项目二“走进”公交IC卡收费系统
【推选】IC卡公交收费机设计(二)PPT资料
10%ASK， 编码方式：TYPE A用改进的MILLER编码，
TYPE B用NRZ编码（不归零制数位编码）
SmartCard
从卡到读写器的调制与编码
副载波:fc/16 =847.5kHz 数据传输速率：106kbit/s 调制方式：副载波调制 编码方式：TYPE A用MANCHESTER-ASK，
SmartCard
非接触式IC卡系统构成
非接触式IC卡：数据载体，应答器
非接触式IC卡读写器：卡接口设备，阅读器， 寻呼器
数据
非接触式IC卡 读写器
时序 能量
非接触式IC卡
耦合元件 （线圈、微波天线）
SmartCard
非接触式IC卡与读写器接口电路
读
卡
写
内
器
嵌
天
天
线
线
读写器 PCD
卡 PICC
（5）读写器接收IC卡的射频信号并进行解调还原出应答信息。
SmartCard
Mifare 核心读写模块MCM
功能：读写器MCU与MIFARE卡之间的接口，负责读写卡， 其基本功能包括产生发送/接收射频信号、调制/解调、防 冲突处理和安全管理。
工作频率：。通信速率：106Kbps
工作距离：MCM200——25mm，MCM500——100mm
SmartCard
项目实现之第二步——硬件实现
显示
报警
EEPROM 存储器
MCU
MIFARE卡 读写模块
天线
卡
RS232接口
SmartCard
Mifare 1非接触式IC卡
基本性能指标： 卡内器件：
城市公交IC卡收费管理系统的开题报告
城市公交IC卡收费管理系统的开题报告
一、研究背景
随着城市化进程的不断加快，城市交通日益繁忙，传统的人工收费方式已经无法满足城市公交的高效运营需求，在此情况下，城市公交IC卡收费管理系统应运而生。
城市公交IC卡收费管理系统是一种利用先进的无线射频识别技术，实现公交车上实时刷卡收费的系统，具有方便快捷、高效安全、节约成本等优势，受到越来越多城市公交公司认可和推广，已成为城市公共交通的基本设备之一。
二、研究目的
本次研究旨在设计开发一款城市公交IC卡收费管理系统，实现公交车站刷卡乘车、余额查询、换乘优惠等功能，在提高公交运营效率的同时，便利广大乘客的出行。
三、研究内容和方法
1.系统功能设计
设计系统的主要功能，包括公交车站刷卡乘车、余额查询、双向充值、月卡、换乘优惠等多种功能。
2.系统结构设计
根据功能需求，设计系统的硬件结构及软件框架，确定系统所用的编程语言、数据库管理系统、网络通讯方式等。
3.系统实现
采用软硬结合的方式实现系统的具体功能，设计公交车站刷卡模块、乘车记录模块、余额查询模块、双向充值模块、月卡模块、换乘优惠模块等，使用RFID技术实现乘车卡的认证、读取和写入功能。
4.系统测试
对系统进行全面测试，包括系统功能测试、性能测试、可靠性测试等，确保系统的稳定可靠性和高性能。
四、预期研究成果
通过本次研究开发的城市公交IC卡收费管理系统，在提高公交运营效率的同时，为广大乘客的出行带来更加方便、舒适的体验。
项目二 “走进”公交IC卡收费系统-初识信息系统-高中信息技术(沪科版2019必修2)
系统涉及一些硬件，如交通卡、车载POS机、 计算机机外部设备等。
思考与讨论
1.新卡充值后，金额是如何转换为数据在系统中流转，直到刷卡消费后 显示余额给乘客的？
2.除了上述三个组成要素，你觉得公交IC卡收费系统还有哪些组成要素 ？
项目二
——初识信息系统
学 习 目 标
壹 理解信息系统的概念
贰 能够分析信息系统的功能 及运行原理
叁 能够分析信息系统的组成 要素及作用
肆 了解信息系统的优势和局限
性
课堂导入
20世纪90年代，公交公司通过尝试利用计算 机、网络通信、电子传感器等信息技术开发公 交IC卡收费系统，实现了公交企业的自动化收 费，消除现金找零不便的麻烦，也顺应了信息 社会全球货币电子化的潮流。 请同学们思考一下，生活中还有哪些地方用到 过IC卡？(请同学们举例说明)
输入
乘客在车载POS机感应区内刷交 通卡 车载pos机以非接触方式收集交通 卡的卡号数据
存储
所有乘客的付费记录（包括卡号、 金额、时间等数据）存储在车载 POS机内
处理
验证交通卡合法性 余额大于零时，从卡内余额中扣 除车资
输出
车载POS机显示屏显示扣除车资 后的卡内余额 车载pos机发出音效或语音提示
控制
对所有设备和信息输入、处理、 存储、输出环节进行控制
探究一
以某公司设计开发的公交IC卡收费系统为例，起主要功能是？
（1）售卡充值
（2）刷卡付费
“刷卡付费”功能的实现过程
（3）交易结算
公交IC卡收费系统的现金流和业务流如图：
探究二
盐城公交IC卡收费系统技术方案
盐城公交IC卡收费系统技术方案一、方案概述盐城公交IC卡收费系统是指一种基于智能卡技术，对公交车辆进行实时结算并自动扣费的收费系统。
该系统将公交车辆与中央电脑相连，车辆上安装刷卡设备，乘客在乘车时刷卡进行支付，实现了无现金支付、减少人力成本，提高公交系统的便利性和服务水平等功能。
二、系统原理该系统采用近场通信技术将卡片核心芯片和感应区之间的无线通讯信号与信息交互传送，实现公交车辆的实时结算与收费操作。
具体步骤如下：1. 公交车辆通过GPS定位系统向中央服务器发送位置信息。
2. 乘客刷卡进入公交车辆，并将公交IC卡放在刷卡设备上进行支付，设备将乘客标识符和支付金额通过无线传输方式发送到车载控制器。
3. 车载控制器向中央服务器发出相应请求，进行交易校验和结算操作。
4. 服务器验证交易信息，通过银行系统进行操作，并返回结果给车载控制器，车载控制器接收到结果后进行交易完成确认。
5. 乘客完成支付后，中央服务器将交易记录反馈到后台管理系统，形成有效数据记录。
三、系统架构设计1.硬件方案：①车载控制器车载控制器采用高性能嵌入式处理器，配以高速无线传输模块，可快速响应各种处理操作，并保证数据传输的实时性和安全性。
②车辆感应设备车辆感应设备采用高灵敏度的感应元件，能够有效判断刷卡区域内的IC卡号，并迅速响应手势指令。
③公交IC卡公交IC卡又称接触式卡片，主要用于支付等场合。
其内部可用于存储乘客基本信息和余额，通过基于ISO14443标准的近场通信技术，实现公交车辆内部的交互操作。
2.软件方案：①车载控制系统车载控制系统以嵌入式系统为基础，配以成熟的通讯协议和函数库，可以实现数据传输、数据分析、数据安全等多种功能，具有高度的可定制性和可扩展性。
②中央服务器及后台管理系统中央服务器及后台管理系统采用云计算技术，方便管理、升级、维护和追踪记录信息。
后台管理系统可对公交卡信息实现维护和数据录入，并及时反馈到乘车人员的公交卡中。
公交收费系统
主函数代码
非接触式IC卡的特点和工作原理 非接触式 卡的特点和工作原理
1.非接触式IC卡的特点 非接触式IC卡又称射频 卡，是世界上最近几年 发展起来的一项新技术， 它成功地将射频识别技 术和IC卡结合起来，结 束了无源和免接触这一 难题，是电子器件领域 的一次突破，非接触式 IC卡和接触式IC卡相比 具有可靠性高、操作方 便、防冲突、应用面广、 加密性能好等优点 2.非接触式IC卡的工作原理 MIFARE1型非接触式IC卡诗一种可以用于 电子钱包和公交收费系统等方面的多功能 卡，非接触式IC卡与读卡器之间通过无线 电波来完成读写操作，读写器向M1卡发一 组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串 联谐振电路，其频率与读卡器发射频率相 同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生 共振，从而使电容内有了电荷，在这个电 容另一段，接有一个单向导通的电子泵， 将电容内德电荷送到另一个电容内存储， 当所累积的电荷达到2V时，此电容可作为 电源为其他电路提供工作电压，将卡内数 据发射出去或接取读写器的数据
公交收费系统
学 班 生 ：张浩贤、黄景文 级 ：09智电（3） 指导老师：夏老师
目录 Contents
课题提出 方案论证 系统硬件设计 系统软件设计 系统调试
课题提出
• 90年代以来，国际上盛行智 能公交ITS，利用先进的电 摘 要： 子技术对公交系统进行全面 为了在公交行业中实现收费 管理自动化，采用了非接触式IC 的管理，我国自1993年 卡，介绍了非接触式ID卡的特点 “金卡”工程启动以来，国 和工作原理，给出了公交非接触 内IC卡的应用迅速发展，信 式IC卡收费系统网络拓扑结构和 系统组成，重点阐述了IC卡认证 息技术逐步深入到基础设施 过程和系统的中心清算流程。 的运转和管理中，近几年， 城市公交交通系统逐渐开始 将IC卡技术应用于公交收费 系统，这也是公交收费系统 和国家“金卡”工程有机的 结合。
公共交通电子收费系统
公共交通电子收费系统随着城市化进程的加快，城市交通成为人们日常生活中不可避免的问题。
为使城市交通更加便捷、快捷、安全，各地交通部门正在推广公共交通电子收费系统。
本文将会从介绍公共交通电子收费系统的概念、架构及优点等方面探讨其意义和作用。
一、公共交通电子收费系统的概念公共交通电子收费系统是指利用微电子技术、通信网络技术、计算机技术和智能卡技术等手段，对公共交通收费进行自动化处理的系统。
该系统的实现主要借助于智能卡和相关设备，用户只需持卡刷卡即可完成公共交通的费用支付，避免了传统的现金支付方式，提升了公共交通的便捷性。
二、公共交通电子收费系统的架构公共交通电子收费系统主要包括以下三个组成部分：1.智能卡：智能卡是公共交通电子收费系统中最重要的组成部分，也是用户与系统进行交互的关键点。
智能卡具有存储数据、加密、认证、计算等功能，通常用于支付宝、微信等行业应用，即钱包类应用。
用户购买公共交通智能卡时，需要进行身份认证，并将相关信息写入智能卡中。
2.刷卡设备：刷卡设备是智能卡与公共交通电子收费系统之间的中间件，用于对智能卡进行识别、读卡、写卡和刷新账户等操作。
刷卡设备根据公共交通车辆的不同，有地铁刷卡机、公交车车票机、停车收费机等多种类型。
3.中央处理系统：中央处理系统是公共交通电子收费系统的核心，它集中管理公共交通电子收费相关的数据和操作，实现收费业务的自动化和智能化。
中央处理系统包括数据库管理系统、数据传输系统、数据处理系统和数据分析系统等。
三、公共交通电子收费系统的优点公共交通电子收费系统有以下优点：1.提升了公共交通服务的便捷性：公共交通智能卡使用方便，可避免携带大量硬币、零钱等现金，缩短了乘车时间，方便了乘客的出行。
2.优化了公共交通管理：公共交通电子收费系统的实行可以减少现金交易的流通，降低现金流程的管理难度和风险，为公共交通部门提供了更加精确实用的数据分析支持。
3.强化了公共交通的安全性：公共交通智能卡只有身份认证通过后才能使用，并能够准确记录用户乘车信息，在安全管理上更具可控性。
公交车IC卡计费系统硬件设计
郑州科技学院本科毕业设计（论文）题目公交车IC卡计费系统设计学生姓名张政权专业班级08电子科学与技术一班学号200831015所在系电气工程系指导教师饶美丽完成时间 2 012 年04月19摘要随着现代科技的发展，公交IC卡已和人们的出行形影不离，为了更加方便人们的出行，对公交车收费系统要进行相应的改进。
本设计以单片机和射频技术的结合作为核心，设计新型的公交车载机收费系统。
设计目的是在原有的收费系统基础上使得收费系统功耗更低，可操作距离更远。
论文中对收费系统的各个模块及其外围电路进行了介绍。
在硬件电路设计中，以AT89C52和MFRC500分别作为读写器的单片机模块和射频模块的核心芯片，采用串口方式使读写器与上位机保持通信功能。
首先，射频模块经天线向IC卡发送信号同时提供能量供IC卡工作；然后，IC卡的存取控制模块将存储器中的信息调制到载波上，经卡上天线回送给读卡器；最后，读卡器对接收到的信号进行解调、解调后送至AT89C52，AT89C52做出相应的处理和控制，从而达到预计的功能。
关键字：AT89C52；非接触式IC卡；射频识别；读写器；2AbstractAbstractWith the development of modern science and technology, public transportation IC card has been inseparable, and people travel more convenient for people to travel on the bus fare collection system to be a corresponding improvement. This design is a combination of microcontroller and RF technology as the core, the design of new public transport vehicle on the toll system. Is designed to makes the toll system in the original charging system on the basis of lower power consumption, operational farther. Paper on each module and its peripheral circuits of the charging system was introduced.Hardware circuit design, AT89C52 and MFRC500, core chip as the microcontroller of the reader module and RF module, serial way to make the reader with the host computer to maintain communications function. First, the RF module by the antenna to send signals to the IC card while providing energy for the IC card; Then, the IC card access control module memory information modulated onto the carrier on the back to give the reader via the antenna on the card; demodulation, the reader received signal after demodulation sent on AT89C52, AT89C52 to make appropriate treatment and control, so as to achieve the expected functionality.Key words: AT89C52；non-contact IC card；radio frequency identification；reader；Ⅱ461 绪论1 绪论1.1 公交IC课题研究的背景和意义在世界范围内，由于经济性和方便性使的公交车IC卡得到了广泛的应用。
公共交通IC卡系统建设背景及意义分析
公共交通IC卡系统建设背景及意义分析随着城市化进程的不断加快，城市交通问题日益突出。
为了提高城市公共交通的效率和便利性，越来越多的城市开始引入公共交通IC卡系统。
本文将从公共交通IC卡系统建设的背景出发，分析其意义，以探讨该系统的价值和未来发展方向。
一、背景随着城市人口的增加和交通工具的增多，传统的现金支付方式已经无法满足大众出行的需求。
此外，采用现金支付还存在很多问题，如找零困难、造成行程拥堵等。
而公共交通IC卡系统的引入，则为城市公共交通出行提供了更加便捷和安全的解决方案。
公共交通IC卡是一种采用无线射频识别技术的智能卡片，通过与读写设备的交互，实现公共交通费用的自动扣款和管理。
二、意义1. 提高交通效率公共交通IC卡系统的引入，可以有效提高交通运营效率。
由于公共交通IC卡具备便捷快速的支付功能，乘客可以通过刷卡快速进出站口，避免了传统票务方式的排队等待，减少了交通堵塞现象的发生。
同时，IC卡系统还能够实现站点与车辆的信息互通，及时掌握公交车辆的运行情况，提高调度效率，缩短乘客等待时间。
2. 便于管理和监控公共交通IC卡系统的建设，可以实现公交数据的集中管理和监控。
通过读取IC卡上的信息，可以获取乘客上下车和换乘信息等数据，为城市交通管理者提供了有力的依据。
这些数据不仅可以用于交通调度和线路优化，还可以为城市交通规划和公共交通政策制定提供参考。
3. 促进智慧城市建设公共交通IC卡系统是智慧城市建设的重要组成部分。
通过与其他城市基础设施的互联互通，可以实现公交系统与道路、停车场、自行车租赁系统等的无缝对接，构建全面高效的城市交通网络。
通过数据的共享和整合，还可以提供更大范围的交通出行服务，如智能导航、出行推荐等，进一步提升城市出行的便利性和智能化水平。
三、未来发展方向1. 扩大应用范围目前公共交通IC卡系统主要应用于地铁、公交等固定线路的交通工具上。
未来，可以考虑将该系统扩大到其他交通工具，如出租车、公共自行车等，以实现更广泛的支付和信息管理功能。
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第一单元 主要内容
2、公交IC卡收费系统主要功能及整体结构
（3）交易结算：系统将存储在管理中心服务器中 的刷卡付费记录按照不同交通公司进行分类汇总。 据此，将相应资金通过银行账户划拨给各公交公司。
一、信息系统的功能
2、公交IC卡收费系统
主要功能及整体结构
刷卡付费、售卡充值和交易 结算是公交IC卡收费系统的 三个子系统。三者通过网络 与交通卡管理中心连接在一 起，息系统的基本功能是进行信息处理，具体包括 输入、存储、处理、输出和控制，为用户提供有用、 准确和及时的信息。
输入 通过输入设备采集外部数据
存储
利用存储设备存储数 据
处理
对数据进行加工处理，获得 有用的信息
输出
以各种方式呈现获得 的有用信息
控制
通过程序对整个信息加工、处理、传输、输出等环节进行 控制
用户的余额信息以加密的形式保存在交通卡中，基于非对称加密算法。
一、信息系统的功能
2、公交IC卡收费系统主要功能及整体结构
（2）刷卡付费：刷卡后，付费金额等数据记录在 车载POS机中，同时交通卡内的余额数据相应变化。
付费数据和交通卡内数据需要由公交公司专人用 数据采集器收集，经数据采集中心进行汇总，并上 传至服务器。有些车载POS机可以直接通过网络将数 据上传至服务器，不需要专用的采集器。
高中信息技术 必修二 信息系统与社会
第一单元 走进“全新” 信息社会
项目二 “走进”公交IC卡收费系统
授课教师：
项目学习目标
教材使用方法：学习目标 、核心概念 、知识链接 1.公交IC卡收费系统的核心功能是什么，包括哪些功 能，如何运作? 2.它包含哪些子系统? 3.它由哪些要素组成，有什么作用，如何协同工作？ 4.什么是信息系统，它由什么组成，有何优势和不足?
（智能手机，微信-卡包-公交卡，优惠）
三、信息系统应用的优势与局限
1、应用优势
（1）通过有效利用信息系统，用户可以节省时间， 提高工作和学习效率，获得高质量的商品和服务，享 受便利的生活。
（2）企业/组织可以提高业务的管理水平和决策 水平，为用户提供优质的商品和服务，从而赢得竞争 优势。
三、信息系统应用的优势与局限
一、信息系统的功能
1、核心概念：信息系统
信息系统（information system）是由人员、硬件、软件、 数据和网络构成的人机交互系统，主要用于信息的输入、 存储、处理和输出。
公交IC卡收费系统就是一种信息系统，它的核心功能 是自动化收费，实现电子货币的自动流转。
一、信息系统的功能
2、公交IC卡收费系统主要功能及整体结构
一、信息系统的功能
2、公交IC卡收费系统主要功能及整体结构
从信息活动角度看，每个子系统都具有输入、存 储、处理、输出和控制等信息处理功能。（刷卡付费为例）
一、信息系统的功能
2、公交IC卡收费系统主要功能及整体结构
从信息活动角度看，每个子系统都具有输入、存 储、处理、输出和控制等信息处理功能。（刷卡付费为例）
二、信息系统的组成
信息系统是由硬件、软件、通信系统、数据和人 员组成的人机交互系统。
信息系统需要在五大组成要素协同工作下才能正 常运行。
三、信息系统应用的优势与局限
公交IC卡收费系统在应用上的优势和局限
提高交通运营企业的经营活动效率，降低了运 营管理成本，方便了市民的公交出行。
系统只能在公共交通行业使用，有一定的适用 范围。各个地区的系统相互孤立，交通卡无法跨区 域使用。
（1）售卡充值：用户购买新交通卡时，系统为其分 配唯一的卡号。卡号以数据形式存储在卡内并通过网络 上传到交通卡管理中心的服务器中。
用户进行充值时，卡内余额数据相应变化。相关的充 值数据和卡内余额等数据会上传到服务器中。
一、信息系统的功能
服务器（server）是计算机的一种，它比普通计算机运行更快、负载更高、 价格更贵，服务器为其它计算机提供计算或者应用服务。
一、信息系统的功能
交通卡采用了射频识别技术（RFID），通过近距离感应完成读写，具有非接触、 读写速度快、无磨损等特点。 POS（Point of sales），销售点是一种配有条码或 OCR码等技术的终端阅读器。车载POS机配有RFID阅读器，用于读写交通卡。
一、信息系统的功能
一、信息系统的功能