基于射頻IC卡的粉煤灰銷售系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2012年04月08日

    前言

    射頻IC卡又稱非接觸式IC卡，與接觸式IC卡相比。它不需要與讀寫設(shè)備進(jìn)行接觸就可以進(jìn)行通信，并具有更高的安全性以及抗干擾性，另外對環(huán)境的適應(yīng)性也更強(qiáng)。目前國內(nèi)引進(jìn)的射頻IC卡主要基于Philips公司的Mifare技術(shù)，本系統(tǒng)就采用了Mifare 1射頻IC卡(簡稱Ml卡)。

    1 M1卡

    M1卡由天線和ASIC(專用集成電路)組成。其中ASIC包括一個高速(106KB波特率)的射頻接口，一個控制單元和一個8K位EEPROM。

    1．1工作原理

    M1卡內(nèi)沒有電源。當(dāng)與讀寫器進(jìn)行通信時，讀寫器會向M1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，在電磁波的激勵下，卡內(nèi)Lc諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷。當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時，它將做為電源為其它電路提供工作電壓，從而與Ml卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

    1．2存儲結(jié)構(gòu)

    Ml卡內(nèi)部有16個扇區(qū)(0—15)，每扇區(qū)有4個塊(0-3)，共64塊(0-63)。0扇區(qū)的塊0用于存放廠商信息，不能更改。其他各扇區(qū)的0、1、2塊為數(shù)據(jù)塊用于存儲數(shù)據(jù)塊3為控制塊，用于設(shè)計該扇區(qū)其他3個數(shù)據(jù)塊的存取策略。

    2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

    2．1系統(tǒng)流程與結(jié)構(gòu)圖

    xx電廠粉煤灰銷售系統(tǒng)最核心的業(yè)務(wù)為記錄各個貨車每次的提貨信息(提貨種類、重量、單價、總金額、提貨時間等)，從而滿足日后企業(yè)決策者的查詢、統(tǒng)計及報表操作。系統(tǒng)涉及四個部門，各部門主要職責(zé)如下：

    銷售部：負(fù)責(zé)辦理IC卡發(fā)放、掛失、退卡、充值等操作。
    門房：司機(jī)刷卡后，根據(jù)卡中余額判斷是否允許進(jìn)廠。并記錄進(jìn)出廠時間。
    磅房：記錄貨車空磅重量以及提貨后的重量。
    庫房：記錄貨車的提貨種類及相關(guān)提貨信息。

    一次完整的銷售流程如圖1所示。

圖1系統(tǒng)流程圖

    四個部門在物理位置上比較分散，首先組成無線局域網(wǎng)，再與中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存取。各部門均配置了讀卡器(通過USB接口與電腦連接)，對IC卡進(jìn)行讀寫。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    2．2數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)

    經(jīng)分析，IC卡中可存儲的數(shù)據(jù)項包含兩類：一類是靜態(tài)數(shù)據(jù)項，該類數(shù)據(jù)項一旦寫入IC中后，就不會或很少會再去修改。如IC卡號、貨車車號、提貨種類、IC卡狀態(tài)(正常、掛失、無效)。另一類為動態(tài)數(shù)據(jù)項。該類數(shù)據(jù)項為每次銷售流程所J“’t-的數(shù)據(jù)項，如提貨重量、單價、總金額、提貨時間等等，這些數(shù)據(jù)項每次都會根據(jù)具體提貨情況不同而變化。

    如圖1所示，在提貨過鞭中，門房、磅房、庫房各自產(chǎn)生一部分?jǐn)?shù)據(jù)構(gòu)成一次完整的銷售數(shù)據(jù)。那么在形成一次完整的銷售數(shù)據(jù)之前，是將已產(chǎn)生的臨時數(shù)據(jù)先緩存在IC卡中，還是先提交到數(shù)據(jù)庫，是系統(tǒng)設(shè)計的重點。因為這涉及到IC卡中數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。對該問題考慮過兩種方式：

    一、將臨時銷售數(shù)據(jù)先緩存在IC卡中，然后在出廠時將本次銷售數(shù)據(jù)一次性提交到數(shù)據(jù)庫。這種方式的好處在于可以在數(shù)據(jù)庫端保證銷售數(shù)據(jù)的完整性，因為銷售數(shù)據(jù)是一次性提交，而不是分步提交的。但這種方式有兩個弊端：1、安全性不高，本系統(tǒng)使用的IC卡只是邏輯加密卡，一些重要的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫更加安全：2、需要非常頻繁的對IC卡進(jìn)行寫操作，但設(shè)備本身對IC卡進(jìn)行寫操作的次數(shù)是有限的。

    二、IC卡中只存儲之前提到的靜態(tài)數(shù)據(jù)項。這種方式數(shù)據(jù)更加安全，同時又不需要頻繁的對IC卡進(jìn)行寫操作。系統(tǒng)采用該方式。最后存儲結(jié)構(gòu)如表1所示：

表1 IC卡內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)

    2．3讀寫M1卡

    Ml卡讀寫流程如圖3所示。整個系統(tǒng)在．NET平臺下使用c#語言實現(xiàn)。本系統(tǒng)使用的是深圳明華公司的URF—R330 USB接口的讀卡器，附帶了動態(tài)鏈接庫mwrf32．dll。在．NET平臺中編寫的面向CLR的代碼為托管代碼，要調(diào)用非托管代碼。需要使用DllImport聲明庫中的函數(shù)。所有有關(guān)的函數(shù)都被封裝在類Common中。為了節(jié)省篇幅，只列出了其中一個函數(shù)聲明，代碼如下所示：

圖3 M1卡讀寫流程圖

    此處只列出了最簡單的讀IC卡操作。在實際的應(yīng)用中，使用了多線程用來進(jìn)行IC卡讀寫操作，提高了系統(tǒng)的性能。

    結(jié)語

    本文對軟件結(jié)構(gòu)、IC卡內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)、M1卡的操作流程做了詳細(xì)的闡述。從實踐中的運(yùn)行結(jié)果來看，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。現(xiàn)有IC卡只能稱為邏輯加密卡，若要進(jìn)一步的提高安全性。則可以使用CPU卡，它具備計算和加密能力，安全性十分高，不過成本也會相應(yīng)增加。

    參考文獻(xiàn)

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