（计算机软件与理论专业论文）网络票务平台的研究与设计.pdf

山东师范大学硕士学位论文 摘要 随着经济和社会的发展，电子门票系统呈现出广阔的应用前景，同时随着网络技术的 发展，以票务服务为主要业务的一些电子商务网站也大量出现。本文结合这两者的优点， 在总结了以往参与的一些电子门票系统的开发经验，和对相关行业的需求进行了详细的调 研的基础上，研究与设计了一个运行于网络的b 2 c 票务平台。对于企业用户来说，它是 一个优秀的基于网络和自动识别技术的电子门票系统，更为重要的是这是一个全方位的营 销平台，他们可以在这里直接向客户推广所提供的票务服务；对于个人用户来说，可以在 本平台上查询到各种各样的票务服务，并可以实现实时在线的购票操作，而非目前的票务 网站的简单的网络订票，从而实现了真正意义上的网络购票。 本文在理论和实践相结合的基础上，完成了系统方案的总体设计工作，将数据加密 技术应用在门票管理和数据库管理当中，有效的提高了系统的安全性，增强了系统的防伪 功能；完成了电子门票的数据、防伪和识别设计，利用n e t 技术实现了r s a 和m d 5 加密 算法在本系统中的应用；完成了应用程序安全机制的研究与设计，在r b a c 模型基础上， 在应用程序层面实现了基于角色的权限管理，形成了统一的权限管理系统，提高了用户的 安全性；对系统使用的条码技术和r f i d 技术进行了介绍和比较，选择了适用于本系统的 相应技术，并对本系统采用的硬件设备进行了详细的介绍，并讨论了其使用控制方式及在 不同应用环境下的选择；本平台的售票程序和检票程序都采用了先进的s m a r tc l i e n t 技术， 克服了b s 程序对本地资源使用的限制和c s 程序难以部署和更新的缺点，使本平台的所 有程序都完全的基于网络；本平台的所有对数据库的操作和一些关键的系统功能都定义了 相应的w e bs e r v i c e ，b s 程序和s m a r tc l i e n t 只需要调用相应的w e bs e r v i c e 即可，这不仅 实现了程序的分布式，而且实现了系统负载的平衡，更重要的是极大的提高了系统数据库 的安全性：最后本文对软件系统的设计进行了讨论，对平台管理子系统和企业用户桌面子 系统的功能和实现进行了详细的分析和研究，并开发了一个原型系统，实现了一些基本的 功能，为进一步的工作打下了良好的基础。 本票务平台的企业用户所需的投资相对来说较少，但却可以获得较高的经济和社会效 益，因此有着良好的推广前景。 系统采用v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 和w i n d o w sx p 作为开发平台，数据库选用o r a c l e9 i 。 关键字：电子门票；自动识别；q rc o d e ，r f i d ；智能客户端；w e b 服务 分类号：t p 3 1 1 1 3 山东师范大学硕士学位论文 a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ee c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n t ，t h ee l e c t r o n i ct i c k e ts y s t e ms h o w i n g t h eb r o a da p p l i c a t i o np r o s p e c t a l o n gw i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n t e r a c tt e c h n o l o g y , e - c o m m e r c e w e b s i t e st h a tt a k et i c k e ts e r v i c e sa st h ep r i n c i p a lb u s i n e s sh a v ea p p e a r e di nl a r g en u m b e r s t h i s p a p e rc o m b i n et h ea d v a n t a g e so ft h e s et w o , a n dw i t ht h ef o u n d a t i o n so fs u m m i n gu po ft h e f o r m e re x p e r i e n c e si nt h ed e v e l o p m e n to ft h ee l e c t r o n i ct i c k e ts y s t e ma n dw i t ht h es t u d i e sa n d d e t a i l e di n v e s t i g a t i o no ft h ed e m a n d i n go fr e l a t e di n d u s t r i e s ，t r i e st or e s e a r c ha n dd e s i g na n e t w o r kb 2 ct i c k e tp l a t f o r m f o rt h ee n t e r p r i s eu s e r s ，i t sa no u t s t a n d i n ge l e c t r o n i ct i c k e t s y s t e mb a s e do nn e t w o r ka n da u t o m a t i ci d e n t i f i c a t i o nt e c h n o l o g y , w h a ti sm o r ei m p o r t a n ti s t h a tt h i si sam a r k e t i n gp l a t f o r m ，t h e yc a nd i r e c t l yp r o m p tt h e i rt i c k e ts e r v i c et ot h ec o n s u m e r s i nt h i sc e n t r a l i z e dp l a t f o r m ；f o ri n d i v i d u a lu s e r s ，t h e yc a ni n q u i r ev a r i o u st i c k e ts e r v i c ei nt h i s p l a t f o r m ，a n dc a nb u yt i c k e t so n l i n e ，i n s t e a do ft h es i m p l ei n t e r a c tt i c k e tb o o k i n gp r o v i d e db y c u r r e n tt i c k e tw e b s i t e s ，t h i sw i l la c h i e v eat r u es e n s eo fn e t w o r kt i c k e tp u r c h a s e b a s e do nt h ec o m b i n a t i o no ft h e o r ya n dp r a c t i c e ，t h i sp a p e rh a sc o m p l e t e dt h es y s t e m d e s i g n i n gw o r k ；a p p l i e dt h ed a t ae n c r y p t i o nt e c h n o l o g yi nt h et i c k e tm a n a g e m e n ta n dd a t a b a s e m a n a g e m e n t ，t h i se f f e c t i v e l yi m p r o v e st h es a f e t yo ft h es y s t e ma n de n h a n c et h es e c u r i t yo ft h e s y s t e mf u n c t i o n s ；c o m p l e t e dt h et i c k e td a t a ，s e c u r i t ya n di d e n t i f i c a t i o nd e s i g n ；u s e d n e t t e c h n o l o g yt oi m p l e m e n tt h er s a a n dm d 5e n c r y p t i o na l g o r i t h mi nt h i ss y s t e m ；c o m p l e t e dt h e a p p l i c a t i o np r o c e d u r es a f e t ym e c h a n i s mr c s e a r c ha n dd e s i g no ft h i sp l a t f o r m ，b a s e do nt h e r b a cm o d e l ，i m p l e m e n t e dar o l e b a s e da u t h o r i t ym a n a g e m e n ti nt h ea p p l i c a t i o nl e v e l ，f o r m e d au n i f i e dm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c he n h a n c e dt h es a f e t yo ft h i s s y s t e m ；i n t r o d u c e da n d c o m p a r e dt h eb a r c o d ea n dr f i dt e c h n o l o g yw h i c ha r eu s e di nt h i ss y s t e m ，a n dm a d et h e c o r r e s p o n d i n gc h o i c eo fa p p r o p r i a t et e c h n o l c i g i e sa p p l i c a b l et o t h i ss y s t e m ；c a r r i e dd e t a i l e d i n t r o d u c t i o no nt h eh a r d w a r ee q u i p m e n tu s e di nt h i ss y s t e m ，a n dd i s c u s s e di t sc o n t r o lm o d ea n d t h ec h o i c eo ft h e mu n d e rd i f f e r e n ta p p l i c a t i o ne n v i r o n m e n t ；u s e da d v a n c e ds m a r tc l i e n t t e c h n o l o g yi nt h et i c k e ds e l l i n ga n dc h e c k i n gp r o c e d u r e so ft h i sp l a t f o r mw h i c ho v e r c o m et h e s h o r t c o m i n g so fl i m i t a t i o ni nu s i n gl o c a lr e s o u r c e si nb sp r o g r a ma n dd i f f i c u l tt od e p l o ya n d u p d a t ei nc sp r o g r a m ，t h i sm a k e st h ep l a t f o r mp r o c e d u r e se n t i r e l yb a s e do nt h en e t w o r k ； d e f i n e dc o r r e s p o n d i n gw e bs e r v i c ef o ra l lt h ed a t a b a s em a n i p u l a t i o n sa n dt h ek e yf u n c t i o n so f t h i sp l a t f o r m ，t h eb sp r o g r a ma n ds m a r tc l i e n to n l yn e e dt oc a l lt h er i g h tw e bs e r v i c e ，t h i sn o t o n l yh a sr e a l i z e dt h ep r o c e d u r ed i s t r i b u t i o n a l ，m o r e o v e rh a sr e a l i z e dt h es y s t e mi nl o a db a l a n c e ， a n de n o r m o u se n h a n c et h ed a t a b a s es e c u r i t yo ft h i ss y s t e m ；f i n a l l yc a r r i e do nt h ed i s c u s s i o no f t h es o f t w a r es y s t e m ，s t u d i e da n da n a l y z e dt h ef u n c t i o n sa n dr e a l i z a t i o no ft h ep l a t f o r m m a n a g e m e n ts u b s y s t e ma n de n t e r p r i s ed e s k t o ps u b s y s t e md e t a i l e d ，a n dh a sd e v e l o p e da 3 p r o t o t y p es y s t e m ，h a sr e a l i z e ds o m eb a s i cf u n c t i o n s ，b u i l tt h eg o o df o u n d a t i o nf o rt h ef u r t h e r w o r k n ee n t e r p r i s eu s e r so ft h i st i c k e t i n gp l a t f o r mn e e dr e l a t i v e l ys m a l li n v e s t m e n t b u tt h e y c a ng e th i g he c o n o m i ca n ds o c i a lb e n e f i t s ，s ot h i ss y s t e mh a v ea g o o dp r o m o t i o np r o s p e c t s w bu s et h ev i s u a ls t u d i o2 0 0 5a n dw i n d o w sx pt od e v e l o pt h i sp l a t f o r m a n du s et h e o r a c l e9 i 勰t h ed a t a b a s e k e y w o r d s ：e l e c t r o n i ct i c k e ts y s t e m ；a u t o m a t i ci d e n t i f i c a t i o n ；q rc o d e ，r f i d ；s m a r t c 1 i e n t ；w e bs e r v i c e c l a s s i f i c a t i o n ：t p 3 1 1 1 3 4 山东师范大学硕士学位论文 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得( 注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者虢评选巾 导师签字：、 眇 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂蕉有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权燮可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在 解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：许延印 导师签字 签字日期：2 0 0 7 年鲔2 媚 签字日期：2 0 0 7 年妇三乡四 山东师范大学硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 1 1 1 电子门票系统的发展现状 随着我国经济的发展及客户的要求，一些行业如：旅游、影院、会务、大型场馆等都 迎来的一个大的发展机遇，客流量都在大幅度的提升，尤其是我国即将举办奥运会，如何 能提供优质的服务，并能创造一个良好的对外形象，是一个值得研究的课题。本文认为， 在信息化高度发展的今天，电子门票系统必将高速发展。 目前，我国大多数的票务管理依然采用普通纸票或普通证卡形式，在防伪制作和信息 统计方面不能有效地加以控制和利用。尤其是一些地方如大型旅游景区、大型体育赛事等 随着游客观众数量的大幅度增加要求管理不断的适应和发展。传统管理模式在新形势下已 无法满足发展要求，各地都在不同程度地在探寻新的适应于发展要求的管理手段。 票务网络管理系统在发达国家应用较早，如美国、西欧、香港、台湾等国家和地区， 他们地铁部门和很多的旅游景点都使用了电子门票系统。发达国家七、八十年代开始使用 地铁车票自动售检票系统( a f c 系统) 。我国在九十年代末，随着计算机技术的普及，部 分地铁、公园等部门开始采用电子车票( 门票) 管理系统。近几年随着计算机技术在各行 各业普及应用，计算机售检票系统在铁路、公园、地铁等场所得到广泛的应用。国内在 9 0 年代中期开始使用a f c ( 车票计算机售检票与管理系统) 技术，如上海地铁、广州地铁 等，也有不少旅游景点，如大连老虎滩、湖南张家界、云南石林等景点也都使用了电子门 票系统“。 为了防上各种人为失误，有效杜绝票证被重复使用和假票现象，实现管理的现代化建 立一套智能化的电子票务管理系统是必不可少的。大体来看，票务系统经历了以下的几个 阶段”1 ；1 ，采用纸票人工售票及入口人工检票的方式；2 ，接下来采用简单的计算机系统 售票，但入口检票还是采用人工方式；3 ，随后产生了一些自动售票机售票、远程售票及 现场电脑售票、门禁机自动检票等现代化的管理手段；4 ，在进入信息社会的今天，一些 大型的景区、会场等也根据自身的需要开发出了一些智能化、高效率的票务管理系统，取 得了良好的效果。这也是当前行业当中主要使用的几种票务管理方式。 1 1 2 票务网站现状 目前网络上有很多票务网站，其主要是面向个人用户的，不涉及票务提供方的票务管 理。在其上面可以搜索到各种票务信息，并可以在线购票。购票的支付方式主要为：货到 付款、网上支付、邮局汇款、银行电汇、预存票款。票务配送方式主要为：客户自取、送 货上门、递交第三方。通过上述支付方式和配送方式我们可以看到其只能算是传统纸质手 工票务方式的网络延伸，只能算是一种电子商务形式，甚至都不能算是电子门票。 1 2 研究意义 如果让所有需要电子票务系统的单位或个体都去开发或购买一套系统，显然是不现 实的，因代价昂贵，且存在重复开发的浪费，因此针对其共同的需求，开发一个通用的网 上票务平台就是当务之急了；同时随着技术的高速发展，电子票务系统也迎来了一个更新 换代的机遇：当前条码技术已进入了二维的时代，相关设备的成本得到了很好的控制，进 入的大规模商用的时期，例如一台手持二维条码扫描设备的造价已降到几千元人民币， r f i d 技术也随着成本的逐渐降低逐渐的得以推广，因此这些自动识别的技术就成为了原 来广泛使用的磁卡、i c 卡技术的一个补充甚至是替代。 同时借鉴网络票务网站的运行模式，考虑把电子门票网络化，使其可以省去配送过 程，而采取通过手机发送门票二维条码图片，检票时只需要扫描手机。因此开发一个通用 的使用新技术的网络票务平台必有着广阔的市场空间。 本文的作者曾参与了多个票务系统的开发，如山东省两会签到系统，济南嘉年华电 子门票系统等，掌握了有关技术，对票务系统的相应需求等有了深入的了解，发现了其很 多的相似之处，为本系统的研究做好了技术准备。 1 3 本文研究的内容 随着网络技术的发展，现在人们在网络上能看到很多b 2 c 应用平台，如电子商务、 招聘求职平台等。本文尝试讨论这样一个b 2 c 票务平台：综合电子门票技术、自动识别捡 术、印刷技术、数据加解密技术、数据库技术的一套智能化票务平台。它将面向两种类型 的用户：单位用户和个人用户。对于企业用户来说，它是一个优秀的基于网络和自动识别 技术的电子门票系统，更为重要的是企业用户可以在一个集中的平台上对自己所提供的票 务服务进行直接面向用户的推广，是一个全方位的营销平台；对于个人用户来说，可以在 山东师范大学硕士学位论文 本平台上查询到各种各样的票务服务，并可以实现实时在线的购票操作，而非目前的票务 网站的简单的网络订票，从而实现了真正意义上的网络购票。即系统主要的目的是提供一 个a s p ( a p p l i c a t i o ns e r v i c ep r o v i d e r ) 平台，能给单位和个人提供安全、可靠、经济 有效的网络电子票务服务。 本文是对网络票务平台的一个总体设计，不涉及到每个功能模块的细节，因此文中 的各个流程图并不是程序设计中的流程图，只能算是某个功能实现的过程图。本文第二章 是系统的总体设计，第三章讨论了系统使用的加密算法，第四章对使用的硬件设备进行了 介绍，第五章是软件系统的总体设计。 3 2 1 电子门票设计 第2 章网络票务平台系统设计 电子门票是票务平台的一个重要组成部分，是承载信息的主要载体，是平台、单位用 户、个人用户之间传递合同信息的主要方式，因此它的设计方案反映了票务平台的技术水 平，决定了其运行效率甚至是推广的成败。 电子门票的设计主要包括门票承载信息的选择、门票载体的选择、防伪方案的设计及 自动识别技术的选择。根据对其目标市场的定位，对于门票载体，主要是选择以下两种： 纸质门票和r f i d 卡，同时也采用非实体方式例如手机短信方式；防伪方面采用的是r s a 公钥密码技术对门票信息进行加密和票面防伪人工鉴别；自动识别技术则主要是采用二维 条码和r f i d 技术。 2 1 1 纸质门票及票面防伪 目前的电子门票系统中，纸质门票是采用最为广泛的一种，它的主要优点是价格非常 低廉，其单张成本在0 1 o 2 元左右( 5 * 1 0 c m ) ，并且重量轻，易携带，便于批量打印， 因此在很多的实际电子门票系统中，往往采用的是纸质门票配合一维条码技术。为使本平 台能适合一些大票据量场合和降低成本，纸质门票是本平台的一种重要门票形式。为了解 决纸质门票易于复制的缺点，我们考虑采用附加票面防伪的形式。 票面防伪技术是一门交叉边缘学科，涉及光学、化学、物理学、电磁学、计算机技术、 光谱技术、印刷技术、数字印刷技术、包装技术等诸多领域。常用的防伪技术为纸张防伪、 油墨防伪、印刷工艺防伪激光全息图像防伪技术。相关的详细介绍请参考【3 】。 附加了上述一种或几种票面防伪的纸质门票，人工即可以鉴别其真假，防伪性得到了 很大的提高，增加了复制的难度，当然也会增加一定的成本，在实际的使用中根据实际可 以灵活的进行选择。 2 1 2 条型码和o rc o d e 4 条型码( b a r c o d e ) 是一种代替键盘向计算机中输入数字与字母的手段【4 1 a 这手段 山东师范大学硕士学位论文 只需扫描条码就可以直接将数字与字母输入到计算机中，无需敲击键盘。宽条与窄条的组 配( 二进制级别) 及黑条宽度与其间的白色部分( 空处) 宽度的组配( 多级别) 等像密码 一样排列，由读取这一条码的机器( 扫描仪) 进行解读( 解码) ，并传送和输入到计算机 中【5 1 。由于条码原则上经过印制或通过电脑的计算机打印而成，本身不存在像书写文字那 样水平高低的问题，而且也没有不良书写习惯，所以不会发生手写文字那样被误读的情况。 而且，由于一般的条码都带有旨在防止误读的校验码，所以即使因脏污和残缺而误读，误 读的数据也不会输入到计算机q a 6 1 。 常用的一维码的码制包括：e a n 码、3 9 码、交叉2 5 码、u p c 码、1 2 8 码、9 3 码，及 c o d ab a r ( 库德巴码) 等i s l 。图2 1 为一c o d e1 2 8 图象。 12 3 4 5 6 7 8 lill ill ii l ii i 图2 1 一维条形码( c o d e1 2 8 ) 二维条码是在水平方向和垂直方向的二维空间中都存储信息的一种条码【5 1 。 2 d 量|!|州；槲睢j!15|：i：|i：脚：阱it驯i i 川i | l - l 图2 - 2 二维条形码( p d f 4 1 乃 这种条码可以用来表示数据文件( 包括汉字文件) 、图像等。因为二维条码通过利用垂 直方向的尺寸来提高条码的信息密度，通常情况下其密度是一维条码的几十到几百倍。 与一维条码相比二维条码具有如下特点：可直接显示英文、中文、数字、符号、图形； 数据存数据量大，可存放1 k b 字符，可用扫描仪直接读取内容无需另带数据库：保密性 高( 可加密) ；安全级别最高时污损5 0 后仍可读取完整信息。 常用的二维条形码制有p d f 4 1 7 、q rc o d e ，m a x i c o d e 、d a t am a t r i x 和a z t e cc o d e l 9 1 等。根据对其可读性和成码图象大小的比较，我们选择使用q rc o d e 。 o rc o d e ( q u i c kr e s p o n s ec o d e ) 是由同本d e n s o 公司发明的一种矩阵式二维条码，它 5 的尺寸可以从2 1 x 2 1 到1 7 7 x 1 7 7 个模块，其最大信息容量为： 数字字母：4 2 9 6 个字符 二进青i a s c i i ：2 9 5 3 个字节 数字字符：7 0 8 9 个数字 中文日文字符：1 8 1 7 个字符 o rc o d e 有4 种错误纠正等级，最大可恢复的码字比率为3 0 ，且码制公开，已有中 国国家标准【1 0 1 。图2 3 为存储了字符串： e o c j i u i q p 4 h 7 v 3 a n t q 7 p w 6 5 y w 6 s 3 d s j q s x u c j f b 4 c k j k l f 0 2 u n p p m j f e e b 2 s d 2 d n q r i 1 2 p m e v q y h u i a 3 h b x p h d h t m w r u + i h j d 4 2 8 5 d 6 z n f 2 r d 4 y 0 1 5 i e j i j t e m w x d p p 6 i f x f u f k i z z x w k l d u c r n 2 k a l t l m w 5 9 1 9 x y d g m 6 9 = ( 共1 7 2 个字符) 的一个q rc o d e 图象。 图2 3q rc o d e ( 7 纠错等级) 把门票的相关信息可以很方便的存储在一个q rc o d e 中，即使加密以后仍然有相对 来说不大的面积，对图2 3 中q rc o d e 表示的字符串其他码值需要的面积见表2 1 ( 均 为最小纠错等级) 。 q r c o d e 2 59 2 59 m m d a t am a t f i x3 8 1 3 8 l m m p d f 4 1 7 1 0 8 8 26 r a m a z t e cc o d e 2 5 9 x2 59 r a m 表2 1 各种二维条形码成像大小比较 o rc o d e 纠错等级的选择：q rc o d e 有四个纠错级别，在纸质门票上面，我们选择打 印具有最高纠错等级( 3 0 ) 的q rc o d e ，和图2 3 具有相同信息的o rc o d e 的大小为 6 山东师范大学硕士学位论文 3 6 5 3 6 5 m m ：对于发送到手机当中的电子门票，鉴于手机的屏幕大小和门票不会磨损的 特点，我们选择具有最小纠错等级( 7 ) 的q rc o d e 。 2 1 3r f l d 技术及r f i d 电子门票 1 基本原理。r f i d 是r a d i of r e q u e n c yi d e n t i f i c a t i o n 的缩写，即射频识别，也常称为 感应式电子晶片或接近卡、感应卡、非接触卡、电子标签、射频标签、电子条码等【“j 。是 一种通过无线电波传递信息和交换信息的混合技术。通过射频信号自动识别目标对象并获 取相关数据，识别工作无须人工干预，可在各种恶劣环境中工作。该技术可识别高速运 动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。其基本原理是利用射频信号及其空间耦 合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动识别。电子标签( r f i d1 已经成 为2 l 世纪全球自动识别技术发展的主要方向。 2 组成部分。r f i d 识别系统一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器【1 2 l 。应用 中，电子标签附着在待识别的物品上，阅读器用于当附着电子标签的待识别物品通过其读 出范围时，自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物 品或自动收集物品标识信息的功能。 典型的阅读器包含有高频模块( 发送器和接收器) 、控制单元以及阅读器天线。此外， 许多阅读器还有附加的接口( r $ 2 3 2 、r s 4 8 5 、以太网接口等) ，以便将所获得的数据传向应 用系统或从应用系统接收命令。 对于射频标签和读写设备而言，天线是标签和读写器的空间接口。根据射频识别系统 的基本工作原理，射频标签与读写器之间的天线耦合分为两种模式，即电感耦合模式( 变 压器模型) 和反向散向耦合模式( 雷达模型) 。分别适用于低频射频识别应用与微波射频 识别应用。 3 电子标签。电子标签是射频识别系统( r f i d ) 真正的数据载体，数据可以存储在其 内部特定容量的芯片内。一般情况下，电子标签由天线和芯片组成。依据电子标签供电 方式的不同，电子标签可以分为有源电子标签4 i v et a g ) 和无源电子标签( p 鹤s i v et a g ) 。有 源电子标签内装有电池，无源射频标签没有内装电池。对于有源电子标签来说，根据标 签内装电池供电情况不同又可细分为有源电子标g ( a c t i v et a g ) 和半无源电子标签 ( s e m i p a s s i v et a g ) 1 1 “。 7 4 工作频率。射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，是其最重要的 特点之一。射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理( 电感耦合还是电磁耦 合) 、容量和识别距离，还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备的成本【“。 低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为3 0 k h z 一3 0 0 k h z 。典型工作 频率有：1 2 5 k h z ，1 3 3 k h z 。低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从 阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于 阅读器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1 米，容量一般是 6 4 b i t s ，价格低廉。 中高频段射频标签的工作频率一般为3 m h z 一3 0 m h z 。典型工作频率为1 3 5 6 m i - l z ， 容量为8 kb i t ，识读距离为2 5 米。中频标签由于可方便地做成卡状，典型应用包括：电 子车票、电子身份证、电子闭锁防盗( 电子遥控门锁控制器) 等。相关的国际标准有： i s 0 1 4 4 4 3 、i s 0 1 5 6 9 3 、i s 0 1 8 0 0 0 3 ( 1 3 5 6 m h z ) 等。中频标准的基本特点与低频标准相 似，由于其工作频率的提高，可以选用较高的数据传输速率。射频标签天线设计相对简单， 标签一般制成标准卡片形状。 超高频与微波频段的射频标签，简称为微波射频标签，其典型工作频率为： 4 3 3 9 2 m h z ，8 6 2 ( 9 0 2 ) 一9 2 8 m h z ，2 4 5 g h z ，5 8 g h z 。微波射频标签可分为有源标签与无 源标签两类。工作时，射频标签位于阅读器天线辐射场的远区场内，标签与阅读器之问的 耦合方式为电磁耦合方式。阅读器天线辐射场为无源标签提供射频能量，将有源标签唤醒。 相应的射频识别系统阅读距离一般大于1 m ，典型情况为4 - 6 m ，最大可达1 0 m 以上【1 4 1 ，f 1 5 l 。 图2 - 4 一种低频无源r f i d 芯片 5 r f l d 电子门票：鉴于上述标签的特性，结合系统的特点，我们选用工作频率为 1 3 5 6 m h z 的无源r f i d 标签作为门票信息的载体，其成本可控制在2 3 元( 最新价格， t i 产品，万个采购量) 。采用r f i d 标签作为门票载体的电子门票有以下的优点： 8 山东师范大学硕士学位论文 1 采用了先进的r f i d 识别技术，防伪性能良好，每个电子门票拥有一个全球唯一 序列号，且该序列号无法更改： 2 采用计算机控制和数据处理技术，自动化程度高，控制准确； 3 发行电子门票时无机械接触动作，感应通讯，反应迅速，方便用户使用： 4 识别过程由入口验票处的识别主机完成，景区各入口的控制主机负责查找、鉴别， 整个过程不需人工干预，失误率趋于零。 5 信息容量大，除存储门票i d 外，可存储其他如购票人的如身份证等个人信息。 因为其成本的关系，我们对r f i d 门票的定位是会议、演唱会等票面价值相对较高的 场合，当然如果重复使用则可显著降低成本。 2 1 4 电子门票的设计 l 。门票数据的组成，要符合以下原则：即要同时满足离线和在线两神检票方式的需 要，尤其是在离线的情况下要尽可能的提高检票的可靠性，因此其上的数据要尽可能的多， 但同时又要考虑到性能，因为数据量过大以后对其加解密的速度以及加密以后的密文的长 度都会受到显著的影响，将会影响售票和检票的速度，综合以上因素之后，其组成如表2 2 所示： 单位l 子单位m 票务回合dl 售票日期l 有效日期l 售票站点i dl 流水号i 校检位 ，表2 2 电子门票数据组成 单位编号：单位用户的编号，长度为5 位，指示门票的发售单位，系统内唯一； 子单位编号：有些单位可能有一些下属单位，编号长度为3 位，上级单位内唯一； 票务回合i d ：票务回合( t i c k e tb o u t ) 是本系统的一个重要概念，一个票务回合定义了 一个单位一次售票的开始、结束时间、最低的折扣、是否可以出售优惠票、最多的门票可 售数量等，任何一张门票都必须属于一个票务回合，票务回合可以手工定义( 从本平台的 页面上) ，也可以自动生成( 设置后，本平台自动为用户生成) ，其i d 为8 位，系统内唯 9 售票日期：门票的发售时间，格式为y y m m d d ； 有效日期：门票的有效截至日期，格式为y y m m d d ，主要是用于离线方式的检票； 售票站点i d ：售票点的编号，长度为7 位，整个系统内唯一； 流水号：同一个票务回合中的门票出售的顺序，长度为7 位，同一票务回合内唯一； 校检位：对门票信息进行校检，为上述数据的和对1 0 的模，长度为1 位。 因此，门票数据一共是4 3 位，这些数据总体上构成了一张门票在全系统内唯一的i d ， 对此信息采用第三章介绍的r s a 算法进行加密，加密的信息通过q rc o d e 打印在门票上 或是存入r f i d 标签中。 2 电子门票设计：考虑到本系统的弹性，为了应付不同场合的需要，采用三种形式 的门票： 纸质门票，采用q rc o d e 对加密后的门票数据进行编码，并且纸质门票上附加有零 到几种的票面防伪，主要的使用范围为一些低票价、高流量的场合，例如影院，旅游景点 和球场等； r f l d 电子标签门票，把加密后的门票信息存储于r f l d 芯片中，主要的使用范围为 一些高票价的场合或是一些会议门票例如演唱会、音乐会等，对于此种形式，还会考虑根 据需要在r f i d 标签中存入购票人的照片等信息，以备检票时读出验证； 手机门票，这是一种最近才出现的门票形式，本平台把此作为一种重要的门票形式， 有着广泛应用前景。手机门票是通过把q rc o d e 数据或其形成的图片发送给用户手机， 这需要手机里面有专门的软件以解决转发等问题，这种形式目前在日韩已有较为成熟的应 用。付款方式可以选择银行付款、电子钱包或手机话费等多种形式。通过手机门票，个人 用户可以通过网站实现自主购票，省略了目前的票务网站所必须的配送环节，从而实现了 真正意义上的网络购票。 1 0 山东师范大学硕士学位论文 2 2 系统体系结构设计 图2 5 纸质门票示例 图2 6 r f i d 门票示例 随着计算机技术和网络技术的发展，目前很多的计算机应用系统都以i n t e r n e t 为运 行平台，这样可以使客户只要可以上网随时就可以访问系统，接受服务，从而有着良好的 适用性。为此种系统选择一个合适的体系结构是非常重要的。 2 2 1 从c s ，b s 到智能客户端 目前的网络系统的体系结构主要是客户机服务器和浏览器服务器两种“”。 基于c s 模型的胖客户端应用程序充分利用本地硬件资源以及客户端操作系统平台 的功能，提供给用户良好的用户界面以及强的客户端处理能力，但其难以部署和维护的缺 1 1 点大大限制了其应用范围【1 s l 。 随着i n t e m e t 技术的发展与应用，基于b s 模型的瘦客户端应用程序以其良好的部署 特性与极低的维护成本，成为c s 模型的替代模型。但瘦客户端应用程序界面的单一性与 网络交互的频繁性，很难满足当今不断增长的用户高体验的要求1 1 9 】。 继n e t 技术的应用与推广，m i c r o s o f t 提出新一代的体系结构模型智能客户端应 用程序模型，基于该模型的智能客户端应用程序具备多种特性：使用本地资源与网络资源， 支持偶尔的网络连接，提供程序的智能更新等。它不仅具备胖客户端应用程序的优点，同 时还融合了瘦客户端应用程序的易部署性，是新一代的客户端应用程序的代表1 1 9 】【2 0 1 。 2 2 2 智能客户端 智能客户端( s m a r tc l i e n t ) ，吸取了c s 和s s 它们的优点，摒弃了它们的不足。智能 客户端的具体实现为：终端运行一个轻量级的客户端程序( 一般只有几十k ) ，该客户端只 是程序的基本框架，它装载各应用模块，如果服务器端有新的应用模块版本，它还负责自 动更新和部署，和服务器的数据交换一般使用w e bs e r v i c e 的方式。由于它是客户端运行 的，所以它的界面和普通的c s 程序没有什么两样，c s 程序所具有的优点它都具有：又 因为它是自动部署的，所有即使整个系统发生再大的变化，也不需要给每一个客户端更新， 这些都可以自动完成，这一点很像b s 的系统“。 s m a r tc l i e n t 一般都是使用w e bs e r v i c e 来和服务器交换数据的，这就决定了它既 适合局域网更适合广域网，而且也很好的扩展性，比较容易实现负载平衡。智能客户端还 有一个很出众的优点，就是它可以实现有时联机，也就是可以随时断开网络连接，这时还 可以执行大部分应用，并保存应用数据到本地，等联机后，这些应用数据可以更新到服务 器中去，这一点使它在智能设备中大有用武之地伽1 。 s m a r tc 1 i e n t 的特点： 1 。动态加载，即需即装，应用程序的各个构件之问的相互调用并不采用直接引用的 方式，而是采用动态加载，即需即装的方式； 2 。更松散的耦合，为应用程序升级更新提供了方便； 3 。进一步的模块化，在线与离线均可使用； 山东师范大学硕士学位论文 4 。零接触部署，安装时只要将一个主程序文件下载到本地，直接运行即可，无须改 变注册表或共享的系统组件，其他应用组件将在第一次运行时自动下载； 5 。网络加载应用程序组件，s m a r tc l i e n t 的应用程序可以很方便的从网络服务器加 载应用程序，而且因为程序及加载是从8 0 端口实现，故无须考虑防火墙问题，这样为企 业系统的集中管理提供了方便； 6 。自动更新，只需将新版本的程序发布在服务器上，由客户端自动发现最新版本的 程序和应用组件，并自动下载和更新，自动更新可以选择定时方式，也可以选择在启动时 进行。 7 。个性化用户界面，用户可根据喜好自行设置客户端应用程序，配置信息将被保存 到服务器上； 9 。与w e bs e r v i c e s 的完美集成。“。 2 2 3w e b 服务 w e b 服务( w e bs e r v i c e ) 是一种新的w e b 应用程序分支，是自包含、自描述、模块 化的应用，可以发布、定位、通过w e b 调用，可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任 何功能。一旦部署之后，其他w e bs e r v i c e 应用程序可以发现并调用它部署的服务。w e b s e r v i c e 是一种可以使用标准的互联网协议( 如超文本传输协议h t t p ，x m l 等) ，将功能 纲领性地体现在互联网和企业内部网上的应用程序。因此也可以