基于射频卡的邮政一卡通综合服务系统设计

文章出处：http://www.singbon.com 作者： 人气： 发表时间：2011年09月15日

　　摘要: 介绍一种集计算机、网络、射频卡技术于一体的“一卡通”邮政综合服务系统。邮政客户只需持一张射频卡，即可在邮政营业厅获得各种邮政服务。给出了系统的总体方案，营业厅局域网软、硬件与功能模块设计，以及确保安全、保密等指标的技术措施。

　　随着电信业务与邮政业务的分离，邮政已开始自食其力。提高工作效率、降低营业成本是邮政事业走向兴旺发达的重要方面。邮政业虽然已应用一些新技术手段开通了若干新服务项目，如邮政储蓄的异地存取等，带来了一定的经济和社会效益，但综观整个邮政服务的全过程，可以迅速应用现代化技术之处比比皆是。一卡通邮政综合服务系统就是应用成熟的网络技术和射频卡技术，实现邮政服务的管理网络化，在为客户带来更加便捷的服务的同时，也为最终实现邮政服务的自动化(即自动化邮局)奠定一个坚实的基础。该系统集计算机、网络、射频卡技术于一体，使现代信息技术融入到邮政服务之中。

    1 系统总体方案设计

　　系统由邮政营业厅局域网、用户终端、用户射频卡及局间广域网组成。

　　局间广域网由区域Server、电话交换网和网络终端(即邮政营业厅)组成，如图1所示。

　　广域网视区域内实际需要，可大可小，一般应以营业厅管理和数据交换方便为原则。各地区的广域网也可以联成更大的网络。广域网使用电话交换网作为传输媒质，这方面的技术已经很成熟。各邮政营业厅组成广域网的终端，实施对客户的服务。客户持射频卡享受各种服务。

　　本文主要论述邮政营业厅局域网和用户终端的设计。

    2 邮政营业厅局域网

　　系统将邮政储蓄、邮政资费、邮政营业厅设置的各项服务通过对客户射频卡的操作来完成。曾经或正在邮政营业厅使用的集邮卡(IC卡或磁卡)、电话卡、储蓄卡、话费查询卡等等，在这里被性能更优、使用方便的一张射频卡所取代。客户只需持一卡就能在邮政营业厅有人值守或无人值守的服务窗上，获得所需的服务，真正实现了邮政服务“一卡通”。

    2.1 硬件结构

　　邮政营业厅局域网的硬件结构如图2所示。局域网由局域网Server、信息服务机、前台PC机和用户终端机构成。终端机设在营业柜台或窗口，与前台PC机通信，接收和发送相关信息，并完成对射频卡的读写操作。客户通过终端机接受服务，营业员则通过前台PC机与客户对话；信息服务机提供报刊订阅、信息查询等自动服务；局域网Server对信息服务机和前台PC机进行管理，并通过联入广域网与区域Server交换信息。信息服务机也装置了射频卡读写器，用户若需查询、打印各类帐目与信息，只需刷卡即可。用户信息分别暂存在前台PC机、信息服务机并集中存在Server的数据库中。

    2.2 功能模块

　　局域网采用Microsoft SQL Server 作为数据库开发平台。信息服务机和前台PC机采用PowerBuilder为平台开发自身的管理系统。终端PLM应用层通过C文件与前台PC机通信，前台PowerBuilder通过ODBC接口访问SQL Server，查询结果动态生成数据返回前台PC。依据邮政业务的性质和用户需求，上层管理系统的功能分为四部分(见图3)：邮政储蓄、综合业务处理、信息查询和系统服务。

　　·邮政储蓄 邮政储蓄管理程序作为一个模块是基于全国联网、异地存取的要求，储蓄管理仍然保持原有的机制和协议，完成本局帐户管理、储蓄业务处理并提供储户信息。
　　·综合业务处理 主要功能是对邮政营业厅经营的项目的统计、营业额的结算汇总。此系统使繁杂、零乱的细目规范化、系统化，并能生成所需的各种报表，如个人消费信息、集团消费信息、年汇总、月汇总、日汇总报表等等，大大减轻了营业员的工作量，实现了自动化管理。
　　·信息查询 主要功能是营业厅随时向客户提供有关邮政业务的公共信息和客户的帐户帐目信息。客户通过查询系统可以查询任意的报刊、杂志、新书订购等信息；各种资费、价目信息，并持卡查询相应帐户的帐目信息，由此可以增加营业服务的透明度。这样不仅方便了客户，也为邮政服务树立了良好的社会形象。
　　·系统服务 主要功能是为整个系统的安全使用和维护设置权限并提供系统的使用说明。系统的安全可靠性能至关重要，必须考虑周密严谨。系统按照管理人员的权限分级设置工号、口令，严格禁止非法或超越权限进入系统。营业监督是查询和显示系统跟踪记载的营业人员的操作记录，以便上层管理人员对营业员的工作实施监督和检查

    3 用户终端机

　　曾经流行和仍在使用的信息卡主要有磁卡、接触型IC卡等。由于磁卡防伪性能差，接触型IC卡读写可靠性低，且二者读写器或机械结构复杂，或触点寿命低，实用中造成了许多不便。与之比较，射频卡防伪性强、可靠性好，读写器没有机械磨损，使用寿命长。因此，射频卡自然成为“一卡通邮政综合服务系统”的首选。

　　用户射频卡的识别和读写操作是在用户终端机上完成的。用户终端机(见图4)以单片机为核心，控制射频卡读写器，完成对射频卡的识别和读写操作。终端机还通过用户显示器和用户键盘来实现系统与用户的人机对话。显示器可选用高亮度、小视角的LED，高亮度方便了用户，小视角增加了保密性。用户键盘可沿用传统营业窗口的小键盘，用以输入用户密码等信息。单片机系统通过422接口与前台PC机通信完成数据交换。用户终端机的具体电路不再赘述。

 

    4 若干技术措施

    4.1安全保密性能

　　为了防止用户终端机对射频卡读写的信息在传输过程中被非法截取，采用了Leeper的自同步m序列加密方案，对所传输的数据流进行加密保护。其加密算法为：，对应的解密算法为：,ak是明文数据流，bk是密文数据流，ci是密钥。数据流加密的通信处理过程如图5所示。前台PC机向终端机先发送控制命令，再发送经过加密处理的数据，这些数据由终端机传送给射频卡；从射频卡读取的数据传到前台PC机解密后使用。

 

    4.2 数据库的动态性能

　　考虑到邮政业务的不断扩充和变化、业务窗口不断增加，相关数据库的设计应具有相当的冗余度和良好的动态特性。程序设计了增加业务项目的活动窗口，新开设的业务直接在操作界面上设置，并自动与帐目管理、报表统计数据库相连接。增加或减少业务窗口只需在操作界面上修改前台机数、输入机号即可，无需修改程序。

    4.3 数据的备份

　　根据一般需要帐目的可查询时间默认设定为一年，程序中有日、月、年汇总报表。为了有效地保证每日产生的大量数据可靠存储，有必要对数据进行备份。系统采用了限时、空闲与随机操作的方法，由局域网Server在营业空闲时间里自动将系统中的更新数据压缩导出复制到备份磁盘上。

　　本系统在技术上实现了一卡通的邮政综合业务的计算机网络管理。在此基础上，只要配置ATM等设备即有可能实现基本无人职守的邮政服务的完全自动化。

    参考文献
    1 于红军，赵冬艳. 智能卡技术全书. 北京: 电子工业出版社, 1996
    2 刚寒冰，齐视群. MOTOROLA单片机应用系统设计与接口技术.北京: 机械工业出版社,1996
    3 一松信.数据保护和加密研究.北京:科学出版社，1991
    4 张焕国.计算机安全保密技术.北京:机械工业出版社，1995
    5 何军，刘红岩. PowerBuilder 5.0原理与应用开发指南.北京: 电子工业出版社, 1997