基于Wi-Fi技术的公交收费系统数据采集设计及应用

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随着非接触式IC卡技术在城市公交自动收费系统的应用，车载POS机大量应用到公交收费系统中。近年来顾客持卡消费的比例越来越大，公交机载POS机数量也持续增长，增长的同时对公交收费系统提出了更高的要求。当前，我国各地公交公司基本已建立起传统的借助有线接入的POS系统，以及部分GPRS/Zigbee无线方案试点，但随着技术的发展，现有公交POS系统数据采集的缺点进一步呈现出来。
公交POS机有线接入需要工作人员在公交车回到总站后，通过数据采集器将车载POS机的数据读取并转存到数据采集中心。人员的参与使采集过程低效且易出错，同时维护也更为复杂（见图1）。


另一方面由于公交车存在量大，网络交互频繁，不可能承受高昂的运营费用，例如GPRS，CDMA等付费的通信服务，更多的只能作为远距离的骨干网络连接服务，而不可能作为全面覆盖的公交收费网络。我们将几种无线数据传输方式进行比较如下（见表1）。


WI-FI所承载的无线通信及网络技术正好完美的弥补了这个空缺。正在兴起的Wi-Fi网络建设热潮使得Wi-Fi已经成为了无线网络的主流方向。从安全性、技术成熟度、与现有网络连接、还是节点管理、QoS特性、设备互操作性方面，Wi-Fi在短距离无线技术中都有无可比拟的优势，可最大程度地满足公交收费系统数据采集的需求。
北京中电华大电子设计有限公司（以下简称华大电子）基于目前无线网络数据业务的快速发展，提出基于Wi-Fi技术的公交无线POS机接入解决方案。基于Wi-Fi技术的POS机无线接入方式可完美解决传统公交有线POS以及现有无线数据传输存在的不足。
采用Wi-Fi无线接入技术，当公交车进入总站后，车载POS机自动关联到架设在总站的无线AP/Router，该AP可通过Ethernet连接到数据采集中心。关联完成后，车载POS机将本次POS机上存储数据自动上传至数据采集中心，并将黑名单及其它需下载内容通过无线下载到车载POS机上，此过程不需要数据采集器中转数据，也无须人员参与。多台Wi-Fi车载或手持POS可通过AP以共享的方式接入公交收费系统，与数据采集中心进行通讯。客户可根据总站实际情况，灵活选择AP架设位置及数量，调整覆盖范围。Wi-Fi无线接入技术的使用，使公交收费系统数据采集更加智能化，维护也更加容易（见图2）。


Wi-Fi无线数据传输具有设备成本低、数据传输高度安全可靠、使用灵活方便等特点，非常适合POS机上的应用。Wi-Fi操作系统可以远程通过网络升级，非常灵活方便，可提供广域的无线IP连接，适用于行业和企业级用户开展无线数据应用，为分散的远程接入点提供高性能的无线接入。

Wi-Fi主要特点：
1.传输距离远，覆盖范围大。单个AP覆盖范围可达到10000平方米
2、传输速率高。速率可达到11Mbps.
3、系统传输容量满足要求。Wi-Fi技术特别适合于POS系统这种需要传输大量突发性数据的场合。
4、安全性高。提供“安全多模”能力，支持WAPI/WEP/WPA/WPA2 安全标准，安全标准可以通过软件进行配置。
5 良好的扩展性。考虑到未来业务的增长和变化，应具备充分的可扩展性，包括多种接入方式的提供和接入的可扩展性，带宽的扩展与速率的平滑升级以及处理能力的可扩展性，依托正在被大规模部署的Wi-Fi网络所带来的成熟的技术、各种层出不穷的Wi-Fi设备、既有的网络设施、架构支持、丰富的网络知识，使用Wi-Fi可最大程度地减少对网络架构和现有设备的调整。
华大电子根据公交收费系统定制的无线模块接口简单，使用方便，客户将不再需要关注无线技术细节，而直接快速进入无线产品整机开发的实践中去，大大加快了产品开发的进度，实现从有线到无线的技术和产品的轻松过渡，目前基于华大电子WLAN技术的无线公交系统已经在国内数个大中型城市中部署并取得了很好的运营效果，得到了一致认可。