,如两者数据不一致,应将正确的数据拷贝到不正确的数据块。
钱包文件数据结构如下表:
钱包文件的数据结构:
Sector Block 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
32钱包区 3 累计充值额 余 额(HEX码) 充值设备编号 校验
4 钱包 钱包 钱包 检验
5 钱包备份 钱包备份 钱包备份 检验
15 Key  A2(读/减) Access Bit Key  B2(加/写)

1、 访问条件 :
认证钱包文件的KeyA可对钱包实现读和减操作,钱包和钱包备份可传输和恢复。
认证钱包文件的KeyB可对钱包实现加和写操作,钱包和钱包备份可传输和恢复。
0块与钱包之间不可以传输和恢复。

(三) 交易记录区文件(32扇区):
交易记录文件使用连续的9个块,每个块记录1条刷卡信息。卡在每次交易后,产生的交易信息将被存放在卡内。卡内共存放交易记录9条,每条记录长16个字节,内容包括交易时间(日、时、分、秒)、原额、交易金额、交易类型、机具编号等信息,交易记录采取循环方式存储。
交易记录文件的数据结构如下表:
交易记录文件的数据结构:
Sector Block 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
32钱包交易记录区A 6 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录1 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
7 交易记录2 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
8 交易记录3 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
9 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录4 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
10 交易记录5 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
11 交易记录6 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
12 交易时间(BCD码)(日时分秒)交易记录7 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
13 交易记录8 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
14 交易记录9 原额(HEX码) 交易金额(BCD码) 交易类型 终端号(BCD码)
15 Key  A3(读/写) Access Bit Key  B3(读/写)

交易时间(BCD码):
交易时间记录当次交易的日、时、分、秒,表示方法应符合GB/T7408-94规定。

原额:
原额记录当次交易前的钱包金额,HEX码,4字节。

交易金额:
交易金额记录当次交易的扣款金额,BCD码,3字节。

交易类型:
交易类型记录当次交易的交易类型。HEX码,1字节。其表示方法如下表:
交易类型编码:
类型编码 类型名称 类型编码 类型名称 类型编码 类型名称
00 大学城通用 11 医院 22 煤气
01 某大学专用 12 商场 23 热能
02 13 零售 
03 14 餐饮 71 公交月票
04 15 通讯 72 公园月票
05 16 银行 88 充值
06 17 教育 89 提现
07 18 工业 8A 退卡
08 19 石化 8B 
09 停车场 20 预付费表具 
10 文化娱乐 21 自来水 99 锁卡交易

终端号:
终端号记录执行当次交易的终端机具编号,BCD码,4字节。
访问条件 :
认证交易记录文件的KeyA和KeyB都可以对交易记录文件实现读和写的操作。
交易记录在IC卡消费完成后按上述流水记录格式写入记录区,同时公共信息区的记录指针+1(指针数为1~9),相应交易累计次数+1。按建设部标准,交易记录不设校验码,仅用于参考。

(四) 公共信息区文件(33扇区):
公共交易信息包含交易记录指针、钱包累计交易次数、月票累计交易次数、交易进程标志、黑名单标志、文件标识等。占用1个扇区,0块为公共信息区,1块为公共信息区备份。持卡人个人身份、大额消费时特别声明需要的个人密码及用于职工管理的使用权限也存放在该区的2块。
公共信息区的数据结构如下表:
公共信息区的数据结构:
Sector Block 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
6公共信息区 0 交易记录指针 钱包累计交易次数 交易进程标志 月票累计交易次数 黑名单标志 文件标识 FF FF FF FF FF FF FF 校验
1 交易记录指针 钱包累计交易次数 交易进程标志 月票累计交易次数 黑名单标志 文件标识 FF FF FF FF FF FF FF 校验
2 FF - FF FFFFFF 年检日期(年月日) 校验
15 Key  A6(读/写) Access Bit Key  B6(读/写)

交易记录指针 :
交易记录指针存储的是当前交易记录存储的位置,HEX码,1字节,合法数据为1-9。

钱包累计交易次数 :
钱包累计交易次数记录公共钱包的累计交易次数,包含与公共钱包有关的消费交易、充值交易等交易的累计次数。

交易进程标志 :
交易进程标志记录当次交易的过程,用于出错数据恢复。该标志为位标志,每一位对应一种类型的交易,该位为“1”时,表示该种交易开始,该位为“0”时,表示该种交易完成。各位对应的交易类型如下表:
交易进程标志编码表:
位 7 6 5 4 3 2 1 0
交易类型 交易结束 交易开始

月票累计交易次数 :
月票累计交易次数记录月票区的累计交易次数,包含与月票有关的扣次交易、充值交易等交易的累计次数。

黑名单标志 :
黑名单标志是用于在某次交易时发现该卡为黑名单卡时做的标记,交易时只要在公共信息区发现黑名单标志,不需要查黑名单即可判定该卡为黑名单卡。黑名单标志为HEX码,1字节,其值为0x04(备份区=0xFB)时,该卡为黑名单卡,其它值时为正常卡。

文件标识 :
文件标识是指当前交易对应的钱包文件(含月票文件)的标识。
   
年检日期 :
规定需要年检的IC卡下一次应年检的还不错终日期,过期不参加年检,该卡不能继续使用。卡的年检日期的年、月、日表示方法应符合GB/T7408规定,年份用4位表示,其数据结构如下表:
年检日期数据结构:
名称 字节数 内容 数据格式
年检日期 4 年、月、日 BCD
   注意:年检日期若为00 00 00 00则不年检。

访问条件 :
认证公共信息区文件的KeyA和KeyB可以对公共信息区实现读和写的操作。

(五)记录类型详解:
消费卡钱包区刷卡记录 (0x00~0x18):
消费卡钱包区刷卡的记录格式如下表:
消费卡钱包区刷卡记录格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXX+卡类型(0x00-0x18) 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 消费卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16-18 卡内原额 HEX码 分 3字节
7 19-21 消费金额 HEX码 分 3字节
8 22-23 消费累计次数 HEX码 卡内记录的钱包交易累计次数 2字节
9 24-26 发行日期 BCD码 年/月/日 3字节
10 27-31 充值时间 BCD码 年/月/日/时/分 5字节
11 32-33 发卡城市代码 BCD码 2字节
12 34-37 充值设备编号 HEX码 (卡的充值点) 4字节
13 38-39 消费城市代码 BCD码 广州机具固定为“5280” 2字节
14 40 月季年票标志 HEX码 1=旬票,2=月票,3=季票,4=年票 1字节
15 41-44 TAC码 HEX码 4字节
16 45-47 空字节 FF 3字节
17 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

注:
l 序号为终端机具记录刷卡流水记录号,用于判断记录完整性,2字节HEX码;
l 记录类型遵照本规范(第23页表2.1,3字节HEX码);未按本规范发卡的或旧卡,记录类型头一个字节相应填写“0xF0”。
l 卡片种类遵照本规范(第7页表1.5,1字节HEX码);
l 代码是机具在询卡时读回的IC卡内的序列号,4字节HEX码;
l 刷卡时间用6字节BCD码记载;
l 卡内原额及消费金额均用3字节HEX码表示,单位为分;
l 消费序列号为卡内记载的钱包累计交易次数或月票累计交易次数;
l 发行日期、充值时间、发卡城市代码及充值设备编号均为读回的卡内的发卡及充值时记录的发行日期、充值时间、城市代码及充值设备编号;消费城市代码为机具编程时给定的应用城市代码(如广州为5280);
l TAC码的计算方法是:
IC卡读写机具先初始化PSAM卡TAC计算命令,初始化因子是:0x52,0x80,0xff,0,0,0,0,0。初始化成功后,消费机具将刷卡记录的相关数据(元素)送给PSAM卡并发TAC计算命令,PSAM卡计算出TAC码并回传给机具,作为记录的一部分。其中相关数据顺序是:卡号(4B);刷卡时间(6B);消费金额(3B);交易次数(2B)+”00”,共16字节。
l 操作标志:8Bit,分别对应256种不同的操作标志,如下表:
      正常记录:0              灰记录1:1
灰记录2:2              黑名单记录:3         脱机记录:4
     充值记录:5              补贴记录:6           找钱记录:7              
l 灰记录1:同一卡写卡失败累计4次时产生的记录,显示交易成功,而卡有可能改写。此时饭给学生。该记录参与底层的F4统计(F4查询时,发命令给CCU,CCU将结果传回,参考4.3);
l 灰记录2:写卡失败后,放上另一张卡(含操作员退出)时产生的记录。
此时饭没给学生,而卡有可能改写。该记录不参与底层的F4统计。
l 找钱记录:操作员如果操作不正确多扣了钱,启用此功能,把需要找回给消费者的钱输入当做消费额,加标志,给管理中心退钱给消费者。新系统不做回滚功能。
l MAC:在安全要求严格的应用可以加上,其他时候可以做校验用判断计算、存储出错,也可以判断。(先全部预留为0x00)

黑名单卡刷卡记录 (0xE0):
机具黑名单中含有的卡在刷卡时,将在卡内公共信息区存储黑名单标志,同时生成黑名单刷卡记录,如下表所示:
黑名单卡刷卡记录格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXE0 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 消费卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16-19 消费POS机号 BCD码 车载机、售饭机、出租车计价器等 4字节
7 20-30 应用单位编码 BCD码 部门单位、消费点代码 11字节
8 31 机具软件版本号 HEX码 1字节
9 32-33 黑名单版本号 BCD码 月/日(上位机生成) 2字节
10 34-36 发行日期 BCD码 年/月/日 3字节
11 37-41 充值时间 BCD码 年/月/日/时/分 5字节
12 42-43 发卡城市代码 BCD码 2字节
13 44-47 充值设备编号 HEX码 (卡的充值点) 4字节
14 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

注:
序号、记录类型、卡片种类、代码、刷卡时间、发卡日期、充值时间、发卡城市代码、充值设备编号的表示方法与意义同消费卡;
l 消费POS机号为终端机具的设备编号,4字节BCD码(8位);
l 应用单位编码由城市代码(2字节,天津为3000)、单位代码(6字节,如公交行业、公司、路队、线路号)、消费点代码(3字节,如车辆号)共11字节BCD码组成;例如:
1. 应用序列号52800102044B0101040315代表:佛山市公交南海公司4路队K0101路第040315车辆;
2. 应用序列号5280150100000001000343代表:佛山市通讯行业联通公司00000001营业点第000343窗口;
l 机具软件版本号和黑名单版本号记录机具相关的应用版本,便于检查;
l 校验码BCC为前39个字节的半加和,用于校验。

操作员上班刷卡记录及自动生成的上班记录(0xE1):
操作员(司机)上班刷卡记录格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXE1 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 操作员卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16 记录生成方式 HEX码 1=正常,2=采集后,3=隔日后 1字节
7 17-20 消费POS机号 BCD码 车载机、售饭机、出租车计价器等 4字节
8 21-31 应用单位编码 BCD码 部门单位、消费点代码 11字节
9 32 机具软件版本号 HEX码 1字节
10 33-34 黑名单版本号 BCD码 月/日 2字节
11 35-36 基本票价 HEX码 2字节
12 37-47 空字节 FF 11字节
13 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

注:
l 序号、记录类型、卡片种类、代码、刷卡时间、发卡日期、充值时间、发卡城市代码、充值设备编号、消费POS机号、应用单位编码、机具软件版本号、黑名单版本号的表示方法与意义同消费卡;
l 记录生成方式:1=操作员上班刷卡时形成的上班记录;
2=采集后较好的个刷卡为非操作员卡自动生成的上班记录;
                 3=异日较好的个刷卡为非操作员卡自动生成的上班记录
l 票价为从机具票价参数区读回的基本票价1的值,HEX码,单位为分;
l 校验码BCC为前39个字节的半加和,用于校验。

钱包消费灰记录(0x19~0x31):
消费卡刷卡太快时,未能正常扣除钱包区余额,为便于今后处理,该次刷卡以钱包灰记录方式记录。钱包灰记录的格式同钱包区消费刷卡记录格式但记录类型为卡类型号+25的HEX码。

设置卡设置记录(0xE9):
设置卡刷卡进入参数设置状态,可用手工设置机具所在消费点(公交为车辆)号,设置记录格式如下表:
设置卡刷卡记录格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXE9 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 消费卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16 记录生成方式 HEX码 =1,设备码设置 1字节
7 17-20 原设备编码 BCD码 原设备号(公交) 4字节
8 21-24 新设备编码 BCD码 新设备号(公交) 4字节
9 25-27 原消费点代码 BCD码 原车辆号(公交) 3字节
10 28-30 新消费点代码 BCD码 新车辆号(公交) 3字节
11 31-47 空字节 FF 13字节
12 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

运营参数卡设置记录(0xEA):
运营参数卡可刷卡设置公司路队线路号(单位编码)和该线路所有车的基本票价、月票权限、优惠折扣等参数,设置线路票价的刷卡记录格式如下表:
运营参数卡刷卡设置记录格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXEA 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 消费卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16 记录生成方式 HEX码 备用 1字节
7 17-20 车载机号 BCD码 终端POS机号 4字节
8 21-23 车辆号 BCD码 消费点代码 3字节
9 24-29 原单位编码 BCD码 含行业代号(原公司路队线路号) 6字节
10 30-35 新单位编码 BCD码 含行业代号(新公司路队线路号) 6字节
11 36-37 原基本票价1 HEX码 分 2字节
12 38-39 新基本票价1 HEX码 分 2字节
13 40-41 原月票权限 二进制 2字节
14 42-43 新月票权限 二进制 2字节
15 44-47 空字节 FF 4字节
16 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

采集/补采集记录数据格式(0xEB):
用采集卡刷卡启动终端机具进入采集通讯方式后,可用采集机对机具内的刷卡数据进行采集,也可对某特定机具进行某日期的补采集操作。采集补采集形成的机具状态信息保存在采集记录中,该记录的数据格式如下表:
采集补采集记录数据格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXEB) 2字节
3 5 卡片种类 HEX码 M1/双界面卡/华虹卡/复旦卡等 1字节
4 6-9 代码 HEX码 消费卡卡号 4字节
5 10-15 刷卡时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
6 16 记录生成方式 HEX码 1=采集,2=补采集 1字节
7 17-20 消费POS机号 BCD码 (如车载机号) 4字节
8 21-31 应用单位编码 BCD码 (如:城市行业公司路队线路车辆号) 11字节
9 32-34 补采集日期(年月日) BCD码 年/月/日 3字节
10 35-36 采集机设备号 BCD码 2字节
11 37-38 本次采集的总记录数 HEX码 不含采集员记录 2字节
12 39-47 空字节 00 9字节
13 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

采集统计记录数据格式(0xEC):
采集机可连续采集多辆公交车或其它消费点终端设备。采集时,采集机对采集到的数据进行简单的统计,并形成采集统计记录。采集统计记录的数据格式如下表:
采集统计记录的数据格式:
序  号 数  据  项 码 制 说       明 长 度
1 1-2 序号 HEX码 2字节
2 3-4 记录类型 HEX码 0xXXEC 2字节
3 5-6 采集机设备号 BCD码 2字节
4 7-12 统计表生成时间 BCD码 年/月/日/时/分/秒 6字节
5 13 采集及补采集次数 HEX码 1字节
6 14-17 总采集记录数(含采集员记录) HEX码 4字节
7 18-47 空字节 FF 30字节
8 48 校验码 HEX码 BCC 1字节
累   计 48字节

(六)POS文件记录顺序:
机具将刷卡记录上传时,按下列顺序生成.POS(车载机)或.WSS(小额消费机)文件,车载机的.POS文件由采集机在采集时生成,并通过多路器上传给清算中心;小额消费机的.WSS文件由小额消费机数据采集子系统在接收到小额消费机通过网络上传的数据后形成:
记录名称 序号内容
1 采集统计记录 序号=0000
2 采集记录 序号=0000
3 操作员上班记录 序号=记录顺序号(0001)
4 售票员上班记录 序号=记录顺序号(0002)
5 消费记录 序号=记录顺序号(0003)
6 。。。。。。 。。。。。。
7 。。。。。。 。。。。。。
8 。。。。。。 。。。。。。
9 消费记录 序号=记录顺序号(nnnn)
10 操作员下班记录 序号=记录顺序号(nnnn+1)

5 黑名单文件下载格式规范
一、黑名单文件
为了阻止非法卡进入一卡通系统进行非法刷卡消费,系统在数据清算后,将生成由非法卡卡号组成的黑名单文件,该文件通过网络或数据采集机传送给所有IC卡消费机具,机具在接收到该文件后,将识别所有列在该黑名单中的IC卡,并将列在黑名单中的IC卡记入黑名单标志,该操作经清算中心确认后成为生成新黑名单的判断条件之一。此后,该卡被禁止使用。
二、 黑名单文件的名称:black.dat。
三、 黑名单在黑名单文件中的存放次序:按卡号从小到大的次序存放。
四、 黑名单的大小限制:
本规范支持4000条黑名单,黑名单总数超过4000条时,由系统按规则处理。
黑名单文件的存储格式如下表 :
序号 数  据  项 码 制 说     明 长  度
1 黑名单版本号 BCD码 黑名单月日(YYMM) 2字节
2 黑名单总数(N条) HEX码 高位在前,低位在后 2字节
3 黑名单卡卡号 HEX码 消费卡卡号(正序) 4字节
… … … … …
N … … … …
N+1 … … … …
N+2 黑名单卡卡号 HEX码 消费卡卡号(正序) 4字节
累计 4*(N+1)字节

6 消费模式
标准模式:直接输入金额,进行消费。
定值模式:定值额从CCU上传下来,每个终端允许设置一个定值额。
编号模式:还不错大255种编号,编号的金额从CCU传下来,进行消费。
按次模式:分成两种:一:为不需要充次但计次(简称计次):即消费记录消费额显0,不扣钱;二:扣次并需充次消费模式(简称扣次):这种模式和定值差不多,需扣次,每次消费时显示消费次数;如卡上没有足够的消费次数时必须不错的行充次操作。

7终端层设计说明
   终端机包含消费机与特殊终端机两类。
1、消费机
设置地址、卡密码、读卡扇区号、CCU分组、四种消费模式:标准、编号、定值、计次,存储脱机记录。具体参考相关文档。(读出卡号判断为0时则POS自动将卡序列号当卡号传上来。)
2、特殊终端机
含补贴机、查询机、手工充值机,发卡器几种。
补贴机
补贴模式分两种:一种是按分组、级别,一种直接下载补贴名单。可通过设置来选择其中的一种补贴模式。
连接方式:挂在CAN网络上。
B、查询机
可查询卡基本信息、前次交易信息,修改用户密码等功能。
连接方式:脱机运行。
C、发卡器
选用通用发卡器,以数据流的形式发卡。与其它厂家的通用发卡器兼容。发卡成功则返回卡类型和卡序列号。
连接方式:232通讯,直接与服务器相连。
D、手工充值机
以手工的形式对卡进行充值,方便客户使用。主要应用于一些不方便联机充值的场合。
连接方式:脱机。
E、其它
按次计费终端,如:复印、洗衣机等应用场合;
按时间计费终端,如:水、电、机房、洗澡等应用场合。

3、F4统计
方案1:查前一天的统计额,由上层来统计,再下传。弱点是有时延,需要管理系统先结算完前天的统计额;
   方案2:查当天的统计额,由底层来统计。由于灰记录没法消除而导致的不确定性,使统计额不准(一般少于上层统计)。
   方案3:不做此功能。
建议采用方案2;如果客户无特别要求则建议屏蔽该功能。
4、其它
时间:终端上不显示时间,在无交易时扫描“8”以检测LED是否完整。(参照新中新系统。)
取消交易:每次交易后,POS的RAM中保留该次的“卡号、余额、交易额、流水”等信息;当确定要取消交易时,先按功能键,再打操作员卡确认权限,然后打消费卡确认卡身份、金额等,还不错后产生一笔有特别标志的取消记录。该记录中必须有机具地址。                                          注意——为保证正确平帐,必须保证时钟的同步(故要求服务器启动时自动对CCU校时,系统工作时也要求服务器每10分钟对CCU进行一次较时。)
C、为方便以后兼容,终端每次读卡后,先判断卡号:卡号为0则自动将卡序列号当做卡号传给CCU,否则传卡号。

8 CCU层设计说明
系统使用VXWORKS实时系统,采用POSIX调用方式,是较好的标准,兼容性好,好移植,但是实时性相对要差一点,其他各有特色,但本系统准备采用WIND方式编写程序,实时性好,调用方便。系统软件基本分为3层结构,应用层、中间层(驱动、功能实现抽象化)、设备、算法层,这是主要考虑系统的实时性、软件复杂性、软件规模。
应用层:主要是各个应用的实现,驱动、算法实现无关性。
中间层:主要把驱动、算法抽象化,如把串口驱动+拆分组合帧封装成2个读写的具体函数。
设备、算法层:完成设备驱动,各种算法实现,如I/O、232通讯、排序、查找、通讯数据拆分组装等。
软件设计应该要模块化、分层设计,编码规则参考相应规范,如公司制定的编码规范。
1、系统分析
通过对系统的应用分析得出如下基本应用功能。  
1:CCU能够与终端进行通讯,进行各种数据交换,参数设置。
2:对权限表进行管理,添加删除,版本跟踪等,根据权限表进行查询判断,得出结果。
3:能够与上位机进行通讯,进行各种数据交换,参数设置。
4:监测系统、终端运行状况、实时传送状态。对终端进行管理。
5:能够对消费数据进行有效、无误的管理和传送。

按基本应用功能划分,CCU系统有以下几个模块组成:
A:系统通讯模块:上位机的通讯方式、通讯协议、接口及其实现算法;
B:终端机通讯模块:与下位机的通讯方式、通讯协议、接口及其实现算法;
C:记录管理模块:记录的读、写方式及其实现算法;
D:权限表管理模块:终端、卡权限表的管理,包括CCU权限表的下载、版本管理及其实现算法;
E:权限判断模块:交易过程中的权限判断及其实现算法;
F:终端管理模块:POS机的版本、相关参数的管理及其实现算法;
G:CCU管理模块:包含POS机的程序升级、项目的现场维护及其实现算法。

H:功能函数模块:各种功能函数,如排序、查找等算法函数

系统各模块划分成各个实时任务(单个或多个),通过消息队列、信号量、管道、全局变量来进行数据传输、事件触发、任务互斥等工作。
  实时任务的优先级别从高到低:终端通讯-权限判断-记录管理-系统管理-权限表管理-CCU管理、终端管理。

2、 CCU与SERVER通讯模块
CCU与server的通讯方式、通讯协议接口部分。
1、 FTP/TFTP方式:传输大文件,如记录文件、卡权限文件、终端权限文件等;启用客户端、服务器两种工作方式。 
2、 TCP/IP方式:传输短小的命令(含数临时表的下载);启用客户端、服务器两种工作方式。
3、 数据流图


  4、任务划分:分成两大任务(ROTS的任务),EDRST即Ethernet Data Receive&Send Task,ECMET即Ethernet Command Execute Task,FTP任务系统启动FTP服务器即可完成相关操作。两大系统的接口通过两个消息队列来完成。EDRST任务划分一个数据流收发任务(TcpDataRecSnd)和数据解码编码任务(TcpDataDecodeCoding),负责把接收的原始数据送入接收消息队列(MsgTcpRec)中,同时把编码完成的数据从发送消息队列(MsgTcpSend)里取出送入发送缓冲中进行发送;Ethernet Command Execute Task 任务从接收消息队列中取出数据执行相应的命令,把需要信息反馈的信息送入发送发送消息队列中 。(消息队列可以发送消息和传输数据)
5、通讯安全问题:FTP读取文件,需要用户名和密码。TCP/IP通讯需要交互安全认证,主机发送认证命令(随机数4字节(char)+时间3字节+任意1字节+8字节DES加密数据)——>CCU接受数据加密8字节数据与下传加密数据对比——> CCU对比加密数据结果上传(正确CCU允许启用通讯服务)。

四、软件系统
本软件系统架构为B/S三层架构,可兼容多种大型数据库,如:My SQL、SQL Server 2000、Oracle、DB2、Sybase;采用JAVA、VC++、C++ Builder等多种开发工具。
1 软件结构

2 系统构件
序号 构件名称 重要度 优先级 技术难度 前提条件 依存关系
核心服务层
C1 数据库统一访问 10 1 9 N/A N/A
C2 日志 10 2 6 N/A N/A
C3 Socket级通讯(和CCU) 10 3 8-10 与CCU层开发人员协调好 C2 C4 C1
C4 应用整合 10 4 10 C1 C2 C3
C5 统一安全框架 8 5 10 C2 F1 F4
C6 JAVA串口控制 10 6 6-8 N/A F5
C7 动态自定义WEB界面框架 6 8 8-10 C1 所有需要显现给客户的部分 C8
C8 WEB报表打印 10 7 6-9 C1 C7
C9 较好的化问题 3 9 9 C1 C1 C6 C7 C4
系统基础构件
F1 组织机构模型 9 10 9 C1 C5 F4
F2 黑名单构件 9 11 3 C1 F4
F3 基本构件 7 12 7 N/A F4
F4 系统安全构件 8 13 6 C5 本层及以上所有构件
F5 IC卡通用操作构件 10 14 8 C1 C6 F4
F6 CCU设备管理构件 6 15 暂时无法评估 与CCU层开发人员达成一致 C3 F4
消费卡核心组件
B1 卡值操作 10 16 4 N/A N/A
B2 数据筛选与整理 10 17 6 N/A N/A
B3 补贴模式 10 18 6 N/A N/A
B4 营业方管理 10 19 5 N/A N/A
B5 设备管理 10 20 6 N/A N/A
B6 灰记录构件 8 21 6 N/A N/A
B7 卡费用管理 8 22 3 N/A N/A
B8 优惠模式 6 22 6 N/A N/A

3 核心服务层
a) 数据库统一访问框架:
i. 统一脚本创建数据库:能支持以下类型数据库。
1. My SQL
2. SQL Server 2000(不包括SP1以上的版本)
3. Oracle
4. DB2
5. Sybase
6. 超音速数据库(免安装)
ii. 按数据库的物理和种类分为以下几种类型:
编  号 物理位置 种  类
1 一个数据库 一台服务器
2 一个数据库 多台服务器
3 多个数据库 一台服务器
4 多个数据库 多台服务器
首先实现一个数据库在一台服务器上的情况
iii. 考虑到多种不同数据库之间的兼容性问题,对效率要求不高的地方尽量不用存储过程;要求高效率的地方使用相同的存储过程名,而不同的数据库写不同的代码实现。
iv. 使用稳定的JDBC2.0版本,三类或四类纯JAVA Driver,要求性能优化、快速、稳定
v. 对数据库操作的代码支持中文,需要重复连接的地方使用连接池,但必须保证兼容性(用连接池和不用连接池,连接池可以换称不同种的);支持JDBC、Data Source、JNDI等数据连接方式,目前只支持JDBC。采用Java提供的Properties或XML文件作为配置文件。
vi. 对数据库的表、字段进行封装,减少编程上部分重复劳动。
b) 日志:
i. 存储方式:文本文件、数据库、或Window 日志,目前只做在本机存储文本文件, 今后实现可以跨机存储,显示等功能。
ii. 自定义显示方式(暂不实现)
iii. 日志的分类:按照日志的严重程度分为以下几种级别:
1. 调试信息(DEBUG)代码运行时的调试信息
2. 正常信息(INFO) 系统完成了某些必须留下痕迹的操作
3. 警告信息(WARNING) 系统照样可以正常运行
4. 错误信息(ERROR)不会使系统停止运行
5. 严重错误信息(FATAL) 导致系统停止运行或崩溃等。
可以通过调整级别,输出某一级别以上的日志信息。

c) 应用整合框架:
把其它系统的数据抓入本系统(人事资料、财务资料等),及提供其他系统需要的数据。支持的数据源
i. 支持各种数据库
ii. 支持Excel文件
iii. 支持文本文件
支持的数据目的地也包括以上3种
对CCU的通讯同时实现客户端和服务器端,数据传输、设备管理、控制指令等,具体的接口必须与研发部共同商讨
d) 统一安全框架:
i. 加密(DES、MD5、SHA1)
ii. 认证模块(可插拔),可以根据各种系统不同开发不同的认证模块,并可以动态插入到各种系统中,各认证模块间关系包括多种认证优先级和重要度。
iii. 授权:各种人员根据某种标准分类(如职务),每一类对于系统各种资源(各种类、数据库表等)的控制细粒度化。并可以在代码级插入到各种系统中,进行控制。

e) 多语言问题(即考虑较好的化问题)
f) 动态、自定义WEB界面框架
g) 报表打印:实现WEB上内容的打印。
h) 对IC卡的终端通过串口进行控制,同时将相关控制结果更新到远程数据库,支持的数据库种类和数据库统一访问框架中提及的相同。 
4 系统基础构件:
i) 组织机构模型:
i. 支持多种分类标准;
ii. 各种分类标准交叉组合形成多维网状结构的立方体;
iii. 为应用权限分配提供判断的基础数据;
j) 黑名单构件:
i. 为所有的应用系统提供黑名单管理基础;
k) 其他基本构件:
i. 性能优化;
ii. 数据库备份与恢复
iii. 系统配置
l) 系统安全构件:
i. 在统一安全框架基础上组装
ii. 安全配置;
iii. 系统密码;
iv. 初始化设置;
5 消费卡核心构件:
灰记录构件:处理消费时产生的灰记录,如进行补扣操作等;
数据筛选与整理:主要是处理结算、平帐等事务,整理消费数据和帐目平衡等;
设备管理:主要处理设备的属性设置等;
卡值操作:处理充值、减值、补值等;
卡费用管理:卡费用是处理消费者购卡、或补卡时需要的押金、补卡费或卡本金的一引些事务;
补贴模式:考虑企业或事业单位等进行各种不同的补贴而设的一种处理方法;
优惠模式:考虑经营者提供的一些优惠策略时所处理的方法,如金卡、银卡等不的折扣等;
营业方管理:营业方管理是在以前的子网的基础上进行的一种扩展,可进行多食堂管理也可进行多承包商管理;


第三章 系统设计
一、总体目标
1 系统规划
1、建立总的数据中心,实现共用及重要数据集中统一管理,使数据真正实时同步;
2、建设中间业务平台系统,实现不同数据格式的应用系统的连接,使系统具备很好的包容性的扩展性;
3、通过学校的校园网,实现全校数据共享;
4、每人持一张射频校园IC卡,取代以前的各种证卡(包括学生证、工作证、借书证、医疗证、出入证、就餐卡等),实现餐饮、超市、图书、 上机、门禁、考勤、医疗、洗衣、浴室等系统一卡通用;
5、系统整体设计符合金融标准,与银行等校外应用系统顺畅连接。

2 实现功能
1、 实现商务消费一卡通。校园卡在多个校区内凡涉及到现金使用的任何一个消费网点,如食堂、超市、餐饮、医疗、小卖部、浴室、洗衣、理发等都能通用;
2、 实现商务消费及校务管理一卡通。如校内消费系统与图书管理、 上机管理、门禁、考勤管理等系统的对接连通;
3、 实现银行卡---校园卡自助实时转帐;
4、 实现校园卡持卡人的自助功能,自助查询、自助挂失、自助转帐、更改密码以及银行卡的学杂费代扣代缴功能;
5、 实现与各公司的不同操作系统平台、数据库平台上构建开发的其他子系统的挂接与捆绑。

二、系统拓扑图


三、系统架构
广州大学城一卡通系统架构总体分三层:大学城一卡通管理中心、各校园一卡通分管中心、一卡通应用子系统;分别介绍如下:
1 大学城一卡通管理中心
由一卡通服务器、存贮设备、发卡器、充值器、证卡打印机、通信设备以及各种软件构成了一卡通中心。
(1) 一卡通服务器:一卡通数据的存放中心,数据处理的核心设备,Windows操作系统平台,ORACLE 数据库系统,在其上存放统一的校园卡持卡人个人基本信息和电子钱包金额的中心数据库,满足供整个大学城的各个子系统共享;根据各学校的规模,营业流水的大小,以及管理模式不同可以使用不同档次及数量的一卡通服务器和数据存储设备,保证数据的安全性与可靠性,建议采用双机热备份的机制,任何一台出现故障,另一台自动担任主服务器的功能;一卡通服务器直接接入到校园网中。
主要功能是为各前端管理电脑提供单个人帐户记录、历史流水账的实时查询服务务,提供全部和部分数据库映像、子集、索引的查询服务;实时回收各地交易、充值、扣款流水的服务;当日流水统计、自动帐的功能;中心数据的实时更新、存储备份服务。
(2) 发卡器:用于初始化卡片,并把用户的个人信息写入到IC卡中。
(3) 充值器:用于特殊情况下的现金充值,一般情况下不主张采用现金充值,增加管理工作量,建议采用银行圈存。
(4) 网络设备:POS终端与CCU连接采用CAN总线的方式,CCU与管理电脑的连接为TCP/IP,所以CCU可直接与管理电脑相连,也可通过网络设备(如HUB)与管理电脑相连。
(5) 证卡打印机:制作印刷卡。
(6) 软件:操作系统、办公软件、数据库软件、应用软件、一卡通管理软件。
2 各校园一卡通分管中心
由一卡通服务器、存贮设备、充值器、通信设备以及各种软件构成了一卡通中心。
(1) 一卡通服务器:Windows操作系统平台,在其上存放本校园的持卡人个人基本信息,数据共享;一卡通服务器直接接入到校园网中。
(2) 充值器:用于特殊情况下的现金充值,一般情况下不主张采用现金充值,增加管理工作量,建议采用银行圈存。
(3) 网络设备:接入大学城局域网及本校区的校园网。
(4) 软件:操作系统、办公软件、数据库软件、应用软件、一卡通管理软件。

3 一卡通应用子系统
通过校园卡的广泛应用可以极大的提高校园管理水平,校园卡可以深入校园的各个角落与层面。目前,校园卡应用领域主要包括:校园商务管理、图书管理、上机管理、学籍管理、电控管理、水控管理、医疗管理、门禁管理、考勤管理、查询管理、银行转帐管理等。

四、一卡通应用子系统
1 食堂消费
1) 系统组成
收费管理系统基本组成元素有:终端POS机、充值机、CCU、CAN总线网络、管理软件及管理电脑。
POS机:摆放于食堂,用于IC卡消费。
充值机:用于现金充值。
2) 系统实现
以感应式IC为介质,取代现金交易的形式。利用IC卡使用简便、安全、高效的特点,保证系统长期稳定、安全的运行。
通过每个模块的管理微机采集数据,采集上来的数据统一上传至中心管理系统的数据服务器上。这样既保证了系统数据的安全性,同时也保证了管理用户对数据使用的适时性和完整性。
系统通过分块授权的形式保证各模块管理员的正常操作和不交叉管理。
收费POS机可脱机或联机使用。可从IC卡中读取持卡人个人信息,确定持卡人身份,并进行消费。每天挂失的黑名单可下载到收费POS机中。每天的消费记录可通过前置机上传至服务器,在本系统内部独立结算。
3) 系统流程
IC卡充值
在使用IC卡进行消费前,卡内必须使用现金充值或银行圈存。而且应保证该卡已经统一进行了初始化、发卡操作。
消费
用户持卡可在商场设置有消费POS机的地方消费。
消费有定值、不定值和编号等模式,根据用户的规定设置。在系统设置好以后持卡在POS机感应处刷卡即可。
数据采集和处理
在系统闲置是可由管理员进行数据的采集工作,数据采集后统一传送到数据服务器上,操作员在管理电脑上可进行结算、帐务处理等操作。
卡内金额查询及补充
各消费POS机均可查询余额,当卡内余额不足时可到各充值点进行充值,如有圈存系统,也可通过圈存设备自动从银行帐户上转入到IC卡中,与现金充值的效果一样。
4) 收费机及充值机设备选型
设备型号:HD4P-S
电参数:
功率:小于10W
输入电压:12V 
输入电流:不小于1A
存储参数:
主存储区10000条记录,
备份存储3200条,自动保存还不错新3200笔消费记录,
数据掉电保存50年。
双LCD显示:显示4*8简繁汉字。
蜂鸣器声提示交易状态。
温度参数:
工作温度:-20℃ —— 45℃
贮运温度:-40℃ —— 70℃
相对湿度:
工作湿度:20 —— 90 (﹪)
贮运湿度:20 —— 90 (﹪)
大气压: 86 ~ 106 Kpa
黑白名单识别速度:黑名单数量大于100万,识别速度小于0.05秒。
通讯参数:
速率:9600 —— 38400 BPS ,推荐19200
双通讯接口:RS232、RS485
组网参数:网络挂机数量小于127台、还不错大距离小于1200米。
感应距离和射频参数:
感应距离2.5 ~ 15(cm)
频率13.56MHz,识别速度小于0.5秒。


2 餐厅消费
1) 系统组成
收费管理系统基本组成元素有:终端POS机、充值机、CCU、CAN总线网络、管理软件及管理电脑。
POS机:摆放于餐厅,用于IC卡消费。
充值机:用于现金充值。
2) 系统实现
以感应式IC为介质,取代现金交易的形式。利用IC卡使用简便、安全、高效的特点,保证系统长期稳定、安全的运行。
通过每个模块的管理微机采集数据,采集上来的数据统一上传至中心管理系统的数据服务器上。这样既保证了系统数据的安全性,同时也保证了管理用户对数据使用的适时性和完整性。
系统通过分块授权的形式保证各模块管理员的正常操作和不交叉管理。
收费POS机可脱机或联机使用。可从IC卡中读取持卡人个人信息,确定持卡人身份,并进行消费。每天挂失的黑名单可下载到收费POS机中。每天的消费记录可通过前置机上传至服务器,在本系统内部独立结算。
3) 系统流程
IC卡充值
在使用IC卡进行消费前,卡内必须使用现金充值或银行圈存。而且应保证该卡已经统一进行了初始化、发卡操作。
消费
用户持卡可在商场设置有消费POS机的地方消费。
消费有定值、不定值和编号等模式,根据用户的规定设置。在系统设置好以后持卡在POS机感应处刷卡即可。
数据采集和处理
在系统闲置是可由管理员进行数据的采集工作,数据采集后统一传送到数据服务器上,操作员在管理电脑上可进行结算、帐务处理等操作。
卡内金额查询及补充
各消费POS机均可查询余额,当卡内余额不足时可到各充值点进行充值,如有圈存系统,也可通过圈存设备自动从银行帐户上转入到IC卡中,与现金充值的效果一样。
4) 收费机及充值机设备选型
设备型号:HD4P-S
电参数:
功率:小于10W
输入电压:12V 
输入电流:不小于1A
存储参数:
主存储区10000条记录,
备份存储3200条,自动保存还不错新3200笔消费记录,
数据掉电保存50年。
双LCD显示:显示4*8简繁汉字。
蜂鸣器声提示交易状态。
温度参数:
工作温度:-20℃ —— 45℃
贮运温度:-40℃ —— 70℃
相对湿度:
工作湿度:20 —— 90 (﹪)
贮运湿度:20 —— 90 (﹪)
大气压: 86 ~ 106 Kpa
黑白名单识别速度:黑名单数量大于100万,识别速度小于0.05秒。
通讯参数:
速率:9600 —— 38400 BPS ,推荐19200
双通讯接口:RS232、RS485
组网参数:网络挂机数量小于127台、还不错大距离小于1200米。
感应距离和射频参数:
感应距离2.5 ~ 15(cm)
频率13.56MHz,识别速度小于0.5秒。


3 超市消费
1) 系统组成
收费管理系统基本组成元素有:终端POS机、充值机、CCU、CAN总线网络、管理软件及管理电脑。
POS机:摆放于超市,用于IC卡消费。
充值机:用于现金充值。
2) 系统实现
以感应式IC为介质,取代现金交易的形式。利用IC卡使用简便、安全、高效的特点,保证系统长期稳定、安全的运行。
通过每个模块的管理微机采集数据,采集上来的数据统一上传至中心管理系统的数据服务器上。这样既保证了系统数据的安全性,同时也保证了管理用户对数据使用的适时性和完整性。
系统通过分块授权的形式保证各模块管理员的正常操作和不交叉管理。
收费POS机可脱机或联机使用。可从IC卡中读取持卡人个人信息,确定持卡人身份,并进行消费。每天挂失的黑名单可下载到收费POS机中。每天的消费记录可通过前置机上传至服务器,在本系统内部独立结算。
3) 系统流程
IC卡充值
在使用IC卡进行消费前,卡内必须使用现金充值或银行圈存。而且应保证该卡已经统一进行了初始化、发卡操作。
消费
用户持卡可在商场设置有消费POS机的地方消费。
消费有定值、不定值和编号等模式,根据用户的规定设置。在系统设置好以后持卡在POS机感应处刷卡即可。
数据采集和处理
在系统闲置是可由管理员进行数据的采集工作,数据采集后统一传送到数据服务器上,操作员在管理电脑上可进行结算、帐务处理等操作。
卡内金额查询及补充
各消费POS机均可查询余额,当卡内余额不足时可到各充值点进行充值,如有圈存系统,也可通过圈存设备自动从银行帐户上转入到IC卡中,与现金充值的效果一样。
4) 收费机及充值机设备选型
设备型号:HD4P-S
电参数:
功率:小于10W
输入电压:12V 
输入电流:不小于1A
存储参数:
主存储区10000条记录,
备份存储3200条,自动保存还不错新3200笔消费记录,
数据掉电保存50年。
双LCD显示:显示4*8简繁汉字。
蜂鸣器声提示交易状态。
温度参数:
工作温度:-20℃ —— 45℃
贮运温度:-40℃ —— 70℃
相对湿度:
工作湿度:20 —— 90 (﹪)
贮运湿度:20 —— 90 (﹪)
大气压: 86 ~ 106 Kpa
黑白名单识别速度:黑名单数量大于100万,识别速度小于0.05秒。
通讯参数:
速率:9600 —— 38400 BPS ,推荐19200
双通讯接口:RS232、RS485
组网参数:网络挂机数量小于127台、还不错大距离小于1200米。
感应距离和射频参数:
感应距离2.5 ~ 15(cm)
频率13.56MHz,识别速度小于0.5秒。


4 洗衣机收费
集中式读卡节约投资成本;刷卡控制洗衣机的电源开关,感应式节水龙头合理计量;可与CCU共用控制器;低压交流电保证人身安全;采用密封防水水阀和线路。


5 热水使用收费
集中式读卡节约投资成本;感应式节水龙头合理计量;可与CCU共用控制器;低压交流电保证人身安全;采用密封防水水阀和线路。


6 校园班车收费
消费终端脱机使用,车载机的方式,由管理中心统一管理。
7 水电空调收费
1) 用水管理子系统简介
集中式读卡节约投资成本;感应式节水龙头合理计量;可与CCU共用控制器;低压交流电保证人身安全;采用密封防水水阀和线路。


2) 用电管理子系统介绍
电控主机数量不限
集中式控电柜监控
代扣代缴方式扣款
任意比例分摊电费
可按房间专款专用
支持用卡脱网加款


8 停车场监控收费系统
一、概述
世界上任何不错的技术的应用无一不是社会进步的标志和社会发展的要求。停车场的智能化建设也一样。随着社会的进步和发展,城市由于交通设施的增加造成的交通拥挤甚至混乱给人们的生活带来极大的不便,这种不便迫使人们去寻找高技术的有效手段去化解这一种不便。智能化的停车场便是顺应这一时代要求的高技术产物。在停车场设立一套智能停车管理系统不仅可以有效地解决大楼附近乱停乱放车辆造成的交通混乱,同时也能免去了车主停车时车辆被盗的担心,提高了对车辆的管理效率。另外,从技术面讲,具有开放性特点,很容易与其他系统接口组成功能更强大的综合系统,顺应系统管理综合方式的要求。
停车场管理系统采用了不错的的计算机技术、感应式IC卡技术、车辆检测技术、自动控制技术和图像识别技术,用于停车场的收费管理和车辆控制,可实现长期停车(月租)、临时停车(时租)、对外服务以及客人停车服务,并可实现出入车辆图像对比功能。

二、系统设计
1)功能概述:
使用方便快捷。
系统灵敏可靠。
设备安全耐用。
能准确地区分自有车辆、外来车辆和特殊车辆。
即时收取停车费及其他相关费用,增加收入。
提前收取长期客户的停车费。
防止拒缴停车费事件发生。
防止收费人员徇私舞弊,和乱收费。
自动化设计,车辆出入快速,提高档次和效率提供优质、安全、自动的泊车服务。
节约管理人员的费用支出,提高工作效率和经济效益。

2)系统特点
智能卡具有防水、防磁、防静电、无磨损、信息贮存量大、高保密度、一卡多用等特点。
智能卡操作刷卡无需接触,操作更为方便。
全中文菜单式操作界面,操作简单、方便。
完善的财务管理功能,自动形成各种报表。
滚动式LED中文电子显示屏提示,使用户和管理者一目了然。
独特的车牌号录入、显示系统,大大提高停车场防盗措施。
车辆入、出全智能逻辑自锁控制系统,严密控制持卡者进、出场的行为符合“一卡一车”的要求。
具有防抬杆、全卸荷、光电控制、带准确平衡系统的高品质挡车道闸。
高可靠性和适应性的数字式车辆检测系统 。
压力电波和地感双重防砸车装置可保证车辆在闸杆下停留,闸杆不会落下,或即使杆轻碰到车辆道闸也会停止动作并自动启杆。

3)设计目标
方便、快捷、准确的收费和满位显示服务功能。
车辆保管的安全性功能。
经济合理的运营成本。

4)设计原则
不错的成熟的技术和设备,保证系统运作安全、可靠与稳定。
完善的管理系统,还不错大限度防止收费流失。
合理布局,提高系统的服务质量,缩短服务时间,增加场内停车流量和收入。
实用性、实时性、完整性原则。
可扩展性及易维护性原则。

5)管理体制
管理体制总的思想是一卡一车、凭卡进出、现场可无人看管,完全智能化,管理人员可以在车场环境外的任意固定地点对于车场执行完全控制权,完成各种统计、监视、报警、引导等功能,大大降低了管理人员的劳动量,并可以为业主提供一种全新的现代化气息。

6)收费体制
在收费体制方面,依据《广州市机动车停放服务收费管理办法》的有关规定,本着不错的性、可靠性、灵活性的设计思想,用户可以自由设置收费标准,一般来说有以下几种:
按月租用:有效期内无限次出入。
临时停车:按停车时段或停车小时数收费。

三、图像识别
1) 系统说明
图像识别系统是将世界上还不错新一代的车辆综合识别技术(IC卡+图像识别)引入停车场智能管理系统,并形成以计算机网络管理与控制为核心的一体化高科技产品,具有高效、准确、安全、可靠的技术性,它的出现令停车场管理系统如虎添翼,更有效地杜绝了偷车、盗车现象,使停车场管理者和使用者得到还不错大的安全保障。
本系统彩色摄像机安装在进出道口,车辆进场刷卡时,摄下车辆图像,经电脑处理,将车主所持卡的信息一并存入电脑数据库。当车辆出场时,摄像系统再次工作,摄下出场车辆,调出进场时的图像,同时显示在计算机屏幕上确认,有效防止车辆被盗。电脑屏幕实时显示每条车道进出的情况,管理人员可以随时监视进出的状况,此系统为目前还不错不错的水平。常驻车、月保车、临时车进出场图像均有保存,以备查询时所用。

2) 系统组成
该系统主要由高清晰度带背景光补偿摄像机、广角自动光圈镜头、防护罩、室外支架、聚光灯、视频捕获卡、图像处理软件等组成。镜头采用自动光圈,便于图像信号自动调节图像的亮度,广角型是为了扩大摄像的范围。聚光灯用在当环境光线太暗时,提供摄像照明用。视频捕捉卡具有图像抓拍,图像压缩存档。
本图像识别系统配合本公司感应式IC卡停车场电脑管理系统,形成一个完整的停车场管理体系,全套系统采用计算机网络控制,包括岗亭管理电脑,CCD摄像头、视频捕获卡和聚光灯。CCD摄像头摄入进场车辆,经电脑及图像处理软件加以编制,并传输到管理中心服务器储存起来;车辆出场时,读出IC卡的卡号,在显示器上调出入场车辆的图像和出口CCD摄入的图像进行对比,经判断一致时,给予放行。

3) 主要功能
提高效率:减少车型及车牌的识别和读写时间,提高车辆出入的车流速度。
防止盗车:图像对比与IC卡配合使用,彻底达到防盗车的目的。
防止资金流失:进出图像存档,杜绝了谎报免费车辆。
一卡一车:严密控制持卡者进出停车场的行为,符合“一卡一车”。

四、闸控方式
1) 打卡即行
进场:月租卡、临时卡、员工卡刷卡自动抬闸。
出场:月租卡、员工卡刷卡自动抬闸,临时卡刷卡经保安确认后放行。
说明:可针对卡类型进行设置。

2) 打卡放行
进场:月租卡、临时卡、员工卡刷卡自动抬闸。
出场:月租卡、临时卡、员工卡刷卡经保安确认后放行。
说明:可针对卡类型进行设置。

3) 抬闸方式
遥控器
手动按钮
电脑:管理软件提供快捷键

五、系统构成
1) 系统拓扑图
智能停车场管理系统可以采用各种网络拓扑结构,服务器与岗亭管理电脑通过局域网(LAN)进行联接,岗亭管理电脑与闸机控制器以RS485总线的方式联接,闸机控制器与闸机以RS232的方式联接。
服务器及岗亭管理电脑的配置:
服务器:PIV 2.4G/256M/80G/CD-ROM/1.44’,建议采用专用服务器。
工作站:PIV 1.8G/128M/80G,建议采用工控机。


2) 网络拓扑图
对于停车场系统而言,每一台服务器都是真正的业务主机,担负着停车场的关键任务,数据的迅速存取是值得关心的问题,但数据的安全更不容忽视,一旦硬盘出现故障或因操作不当造成数据丢失或损坏,企业将蒙受巨大的损失。由此可见,这样的一台服务器,它所存储的数据价值远远超过了机器本身的价值,所以服务器的选型尤为关键。
对岗亭管理电脑而言,选择PIV处理器,对整个系统反应速度起到关建的作用,考虑到岗亭的运行环境,所以岗亭管理电脑建议采用工控机。每个出入口均要求设置一个岗亭,并在每个岗亭摆放一台管理电脑,用于实时监控车辆的进出及自动计费。
网络集线器担负着整个网络的数据联络过程,发卡中心主要目的是为了集中发卡,统一管理;一般将服务器放置在财务室。
一级网络为RS485总线制分布,主要为各出入口控制机提供通讯,读卡数据的采取,二级网络为LAN以太网星形联接,计算机与计算机的通讯及数据的存贮,服务器担负着数据处理、查询、网络资源的分配及各工作站的权限分级审查。


3) 工作流程


4) 进场示意图

说明:
月租卡
将车驶至读卡机前取出卡在读卡机感应区域晃动;值班室电脑自动核对、记录,并显示车牌;
感应过程完毕,发出“嘀”的一声,过程结束;
道闸自动升起,中文电子显示屏显示:“您好,请进!”,同时发出提示音,如读卡有误中文电子显示屏亦会显示原因,如:“打卡无效”、“您的卡已过有效期!”等;
司机开车入场,进场后道闸自动关闭。
临时卡
司机将车驶至读卡机前,保安人员发放访客卡;
在读卡机感应区晃动卡,电脑显示刷卡信息,岗亭值班人员把访客的车牌号录入到系统中;
感应过程完毕,发出“嘀”的一声,读卡机盘面的中文显示屏显示礼貌语言,并同步发出语音;
道闸开启,司机开车入场,进场后道闸自动关闭。

5) 出场示意图


说明:
月租卡
司机将车驶至车场出场读卡机旁;
取出卡在读卡机盘面感应区晃动;
读卡机接受信息,电脑自动记录,并在显示屏显示车牌,供值班人员与实车牌对照,以确保“一卡一车”制及车辆安全;
感应过程完毕,读卡机发出“嘀”的一声,过程完毕;
读卡机盘面上设的滚动式LED中文显示屏显示字幕“祝您一路顺风!”,如不能出场,会显示原因;
道闸自动升起,司机开车离场;
出场后道闸自动关闭。
临时卡
司机将车驶至车场出场收费处;
将卡交给值班员;
值班员将卡在收费器的感应区晃动,收费电脑根据收费程序自动计费;
计费结果自动显示在电脑显示屏及读卡机盘面的中文显示屏上,同时作语音提示;
司机付款;
值班人员按电脑确认键,电脑自动记录收款金额;
中文显示屏显示“祝您一路顺风!”;
道闸开启,车辆出场;
出场后道闸自动关闭。


六、设备选型
1) 控制器








控制器的技术参数
通迅接口 Rs-485/232 输入电源 220V~240V
数据传输库 19200-57600bps 电源频率 50Hz
感应式IC卡 Mifare,微波卡 输入电流 300mA
读写时间 ≤0.5秒 环境温度 -10℃~70℃
读写距离 100~350mm 环境湿度 10%~90%
传输距离 1200米 单机静态功能 1.5W
卡片信息容量 8Kbit 单机动态功能 30W
数据掉电保存 100年 抗静电干扰能力 15KW

2) 道闸机



设备性能及技术参数:
性能:
控制输入/输出部分分别采用光电藕合继电器,隔离外部设备干扰。
使用寿命长达1000万次以上,无污染。
用杆完成功能时间4-6秒,可根据用户需求定制小于3秒高速道闸;断电时可手动操作。
配合地感线圈车辆通过后自动落闸,具有防砸车功能。
技术参数:
输入电压:AC 220V
电源频率:50Hz
输入电流:1~1.25A
环境温度:-40℃~70℃
环境湿度:10%~90%
单机功率:180W
升降时间:≤5秒
闸杆长度:≤5米(可选)

9 身份识别
IC卡内存储了持卡人的个人资料,只需刷卡即可读出持卡人的个人信息,或从数据库中调出照片信息与持卡人进行比较,可杜决假冒现象的产生。

10 教务教学管理
采用统一协议接入
统一共享中心数据
集中代扣代缴模式
分机采用透明接口

11 考勤信息管理
1、 系统配置:
主机:兼容机,
   处理器:奔腾133以上内存:16M以上
   显示卡:支持800*600分辨率,颜色数为256色以上
        硬盘剩余空间为300MB以上

串口:占用标准RS232串口一个(COM1/COM2)
转换器:RS232-RS485转换器,半双工,无需单独供电
考勤机:HD4P-K/M型IC卡考勤机,通过RS232-RS485与主机进行通讯
Ÿ 设备型号:HD4P-K/M
Ÿ 存储参数:
主存储区22000条记录,
备份存储3600条,自动保存还不错新3600笔刷卡记录,数据掉电保存50年。
Ÿ 可定制的LCD显示:显示4*8简繁汉字。
Ÿ 蜂鸣器声提示刷卡状态。
Ÿ 黑白名单识别速度:30万个黑名单量,小于0.05秒。
Ÿ 发卡量:还不错大30万。
Ÿ 通讯参数:
速率:9600 —— 38400 BPS ,推荐38400
双通讯接口:RS232、RS485
组网参数:网络挂机数量小于127台(建议40台)、还不错大距离小于1200米。
Ÿ 感应距离和射频参数:感应距离2.5 ~ 5(cm) ,频率13.56MHz,识别速度小于0.5秒。
Ÿ 贴片工艺生产,高性能单片机,不错的的可编程逻辑器件。
2、 系统功能:
考勤设置:根据不同情况设置考勤时间、班次等
考勤记录:记录考勤人、考勤时间等信息
停息提示:通过液晶显示或声音提示时间、日期、读卡信息
统计管理:自动统计考勤情况,并生成报表
人事信息管理:记录生成人事停息档案并提供查询

12 图书馆管理系统
采用统一协议接入;统一共享中心数据
集中代扣代缴模式;分机采用透明接口
IC卡借书,取代原条码借书证。


13 医院就诊管理系统
1、 硬件配置
计算机硬件还不错低配置为工作站:CPU:PII300。64M内存,4G硬盘,SVGA显示器,SISC/IDE接口后备存储设备;一卡通系统专用加密卡;通用读卡机;通用打印机。


2、 计算机软件配置为:WINDOWS2000 Professional,本地数据库采用SQL Server 2000。
3、 主要功能:挂号按身份刷卡收费兼容刷卡、现金直接访问中心库。

14 门禁出入管理系统
IC卡门禁管理子系统主要功能方便本校学生和教师的出入,杜绝外来人员随意进出,既提高了管理水平,又增强了内部保安。
主要功能:
身份识别:判别持卡者是否有进入该门的权限
信息记录:记录每一次出入人员的相关资料及出入时间
实时监控:对每一个联机在线的门当前状态进行监控
统计管理:提供管理所需的统计报表
特殊情况报警:强行闯入时系统进行报警与报警系统联动

15 学生注册管理系统
通过银行划帐方式缴纳学杂费,可较少人力资源成本。
16 机房管理系统
硬件环境:
计算机硬件还不错低配置为:CPU:奔腾/300,64内存,4G硬盘,SVGA显示器,SISC/IDE接口后备存储设备,一卡通系统专用加密卡。


软件环境:
服务器:Windows2000 Server
终端机:Windows2000 Professinal
数据库:SQL SERVER
外设:通用读卡机。
主要功能
有人值守式、门禁式;集中式读卡节约成本;用软件进行底层监控,自动识别普通上机、校园网、互联网类型;分类型、分时段计费,软锁死保护用户数据;兼容现金和卡片收费。

17 校园体育娱乐设施管理系统

18 保安巡更系统

19 奖学金、助学金管理系统

20 外来人员管理系统

21 工资奖金管理系统

22 生活服务管理系统


五 系统安全措施
1 数据传输的安全措施
校园圈存机与银行前置机之间数据采用金融业标准的MAC校验运算,MAC运算的DES密钥采用动态密钥,每天建立连接签到时,由银行动态生成分配。密钥采用加密传输,敏感数据加密处理。校园内部自助转帐终端与银行前置机之间采用DES加密,MD5数字签名,动态密钥。
2 网络隔离
校园内部自助转帐终端采用专网与银行连接,与校园网分离。 
六 系统设计特点
1、  人、一卡、一户、一库,帐户公共数据集中管理、全局共享。(是真正意义上的校园一卡通)
2、 完全架构在校园网、企业网上,具有金融级安全性。
3、 与银行形成专线连接,实现银行卡——校园卡实时转帐。
4、 实现商务消费、身份识别两种功能的统一、同步管理。
5、 系统具有伸缩式、开放式、分布式的特色,扩展性强。
6、 提供丰富而规范的引入、引出接口、方便二次开发。
7、 系统软件具体有统一的操作平台、界面风格、使用方便、美观大方。
8、 与当今信息业、金融业标准化、自助化的潮流相吻合。


第四章 系统性分析
一 系统是真正的一卡通
由于该系统中公用和敏感数据采用了大机集中模式,由大学城统一维护和管理,全局共享,同时各子系统又相应独立,真正达到了大学城统一管理又不管死的目的,这种方式是一卡多用(把卡片分别在各子系统中注册)所达到的,因此,是真正意义上的校园一卡通。它是校园信息化建设的发展方向。
子系统可以是:纯消费/纯管理/消费与管理混合类型的,所以是真正意义上的校园一卡通子系统。

二 功能性
该系统功能强大,由于采用安全性、可靠性、效率较强的中心服务器,所以能够带的负载较大,CCU的数量、子系统的数量都不受限制,可以达到较好的扩展性。
消费部分的POS机可以分为售饭机、收款机、水控机、电控机、以太网POS机,等等,虽然收费方式不同,但都可以统一设定为商务交易的流水帐。
三 实时性强
1 消费立即结算
整个系统的网络为一个实时网络,在校园内任何一处消费网点都能做到卡片立即结算,反应时间小于一秒。
2 更改账户信息立即生效
对卡片的存款、开户/撤户、挂失、解挂、更改密码等账户操作都可以在几秒钟内在校园全网立即生效。
3 补助、银行转账金额实时生效
由于系统采用以卡片和数据库内的金额并重的办法,较好地解决了对于伙食补助发放金额、银行转账金额的实时生效问题。避免了其它厂家的产品必须在规定的时间内、规定的地点上联网消费的缺点。
四 安全性
该系统较好地考虑了安全性,下面我们对安全性重点展开介绍:
1 网络安全
系统的骨干平台采用CAN技术,在端口上与校园网的其他网段分离,采用CCU与中心之外的各应用子系统相分离,子系统服务器配置双网卡实现物理上的分离,都使系统具备了较高的安全性。
2操作系统、数据库系统的安全
Windows 2000 Server可以使系统有效配置达到美国国防部安全标准C2级。
ORACLE数据库平台被广大金融、证券、邮电业务处理系统所采用,其安全性可靠性达到美国国防部安全标准C2级。

3 数据传输安全
对于在网络上的TCP/IP通讯,我们采用直接Socket底层编程,签名信道,在数据发送和接收时都采用数字签名,保证不被更改,
加密方法更关键的是,我们对数据传输与存储环节中的加密算法所使用的密钥和关键的加密算法实行了硬件安全措施,这些密钥和关键加密算法全部存放在CCU中,其上的数据是随机打乱存放的,具有防破译自毁开关,从而保证了金额数据在网上的安全性,也能保证与银行信用卡业务系统的紧密联接。
4 卡片安全
在射频卡中,有一个由卡片生产厂家保证没有重复的32位的掩模序列号,利用此序列号我们设置了卡片“一卡一扇一密”加密机制,每一张卡的读写密码都不同,从而任何一张卡被破译都不会影响到其它卡片。
5 持卡人利益的保证
1)杜绝恶性透支
u 挂失实时生效
u 实时更新黑名单
u 密码限额 大额消费启用个人密码
u 脱机消费限额
u 当卡片脱机消费时,分别采用不同的限额来启用个人密码、禁止消费,从而使丢失但来不及挂失的卡造成的损失还不错小。
人密码保密
在系统上操作员看不到持卡人的个人密码,保障了持卡人的权利。
6 日志审计
对每一笔系统操作都留有日志备查,按照功能的重要性分为不同的级别权限,使用不同的密码、卡片来控制操作权限。
五 可靠性
从所提出的系统方案来说,较好地考虑了系统在故障情况下的备份措施,系统在一部分出现故障时不影响其它部分,比如:
1 双机热备份
中心服务器部分采用双机热备份及磁盘阵列,可以在系统故障情况下做到系统的稳定运行。
2 异地备份
3 备用线路
由于采用标准化的网络方案,可以在系统故障的情况下考虑备用线路方案。
4 故障无关性
CCU之间互相独立,一个CCU出现问题时不影响其他CCU。
5 脱机
当网络出现故障时,POS机可以脱机工作,卡内存有余额可以脱机使用。
6 自动对帐
各环节均采用流水号自动对帐,不错帐。
7 宽松读头
采用宽松放入式读卡头,保证可靠读写。
8 防雷
网点间的干线采用校园免受雷击破坏。
9 掉电保护
当系统掉电恢复时具备自动断点恢复功能。
10 误操作提示、阻挡
当出现误操作时系统自动提示、阻挡等等,以上诸多措施都能使系统可靠地、稳定地运行。
六 数据一致性
系统采用了非常有效的措施,保证数据的一致性。
中心与子系统数据的一致
采用大机数据集中的模式,是数据保持高度一致的根本保证。确定以中心服务器中的公共信息为准,各子系统实时接收下传的变更流水信息,做到基本信息的同步。
商务消费CCU、身份识别CCU内设置数据库高速缓冲引擎,可以保证黑名单、自动充值表的实时更新。
自动对帐
系统具有自动对帐机制,从POS机到CCU,从CCU到中心服务器,相互之间的流水同步都采用不同的流水号进行自动对帐。
卡片与数据库的一致
在卡片与数据库金额中,我们采用了前面介绍的比较完善的数据一致性措施,确保持卡人在脱机POS与联网POS上混合使用时具有数据的一致性。
七 可维护性
   系统在可维护性上的措施也很多,比如:由于采用了大机集中的模式,因而使得中心的维护变得集中而有效,投资也可以达到集中。
  各子系统、终端都采用了自助式、浏览器式的操作,因而可维护性也好。
  软件中设置了在线通讯质量监测、数据监测维护等功能,读卡头采用可拔插替换方式,等等,使得在现场维护十分方便。
八 可扩展性
1、 中心设备
在校园卡中心的设备选型时已经考虑了今后扩展的容量。
2、 CCU数量
CCU的数量不受限制。
3、 对联
对于与图书馆的接口,我们将配备专用的射频卡读卡器和接口函数,可以与原有条码阅读器共同使用,在卡内图书专用信息分区中写入条码卡的卡号,另在卡片表面也可以印制与条码卡一致的条码信息,这样即使不配置射频卡读卡器也可以直接兼容图书系统。
九 卡片
卡片采用Mifare One S70,有40个扇区,存储容量为4K字节,每个扇区采用不同的密码;0~15扇区羊城通使用,16~31扇区兼容原校园旧系统,32~39扇区为广州大学城一卡通使用,目前仅使用32、33两个扇区就已包含所有的应用,因此给今后的其他应用预留了存储空间,增加其他应用子系统时,就不需要再换卡片。

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