基于FRAM的公交收费系统的实现

摘要：FRAM是美国RAMTRON公司推出的一种集擦写次数多，读写速度快，可靠性高的一种新型存储器。本文介绍了一种采用FRAM，蓝牙模块实现的公交车刷卡，数据采集的实现方法。

关键词：FRAM；蓝牙模块；

引言：自从20世纪70年代IC卡诞生以来，在飞速发展的微电子技术的带动下，IC卡已经深入到社会生活的各个角落，各种各样的卡大大方便了人们的生活：银行的食堂卡、信用卡，公交车使用的交通卡，就餐使用的食堂卡，出入管理使用的考勤卡，打电话使用的付费电话卡，手机中使用的SIM卡等等。
一 开发背景
公共交通是我国居民出行的主要方式，但由于我国人口众多，公共汽车常常拥挤不堪，售票员工作量较大，工作环境恶劣，公交收费、找零、财务管理及对售票员的监督难度较大。如果乘客人手一张智能卡，上车时只需将卡轻轻一晃，票款就自动记录下来，公交管理的问题将应刃而解。

二 系统概述
该系统运用先进的非接触式IC技术，FRAM存储和高效的篮牙网关系统，为公交支付提供了安全可靠，低成本，方便高效的支付方式和完整的业务处理系统，为提高公交行业的服务质量，树立公交行业优质高效服务的新形象，奠定了坚实的技术基础。同时，也为银行更进一步地发展持卡消费，创造了良好的条件。此外，非接触式IC卡多应用技术的实施，使得同一张IC卡能够提供更多的社会服务（如轮渡、地铁及公园门票的非接触式收费），真正做到一卡多用，从而产生积极的社会效益和可观的经济效益。

RAMTRON公司的FRAM芯片跟传统的EEPROM，FLASH相比有着几乎无限次擦写次数，数据安全性高等优点，它的应用，使得公交支付服务具备了以下优点：

（1） 使用方便。公交车每次到达车站时，本次（一个来回）的刷卡记录可以在到站时通过篮牙网关实时的传到站内的PC机中，所有操作均无需接触，全部由系统自动完成，不需人员干涉，降低人工成本。

（2） 简化读卡器的结构。传统方案的数据至少需要保存一周左右，采用篮牙网关以后数据只用保存公交车出行一个来回的时间，数据就可以传到站内PC机，读卡器内的数据就可以清除，因为采用FRAM（如：FM1808等并口系列芯片），数据不需要冗余双备份，从体积，成本等方面来考虑都有所减少。

（3） 降低数据丢失的概率。数据在读卡器里滞留的时间越长，发生出错的概率越高，再加上采用FRAM来存储交易记录,更能保证数据不会出错。

（4） 良好的系统开放性和通用性。通过采用良好的篮牙通用网关设备，使得系统可灵活增减符合篮牙协议标准协议的公交读卡器节点。为灵活组网提供了硬件基础。 （5） 结算方便简捷。通过高效的金融网络系统可方便高效地进行资金结算，大大加快了资金流动，减少了资金周转时间，为公交支付服务的进一步发展提供了保证。

三 系统结构
3.1系统结构示意图
3.2系统结构说明：

（1） 银行帐务主机：管理卡及帐户档案，以及所有卡及卡帐户的帐务处理，IC卡业务的收发包处理，IC卡黑名单管理等，可通过X.25或TCP/IP协议与公交公司帐务主机通讯。

（2） 银行网点加值系统：完成公交IC卡的开卡，存款以及日常结算工作，通过银行内部网络与银行帐务主机相联。‘

（3） 公交主机系统：负责与银行主机的数据通讯及交易的管理，以及通讯，日志，统计管理等。

（4） 公交分公司系统：负责与公交主机系统的数据通讯及交易的管理，包括对下级车载机系统管理，驾驶员管理，通讯管理，统计管理，日志管理等。

（5） 车载机收费及数据采集系统：非接触式收费方式，均由非接触式接收器和相应通讯设施组成，完成公交IC卡的扣款，累计的交易统计数据在车行驶过程中暂存到FRAM中，然后通过篮牙模块在公交车进站时传输到数据系统中，再经过网络传输到公交主机。

四 硬件组成
4.1 计算机
主机：486以上机型即可，内存8M以上，硬盘空间110兆以上，标准VGA彩显，分辩率640×480，鼠标。

4.2 网络
银行主机、公交总公司主机与各分公司主机可通过X.25或TCP/IP协议联网，车载收费器与公交站之间的数据通讯采用标准的篮牙协议。

4.3 读写设备
读写器采用硬件加密的3DES（TRIPLE DES）。

4.4 智能卡选型
采用普通逻辑加密卡即可，例如SLE4428；

五 软件组成
5.1公交系统功能说明
系统软件主要有以下部分组成：公交系统由车载系统，红外线数据采集系统，以及公交公司信息数据网络系统等部分组成。

1． 车载系统

车载系统安装于公共汽车上，使用公共汽车电源。它具有以下功能。

（1） 车载机开机

车载机开机，驾驶员卡启动完成。开机后，可设置车票票额及路线。

（2） 车载机验票扣款