基于RFID技術的城市一卡通系統的研究

鐘斌

【摘要】RFIF技術在城市一卡通系統的成功應用為建設智能化城市提供了技術保障和途徑，充分體現了信息技術在城市建設中的作用。本文通過對RFID技術在城市一卡通系統中的應用研究和分析，從城市一卡通的功能、系統應用、數據庫等方面進行了設計和研究。

【關鍵詞】RFID技術;城市一卡通;信息技術

1.引言

隨著信息技術和物聯網技術的發展和應用，人們的生活正在逐漸的發生變化，足不出門即可購買商品，不用現金也能通過移動終端和智能卡進行消費刷卡。移動支付在帶給我們便利和快捷的同時，也帶來了商品質量問題和安全隱患，如何解決這些問題成為了必須解決的問題。因此，自動識別技術應運而生。自動識別技術從應用最廣泛的條碼識別技術，發展到生物特征識別技術、語言識別技術、圖像識別技術、光字符識別技術和射頻識別技術。RFID射頻識別技術是一種非接觸式的自動識別技術，具有讀寫能力強、通信能力大、傳輸數據量多、讀取速度快、環境適應能力強、難以偽造等特點，目前該技術在各個領域都已經被廣泛應用。

2.系統功能分析

目前，城市居民生活中使用的各種卡名目繁多，如公交卡，社保卡，醫保卡等，不便于使用和保管。因此，如何建立一個統一的規范的平臺，實現一卡多用，建立安全的體系結構和成熟的信息管理系統，并與銀行業務管理系統聯網，成為了系統建設的目標和關鍵點。城市一卡通是辦理個人事務和享受公共社會服務的實名制智能卡，基于無線射頻技術的城市一卡通系統在城市公共管理中發揮著越來越重要的作用。城市一卡通系統是集勞動保障、公交出行、日常消費、銀行業務、政務應用、行業管理、商業應用等功能于一體，以行政事業服務、消費支付及金融應用三大功能為主體，以個人信息綜合數據庫為平臺，充分發揮了便民、利民的作用。城市一卡通系統包含政府應用、商業應用和金融應用等三大功能。

3.系統的功能設計

基于RFID技術的城市一卡通系統采用C/S架構。按照功能結構，可分為管理系統和終端應用系統兩大部分。

3.1 管理系統

管理系統主要負責系統數據管理、系統安全管理、人員信息采集及維護、卡片初始化、發卡和賬戶管理、系統設備維護等，詳細功能如下：（1）系統管理：系統管理主要是用作創建整個系統的中心數據庫表，建立城市一卡通系統各個部門及商務信息，對系統的各功能模塊進行管理，對系統的密鑰等進行管理。（2）用戶管理：用戶管理是對整個系統的用戶數據進行管理，實現對信息的增加、刪除、修改等，按需要對用戶信息進行導入、導出或打印處理。（3）數據服務系統管理：數據服務系統可以提供數據交換平臺和數據同步服務等功能，包括數據間交換存儲結構和存儲過程，實現數據交換功能管理、數據導入導出和查詢等。（4）卡戶管理：卡戶管理中心負責整個系統的發卡、掛失、銷卡和補卡等操作，保證了城市一卡通的正常使用。（5）財務管理：財務管理系統是對充值模塊和消費模塊產生的交易記錄進行自動核算，判斷交易的合法性，生成報表，并進行非法操作查詢。

3.2 終端應用系統

終端應用系統主要是為各類應用系統提供數據存儲處理、實現流程管理。（1）政府應用模塊：政府應用模塊主要是由政府主導的民生方面的應用，這些應用是每個市民都享有的一種社會福利和生活保障，是城市一卡通最基本的應用。主要包括勞動和社會保障應用、衛生部門應用、民政部門應用和公積金管理等功能。（2）行業應用子模塊：行業應用模塊主要是將城市一卡通用于小額消費支付領域內使用的“電子錢包”，作為市民在日常生活中的支付手段，提供便利的消費服務。主要包含公共交通電子付費、公用事業費繳納、日常生活小額消費和商業應用領域應用等功能。（3）綜合應用子模塊：綜合應用子模塊將城市一卡通與銀行賬戶進行綁定，并提供存款、取款、消費、轉賬等銀行客戶服務系統、網上銀行系統等。

4.系統詳細設計

4.1 數據庫設計

目前的數據庫技術已經非常的成熟，主要的數據庫軟件包括微軟SQL Server， IBM的Oracle以及Sybase。這幾種數據庫都能滿足系統的使用需求，且都有自己的特點，本系統的設計采用Oracle數據庫。系統產生的數據主要包括：在一卡通用戶管理中，需要設計用戶的個人信息表、個人業務開通使用表、賬戶查詢表等;在卡務管理中，需要設計卡片銷售表、卡的業務辦理申請表、制卡任務表、權限明細表、發卡數據文件信息表等;在財務管理模塊中，需要設計消費數據表、充值數據表、轉賬數據表、銀行對賬表、黑名單記錄表、圈存記錄表等。

4.2 軟硬件環境

城市一卡通系統的硬件運行環境需根據系統功能和網絡拓撲結構來決定，配置核心交換機、路由器、交換機、服務器、磁盤陣列一套、防火墻和其他設備。操作系統一般采用WINDOWS Server，使用Oracle數據庫平臺，采用的c/s架構，后臺采用是java語言，前臺采用.net語言。

4.3 射頻卡的選用

在城市一卡通系統中，為使系統使用安全、方便，對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，卡內的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元和芯片操作系統COS。裝有COS的CPU卡相當于一臺微型計算機，不僅具有數據存儲功能，還具有命令處理和數據安全保護等功能。

4.4 防碰撞技術的應用

在基于RFID技術的城市一卡通系統的數據通信過程中，數據傳輸的完整性和正確性是保證整個識別系統數據通信性能的關鍵技術。通過數據檢驗的方法可以解決外界對RFID通信過程的干擾，而防碰撞算法可以解決標簽和閱讀器的碰撞。近年來，城市一卡通系統的得到了極大的應用推廣。在系統構建設計中，將無線射頻識別技術用于城市一卡通，組建基于RFID技術的城市一卡通系統，將分散于公共服務等各領域中不同功能性質、不同特點的終端應用模塊集成起來，實現統一的信息管理、統一的數據采集分析、統一的金額支付。

5.結束語

城市一卡通系統，對于建設智能城市，推進信息化建設起著至關重要的作用。通過深入研究和設計，將RFID技術充分應用于城市一卡通，建立更完善的信息管理平臺，已經完全成為現實。在將來，隨著物聯網的發展，城市一卡通的應用功能將更加豐富和安全。

參考文獻

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