地铁AFC系统中的票卡读写器设计探讨

焦科杰

【摘要】本文主要分析了地铁AFC系统中的票开读写器设计方案，重点结合地铁AFC系统中票卡读写器的系统构成与实际情况分析其工作原理，其可以有效提高地铁AFC系统的服务水平，提高地铁运营效率。通过探讨地铁AFC系统中票卡读写器的设计，不断推进地铁AFC系统中票务功能的完善。

【关键词】地铁;AFC系统;票卡读写器;设计

1 地铁AFC系统中票卡读写器系统设计

据有关调查显示，我国大多数地铁AFC系统的票卡读写器系统设计当中，主要是基于票卡和读写器的功能设计以及应用角度来推进其设计的优化，进而完成票卡处理业务。下面针對读写器以及票卡的不同功能和发展实践展开分析。

1.1票卡设计

在现阶段地铁AFC系统中的票卡应用当中，主要是在单程卡、储值卡等介质基础上，利用票卡加密技术做到票卡的重新定义：非接触式IC卡、接触式CPU卡以及SAN卡等。而票卡的功能结构作用见图1。

结合上图，在票卡的功能结构当中，主要是利用射频接口完成能量的接受以及通信信号的调制工作;并通过数字电路的方式，做到票卡的反碰撞处理;同时及时完成信号解密和数据的存储。

此外，票卡的操作过程中，射频芯片作为重要元件其作用在于：通过内部发送器来驱动天线完成信号能量接受，利用信号接收器完成通信的解调和调制工作

1.2 读写器设计

在读写器设计过程中，其主要以读卡、传输、调试以及守护为任务目标，通过自动、主动式的读卡操作，完成对于票卡信息的录入以及信息数据传输。此后，通过上位机的指令信号，将读卡器的信号向上发送。在整个过程中，调试和守护的主要目的就是监控读写器的运行状态，做好运行情况的守护。

2地铁AFC系统中票卡读写器的设计方法

结合地铁AFC系统中票卡读卡器的系统设计规划，分析其设计方法是以读写器设计为中心，通过功能的完善提高与票卡的适配性，从而推动票卡读写器系统的完善。结合读写器设计的主要目标，分析其设计方法，是基于不同的读卡器设计电路而分析其设计情况。主要的设计方法如下：

2.1任务设计

对于读写器的任务设计，是以其系统目标为基础，通过进一步细化其读卡、传输、调试和守护功能，不断完善票务读写器的性能。常见的数据任务传输中，是以票务信息判断为依托，通过分析其是读卡任务或者写卡任务的信息类型，开展下一步的操作。其中，对读卡任务的执行，是当出现新的票卡信息之后，利用数据传输功能实现信息向上位机的传输，并做好数据的储存工作。此外，在写卡指令的执行中，是通过上位机指令的传输来做好协议的解包以及读卡程序的执行;同时，在写卡过程中防止出现用户中断写卡的行为，进而实现读写卡任务的最终完成。

此后，在调试任务当中，则通过调试票务读写系统的应用程序、监控读写卡操作流程的方法，对于设备的调试信息进行传输和日志文件的储存，做到工作状态的有效监控。最后，在守护任务设计当中，则是重点突出其监控功能，全面监测读卡任务的执行情况以及数据传输任务的完成度等，防止程序异常而造成设备故障。

2.2电路设计

在票卡读写器的电路设计当中，以MFRC500芯片为例，为了保障其内部的核心芯片处理器能够发挥功能，需要针对其内部结构组好电路的规划设计。MFRC500芯片的内部结构见图2。

结合上图，在票卡读写器的电路设计当中主要是进一步规范射频区域、接口区域的电路规划来保障其应用。其中，在射频区当中，是做好调制解调器以及供电线路的规划，确保电源供电与天线的连接效果。而在接口区规划当中，一端是与单片机的连接端口，另一端是与射频区相连接的收发器、数据缓冲器以及寄存器等设备端口和控制单元。针对这部分的电路设计中，需要保障各控制端元和数据处理模块与天线的连接性，从而使其能够有效进行数据的收发和传输。

2.3程序设计

基于读卡任务中可能出现多个票卡进行感应区的情况，在票卡读写器设计中，需要推动程序设计的完善来提高读卡的防冲突效果。具体在程序设计过程中，加强防冲突设计、卡片选择设计以及防撞设计等，做到票卡的准确识别。在程序工作流程规划中，包括了票卡询问、防冲突设计、票卡选择、卡片认证、数据读取、写卡以及增减值等具体操作。

2.4 处理方案设计

随着地铁AFC系统的不断完善，票卡读写器的性能也在不断发展。这就导致了在票卡读写器设计过程中，会由于票卡的更新、结构变化、业务规则改变等影响到读写器的处理方式。由此，在票卡读写器的处理方案设计当中，应对票卡设计情况，是通过由IC卡推入市场的方法，提高票卡的性价比。在票卡结构变更中，是加强地铁与公交、地铁与出租车的联合，推出涵盖多种功能的票卡产品，满足地铁运营的多种需求。针对业务规则改变的情况，要不断推进票卡读写器的性能完善，即使发生业务规则改变的情况，也不会影响到票卡读写器的应用。最后，针对票卡版本的不同，则是加强票卡读卡器的性能完善，使其区分储值卡、单程票等票卡结构;并充分改变票卡读卡器的软硬件构造或者中间件设备等，不断推进票卡读卡器处理方案的完善。

3 总结

综上所述，对地铁AFC系统中的票卡读卡器设计分析，可以大大提高其读写性能，并在保障数据传输效果的基础上，提升票卡读写器的任务设计、电路设计、程序设计以及处理方案设计水平。对于地铁AFC系统中的票卡读写器设计研究，仍然需要从现有的设备出发，逐步推进地铁AFC系统的票卡读写器升级优化。

【参考文献】

[1]饶森林，张南.地铁车站BAS系统组成、功能及维护管理探析[J].建筑工程技术与设计，2019，（23）：3560.

[2]顾杰.浅谈地铁车站BAS系统的组成和功能及维护管理[J].中国设备工程，2017，（14）：34-35.

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