一、學(xué)校基本概況
井岡山學(xué)院附屬中學(xué)擬對(duì)新老學(xué)生食堂的售飯、學(xué)生浴室洗澡、學(xué)生水電費(fèi)交納、醫(yī)務(wù)所看病、校園購物等采用一卡通收費(fèi)；其中新食堂一/二樓各22個(gè)售飯點(diǎn)，老食堂一樓26個(gè)售飯點(diǎn)，二樓10售飯點(diǎn)，新食堂一樓有7個(gè)商店各設(shè)1個(gè)購物收費(fèi)點(diǎn)，浴室三層每層各設(shè)1個(gè)收費(fèi)點(diǎn)，開水房設(shè)4個(gè)收費(fèi)點(diǎn)，共計(jì)94個(gè)收費(fèi)點(diǎn)。2005年下學(xué)期在校學(xué)生將達(dá)到5000人左右。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該系統(tǒng)軟/硬件的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)庫的安全性及系統(tǒng)功能的拓展性提出了嚴(yán)格要求。
針對(duì)以上情況，我們決定使用“非接觸式IC卡后勤收費(fèi)管理系統(tǒng)”作為解決方案。
二、非接觸式IC卡特點(diǎn)
非接觸式IC卡又叫射頻卡（簡(jiǎn)稱RF卡）是一種以無線方式傳送數(shù)據(jù)的集成電路卡片，它具有數(shù)據(jù)處理及安全認(rèn)證功能等特有的優(yōu)點(diǎn)。
RF卡在讀寫時(shí)是處于非接觸操作狀態(tài)，避免了由于接觸不良所造成的讀寫錯(cuò)誤等誤操作，同時(shí)避免了灰塵、油污等外部惡劣環(huán)境對(duì)讀寫卡的影響。
操作簡(jiǎn)單、快捷：RF卡采取無線通迅方式，使用時(shí)無方向要求，所以使用起來十分方便。
防沖突：RF卡中存有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此終端可以同時(shí)處理多張卡片。
便于一卡多用：RF卡中有多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)又各自有自己的密碼，所以可以將不同的分區(qū)用于不同的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一卡多用。
1、可靠性高：卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰塵、油污導(dǎo)致接觸不良等原因造成的故障；卡表面無裸露的芯片，無須擔(dān)心芯片脫落、靜電擊穿，彎曲損壞等問題；
2、操作方便、快捷：由于非接觸通訊，讀寫器在1cm-10cm范圍內(nèi)就可以對(duì)卡片操作，所以不必象IC卡那樣進(jìn)行插拔工作；非接觸卡使用時(shí)沒有方向性，卡片可以任意方向掠過讀寫器表面，可大大提高每次使用的速度；
3、防沖突：射頻卡中有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此讀寫器可以“同時(shí)”處理多張非接觸式射頻卡；
4、應(yīng)用范圍廣：射頻卡的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它一卡多用；可應(yīng)用于不同的系統(tǒng)，用戶根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件；
5、加密性能好：射頻卡的序列號(hào)是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號(hào)固化，不可再更改；射頻卡與讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫器驗(yàn)證射頻卡的合法性，同時(shí)射頻卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性；處理前，卡要與讀寫器進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。
三、本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作流程
（一）以下為網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)圖
POS收費(fèi)機(jī)與電腦管理主機(jī)之間通過串行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，售飯時(shí)各窗口機(jī)獨(dú)立工作，售飯完畢后，電腦管理主機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)收集各窗口機(jī)銷售情況，進(jìn)行匯總，形成當(dāng)日?qǐng)?bào)表。
（二）工作流程
（三）POS收費(fèi)機(jī)及工作方式
1、性能指標(biāo)
支持各種符合ISO-7816標(biāo)準(zhǔn)的射頻卡。
雙面顯示均為2X5位LED,分別顯示應(yīng)收額和卡中余額。
16鍵電腦式鍵盤。
存儲(chǔ)容量32K，可存儲(chǔ)8千筆交易記錄。
供電為220V AC，自帶后備可充電式電源。
具有掉電數(shù)據(jù)保護(hù)功能。?RS-232或RS-485接口。
具有菜號(hào)和單價(jià)輸入功能。?3萬筆黑名單下載，查詢功能。
2、工作方式
(1)計(jì)算器方式：服務(wù)員直接在POS收費(fèi)機(jī)上敲入金額,進(jìn)行累加，結(jié)算。
(2)菜號(hào)輸入方式：服務(wù)員從鍵盤上鍵入菜號(hào), 收費(fèi)機(jī)上顯示金額。
(3)自動(dòng)輸入方式：服務(wù)員只須監(jiān)督，收費(fèi)機(jī)顯示自動(dòng)收費(fèi)金額。
(4)簡(jiǎn)易輸入方式：服務(wù)員鍵入設(shè)置的編號(hào)，收費(fèi)機(jī)顯示金額。
3、POS收費(fèi)機(jī)工作流程
(四)一卡通收費(fèi)管理系統(tǒng)功能
1．匯總功能：將收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各項(xiàng)匯總。
2．報(bào)表打印：打印個(gè)人、當(dāng)日、當(dāng)班、當(dāng)月匯總報(bào)表，個(gè)人增款票據(jù)打印。
3．管理卡匯總：將管理卡中的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中形成管理庫。
4．卡管理功能：將用戶預(yù)付款，續(xù)款等寫入卡中。
5．庫管理功能：系統(tǒng)內(nèi)部各數(shù)據(jù)庫的查詢、增添、刪除等功能。
6．?dāng)?shù)據(jù)下載功能：將系統(tǒng)各信息傳送到各終端。
7．窗口監(jiān)控功能：監(jiān)控終端的開關(guān)狀態(tài)和數(shù)據(jù)采集。
8．設(shè)置操作員、管理員口令，權(quán)限分級(jí)。
9．掉電死機(jī)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)保存功能。
10．每張卡可設(shè)置不同消費(fèi)密碼，超額消費(fèi)需輸密碼。
11．防雷擊功能。
12．浴室POS收費(fèi)機(jī)帶自動(dòng)計(jì)時(shí)功能，無需再增加電腦管理。
四、公司特有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、系統(tǒng)安全性：無論IC卡還是射頻卡，其卡內(nèi)存放的均為現(xiàn)金，因此防偽成為系統(tǒng)安全性的重要標(biāo)志。一般公司（根據(jù)我公司曾替換系統(tǒng)的公司產(chǎn)品來看）采用的是簡(jiǎn)單加密，將運(yùn)輸密碼即出廠密碼改為另一個(gè)密碼發(fā)行下去，所有持卡人的卡片均為一個(gè)新密碼，系統(tǒng)可攻擊性很強(qiáng)。我公司采用銀行先進(jìn)的DES 加密算法，通過系統(tǒng)代碼、系統(tǒng)密鑰、卡號(hào)幾個(gè)數(shù)值經(jīng)DES算法計(jì)算一個(gè)隨機(jī)數(shù)做為新卡的密鑰，一張卡一個(gè)密碼，這就使系統(tǒng)被破譯的可能性幾乎為“0”。
2、系統(tǒng)可靠性
A、卡片數(shù)據(jù)讀寫的可靠性：任何產(chǎn)品都達(dá)不到100%，無論IC卡還是射頻卡，讀寫卡時(shí)都有出錯(cuò)的可能性，因此如何避免出錯(cuò)或出錯(cuò)后如何彌補(bǔ)就成為工作的重點(diǎn)。我公司在讀寫卡的電路上從電源穩(wěn)定到讀寫保護(hù)采取了一系列設(shè)計(jì)來確保出錯(cuò)的可能性為最低，同時(shí)采用了在卡中使用八筆交易余額循環(huán)的思想來保證卡金寫成大額或小額報(bào)警，同時(shí)可以將卡片使用壽命提高8倍以上。
B、窗口機(jī)脫網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性：IC卡、射頻卡系統(tǒng)不象磁卡、光電卡依賴網(wǎng)絡(luò)，但脫網(wǎng)運(yùn)行帶來對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可靠性的更高要求。為確保數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)，我公司采取如下措施：
B1、提高成本，采用自身帶電源的RAM，不再需要窗口機(jī)的電源供電。
B2、采用存儲(chǔ)雙備份，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至另一個(gè)芯片。
B3、數(shù)據(jù)丟失往往因?yàn)镽AM指針丟失，我們指針在RAM內(nèi)存至九處；在時(shí)鐘芯片內(nèi)存儲(chǔ)三處。只要指針有一處在，即可確保數(shù)據(jù)，較一般將指針只存一處的設(shè)備數(shù)據(jù)可靠性提高數(shù)倍。
C、網(wǎng)絡(luò)可靠性：網(wǎng)絡(luò)采用并聯(lián)布線方式，窗口機(jī)內(nèi)采用開路通訊芯片，防止單機(jī)占線的現(xiàn)象，雖增加了成本，但可確保單機(jī)通訊故障不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
3、掛失單超過窗口機(jī)容量的解決措施：用卡量較大的單位每學(xué)期丟卡量較大，窗口機(jī)的存儲(chǔ)容量有限，掛失單在窗口機(jī)存滿如何處理。
A、引進(jìn)批次概念：將一屆學(xué)生設(shè)為一個(gè)批次，該屆學(xué)生離校時(shí)，將該批次號(hào)掛失，同時(shí)從掛失庫中清除該批次學(xué)生。
B、更換系統(tǒng)代碼及密鑰：使用轉(zhuǎn)換機(jī)，將系統(tǒng)密鑰或系統(tǒng)代碼改變，把現(xiàn)用卡片經(jīng)轉(zhuǎn)換機(jī)轉(zhuǎn)換密鑰；同時(shí)將新系統(tǒng)密鑰及系統(tǒng)代碼下載至所有窗口機(jī)；轉(zhuǎn)換后的卡片可在窗口機(jī)上繼續(xù)使用。掛失卡不能在轉(zhuǎn)換機(jī)上轉(zhuǎn)換，也不能在重新下載參數(shù)的窗口機(jī)上使用，所以可清空掛失庫。
4、 讀及查重功能：數(shù)據(jù)傳送過程中網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)嚴(yán)重故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失是系統(tǒng)出錯(cuò)的另一方式。我公司為防止此情況在硬件設(shè)計(jì)中增加復(fù)讀功能；使用此功能可將窗口機(jī)全部數(shù)據(jù)重新采集上來，同時(shí)在軟件中增加了查重復(fù)數(shù)據(jù)功能。
5、 使用后備電池的必要性：在以往的用戶中曾出現(xiàn)220v電源短路情況，即使有UPS電源也無法保證售飯正常進(jìn)行；有了后備電池，既可保證售飯，又為檢修線路贏得時(shí)間。
6、 據(jù)整理功能：用戶使用中誤操作導(dǎo)致帳目出現(xiàn)嚴(yán)重問題，此功能可通過一些算法將帳目盡量恢復(fù)。
7、 系統(tǒng)抗干擾能力：在機(jī)器中加入開關(guān)電源，使變壓范圍更寬，避免了機(jī)器發(fā)熱現(xiàn)象，機(jī)器性能更穩(wěn)定，濾波性能的提高并輔助以電路防護(hù)使其抗干擾能力進(jìn)一步加強(qiáng)，尤其對(duì)射頻卡機(jī)器。
8、 系統(tǒng)可擴(kuò)展性：系統(tǒng)采用雙CPU設(shè)計(jì)思想，一個(gè)主CPU負(fù)責(zé)窗口機(jī)操作的所有功能，另一個(gè)輔助CPU負(fù)責(zé)卡操作，由于多年的工程經(jīng)驗(yàn)及產(chǎn)品改進(jìn)均由主CPU內(nèi)的程序?qū)崿F(xiàn)，系統(tǒng)升級(jí)換代時(shí)對(duì)主CPU程序不做任何變動(dòng)，使得系統(tǒng)升級(jí)換代能迅速實(shí)現(xiàn)，并確保其性能在升級(jí)后與以前產(chǎn)品比性能不會(huì)下降。
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