基于射頻卡的郵政一卡通綜合服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文章出處：http:// 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月15日

　　摘要: 介紹一種集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、射頻卡技術(shù)于一體的“一卡通”郵政綜合服務(wù)系統(tǒng)。郵政客戶只需持一張射頻卡，即可在郵政營(yíng)業(yè)廳獲得各種郵政服務(wù)。給出了系統(tǒng)的總體方案，營(yíng)業(yè)廳局域網(wǎng)軟、硬件與功能模塊設(shè)計(jì)，以及確保安全、保密等指標(biāo)的技術(shù)措施。

　　隨著電信業(yè)務(wù)與郵政業(yè)務(wù)的分離，郵政已開(kāi)始自食其力。提高工作效率、降低營(yíng)業(yè)成本是郵政事業(yè)走向興旺發(fā)達(dá)的重要方面。郵政業(yè)雖然已應(yīng)用一些新技術(shù)手段開(kāi)通了若干新服務(wù)項(xiàng)目，如郵政儲(chǔ)蓄的異地存取等，帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，但綜觀整個(gè)郵政服務(wù)的全過(guò)程，可以迅速應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)之處比比皆是。一卡通郵政綜合服務(wù)系統(tǒng)就是應(yīng)用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和射頻卡技術(shù)，實(shí)現(xiàn)郵政服務(wù)的管理網(wǎng)絡(luò)化，在為客戶帶來(lái)更加便捷的服務(wù)的同時(shí)，也為最終實(shí)現(xiàn)郵政服務(wù)的自動(dòng)化(即自動(dòng)化郵局)奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該系統(tǒng)集計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、射頻卡技術(shù)于一體，使現(xiàn)代信息技術(shù)融入到郵政服務(wù)之中。

    1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)由郵政營(yíng)業(yè)廳局域網(wǎng)、用戶終端、用戶射頻卡及局間廣域網(wǎng)組成。

　　局間廣域網(wǎng)由區(qū)域Server、電話交換網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)終端(即郵政營(yíng)業(yè)廳)組成，如圖1所示。

　　廣域網(wǎng)視區(qū)域內(nèi)實(shí)際需要，可大可小，一般應(yīng)以營(yíng)業(yè)廳管理和數(shù)據(jù)交換方便為原則。各地區(qū)的廣域網(wǎng)也可以聯(lián)成更大的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)使用電話交換網(wǎng)作為傳輸媒質(zhì)，這方面的技術(shù)已經(jīng)很成熟。各郵政營(yíng)業(yè)廳組成廣域網(wǎng)的終端，實(shí)施對(duì)客戶的服務(wù)?？蛻舫稚漕l卡享受各種服務(wù)。

　　本文主要論述郵政營(yíng)業(yè)廳局域網(wǎng)和用戶終端的設(shè)計(jì)。

    2 郵政營(yíng)業(yè)廳局域網(wǎng)

　　系統(tǒng)將郵政儲(chǔ)蓄、郵政資費(fèi)、郵政營(yíng)業(yè)廳設(shè)置的各項(xiàng)服務(wù)通過(guò)對(duì)客戶射頻卡的操作來(lái)完成。曾經(jīng)或正在郵政營(yíng)業(yè)廳使用的集郵卡(IC卡或磁卡)、電話卡、儲(chǔ)蓄卡、話費(fèi)查詢卡等等，在這里被性能更優(yōu)、使用方便的一張射頻卡所取代?？蛻糁恍璩忠豢ň湍茉卩]政營(yíng)業(yè)廳有人值守或無(wú)人值守的服務(wù)窗上，獲得所需的服務(wù)，真正實(shí)現(xiàn)了郵政服務(wù)“一卡通”。

    2.1 硬件結(jié)構(gòu)

　　郵政營(yíng)業(yè)廳局域網(wǎng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。局域網(wǎng)由局域網(wǎng)Server、信息服務(wù)機(jī)、前臺(tái)PC機(jī)和用戶終端機(jī)構(gòu)成。終端機(jī)設(shè)在營(yíng)業(yè)柜臺(tái)或窗口，與前臺(tái)PC機(jī)通信，接收和發(fā)送相關(guān)信息，并完成對(duì)射頻卡的讀寫操作。客戶通過(guò)終端機(jī)接受服務(wù)，營(yíng)業(yè)員則通過(guò)前臺(tái)PC機(jī)與客戶對(duì)話；信息服務(wù)機(jī)提供報(bào)刊訂閱、信息查詢等自動(dòng)服務(wù)；局域網(wǎng)Server對(duì)信息服務(wù)機(jī)和前臺(tái)PC機(jī)進(jìn)行管理，并通過(guò)聯(lián)入廣域網(wǎng)與區(qū)域Server交換信息。信息服務(wù)機(jī)也裝置了射頻卡讀寫器，用戶若需查詢、打印各類帳目與信息，只需刷卡即可。用戶信息分別暫存在前臺(tái)PC機(jī)、信息服務(wù)機(jī)并集中存在Server的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

    2.2 功能模塊

　　局域網(wǎng)采用Microsoft SQL Server 作為數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。信息服務(wù)機(jī)和前臺(tái)PC機(jī)采用PowerBuilder為平臺(tái)開(kāi)發(fā)自身的管理系統(tǒng)。終端PLM應(yīng)用層通過(guò)C文件與前臺(tái)PC機(jī)通信，前臺(tái)PowerBuilder通過(guò)ODBC接口訪問(wèn)SQL Server，查詢結(jié)果動(dòng)態(tài)生成數(shù)據(jù)返回前臺(tái)PC。依據(jù)郵政業(yè)務(wù)的性質(zhì)和用戶需求，上層管理系統(tǒng)的功能分為四部分(見(jiàn)圖3)：郵政儲(chǔ)蓄、綜合業(yè)務(wù)處理、信息查詢和系統(tǒng)服務(wù)。

　　·郵政儲(chǔ)蓄 郵政儲(chǔ)蓄管理程序作為一個(gè)模塊是基于全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、異地存取的要求，儲(chǔ)蓄管理仍然保持原有的機(jī)制和協(xié)議，完成本局帳戶管理、儲(chǔ)蓄業(yè)務(wù)處理并提供儲(chǔ)戶信息。
　　·綜合業(yè)務(wù)處理 主要功能是對(duì)郵政營(yíng)業(yè)廳經(jīng)營(yíng)的項(xiàng)目的統(tǒng)計(jì)、營(yíng)業(yè)額的結(jié)算匯總。此系統(tǒng)使繁雜、零亂的細(xì)目規(guī)范化、系統(tǒng)化，并能生成所需的各種報(bào)表，如個(gè)人消費(fèi)信息、集團(tuán)消費(fèi)信息、年匯總、月匯總、日匯總報(bào)表等等，大大減輕了營(yíng)業(yè)員的工作量，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理。
　　·信息查詢 主要功能是營(yíng)業(yè)廳隨時(shí)向客戶提供有關(guān)郵政業(yè)務(wù)的公共信息和客戶的帳戶帳目信息。客戶通過(guò)查詢系統(tǒng)可以查詢?nèi)我獾膱?bào)刊、雜志、新書(shū)訂購(gòu)等信息；各種資費(fèi)、價(jià)目信息，并持卡查詢相應(yīng)帳戶的帳目信息，由此可以增加營(yíng)業(yè)服務(wù)的透明度。這樣不僅方便了客戶，也為郵政服務(wù)樹(shù)立了良好的社會(huì)形象。
　　·系統(tǒng)服務(wù) 主要功能是為整個(gè)系統(tǒng)的安全使用和維護(hù)設(shè)置權(quán)限并提供系統(tǒng)的使用說(shuō)明。系統(tǒng)的安全可靠性能至關(guān)重要，必須考慮周密嚴(yán)謹(jǐn)。系統(tǒng)按照管理人員的權(quán)限分級(jí)設(shè)置工號(hào)、口令，嚴(yán)格禁止非法或超越權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)。營(yíng)業(yè)監(jiān)督是查詢和顯示系統(tǒng)跟蹤記載的營(yíng)業(yè)人員的操作記錄，以便上層管理人員對(duì)營(yíng)業(yè)員的工作實(shí)施監(jiān)督和檢查

    3 用戶終端機(jī)

　　曾經(jīng)流行和仍在使用的信息卡主要有磁卡、接觸型IC卡等。由于磁卡防偽性能差，接觸型IC卡讀寫可靠性低，且二者讀寫器或機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或觸點(diǎn)壽命低，實(shí)用中造成了許多不便。與之比較，射頻卡防偽性強(qiáng)、可靠性好，讀寫器沒(méi)有機(jī)械磨損，使用壽命長(zhǎng)。因此，射頻卡自然成為“一卡通郵政綜合服務(wù)系統(tǒng)”的首選。

　　用戶射頻卡的識(shí)別和讀寫操作是在用戶終端機(jī)上完成的。用戶終端機(jī)(見(jiàn)圖4)以單片機(jī)為核心，控制射頻卡讀寫器，完成對(duì)射頻卡的識(shí)別和讀寫操作。終端機(jī)還通過(guò)用戶顯示器和用戶鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶的人機(jī)對(duì)話。顯示器可選用高亮度、小視角的LED，高亮度方便了用戶，小視角增加了保密性。用戶鍵盤可沿用傳統(tǒng)營(yíng)業(yè)窗口的小鍵盤，用以輸入用戶密碼等信息。單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)422接口與前臺(tái)PC機(jī)通信完成數(shù)據(jù)交換。用戶終端機(jī)的具體電路不再贅述。

    4 若干技術(shù)措施

    4.1安全保密性能

　　為了防止用戶終端機(jī)對(duì)射頻卡讀寫的信息在傳輸過(guò)程中被非法截取，采用了Leeper的自同步m序列加密方案，對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進(jìn)行加密保護(hù)。其加密算法為：，對(duì)應(yīng)的解密算法為：,ak是明文數(shù)據(jù)流，bk是密文數(shù)據(jù)流，ci是密鑰。數(shù)據(jù)流加密的通信處理過(guò)程如圖5所示。前臺(tái)PC機(jī)向終端機(jī)先發(fā)送控制命令，再發(fā)送經(jīng)過(guò)加密處理的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由終端機(jī)傳送給射頻卡；從射頻卡讀取的數(shù)據(jù)傳到前臺(tái)PC機(jī)解密后使用。

    4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)性能

　　考慮到郵政業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)充和變化、業(yè)務(wù)窗口不斷增加，相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有相當(dāng)?shù)娜哂喽群土己玫膭?dòng)態(tài)特性。程序設(shè)計(jì)了增加業(yè)務(wù)項(xiàng)目的活動(dòng)窗口，新開(kāi)設(shè)的業(yè)務(wù)直接在操作界面上設(shè)置，并自動(dòng)與帳目管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)相連接。增加或減少業(yè)務(wù)窗口只需在操作界面上修改前臺(tái)機(jī)數(shù)、輸入機(jī)號(hào)即可，無(wú)需修改程序。

    4.3 數(shù)據(jù)的備份

　　根據(jù)一般需要帳目的可查詢時(shí)間默認(rèn)設(shè)定為一年，程序中有日、月、年匯總報(bào)表。為了有效地保證每日產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)可靠存儲(chǔ)，有必要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。系統(tǒng)采用了限時(shí)、空閑與隨機(jī)操作的方法，由局域網(wǎng)Server在營(yíng)業(yè)空閑時(shí)間里自動(dòng)將系統(tǒng)中的更新數(shù)據(jù)壓縮導(dǎo)出復(fù)制到備份磁盤上。

　　本系統(tǒng)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了一卡通的郵政綜合業(yè)務(wù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理。在此基礎(chǔ)上，只要配置ATM等設(shè)備即有可能實(shí)現(xiàn)基本無(wú)人職守的郵政服務(wù)的完全自動(dòng)化。

    參考文獻(xiàn)
    1 于紅軍，趙冬艷. 智能卡技術(shù)全書(shū). 北京: 電子工業(yè)出版社, 1996
    2 剛寒冰，齊視群. MOTOROLA單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與接口技術(shù).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1996
    3 一松信.數(shù)據(jù)保護(hù)和加密研究.北京:科學(xué)出版社，1991
    4 張煥國(guó).計(jì)算機(jī)安全保密技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1995
    5 何軍，劉紅巖. PowerBuilder 5.0原理與應(yīng)用開(kāi)發(fā)指南.北京: 電子工業(yè)出版社, 1997