非接触式IC卡消费一卡通管理系统设计方案书.doc

非接触式ic卡消费一卡通管理系统设计方案书your pleasure is our pleasure!非接触式ic卡消费一卡通管理系统设计方案书目 录第一章 前言第二章 一卡通系统总体设计目标和原则21 系统总体建设目标 22 系统设计原则第三章 一卡通系统解决方案及其技术描述 31 网络结构说明 32 一卡通数据流特点 33 软件体系架构. 34 系统软件选型第四章 系统功能描述标准消费管理子系统第五章 系统设备清单及价格第六章 安装测试及验收第七章 项目成功建设的保证措施第八章 系统的技术支持和售后服务承诺第一章 前 言随着二十一世纪的到来，人们逐步跨入了信息时代，大厦、楼宇的智能化建设方兴未艾，传统的钢筋水泥建筑被赋予聪慧之神经，借助各种智能系统，人们稳居帐中便可驰骋在信息高速公路上，决胜于千万里之外。ic卡一卡通技术正广泛应用于社会的各个领域，在智能化建筑领域也不例外。我公司近几年来通过对一卡通技术的开发应用以及智能建筑工程的实践，深感一卡通技术的应用对于大厦、楼宇的智能化有着强烈的推动作用。首先，该技术扩展了智能化系统集成的应用范围，不但可以实现一卡通系统内部各分系统之间的信息交换、共享和统一管理，而且可以实现一卡通系统与建筑物各子系统之间的信息交换，统一管理和联动控制。其次，一卡通技术增强了整个建筑物的总体功能。在智能建筑工程中应用一卡通系统，目前已经覆盖了人员身份识别、管理人员考勤、电子门禁、出入口控制、电梯控制、车辆进出管理、会所消费、人事档案、图书资料卡和保健卡管理、电话收费管理、会议电子签到与表决和保安巡更管理等等。由此可见，一张小小卡片，已经渗透到了企业管理和物业管理的各个环节，使得各项管理工作更加高效、科学，为人们日常的工作和生活带来便捷和安全。ic卡分为接触式和非接触式（contactless card）,接触式卡片存在着操作慢、环境适应性差、可靠性欠佳等问题，这此先天不足限制了它们在一些重要领域应用。九十年代中期出现的非接触式ic卡，以其独有的无接触过卡方式、独有的恶劣环境适应能力、优良的电气和机械特性、极高的安全性，受各界用户的青睐，而且将逐渐取代现有的接触式ic卡，成为应用最为广泛的主流卡。非接触式ic卡分为以下三种： 射频加密卡（rf id）射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的，主机与射频之间没有机械触点。其内嵌芯片除了存储单元、控制逻辑外，增设了射频收发电路。如hidindalatiem等。 射频存贮卡（rf ic）射频存贮卡也是通过无线电波来存取信息。它是在存储卡基础上增加了射频收发电路。如mifarelegic等。 射频cpu卡（rf cpu）射频cpu卡同样是通过无线电波来存取信息。它是在cpu卡的基础上增加了射频收发电路。非接触式ic卡由于采用射频技术，没有较统一的标准，市场上存在不同品牌、不同频率的卡片。这些卡片主要分为只读卡（只有一个id编号，称id卡）如： motorola、hid、ti、em等，和读写卡（具有存储空间，称存储式ic卡）如：mifare等。随着网络的飞速发展和日趋成熟稳定，在智能大厦、智能小区、校园管理等这种局部“一卡通”系统中采用哪种类型的卡已变得不再重要，因为所有数据信息都在系统数据库中得到可靠保存。由此，采用何种卡来实现“一卡通”可由用户根据各卡特点并结合自己需求自由选择，这些特点包括：读卡距离远近、卡片厚薄、价位高低、是否具有存储空间等。 鉴于本系统的特点，系统中将采用ic卡.第二章 一卡通系统总体设计目标和原则21 系统总体建设目标消费一卡通管理系统是运用先进的计算机网络技术、通信技术及非接触式ic卡技术，为消费行业的各项管理功能提供现代化手段，以提高管理质量和水平。具体目标为：（1） ic卡各子系统的工作站和上位机居于系统的高速管理信息域，采用以太网，通过路由器可连接企业局域网和广域网，包括intranet和internet。（2） 通讯工作站与现场控制点之间采用传统的控制网rs-422作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接。（3） 一卡通系统数据库采用统一数据库管理，数据库平台用sql server 2000，支持odbc访问，自控系统集成可通过局域网与其建立通讯连接，并对其数据库进行读、写访问。（4） 基于tcp/ip协议及socket通讯方式，使得所有ic卡在管理中心授权（发卡或挂失）后无须再到各子系统进行任何授权操作。22 系统设计原则（1） 先进性一卡通系统的建设要立足于当今世界先进且有发展前途的技术，由此实现的系统能随着未来信息技术的发展而不断平滑升级，如：一卡通系统中网络通讯采用了国际流行的tcp/ip协议，服务器采用windows 2000 server以上操作系统，数据库采用的是微软公司的sql server 2000，前端应用程序使用visual foxpro 6.0开发而成。（2） 实用性消费一卡通系统应充分体现内部物业管理的模式和特点，各应用系统的开发，应做到功能完善、使用方便、切合实际、运作高效。（3） 安全性系统采取服务器上安装防火墙软件、网络数据库备份、管理人员分级按权限操作、实时更新黑名单等多种有效措施，确保整个系统的安全性。（4） 扩展性系统在容量和功能上不仅能满足目前用户的需求，而且也易于扩展以保障用户今后的扩容和升级，如：系统可以灵活增设信息点，利用web查询支持模块和internet网，实现远程快速查询。第三章 一卡通系统解决方案及其技术描述31 网络结构说明如一卡通系统网络结构图所示：一卡通系统实际上由两部分组成：实时控制域和管理信息域。低速、实时控制域采用了传统的控制网rs-422作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接；一卡通各子系统的工作站和服务器则位于系统100m带宽的管理域，通过路由器与广域网相连。32 一卡通系统数据流特点如一卡通系统网络数据流示意图所示，一卡通系统的数据交换方式可分为两类：（1） 业务数据流：它是指一卡通子系统内从服务器到工作站，工作站到服务器及各工作站之间的数据流，通过局域网进行传输。一卡通系统的业务数据流都触发对数据库的某种操作。由于一卡通系统的各个模块功能可能分布于不同地点，为使这些模块之间的数据同步和实现快速高效的查询，中央数据库是必须的。同时，为了减轻服务器的负担，又要尽量做到数据的分布式处理。工作站一卡通系统网络数据流示意图服务器与各工作站的通讯模块中心数据库基于socket机制通讯服务器双向业务数据流任意支持tcp/ip协议的网络工作站与服务器的通讯模块双向业务数据流工作站与本机设备的通讯模块单向控制流单向控制提取流pk控制设备而发生中央数据库向本地库的数据流动有一个必要的条件：某一个功能模块操作了影响其它模块运行的数据，比如发行了一张新卡、挂失了一张卡等等。这样，一卡通的业务数据流可以总结如下：某一个功能模块对公用数据项的操作触发了并行的业务数据流。（2） 控制数据流：工作站与其所带设备之间的控制数据称为一卡通的控制数据流，通过rs422总线进行传输。由于一卡通系统可能控制到数以千计的门禁、消费机、停车场控制器等等设备，控制方式包括以下几种：a) 控制本机设备；b) 控制本局域网其它机器的设备;c) 控制异地异网设备; 这样，控制数据流有以下几个方向：a) 本机-本机设备；b) 本机-本局域网其它主机-设备;c) 本机-本地网络-异地网络-异地主机-设备;第一个控制流是纯粹的控制数据，它在某一主机本身的422总线网络上流动。其它两种都存在中间过程：事实上，控制数据首先变成网络业务流数据，然后在目的主机被解析还原成控制数据，再通过目的主机的422总线网络流到设备。同时，对相关设备的操作也会导致对此设备相关数据库表项的操作。这样，控制数据流与业务数据流被同时触发。这要求网络系统必须保证数据的可靠传输外，还要提供相应的技术手段，可以实现业务数据流和控制数据流的解析。同时，还要保证开放性、先进性和与其他系统的兼容性。33 软件体系架构从内部组成上看，一卡通软件由以下几大模块组成：（1) 设备通讯模块：用于各控制主机与其所控制设备之间的通讯；（2) 网络通讯模块：用于各模块之间在网络上的数据通讯，基于tcp/ip协议和socket机制。（3) 中心数据库：储存一卡通系统所有的数据表；（4) 本地数据库：储存本工作站所需的数据表；（5) 数据库操作模块：对数据库操作的存储过程和触发器（位于后台）；（6) 查询支持模块：支持网络查询的模块。从内部组成看软件结构示意图单向控制数据流本地数据被控设备设备控制模块中心数据库双向业务数据流34 系统软件选型综合考虑实际的使用环境、成本、可移植等因素，我们的系统软件选型如下：（1）数据库平台：采用微软公司的sql server 2000。数据库平台的选型原则是：l 所选数据库系统必须是基于ansi sql标准的关系型数据库管理系统(rdbms)；l 符合客户机/服务器（c/s）计算环境。l 提供internet/intranet计算解决方案一般客户机/服务器环境下的数据库系统都由两部分构成，一部分装在客户机上，主要是访问数据库的工具和应用程序的开发工具，例如oracle的sqlplus和sqlforms；另一部分是数据库系统的核心，安装在服务器上，为所有客户机提供数据共享和管理的服务。因此所选的数据库必须具备以下一些性质：多用户、多线索、负荷均匀分布、远过程调用、过程编译、过程封装等。microsoft sql server是windows 2000 server操作系统中的分页式的客户/服务器技术，这种高级的数据库平台，在现有网络中，提供了系列的事务解决方案，其特点是：高性能的设计: 可达到最大2gb（v7.0版达4gb）的内存和若干tb的硬盘，完全优化的32位结构用以均等windows nt。可伸缩的对称服务器结构: 通过动态地在处理器之间平衡用户的工作量，保证了单处理器或多处理器硬件的高等级的伸缩性。系统管理: 利用windows 2000 server上的sql server的图形化工具，只需少量的工作、可在本地或远程羰上进行安装、配置和管理。分布式处理: 远程的存储程序提供了一个透明的、分布式的服务器到服务器的通讯机制，并应用了两个阶段提交协议。数据完整性: 系统故障时，自动地前翻后翻恢复，自动的死锁检查和处理。高可用性: 数据库镜象保存了数据库或事务处理日志的映象。在线备份使系统不致中断。开放的数据库联接: 适用odbc的客户机与sql server或其它常用数据库通讯。网络集成: 可以平滑地操作通用的网络和协议及多种主机。更大程度自我管理: 使远程sql server可以在更大程度上实现自我管理。这个功能是用与内核(调度、事件/警报、复制)相互作用的服务实现的，可对这些服务编程，以实现自动的、无人看守功能。良好的工具: 为数据库管理人员(dba)提供很好的工具，使他们的管理从被动转为主动。通过一个全面的事件/警报处理模式，允许管理人员为某些特定特定情况和某些困难情况(如数据库日志将满)定义修正性动作，这些动作可以由事件和警报触发。 sql server 2000是微软数据库产品的一个新版本，它的重要革新和领先的领域包括：从手提电脑到企业服务器的大范围内，都拥有100%兼容性的同样代码；用许多新向导来简化管理；动态内存和动态空间管理的自动配置和调整功能；集成了olap services（在线分析处理应用）功能；集成了数据转换服务（dts）功能；集成了文本搜索（english query）功能；多种复制方式（业务复制、快照复制和合并复制）的选择；通过ole db对不同种类的分布式查询功能；数据仓库框架成为解决元数据问题的第一个综合方法；与windows 2000 server，microsoft office 、backoffice家族的最佳集成；第一个提供多服务器管理以适应大量服务器应用的数据库；全局数据存取（universal data access）策略实现了对大量信息资源的高性能访问。（2） 网络操作系统：采用微软公司windows 2000 server。 windows 2000 server是microsoft公司推出的基于client/server结构的企业级操作系统,它是一个可占领先的多用户多任务的操作系统。它是业界最具发展前途的网络操作系统。在性能上,可以与unix相比拟,但在使用、管理等方面都比unix更具优势。 windows 2000 server的主要特点如下: 提供与windows 类似的操作界面,管理起来十分方便。 与硬件平台无关,可支持intel,alpha,mips,power pc等多种平台。 可伸缩性强,支持工作tcp/ip,spx/ipx,netbeui等各种网络协议。 内置安全机制,控制用户、组等访问权限,达c2级安全性。 支持fat,ntfs等多种文件系统,其中ntfs具有高可靠性的特点。 支持多线率,多处理器硬件结构。windwos 2000 server的一些关键特征包括对主要系统的访问被动态平衡和平均分配在任何可利用的cpu上;并且对磁盘与网络i/o进行专门优化,极大地提高了i/o能力; windwos 2000 server中的虚拟内存管理能力也相当强,用户程序不可能破坏系统进程空间。（3） 前台应用程序：采用visual foxpro 6.0开发而成。visual foxpro一直是microsoft公司综合性最高、最复杂的软件开发产品。它提供了很高的编程能力和方便性，它的多种多样的工具能适合各种编程风格。visual foxpro 6.0 在原有特性之上又作了巨大的改进。新的特性包括更方便的应用程序编程、编制与查错，更强大的activex和internet技术则支持更多的数据库组件选项和新的应用程序体系结构与用户界面元素，如internet explorer 4格式的控件。（4） 网络数据通讯：采用tcpip协议，基于socket机制。随着unix操作系统的广泛应用，套接字（socket）成为当前最流行的网络通信应用程序接口之一。windows socket api是microsoft windows的网络程序接口，它包括一个标准的berkeley sockets功能调用的集合，以及为windows所作的重要扩充。扩充的功能调用都冠以wsa（windows sockets asynchronous）前缀，表明它们都允许异步的io操作，并且采用了符合windows消息机制的网络事件异步选择机制。这些扩充有利于开发者更好地利用windows的消息驱动特性，设计出高性能的网络程序。第四章 系统功能描述_标准消费管理子系统消费管理系统是pk非接触式ic卡一卡通系统的子系统之一，其作用是为了将充值后的ic卡作为内部信用卡在消费机上使用，以代替现金流通，实现内部消费电子化，制度化。1.标准消费机的两种消费方式a. 记帐方式：即先消费。每天递增记帐，月底进行结算，不需充值。b. 充值方式：要求先交押金及充值、后消费，每天递减扣款。标准消费机管理系统只能记录消费金额，不能记录消费明细。2标准消费机的系统结构图3.标准消费机基本功能l 具有led显示，显示应扣金额，卡中余额。l 30键专用键盘输入l 定额消费和不定消费可设定l 充值消费和记帐消费可选l 消费权限可设定（包括消费级别、限额等）l 具有充值、更改、挂失、激活等功能l 详细记录有储消费时间、车号、金额、余额等信息l 权限加密：防止其它ic卡流通使用l 可联机或联网使用l 具有后备电池，断电后能继续使用l 采用eprom技术，即使在停电没有电池的状态下，也不会丢失任何数据，最长保存时间10年l 对消费权限设置充值、更改、挂失、恢复l 建立用户消费资料库l 建立消费机资料档案l 存贮消费时间、车号、金额等相关信息4标准消费机主要技术参数工作环境温度-10 +70工作环境湿度5 95%外部供电电源电压（ac）220 v 15%供电电源功率 10w 双面led显示(mm) 11136脱机信息存贮量 15000条发卡数 15000张读卡识别时间 0.2 s感应距离 20-50mm联网方式rs-422抗静电干扰 15kv外型尺寸(mm) 1722951355.标准消费机的软件功能l 键值设置：通过设置消费机上的键值，可以确定定额消费的消费金额和非定额消费的消费单价以及用户单次消费的最高限额。l 数据处理：授权后的ic卡在消费机上读卡后，消费机中消费数据需提取至数据库中以便处理、查询，当采用充值消费时，数据提取后，还需将新的消费数据下载到消费机中。l 数据查询及报表打印可根据人员编号、起始日期查个人消费记录(每日数据、每月数据)统计报表包括综合报表、日报、月报、消费机用户报表、消费机统计报表等。 第五章 系统设备清单及价格系统设备清单及价格如下：1、标准消费机(充值)序号名称型号单位数量单价总价备注1消费机pk-852台19802消费管理软件pk-psv7.0/n套112800网络版3合计2、非接触式ic卡报价序号名称型号单位数量单价总价备注1非接触式ic卡m-1张6.8r3、发卡及管理中心设备配置及报价序号名称型号单位数量单价总价备注1发卡机pk-551套17802一卡通系统软件统计pk-ocv7.0/n套116800网络版第六章 安装测试及验收6.1 安装广州市公司有限公司负责对前述所有系统设备、数据库软件、应用软件进行安装及调试。调试的目的是准确判断错误位置以及出错情况，然后进行改正排除错误，并对整个系统进行优化，使系统的性能达到最好。其质量保证和说明如下：广州市公司有限公司的质量保证不仅包括硬件制造质量保证，而且也包括硬件结构设计及软件系统设计的保证。硬件和软件的安装和确认将保证系统的配置正确，所有部件正确运行和用户能执行指令和运行用户程序。62 测试系统测试应遵循以下基本原则：测试工作应尽量避免由原开发或安装小组来承担设计测试方案时，不仅要包括确定的输入数据，而且应该包括从系统功能出发预期的测试结果。测试用例不仅要包括合理有效的数据还要包括无效的或不合理的输入数据；不仅要检查程序是否做了该做的事还要检查程序是否做了不该做的事；软件中仍存在的错误的概率与已经发现的错误个数是成正比的，保留测试用例作为系统文档的一部分。测试目标是为了保证用户能够科学而正确地验收供应商的设备和软件，测试应该由供应商、用户和用户聘请的技术顾问共同参与，测试结果应有各方的签字。63 验收在双方认可的情况下，我公司将邀请有关专家与贵单位共同组成验收工作小组对本项目进行验收。（1） 安装前现场测试与验收安装前现场测试与验收将由验收小组进行，内容包括：（a） 运到安装现场的设备货号及数量与合同设备订货清单一致。（b） 检验到货的设备及软件完好无损。（c） 检验按合同订购的设备及软件按时到货。（2） 试运行及验收广州市公司有限公司将系统交付用户试运行。在试运行一个月期间，公司将确保系统正常运行并对系统进行优化,然后请客户项目组进行试运行验收测试和签发试运行验收证书。（3）