軌道交通AFC系統專用讀寫器的設計與實現探討

王帥

摘要：隨著現代化信息技術的進步以及經濟的發展，使得城市人口流動性也被帶動，在這種情勢下，為了能夠有效的將城市交通嚴重的堵塞問題進行解決，軌道交通順應時代需求而出現，為了能夠使軌道交通得到更好的發展與建設，文章針對軌道交通的AFC系統專用讀寫器進行了必要的探討。

關鍵詞：軌道交通；AFC系統；專用讀寫器；設計與實現；探討

引言：

隨著21世紀的到來，我國的社會經濟建設得到了高速的發展，在此背景下城市化的發展步伐也是非常的快速，造成城市中的人口與日俱增，與此同時，城市中的流動人口也快速的增長，促使城市的交通壓力不斷加大。而城市軌道交通系統的建設，并通過其自身存在的各種各樣優勢，有效的環節了我們城市中的交通壓力問題。因此，在我國各個大中型的城市中軌道交通都得到了可快速的發展，通過它對城市中的交通壓力問題進行有效的解決。

1軌道交通AFC系統專用讀寫器的設計

1.1軌道交通AFC系統專用讀寫器的硬件設計

1.1.1專用讀寫器硬件系統的總體設計

通過對AFC系統專用讀寫器的分析發現，其終端是由多種模塊組成的，它們包括主控、存儲、USB接口、SAM卡、射頻電路、天線以及通信等模塊，所謂通信模塊在系統的實際應用中，其功能主要發揮的作用是能夠實現通信，系統中存在的每一個模塊都發揮著不同的作用，比如控制的作用、存取作用、連接外部設備的作用等。（圖1為AFC系統專用讀寫器的整體結構圖）

1.1.2專用讀寫器的主控模塊

主控模塊在AFC系統專用讀寫器中發揮著核心的作用，在整個系統中的作用是實現對系統中其他模塊的有效性控制，并負責對所有模塊產生數據的統籌，能夠對各個模塊之間的運作起到協調的作用。時鐘電路一般通過晶體振蕩器的方式實現對系統信號方面的提供。NAND FLASH是一款存儲器，在系統中主要發揮的功能是存儲系統中數據。DDR SDRAM是一款隨機存儲器，其在電路中主要發揮的功能也是對數據的存儲。此外，USB接口的連接功能實現了與外部設備之間的聯系；其中的RS232串口，能夠使SAM卡模塊實現通信功能；其中的SD卡接口，也是應用于數據的存取，但是主要是針對于可能出現需要情況下的存取。

1.2軌道交通AFC系統專用讀寫器的軟件設計

1.2.1 AFC系統專用讀寫器軟件的組成架構

當前讀寫器的系統一般會選用Linux系統，建立在Linux系統的基礎上，來進行相關架構組成的開發，比如驅動、應用程序。Linux操作系統在應用中自身具備兩種不同的空間狀態，每個空間狀態的自身功能都不同，將這些功能各異的硬件設備驅動設置在Linux系統內核的空間部位，而其他一些應用軟件則設施在其相應的用戶空間。圖2為讀寫器軟件架構層次圖。

Linux系統在讀寫器中的體系結構屬于一種嵌入式的結構，是建立在層次化思想基礎之上的，并將其作為系統的設計理念，如圖2所示，從最底層的硬件層依次向上推進，第二層為OEM硬件適配層、第三層為操作系統層（Linux）、還有最后一層為應用層。硬件層的構架結構中主要包含的是系統的硬件設備，這些設備是組成讀寫器硬件系統主要構架的基礎；OEM硬件適配層主要是硬件層與操作系統層之間交互的接口。Linux操作系統層能夠作為用戶需求的載體來進行Linux操作系統組件的定制，對系統組件進行去偽存真，來進行合理性的剪裁優化系統的性能。系統的應用層主要由兩部分組成，分別為Linux、用戶，是以用戶作為特定來進行系統開發的具有個性化的應用。

1.2.2讀寫器軟件在具體設計中的要求

通過對AFC系統專用讀寫器在實際中應用的研究，發現讀寫器軟件技術在設計與開發的過程中主要有四個方面。⑴需要將動態庫技術應用于系統之中，這種技術能夠實現程序空間的有效壓縮，從而促進程序執行效率的提高，使其運行具有較高的靈活性。動態庫技術的應用能夠使其使用更加簡便；⑵需要將軟件進行參數化處理，參數化主要體現在兩個方面，分別為票務規則參數化、軟件自身的參數化，通過參數的設置，來進行不同選項的配置，來滿足系統在功能方面的需求；⑶需要保證系統數據的安全性，這一點在軟件開發全過程中都是需要進行重點考慮的環節；⑷系統具備兼容性，這種性能保證了讀寫器軟件自身運行具有的時效性，使城市軌道交通是AFC系統在長時間的運行狀態下的需求能夠得到滿足。

2軌道交通AFC系統專用讀寫器設計的實現探討

專用讀寫器設計要想得以實現，必須要從驅動程序與票卡交易兩方面的實現入手。驅動程序的主要作用就是轉化，當操作系統進行信息請求與傳輸的過程中，通過轉化的作用將請求轉化為物理設備控制器，這種特定的控制器能夠對請求命令更加方便的進行理解，并對硬件寄存器進行讀寫以達到對硬件設備進行控制的目的。票卡交易主要作用是實現各個載體的通信，每一個載體的功能都不同，比如車站進出口的閘機、用于售票的自動與半自動售票機以及自動加值機等等，票卡就是在車站中的這些機器載體中來實現其通訊目的的。

結束語：

綜上所述，AFC系統在軌道交通中的應用具有很重要的意義，當前我國AFC系統的專用讀寫器基本上已經開發完成，在系統的一些基本功能方面的需求已經實現，并且在性能上也基本能夠使設計要求得到滿足，這對于城市的軌道交通的建設與AFC系統的有效應用發揮著重要的作用。

參考文獻：

[1]許常宜.軌道交通AFC系統專用讀寫器的設計與實現[D].蘇州大學，2015.