射頻IC卡在電影院票務(wù)發(fā)行系統中的應用

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年03月30日

    摘要：本文主要介紹基于射頻 IC卡的電影院票務(wù)發(fā)行系統的設計以及實(shí)現的關(guān)鍵技術(shù)，提出在 RS485網(wǎng)絡(luò )中多臺讀卡器串行通訊的解決方案。
    關(guān)鍵詞：IC卡；票務(wù)發(fā)行；RS485；串行通訊

    1 引言

    目前國內很多電影院仍采用傳統的紙質(zhì)票據式門(mén)票，這種門(mén)票的最大好處是門(mén)票的直接成本低，但是這種門(mén)票也存在很多的缺點(diǎn)，如容易偽造、復制，團體票和年票使用麻煩，而且不容易實(shí)現對觀(guān)眾進(jìn)入電影院的次數以及銷(xiāo)售額進(jìn)行統計和管理。鑒于紙質(zhì)門(mén)票存在的弊端，國內許多檢票系統已經(jīng)開(kāi)始改用電子門(mén)票方式來(lái)實(shí)現人員出入的自動(dòng)化管理。由于 IC卡具有存儲容量大、體積小、重量輕、抗干擾能力強、便于攜帶、易于使用、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應用?；窗踩嗣翊髸?huì )堂是淮安市區最大、設備最完善的一家電影院，為了方便單位年票的發(fā)行，更好地解決假票問(wèn)題，提供更優(yōu)質(zhì)的管理服務(wù)，提高觀(guān)眾看電影的熱情，提出了基于射頻 IC卡的電影院票務(wù)發(fā)行系統的設計要求。

    2 電影院票務(wù)系統設計

    采用IC卡應用于電影院票務(wù)系統，觀(guān)眾只需在辦卡時(shí)預存一定的金額，就可以隨時(shí)刷卡消費?；窗踩嗣翊髸?huì )堂一共有4個(gè)入口，其中兩個(gè)入口進(jìn)入數字廳，另外兩個(gè)入口分別進(jìn)入星影廳和淮海廳，需要4個(gè)讀卡器同時(shí)工作；在票務(wù)發(fā)行室，還需要一臺發(fā)卡器完成發(fā)卡操作?？紤]將發(fā)卡器接到上位機的COM2口，而將4個(gè)讀卡器通過(guò)RS485網(wǎng)絡(luò )并聯(lián)，通過(guò)RS-232 /RS-485轉換器將其接入上位機的COM1口，由上位機通過(guò)指令控制工作。這樣整個(gè)IC 卡電影院票務(wù)系統就形成了一臺PC 機對多臺下位機的串行通訊系統，具體結構如下圖所示：

    讀卡器采用 WM-02H讀卡控制器，有一個(gè) 5.4CM X 1.8CM的液晶顯示屏，用來(lái)顯示卡內余額以及一些提示信息。讀卡控制器在讀到卡后會(huì )將卡號暫存于讀卡控制器中，這時(shí)指示燈的顏色變紅，上位機取走卡號后燈變回綠。如果上位機沒(méi)有讀卡(取走數據)，該讀卡控制器就不再讀卡，直到上位機將卡號讀取后再開(kāi)始讀卡。另外，為了防止用戶(hù)操作不規范造成重復讀卡，設置一張卡刷卡后在 3秒內讀卡器不再讀這張卡，當然也允許刷卡時(shí)同一張卡多人使用，但每次刷卡的時(shí)間間隔必須大于 3秒鐘。

    射頻卡選用 EM公司的 ID卡，主要采用瑞士 EM或臺灣 GK公司的4100、4102系列 IC芯片 + 線(xiàn)圈 + 卡基封裝而成。這種卡沒(méi)有存儲功能，卡中只保存唯一的卡號，所有的信息都是保存在上位機的數據庫中。刷卡消費時(shí)，根據讀卡器讀出的卡號在數據庫中查找該卡號是否存在，如果不存在，提示“非法卡號！ ”，否則檢查卡內余額是否充足，根據情況在讀卡器的 LED顯示屏上顯示不同的信息，同時(shí)蜂鳴器也相應發(fā)出聲響。這些都通過(guò)程序控制讀卡器來(lái)完成。

    針對淮安人民大會(huì )堂檢票系統的用戶(hù)需求，我們最終確定系統包含四大功能，分別是卡發(fā)行管理模塊、刷卡模塊、查詢(xún)統計模塊以及系統管理模塊。其中卡發(fā)行管理模塊主要完成個(gè)人以及團體卡的辦理、卡充值、掛失、信息修改等功能；刷卡模塊主要完成日常的刷卡業(yè)務(wù)；查詢(xún)統計模塊實(shí)現對刷卡信息以及營(yíng)業(yè)額等數據的查詢(xún)操作，并可以以 Excel表格的形式輸出；系統管理模塊主要完成用戶(hù)管理、系統的設置以及數據備份、恢復等功能。程序設計語(yǔ)言選用目前流行的VB6.0。

    3 關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現

    發(fā)卡和刷卡功能是系統最重要的功能，都會(huì )涉及軟硬件的編程，但兩者之間的編程方式有較大的區別。

    3．1 發(fā)卡功能的實(shí)現

    因為電影院票務(wù)發(fā)行人員只利用一臺發(fā)卡器辦理個(gè)人或團體卡，不存在同時(shí)讀卡的情況，所以可采用被動(dòng)模式，當發(fā)卡器讀出卡信息后，自動(dòng)觸發(fā)上位機去讀保存在發(fā)卡器中的卡號。

    在 VB中可以利用 MSComm通信控件實(shí)現讀卡器和 PC機之間的串口通訊。MSComm 控件使用前有許多屬性需要設置，系統在窗體的 Load事件中通過(guò)以下程序段完成MSComm 控件屬性的設定。

    3．2 485通訊指令協(xié)議

    系統中 4個(gè)讀卡器通過(guò) RS485網(wǎng)絡(luò )并聯(lián)，由上位機對讀卡器進(jìn)行控制，控制字方式為 1位開(kāi)始位、8個(gè)數據位、一個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗。具體通訊協(xié)議格式如下：

    |開(kāi)始標志|分機地址|信息長(cháng)度｜命令和參數/叢機返回|校驗| 
    其中： 開(kāi)始標志長(cháng)度為 2個(gè)字節，主機給分機為AAH FFH；分機給主機為BBH FFH。 
    分機地址長(cháng)度為 1個(gè)字節，范圍為 00H---FEH之間，每個(gè)讀卡器必須事先設定一個(gè)唯一的地址。 
    信息長(cháng)度表示命令和參數的總字節數，不包括開(kāi)始標志、地址和校驗的長(cháng)度。 
    校驗位長(cháng)度為 1個(gè)字節，是開(kāi)始標志、地址、信息長(cháng)度、命令和參數中所有字節的異或值。 
    命令和參數決定主機發(fā)送的命令類(lèi)型以及從機返回的數據。比如主機向從機發(fā)送的讀命令為A2H，根據通訊協(xié)議，則發(fā)送讀命令的程序段可編寫(xiě)如下：

    3．3 刷卡功能的實(shí)現

    刷卡功能的實(shí)現相比發(fā)卡就復雜的多。由于有 4臺讀卡器同時(shí)連接，刷卡人員可以決定開(kāi)放哪幾個(gè)讀卡器，根據需要也可以同時(shí)開(kāi)放，所以同時(shí)就可能有 4張卡被刷，如果仍采用被動(dòng)模式，則必然帶來(lái)沖突，造成讀卡錯誤，所以系統采用主動(dòng)模式編程。上位機按一定時(shí)間間隔輪流主動(dòng)去取讀卡控制器中的數據，根據不同情況作不同的處理。由于不需控件響應消息，應將MSComm控件的RThreshold 和SThreshold 屬性設置為0。

    在刷卡程序設計時(shí)，有幾個(gè)問(wèn)題需要解決。使用定時(shí)器控制主機輪詢(xún)的時(shí)間間隔應設置為多少？讀取數據后，如何判斷數據的正確性？對于非法卡、卡內余額不足以及正?？ㄌ幚砗?，如何根據不同情況同時(shí)在讀卡器的液晶顯示器上顯示相關(guān)信息，并鳴笛？經(jīng)過(guò)不斷的摸索和驗證運行的可靠性，設定了一個(gè)輪詢(xún)定時(shí)器，時(shí)間間隔為20ms。接下來(lái)就按照運行的流程編寫(xiě)程序，結果卻發(fā)現，如果只開(kāi)放一個(gè)讀卡器，不管是哪一個(gè)，程序都能夠正常運行，但多臺讀卡器同時(shí)開(kāi)放時(shí)，運行總不太穩定，特別是要同時(shí)在讀卡器上顯示信息和短聲?shū)Q笛時(shí)，明明在1號讀卡器上顯示相應的信息，而且程序中也是給 1號讀卡器發(fā)鳴笛命令，卻是下一個(gè)讀卡器在響。后來(lái)發(fā)現可能在讀卡器上顯示信息的執行時(shí)間較長(cháng)，到發(fā)鳴笛命令時(shí)，輪詢(xún)的計數器已經(jīng)到了下一個(gè)讀卡器，但即使增加輪詢(xún)的時(shí)間間隔，效果也不理想。經(jīng)不斷調試和比較不同的設計方案，最終選擇再增設一個(gè)定時(shí)器，作為在讀卡器上顯示信息和短聲?shū)Q笛的時(shí)間間隔，時(shí)間間隔設定為20ms。由于讀卡器鳴笛時(shí)不會(huì )再讀卡，同時(shí)也為了防止鳴笛的執行影響下一個(gè)執行動(dòng)作，再為每個(gè)讀卡器增設一個(gè)鳴笛狀態(tài)，如果主機發(fā)送命令給某個(gè)讀卡器時(shí)，該讀卡器還在執行鳴笛，則跳過(guò)該讀卡器，按順序訪(fǎng)問(wèn)下一個(gè)未鳴笛的讀卡器。經(jīng)過(guò)這樣的處理，最終圓滿(mǎn)的解決了問(wèn)題，由此可見(jiàn)，在硬件編程過(guò)程中，時(shí)序的控制非常重要。

    3．4 安全控制方面

    由于本系統使用的 IC卡不是存儲卡，卡內不保存任何信息，所有信息都是保存在數據庫中，所以系統的安全控制就尤為重要。系統不僅設置不同權限的操作人員，限制普通操作人員可以對系統執行的操作，而且提供本地和遠程備份和還原數據庫的功能，以防止由于機器故障或其他原因對數據造成的破壞；還可對重要的卡信息加密保存，提供完善的日志功能，對各個(gè)操作員和管理員進(jìn)入系統執行的操作都作了詳細的記錄，并提供方便的查詢(xún)功能，以減少人員方面的安全隱患；從 IC卡發(fā)行方面來(lái)說(shuō)，每張 IC卡卡號在封卡后不可再更改，絕對確?？ㄌ柕奈ㄒ恍院桶踩?；另外，為防止串卡現象的發(fā)生，本系統專(zhuān)門(mén)設定了發(fā)行卡庫，只有在卡庫中的卡才可以發(fā)行，徹底杜絕仿制卡的出現。由此可見(jiàn)，系統具有較高的安全性。

    4 結束語(yǔ)

    本文介紹了射頻 IC卡在電影院票務(wù)發(fā)行系統中的應用，并詳細介紹了系統開(kāi)發(fā)的思路和關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現。目前該系統已投入使用半年多，運行情況穩定，取得了良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。除了可以應用于電影院業(yè)務(wù)，其實(shí)本文所介紹的 IC卡系統還可以應用至停車(chē)場(chǎng)、游樂(lè )場(chǎng)以及各種收費的智能化管理應用領(lǐng)域。

    創(chuàng )新點(diǎn)：成功將射頻 IC卡應用到電影院門(mén)票發(fā)行中；提出在 RS485網(wǎng)絡(luò )中多臺并聯(lián)讀卡器的訪(fǎng)問(wèn)控制方案，具有較好的推廣應用價(jià)值。

    參考文獻 
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    作者簡(jiǎn)介：周蕾（1971-）,女，講師，研究方向：計算機應用，網(wǎng)絡(luò )和數據庫

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