郭銳

【摘 要】隨著當(dāng)今社會(huì)不斷的進(jìn)步還有科技發(fā)展，為人們提供方便快捷服務(wù)的自動(dòng)售貨機(jī)也越來越普遍。自動(dòng)售貨機(jī)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中有機(jī)的運(yùn)用了GPRS網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)還有智能IC卡的技術(shù)。在自動(dòng)售貨機(jī)當(dāng)中模塊就是由射頻卡讀寫子模板還有GPRS通訊子模板這兩個(gè)部分組成的。以MDB總線的方式，和自動(dòng)售貨機(jī)的控制器進(jìn)行通訊。在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，證實(shí)了這種技術(shù)的可運(yùn)行性，對(duì)于自動(dòng)售貨行業(yè)來說，這種技術(shù)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)售貨機(jī)；IC卡收費(fèi)模塊；GPRS

0.引言

在近幾年隨著我國(guó)自動(dòng)售貨機(jī)越來越普及，消費(fèi)者對(duì)于這種售貨的方式也開始在接受。但是自動(dòng)售貨機(jī)的普及有著兩面性。一方面，它讓消費(fèi)者感到更加的方便快捷；而另一方面，經(jīng)營(yíng)者對(duì)其監(jiān)控、管理還有維護(hù)的時(shí)候，因?yàn)樗旧硭哂蟹植剂闵⒌奶攸c(diǎn)，也感覺到很大的不便利。為了能夠切實(shí)有效的解決這個(gè)方面的問題，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)已經(jīng)逐漸的被應(yīng)用到了自動(dòng)售貨機(jī)的行業(yè)當(dāng)中，并且逐漸的成為了主流。

相對(duì)于當(dāng)前的無(wú)線數(shù)據(jù)通信方式而言，例如GSM短信或者是無(wú)線短波電臺(tái)等，對(duì)于自動(dòng)售貨機(jī)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理來說，GPRS本身所具有的性能無(wú)疑是更加符合它的要求的。GPRS因?yàn)榫邆湟韵聨讉€(gè)特點(diǎn)，讓它被自動(dòng)售貨機(jī)行業(yè)所關(guān)注：（1）GPRS本身所具有的分組交換技術(shù)可以讓每一個(gè)用戶對(duì)于無(wú)線信道的占用，可以在同一時(shí)間占用數(shù)個(gè)，相反的還有多個(gè)用戶對(duì)同一個(gè)無(wú)線信道進(jìn)行共享，這樣能夠讓資源的利用達(dá)到最大化；（2）GPRS是一種永遠(yuǎn)在線并且是根據(jù)流量來進(jìn)行收費(fèi)的形式，這樣的形式給無(wú)線分組的業(yè)務(wù)提供了一種相對(duì)高效而且成本低的方式。對(duì)于那些間斷、突發(fā)性以及頻繁的。本身比較分散而且中小流量的傳輸提供了更好的渠道；（3）我國(guó)范圍之內(nèi)的GPRS主要是由中國(guó)移動(dòng)進(jìn)行建設(shè)并且維護(hù)的，不但覆蓋的范圍廣而且信號(hào)的質(zhì)量也很高。

在當(dāng)前智能IC卡已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中得到了應(yīng)用，無(wú)論是對(duì)于消費(fèi)者還是經(jīng)營(yíng)者來說，IC卡收費(fèi)的模式都能夠帶來很大的便利。所以分析研究在GPRS基礎(chǔ)上的自動(dòng)售貨機(jī)IC卡收費(fèi)模塊，是有著很重大的現(xiàn)實(shí)意義還有商業(yè)價(jià)值的。

1.系統(tǒng)組網(wǎng)方式

在整體的角度來看是由三個(gè)部分組成了以GPRS移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)售貨機(jī)的，這三個(gè)部分主要是售貨機(jī)終端、GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)以及管理中心這三個(gè)大部分。組網(wǎng)的方案如下：首先是向中國(guó)移動(dòng)申請(qǐng)APN的專網(wǎng)業(yè)務(wù)然后對(duì)專用的APN進(jìn)行分配，分配之后申請(qǐng)對(duì)固定IP地址的移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)。在中心的地方，用無(wú)線MODEM以撥號(hào)的方式上網(wǎng)然后就能夠得到內(nèi)網(wǎng)固定的IP；監(jiān)控點(diǎn)在得到IP之后直接向中心發(fā)出連接的要求并建立連接。無(wú)論是中心還是監(jiān)控點(diǎn)，都有移動(dòng)內(nèi)網(wǎng)的固定IP。

這個(gè)方案最大的優(yōu)點(diǎn)在于它中間的環(huán)節(jié)并不復(fù)雜而且穩(wěn)定性也很強(qiáng)，所有的數(shù)據(jù)都在移動(dòng)GPRS的APN內(nèi)網(wǎng)當(dāng)中進(jìn)行傳輸，并不需要經(jīng)過公網(wǎng)所以安全性方面很大程度得到提高。

2.應(yīng)用開發(fā)方案

這個(gè)方案設(shè)計(jì)最開始的目的在于要以GPRS的方式，對(duì)自動(dòng)售貨機(jī)刷卡消費(fèi)然后把消費(fèi)的信息還有貨品庫(kù)存信息上傳，除此以外掛失名單還有單價(jià)這些信息，也能夠通過GPRS及時(shí)的下傳到售貨機(jī)當(dāng)中，所以在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中按照它的功能，劃分了射頻卡讀寫子模板以及GPRS通訊子模塊這兩個(gè)部分。GPRS通訊子模塊和射頻卡讀寫子模板兩者之間進(jìn)行直接的連接并且以MDB協(xié)議作為中介，有機(jī)的整合到了自動(dòng)售貨機(jī)控制器當(dāng)中。

這個(gè)設(shè)計(jì)方案本身有著相當(dāng)明顯的優(yōu)點(diǎn)，就是：射頻卡子模塊要和管理中心進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)主要是有刷卡的消費(fèi)記錄、貨品庫(kù)存還有掛失名單等信息通過GPRS的渠道來實(shí)現(xiàn)輸送；射頻卡子模塊以MDB作為媒介來實(shí)現(xiàn)整合的目的，只要通過它內(nèi)部的SST89E554RC單片機(jī)編程，在此基礎(chǔ)上增加對(duì)應(yīng)的子功能，就能夠?qū)崿F(xiàn)將GPRS通訊子模塊聯(lián)入到MDB總線當(dāng)中的橋接器。

3.射頻卡讀寫子模塊設(shè)計(jì)

3.1 MIFARE卡讀寫子模塊

這個(gè)模塊的核心芯片，是名為MF530的讀卡芯片還有能夠?qū)υ诰€有所支持的編程SST89E554RC單機(jī)片。能夠讓MIFARE系列當(dāng)中，不是接觸式IC的操作有所支持。這個(gè)模塊對(duì)外的接口是有要求的，是標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485接口，這個(gè)也很好的實(shí)現(xiàn)了和售貨機(jī)MDB總線之間的聯(lián)訊接口。

3.2 MDB簡(jiǎn)介

所謂的MDB全程為Multi-Drop Bus，它的接口信號(hào)有兩個(gè)部分，分別是電源部分還有通訊部分。主機(jī)VMC所提供的電源是24VDC或者是34VDC這兩種。通訊部分的信號(hào)有三種，分別是Master Receive、Master Transmit以及Communications Common這三種，主從通訊卻是以V隔離型電流環(huán)通訊方式，其是最為主要的信號(hào)，而該通訊格式是9600 NRZ、1 Start Bit還有1 Mode Bit為主。射頻卡讀寫模塊的MDB地址則是以下表示方式：00010xxxB。它本身所具有的主要命令有Reset、Setup、Poll以及Reader Recalue等。

4.GPRS通訊子模塊的設(shè)計(jì)

4.1 GPRS工作模式

GPRS的數(shù)據(jù)分組，是從基站發(fā)送到SGSN當(dāng)中的，這個(gè)也是GPRS業(yè)務(wù)的支持節(jié)點(diǎn)之一并且SGSN能夠和網(wǎng)關(guān)的支持節(jié)點(diǎn)GGSM進(jìn)行通信。GGSN首先對(duì)分組的數(shù)據(jù)進(jìn)行有關(guān)的處理之后接著就發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，這個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)包括了Internet或者是X.25網(wǎng)絡(luò)。來自于Internet或者是本身標(biāo)識(shí)有移動(dòng)臺(tái)地址的IP包能夠讓GGSN也就是GPRS的網(wǎng)管支持節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接收，然后在轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN當(dāng)中最后才傳送到無(wú)線終端。

4.2硬件結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)當(dāng)中使用的是西門子的MC35i工藝級(jí)別的GPRS/GSM模塊還有臺(tái)灣華邦公司的8位單片機(jī)W77E58這幾個(gè)部分，以標(biāo)準(zhǔn)的串口方式來對(duì)外部進(jìn)行接口。

西門子的MC35i模塊本身的主要組成部分有以下幾種，GSM基帶處理器、射頻天線、FLASH還有SRAM等，然后還有匹配的電源以及40腳的ZIF插座共同組成。在這些組成部分當(dāng)中，GSM基帶處理器是最為重要的一個(gè)部分，它本身?yè)?dān)當(dāng)這類似于協(xié)議處理器的作用，對(duì)外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送過來的AT指令進(jìn)行處理。

5.應(yīng)用情況以及結(jié)論

在目前來說，我國(guó)已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)了跨區(qū)范圍之內(nèi)的自動(dòng)售貨機(jī)終端本身的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)很多的事情，例如對(duì)黑名單的下達(dá)、將終端的刷卡消費(fèi)以及消費(fèi)記錄實(shí)時(shí)的上傳到管理中心那里，而管理中心在接收到數(shù)據(jù)之后對(duì)其進(jìn)行分析，能夠?qū)︿N售的情況有所了解，然后進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)還有經(jīng)營(yíng)。

本文當(dāng)中所介紹的自動(dòng)售貨機(jī)IC卡收費(fèi)模塊有著很多明顯的優(yōu)點(diǎn)，就是成本低且功能擴(kuò)展度高，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中操作簡(jiǎn)單方便，有很強(qiáng)的實(shí)用性，必然能夠在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中受到應(yīng)用。

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