基于射頻IC卡的旅游景點(diǎn)門(mén)禁系統研究與設計

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年12月14日

    摘 要：本文以某旅游號點(diǎn)門(mén)禁管理系統為例，主要介紹基于射頻IC卡應用系統的設計過(guò)程，并詳細敘述了系統實(shí)現的具體技術(shù)。

    1 引言

    非接觸式lC卡又稱(chēng)射頻卡，由lC芯片、感應天線(xiàn)組成，封裝在一個(gè)標準的PVC卡片內，芯片及天線(xiàn)無(wú)任何外露部分，是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)。由于射頻IC卡具有存儲容量大、抗干擾能力強、便于攜帶、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在公交、金融等很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應用。本文主要以某旅游景點(diǎn)門(mén)禁管理系統為例，介紹基于射頻IC卡的應用系統的開(kāi)發(fā)思路和設計過(guò)程。

    2 系統需求以及設計思路

    目前我國大部分旅游景點(diǎn)仍遵循傳統的管理模式，門(mén)票一般采用紙質(zhì)票，這種方式不僅在售票與驗票過(guò)程中存在較大的財務(wù)漏洞，容易產(chǎn)生偷票、漏票、重復使用票的現象，也無(wú)法及時(shí)、準確統計游客的數量、流量以及區內的消費情況等。在旅游景點(diǎn)門(mén)票發(fā)行中采用射頻IC卡，不僅可以有效地消除這些隱患、堵絕漏洞，還有利于年卡和月卡的發(fā)行。另外，一般景點(diǎn)都有很多的游樂(lè )項目，特別是節假日，游樂(lè )場(chǎng)的售票亭前總會(huì )出現長(cháng)長(cháng)的人龍，為了避免游客排隊購票的時(shí)間浪費以及可能的消費流失，進(jìn)入景點(diǎn)的游客可以在進(jìn)場(chǎng)時(shí)購臨時(shí)卡用于刷卡游樂(lè )，到出場(chǎng)時(shí)再退卡。這樣游客在游樂(lè )的時(shí)候，就可以省去排隊購票的麻煩，大大提高了消費熱情和消費強度?？梢钥闯?，在大型旅游景點(diǎn)開(kāi)發(fā)基于射頻IC卡的門(mén)禁管理系統，不僅可以較好地實(shí)現景點(diǎn)的自動(dòng)化管理，而且還可以通過(guò)射頻IC卡的發(fā)行來(lái)刺激游客的消費，實(shí)現游客不同娛樂(lè )項目的自動(dòng)收費。

    該旅游景點(diǎn)有一個(gè)正門(mén)，設2個(gè)驗卡通道，4個(gè)主要的游樂(lè )場(chǎng)所，考慮用5臺電腦組成局域網(wǎng)。由于景點(diǎn)占地面積較大，不同游樂(lè )場(chǎng)所相距較遠，采用R5485串行網(wǎng)絡(luò )無(wú)法實(shí)現長(cháng)距離的連接，所以系統對各游樂(lè )場(chǎng)均配備一臺電腦和讀卡器。選擇一臺性能較好的電腦A，放在景點(diǎn)入口處，用來(lái)實(shí)現發(fā)卡和進(jìn)正門(mén)的刷卡功能，其中讀卡器和發(fā)卡控制器分別接入其COM1口和COM2口：另外四臺電腦B、C、D和E分別設置在4個(gè)游樂(lè )場(chǎng)所用于刷卡消費，相應的讀卡器接入上位機的COM1口，在兩個(gè)主要的游樂(lè )場(chǎng)中增設充值點(diǎn)，用2臺發(fā)卡器分別連接到上位機的COM2口。由于本系統選擇具有存儲功能的射頻IC卡，金額的扣除在射頻IC卡上完成，后臺數據庫主要用于存儲信息完成查詢(xún)和統計等操作，對實(shí)時(shí)性要求相對不高，所以考慮將電腦A作為服務(wù)器，存放集中數據庫的信息，電腦B、C、D、E客戶(hù)端程序的登錄驗證、IC卡有效性驗證等都需要訪(fǎng)問(wèn)電腦A中數據庫才可以完成，其本地數據庫中只存放在指定游樂(lè )場(chǎng)所刷卡消費的信息，可選擇相對空閑的時(shí)間對集中數據庫的信息進(jìn)行更新。

    根據需求，我們大致確定了系統實(shí)現的主要功能，分別是卡發(fā)行功能、刷卡功能、卡充值、掛失和解掛、查詢(xún)統計、數據庫維護、用戶(hù)管理等，執行流程是：游客可以在進(jìn)入景點(diǎn)之前通過(guò)發(fā)卡功能辦理永久或臨時(shí)IC卡，相關(guān)信息存入集中數據庫相應的永久或臨時(shí)IC卡表中；在進(jìn)入景點(diǎn)或游玩某個(gè)游樂(lè )項目之前，根據永久卡還是臨時(shí)卡訪(fǎng)問(wèn)相應的表，檢查卡是否是有效卡，如果不是，給出相應的提示信息，拒絕其進(jìn)入，否則通過(guò)刷卡程序按照事先設定好的金額，判斷IC卡中的余額是否充足，如果余額不足，則提示相應的信息，不允許進(jìn)入，否則更改IC卡中的余額，并將該刷卡信息記錄在本地數據庫中，作為以后更新集中數據庫中消費表信息的依據；臨時(shí)卡在退園時(shí)可以根據余額退還，為了查詢(xún)統計方便，退卡后除了將臨時(shí)卡表的對應記錄刪除外，還應在相應的消費表中將該操作記錄下來(lái)。

    3 具體實(shí)現

    由于Visual Basic對串口和數據庫的訪(fǎng)問(wèn)控制均提供了豐富的功能，且具有簡(jiǎn)單易學(xué)的特點(diǎn)，所以本系統采用Visual Basic 6．0作為開(kāi)發(fā)環(huán)境。

    3．1訪(fǎng)問(wèn)IC卡發(fā)卡器和讀卡器

    在VB中，上位機對串口的通訊可采用兩種方法，一種是調用W indows的API函數，另一種是利用VB的通信控件。本系統采用VB提供的MSComm通信控件實(shí)現對IC卡發(fā)卡器和讀卡器的訪(fǎng)問(wèn)。注意，由于系統的設計涉及上下位機的通訊，需事先為每一個(gè)下位機分配一個(gè)唯一的機號，在處理時(shí)還可以根據刷卡機的機號確定刷卡的業(yè)務(wù)。

    在所有提供和下位機通信功能的程序界面上放置MSComm控件，為了實(shí)現上下位機的通信，MSComm控件在使用前有許多參數需要設置，比如確定下位機和上位機的哪個(gè)端口連接，設置波特率等，假設MSComm控件的名稱(chēng)為MSComml，IC卡讀寫(xiě)器與串口2連接，則具體屬性設置參考以下程序段：

    MSComm1．CommPort=2設置串口號
    MSComm1．Settings = ”9600，N，8，1” 串口的屬性
    設置InputLen為0時(shí)，用Input將使?MSComm 控件讀取接收緩沖區中全部的內容 
    MSComm1．InputLen = 0
    MSComm1．InpulMode = comlnputModeBiary 二進(jìn)制接受方式
    MSComm1．RThreshold =1，每1個(gè)字節響應消息
    MSComm1．InBuferSize=1024設置接收緩沖區的字節長(cháng)度
    MSComm1．Po~Open=True，打開(kāi)開(kāi)通信串口

    一般將以上程序段放置在窗體的Load事件中，當執行卡發(fā)行功能或運行刷卡程序時(shí)，一運行程序就可以打開(kāi)串口，只要將lC卡靠近發(fā)卡器或讀卡器，它們就可以讀出保存征 C卡中的卡號和余額等信息，MSComm控倬會(huì )自動(dòng)觸發(fā)OnComm事件過(guò)程，在該過(guò)程中，可以讀取接收緩沖區中的數據，獲得相關(guān)的卡號和余額等信息，根據要求對數據庫進(jìn)行操作。

    3，2 串行網(wǎng)絡(luò )中多讀卡器的訪(fǎng)問(wèn)控制

    由于對每個(gè)游樂(lè )項目的刷卡消費只有一臺讀卡機通過(guò)RS232串口和計算機相連，所以在讀卡程序控制時(shí)采用被動(dòng)模式，只有讀卡器接收到信息后，才觸發(fā)上位機對其進(jìn)行處理。如果是大型游樂(lè )場(chǎng)所，可能需要設置多個(gè)讀卡器同時(shí)進(jìn)行刷卡，應該如何處理呢?如果多個(gè)游客同時(shí)刷卡怎么辦?本系統中，在景點(diǎn)入口處，由于人流量比較大，為減少等待時(shí)間，提高檢票的速度，設置了兩個(gè)讀卡通道，這兩個(gè)讀卡器通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò )并聯(lián)，利用RS4851RS232轉接器和上位機的串口連接。為防止同時(shí)讀卡造成的沖突，對RS485網(wǎng)絡(luò )并聯(lián)的多個(gè)讀卡器的控制，一般不再被動(dòng)等待讀卡器觸發(fā)事件，而是采用主動(dòng)模式編程。我們利用定時(shí)器控件Timerl來(lái)控制程序按照一定的時(shí)間間隔順序訪(fǎng)問(wèn)多個(gè)讀卡器，取得了良好的處理效果。參考程序段如下：

    Private Sub Command1_Click()‘訪(fǎng)問(wèn)指定讀卡器程序段
    m = m + 1
    ‘o數組中保存RS485網(wǎng)絡(luò )中每個(gè)讀卡器的機號，UBound(a)獲得讀卡器的個(gè)數，讀卡時(shí)按指定的順序依次訪(fǎng)問(wèn)每個(gè)讀卡器 
    If m > UBound(a)Then 
    m = 1 
    End If
    If Not MSComm1．PortOpen Then MSComm1．PortOpen= True

    Readrecord a(m)，向指定讀卡器發(fā)出訪(fǎng)問(wèn)命令
    ‘打開(kāi)定時(shí)器，間隔一定時(shí)間自動(dòng)引發(fā)Timer1 Timer事件，對指定讀卡器讀取的信息進(jìn)行處理
    Timer1．Enabled = True
    End Sub
    Private Sub Timer1 Timer()
    Dim InByte()As Byte，定義一個(gè)二進(jìn)制指針?lè )沤邮盏降臄祿?br />     ‘關(guān)掉定時(shí)器，注意，這里必須關(guān)掉定時(shí)器，否則很容易破壞程序的執行時(shí)序
    Timer1．Enabled = False
    InByte()=NLSComm1．Input請理接收緩沖區，此時(shí)接收的字節數已經(jīng)為0
    ‘對接收到的信息根據不同情況進(jìn)行處理
    Command1．Valu0=True‘繼續對下一個(gè)讀卡器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)
    End Sub 

    3．3集中數據庫的更新處理

    本系統為了提高處理速度，減少多臺設備并行訪(fǎng)問(wèn)對系統性能產(chǎn)生的影響，將每個(gè)客戶(hù)端程序處理的刷卡信息保存在本地數據庫中，但同時(shí)也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，比如對集中數據庫刷卡數據的及時(shí)更新，數據庫更新時(shí)異常情況的處理等。為提高系統的安全性，集中數據庫的更新處理采用存儲過(guò)程實(shí)現?？蛻?hù)端程序通過(guò)調用事先編制好的存儲過(guò)程，實(shí)現對遠程數據庫的更新操作。與標準的SQL語(yǔ)句不同，由于存儲過(guò)程由數據庫服務(wù)器編譯和優(yōu)化，可以有效提高程序的運行速度，另外，存儲過(guò)程中的SQL語(yǔ)句屬于事務(wù)處理范疇，即存儲過(guò)程中的所有SQL語(yǔ)句要么都執行，要么都不執行，從而保證了數據的完整性和一致性。

    4 結束語(yǔ)

    本文根據某旅游景點(diǎn)IC卡業(yè)務(wù)的需求，從系統的設計思路、讀卡器的訪(fǎng)問(wèn)控制以及數據庫的更新處理等幾個(gè)方面詳細敘述了系統的設計過(guò)程和實(shí)現的技術(shù)。除了可以應用于門(mén)禁管理，本文所介紹的Ic’卡應用系統的開(kāi)發(fā)技術(shù)具有一定的普及性，可應用于停車(chē)場(chǎng)、電影院、校園一卡通等領(lǐng)域，具有廣泛的應用前景。從已有系統的投入運行情況來(lái)看，系統的開(kāi)發(fā)使用均收到了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

    作者簡(jiǎn)介：淮陰工學(xué)院計算機工程系 周蕾 劉虎

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