一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，对读写器中间件的开发分层次进行的思想，在硬件层与应用层之间封装一个对硬件和操作系统的独立动态函数层来屏蔽不同硬件之间的接口差异，对现有读写器的应用程序实现不同底层设备的兼容。在整个软件系统中对动态函数库进行动态加载实现函数的具体调用，完成设备管理的功能。本发明专利技术使用读写器中间件提供了平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务，减少数据冗余性，通过复杂事件处理满足上层系统对数据的不同业务需求，克服了终端读写器每发生变更时都需要对硬件和操作系统重新升级开发的缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，属于射频读写技术。
技术介绍
城市轨道交通系统票务处理是一个十分复杂的过程，读写器设备及票卡变动频繁，面临票卡介质更新、票卡结构变动、票卡业务规则变动、票卡适用范围变动等多种变化。读写器是一种直接与乘客票卡进行数据交互的部件，完成对票卡的读写处理。读写器包括硬件部分和软件部分，硬件设备往往是由不同的厂家生产制造，实现方法不透明，接口标准通常存在差异，即使是同一厂家生产的硬件经升级和更新换代后同样存在差异。这些问题使得在不同底层硬件设备上开发功能相同或相似的应用程序变得十分繁琐。对于相同的应用软件每在不同的硬件平台上实现一次就需要重新开发一次，毋庸置疑，这对开发商和运营商来说都是一种不明智的重复劳动。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，通过分层次开发技术，封装动态函数库，能够实现对现有读写器的应用程序实现不同底层设备的兼容。技术方案:为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:应用层是实现具体功能的软件层面，硬件层是硬件完成自身功能的基础，通常硬件不同相对应的驱动程序也不同，这就可能导致底层硬件设备的频繁更换或上层的应用程序的多次开发。本专利技术就是在硬件层与应用层之间开发一个读写器中间件，提供介于底层硬件设备和应用程序之间的具有标准程序接口和协议的通用服务，封装对硬件操作的独立动态函数库供应用程序调用，以此来屏蔽不同底层硬件设备之间的接口差异使得同一应用程序可以在不同的底层硬件设备上实现其功能。同时采集的原始数据具有大量的、零散的、模糊的且有噪声的等特点，直接对大量数据进行业务事件处理势必耗时长、工作量大、效率低，本专利技术提供的数据清洗、挖掘、聚合的复杂事件处理方法可有效地减少数据冗余性。一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，该读写器中间件作为硬件层和应用层之间的连接，提供介于底层硬件设备和应用程序之间的具有标准程序接口和协议的通用服务，所述底层硬件设备即各种读写器及相应模块的驱动；该读写器中间件内封装有供应用程序调用的独立动态函数库，通过独立动态函数库完成不同底层硬件设备的兼容和应用程序之间的信息交互；当底层硬件设备变更时，对读写器中间件中的独立动态函数库进行动态加载和升级更新，同时保持读写器中间件对应的标准程序接口和协议不变，实现维持应用程序不变的同时保证底层硬件设备与应用程序之间的信息交互，即屏蔽底层硬件设备的变更导致的接口差异；对该读写器中间件采用分层次的方法进行划分，具体包括硬件管理接口层、票卡交易处理层、复杂事件处理层和应用事件接口层；硬件管理接口层向上屏蔽底层硬件设备细节，作为连接底层硬件设备和票卡交易处理层的端口 ；票卡交易处理层依次完成包括读写器初始化、票卡安全认证、票卡验证和票卡费用交易在内的票卡交易流程；票卡交易处理层完成票卡交易流程后将票卡交易结果数据直接传输给应用层，同时票卡交易处理层将通过硬件管理接口层读取的设备数据传输给复杂事件处理层，设备数据包括票卡交易结果数据；复杂事件处理层通过调用独立动态函数库中的相应函数，对设备数据依次完成包括数据清洗、数据挖掘、数据聚合、事件高层响应和数据存储在内的功能；应用事件接口层向下屏蔽应用程序操作，作为连接复杂事件处理层和应用程序的端口。通过读写器中间件定义的相对稳定的动态函数层的分层环境，保证了系统的统一性和标准性。具体的，所述硬件管理接口层针对底层硬件设备中的射频芯片驱动模块、SAM卡驱动模块、FERAM(非易失性存储器)驱动模块和看门狗驱动模块，封装一一对应的接口函数，分别为射频芯片接口函数、SAM卡接口函数、FERAM接口函数和看门狗接口函数。所述票卡交易处理层依次完成包括读写器初始化、票卡安全认证、票卡验证和票卡费用交易在内的功能，具体为:读写器初始化:调用独立动态函数库中的初始化函数对读写器进行初始化操作，检查读写器的状态，设置读写器的工作模式和服务模式，检查读写器工作是否正常；票卡安全认证:完成读写器初始化进程后，需要对票卡进行安全认证和合法性验证，通过SAM (Security Access Module)卡与票卡之间的交互来验证票卡合法性；在进行票卡安全认证时，需要检查MAC (报文鉴别代码)有效性，判断报文来源是否正确以及报文在发送过程中是否被恶意篡改，此过程由SAM卡完成；检查MAC过程中，读写器将票卡身份特征数据和MAC —起送入SAM卡，以此对票卡进行安全认证；票卡验证:完成票卡安全认证后，需要对票卡状态、票卡有效期、票卡余额、进出站点、进出站时间等参数进行检查，判断票卡是否为欠费卡、伪卡、挂失卡、注销卡等黑名单类型，验证票卡是否处于黑名单之列；票卡费用交易:完成票卡验证后，对非黑名单之列的票卡进行费用交易，根据进出站点及进出站时间等信息实现对票卡的自动扣费业务处理，完成交易流程。所述复杂事件处理层对设备数据依次完成包括数据清洗、数据挖掘、数据聚合、事件高层响应和数据存储在内的功能，具体为:数据清洗:对设备数据进行分组、计数、区分和过滤，除去冗余和无关的数据；数据挖掘:建立数据挖掘模型，对数据清洗过的设备数据进行数据挖掘，基于票卡交易数据在时间上、空间上、因果关系上以及数据属性上的关联，挖掘出满足应用程序需求的准确有意义的信息；数据聚合:将数据挖掘得到的准确有意义的信息按功能需求分类、组合，形成符合业务处理流程的事件子集；事件高层响应:将数据聚合后的事件子集基于应用程序的具体业务要求形成具有用户自定义功能的更高层事件，响应应用程序，为信息交互提供支撑；数据存储:设备数据经数据清洗、数据挖掘、数据聚合和事件高层响应处理后形成一个仅包含可用信息的有序数据库，将该有序数据库写入随机存取存储器RAM中。有益效果:本专利技术提供的轨道交通自动售检票系统读写器中间件，采用发分层设计的思想，实现同一个应用程序可在不同读写器平台上的加载，对现有读写器的应用程序实现不同底层设备的兼容；本设计方法屏蔽了不同接口及读写器设备变更带来的差异，使得在不同的硬件设备上能够开发实现相同或相似功能的应用程序，完成不同底层设备与上层应用软件系统的信息交互。在完成票卡交易处理业务的基础上提供复杂事件处理流程，通过数据清洗、挖掘、聚合得到更有价值的信息，有效地减少数据冗余性，对于解决读写器设备系统升级维护问题，降低成本有着重大的现实意义。【附图说明】图1为本专利技术的读写器中间件分层结构图；图2为本专利技术的读写器中间件中硬件管理接口层统一设备接口示意图；图3为本专利技术的动态函数层动态加载的示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，该读写器中间件作为硬件层和应用层之间的连接，提供介于底层硬件设备和应用程序之间的具有标准程序接口和协议的通用服务，所述底层硬件设备即各种读写器及相应模块的驱动；该读写器中间件内封装有供应用程序调用的独立动态函数库，通过独立动态函数库完成不同底层硬件设当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通自动售检票系统读写器中间件，其特征在于：该读写器中间件作为硬件层和应用层之间的连接，提供介于底层硬件设备和应用程序之间的具有标准程序接口和协议的通用服务，所述底层硬件设备即各种读写器及相应模块的驱动；该读写器中间件内封装有供应用程序调用的独立动态函数库，通过独立动态函数库完成不同底层硬件设备的兼容和应用程序之间的信息交互；当底层硬件设备变更时，对读写器中间件中的独立动态函数库进行动态加载和升级更新，同时保持读写器中间件对应的标准程序接口和协议不变，实现维持应用程序不变的同时保证底层硬件设备与应用程序之间的信息交互，即屏蔽底层硬件设备的变更导致的接口差异；对该读写器中间件采用分层次的方法进行划分，具体包括硬件管理接口层、票卡交易处理层、复杂事件处理层和应用事件接口层；硬件管理接口层向上屏蔽底层硬件设备细节，作为连接底层硬件设备和票卡交易处理层的端口；票卡交易处理层依次完成包括读写器初始化、票卡安全认证、票卡验证和票卡费用交易在内的票卡交易流程；票卡交易处理层完成票卡交易流程后将票卡交易结果数据直接传输给应用层，同时票卡交易处理层将通过硬件管理接口层读取的设备数据传输给复杂事件处理层，设备数据包括票卡交易结果数据；复杂事件处理层通过调用独立动态函数库中的相应函数，对设备数据依次完成包括数据清洗、数据挖掘、数据聚合、事件高层响应和数据存储在内的功能；应用事件接口层向下屏蔽应用程序操作，作为连接复杂事件处理层和应用程序的端口。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，钱曙杰，何铁军，康崇皓，赵圣娜，施毅，梅震琨，韩建明，吴超，杜文华，
申请(专利权)人：东南大学，苏州市轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32