李道全
(北京城建设计发展集团股份有限公司，北京100037)
摘要：随着技术的不断发展和运营 的增加，城市轨道 实现物联网已不是远景而 实。实践经历 ，根据工作经验和 ，介绍自动售检票系统终端设 储票箱、废票箱、储钞箱' 箱、硬币零箱、纸 箱和纸币零箱等物联网技术应用情况，对 新线路的建设和研究具有重要的指导意义和参考 。 关键词：轨道交通；自动售检票系统；物联网技术；应用
0引言
城市轨道交通自动售检票系统（以下简称A FC系统)架构
系包括％九道 算 、线路 计算机系统、车站
计算机系统、车站终端设备' 式1C卡车票[1]。A FC系统
先进的 技术'技术、自动控制技术、1C卡技术
全保密技术为基础的轨道 自动收费系统，其车站终端
设 了储票箱、废票箱、储钞箱' 箱、硬币零
无线充电ic箱、纸 箱和纸币零箱，储票箱满足 发行 [2]，钱箱满足 。
A FC系统票箱、钱箱 主要包括如下内容：
!)储票箱 包括储票箱ID、票箱内车票张数、车票编号等内容；
(2)废票箱信息包括废票箱ID、废票箱内车票张数、车票 编号等内容；
!)储钞箱信息包括钱箱ID、钱箱内钱数量、各种纸币张 数及数 内容#
!) 1箱信息包括钱箱ID、钱箱内钱数量、各种硬币枚数及数 内容；
!)硬币零箱信息包括钱箱ID、钱箱内钱数量、各种硬 币枚数及数 内容#
!)纸 箱 包括钱箱ID、钱箱内钱数量、各种纸币张数及数 内容#
!
)纸币零箱 包括钱箱ID、钱箱内钱数量、各种纸币张数及数 内容。为满足运营 ，可通过设置电子标签、设置存储 种方式 上述票箱、钱箱内的 。 1设置电子标签
1.1传递方案
电子标签，又叫智能标签，是物联网技术应用之一。电子 标签采用 线的 式IC卡"用了 R FID射频 技术、存储容 的芯片，具有智能 加 信的能力。电子标签作为数 ，能起到标 、产品跟踪、的作用。从全球角度来看，电子标签 广泛的领
域内 应用。
R FID系统在A FC系统中的应用 将电子标签的IC芯和无线天线嵌入设备表面，电子标签中存储有 关格式
大花石上莲要求的电子数据。器-]可无 地 电子标签保存的电子数据，从而达到自动 RFID存储 ，的目的。递方式如图1所示。
1.2系统结构
一个完整、典型的R FID系统通常由下面4个模块组成：标
计算机系统
图1信息传递结构
注％1)读卡器通过天线发送出一定频率的射频信号；（2)当标签进入磁场时，就产生感应电流从而获得能量；！）发送出自身存储的信息；！）读卡器读取并解码后送至计算机系统进行相关流程处理。
签、读卡器、R F ID中间件、应用程序接口（API)。各模块间的关 系如图2所示。
图2信息传递数据流
1.2. 1标签
标签 线和芯片组成，天线在标签和读卡器间传递射频
，芯 保存每个标签具有的唯一电子 和用户数据。
标签都有一个全球唯一的ID用户 （UID)，UID制作芯片时放在RO M中的，无法 ；用户数据区是供用户存放数据的" 行读写、覆盖、增加的操作。
1.2.2读卡器
器是读取(或写入)标签信息的设备，可设计为手持式 或固定式。器对标签的操作有 ：
⑴识别：读取U ID#
(2)读取：读取用户数据#
!)写入：写入用户数据。
1 2 3 RFID间件
R F ID中间件是将底层R FID硬件和上层应用操作终端结 一起的 。上中间件 的软件技术，但R FID系统中，为使其更适用于A F C系统收费领域，可要求 R F ID中间件针对A FC系统收费领域进行设计。
R FID系统这种 情况下，中间件 的功能外还
机电信息2015年第27期总第453期
107
工艺与技术♦Gongyi yu Jishu
有以下特定功能％
(1) 使阅读/写入更加 #
(2) 把数 过 器网络推或拉到正确位置(类似路由器功能）#
!)监测和控制 器；
!)提供安全读/写操作；
(5)降低射频 #
!)处理标签型和 器型事件；
!)应用通知；
且转发来自应用的中断指令#
!
)给用户提供异 警。
1.3终端设备上的RFID技术实现方案
A FC系统中的自动售 （TVM)、半自动售票机(BOM)'自动检 （AG)的票箱(含废票箱)具有物 格相同、使用功能相同的特点，承担在车站内 用甚至线路内用的作用；此外，T V M中的钱箱(包括纸 箱和箱)都利用R F ID技术进行 ，与车站计算机系统(SC)中的 、收益 功能共同发 要的作用。在系统中，AFC设 的重要部件 利用R F ID的电子标签实现部件 ，有助于提高设 护的 。13. 1RFID器设置方
在TV M、BOM、AG R FID读写器，用于识别安于这些设 箱和钱箱 ，并将相应的 、交易时间 与票箱、钱箱进行关联 。RFID器 数设 箱、钱箱的数量而确定，A G中票箱R FID读器 示意图如图3所示。
RFID器可通过RS232 4设备的主控单元相连，同时可接受主控 的指令和控制，如图4所示。
图4 RFID读卡器连接
108
上，在储票箱（或废票箱、纸 箱、 箱）上安装R FID作为储票箱(或废票箱、纸 箱、 箱）的电子ID，将储票箱内存放的车票张数、每张车票的 （或钱箱内钱数量、各种纸币张数及数量，或钱箱内钱数量
、各种 数及数量)存放在R FID上，在车 务 R F ID的器R FID上存储的 。这种方 储票箱(或废票箱、纸 箱、 箱）上 一个R F ID外，还 E TV M、BOM及A G上 一个RFID器，以对R FID进行。
1.3. 2信息获取方案
A FC系统 益 指 箱、钱箱更换，售 ：作人 业务等方面的 ，目的是实现A FC系统内 、、账务的安全、正确使用和管理。收益 业务操
作有 几类％
()自动售票机补充零硬币#
(2) 自动售 箱更换；
(3) 自动售 箱清点；
()自动售 箱更换；
()自动售 次 #
()自动售 次审核；
()半自动售 次核算#
()预赋值车 #
()自动检 箱更换。
这些业务操作中，自动售 零 、自动售票箱更换、自动售 箱清点、自动售 箱更换、半自动售 次核算、T V M及A G票箱更换，利用
R F ID电子标签，将票箱、钱箱 ，票箱中的 数量，钱箱中的纸币张数、 数，连接于票务室工作站的 器，RFID 器通过天线发送一定频率的射频 ，当设备上嵌入的标签进入 时，感应电流从而 能量，以发送自身存
储的 ，器 计算机系统进行相关流程 。
器 标签时给计算机系统传递三种信息：标
签ID内容、读卡器自己的ID内容和 标签的时间。通过获这 器 的，箱、箱上标签 的
品，时间数据跟踪标签，时随地了 、钱箱 箱等的 ，再与人工清点数目、系统交易数据统计数 行核对比较，能有效提 、现金的 [应用 全和 。
2设置存储单元
2.1存 设置方案
储票箱(包括废票箱)上 有一个存储单元，用于存放票
箱电子ID、票箱内车票张数、车 ，通过车票回收单(TCU)或车票发售 （T IM)模块与设备主控 行通。设备主控 过 与T C U或T IM模 存取储票箱(包括废票箱)上存储 数据。
纸 箱上 有一个存储 ，用于存放纸币钱箱电子ID、箱内 数 、种纸 张数 数 ，过纸
模块(B<1Module)与设备主控 行 。设备主控 ^通过 与纸 模 存 纸
箱上存储
Gongyi yu Jishu ♦工艺与技术
数据。
箱上安装有一个存储单元，用于存放 箱电子ID、钱箱内钱数量、各种 数及数 ，通过 模块(ComModule)与设备主控 行通信。设备主控 过串口与 模 存 箱上存储 数据。
2.2信息获取方案
车 务室计算机上一套软件，外加通过
的车票回 （TCU)/车票发售 （T IM)、纸 模块(B ill Module).、模块（ComModule)模块与相应的票箱、纸 箱、' 箱 ，就能 箱、纸 箱、戋箱上存储 存储的相关数据。方式如图5所示。
计算机系统
■C硬币识别模块
1存储单元■
硬币钱箱
v
wo318图5连接方式
如 箱、纸 箱、 箱供货商能够开放其存储单的存 ，车 务 计算 上 箱、纸 箱、
箱对应的数 ，方式 化，如图2示。4 RFID面临的安全问题
R FID面临的安全问题：不仅仅表现为R F ID产品的成本 大地限制了 R F ID的能力和安全加 ，而且RFID
技术本 包含了比计算机和网络中更多和更容易 的不全节点。一般地，RFID全缺陷方 了与计算机网络
有相同之处外，还包括 种不同的安全缺陷 ：
4.1标签本身的访问缺陷过氧化氢实验室制氧气装置
于标签本身的成本相对较低，承包商一般不会加大力度
对其精心开发，因此标签本 难 足以保 全的能力，这样 临了较大安全隐患 非法用户 利用 器与标签进行。这样，容易地获取标签内所存
数 。而对于 式标签，还面临数 的风险。
4.2通 路上的 问题
R F ID的数 路是无线 路，与有线 不一
样，无线传输的 本 开放的，这 法用户的 带了之机。
4.3 器 的安全风险
器中，除了中间件被用 数据的 、时间过和 之外，只能提供用户业务 ，而难以提供能 用
户自行提升安全性能的 。
5解决措施
可从如 方 手来杜绝上述安全缺陷：
()要求系统 商针对标签本身的安全性加大力度、精
心开发；
(2)在A FC系统运营中，可通过加强管理来确保安全。
*结语
3推荐方案
上，上述两种方案均可实现钱箱、票箱 ，同时结
A F C系统中的TV M、BOM、A G设备的票箱（含废票 箱)或钱箱上均 了电子标签RFID，只要在T V M、BOM、AG 终端设 基上增加电子标签R FID读取/存储的 器，同时 务室计算机上 能 电子标签R F ID的器，按票务 流程内置的标准化 器在地铁自动售检票系统的应用要求[4]：满足运营 ，因此 用方案-------设置电子标签。
大城市日益加快城市轨道交通的建设 ，为满足网络化运营 ，在轨道 线网A F C系统中实施物联网技术十 要，可起到事半功倍的 ，实 、人力、物力等方面的资源共享，达到网络化建设目标。因此，本文所述 对城市轨道 A FC系统的建设和研究具有重要的指导意义和参考价值。^
[参考文献]
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-]欢.读写器射频一致性自动测试系统平台的研究与实现
[D].北京：北京 大学，2014.
[4]袁东.票务 流程内置的标准化读写器在地铁自动售检票
电子优惠券系统中的应用—].通信与广播电视，2010(2) : 38-41，51.
收稿日期：2015-09-06
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作者简介：李道全（1973*)，男，北京人，高级工程师，研究方 ：城市轨道 。
机电信息2015年第27期总第453期
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