基于IC卡刷卡消費系統的設計與實現

摘要：刷卡消費是一種代替現金消費的有效方式，最常用的卡片是lC卡。該文基于對lC卡讀寫器、SSM框架的深入研究，設計實現了刷卡消費系統。該設計將刷卡射頻識別技術與軟件系統結合起來，具有較高的應用價值。

關鍵詞：IC卡;SSM框架;射頻識別

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）34-0090-03

1 背景

IC卡IntegratedCircuitCard（集成電路卡），最初是在西方國家提出來的，幾十年來IC卡技術不斷發展成熟，IC卡芯片變得越來越智能化，逐漸被世界各地的行業所應用。

本設計使用非接觸式IC卡，方便安全地支付小額費用。提供電子錢包的功能可以通過在實體店預先購買讀卡器終端來執行。設計利用了IC卡的快速、安全交易技術，與此同時融合后臺消費系統概念，搭建起一個以IC卡為基礎，結合后臺管理系統的應用，為持卡用戶帶來安全便捷的消費體驗。

2 系統功能需求

本設計從系統功能需求、硬件系統設計、消費系統的設計和IC卡讀寫器結合軟件系統的實現四個方面介紹。

結合實體店的現狀以及對現有網上商城管理系統的調查與研究，系統所需功能如下：

1）登錄頁面：用戶有兩種登錄方式，一是用戶通過手動輸入賬號和密碼登錄系統，二是用戶通過刷卡直接登錄系統;

2）注冊頁面：新用戶在此頁面填寫編輯自己的基本信息并綁定自己的會員卡賬戶，注冊成功后可以登錄系統進行購物;

3）商城首頁：展示書店最新書籍和熱門書籍等信息;

4）商品頁面：包含各種產品信息，用戶可以瀏覽產品信息，將產品添加到購物車;

5）結算頁面：對所選的商品進行支付結算操作，在此頁面用戶可以選擇通過會員卡支付。當選擇會員卡支付后，訂單會從卡中扣除交易金額，交易成功;

6）訂單頁面：會員可以使用此頁面查詢其賬戶的歷史訂單記錄，包括訂單號，訂單金額，訂單詳細信息等;

7）管理員系統：系統以統一的方式為管理員賬戶管理商城。它分為四個模塊：用戶管理，圖書分類管理，商品管理和訂單管理。

3 硬件系統設計

3.1 IC卡模塊介紹

本系統所使用的是東信公司生產的IC卡。此IC卡的容量為1K，主要由ASIC和射頻天線兩部分組成。ASIC主要由存儲工具EEPROM、數據讀寫控制單元、高速射頻RF接口組成。射頻天線由特制的磁感線圈燒制而成。IC卡的內部結構圖如圖1所示：

IC卡是通過嵌入卡中的電擦式可編程只讀存儲器集成電路芯片（EEPROM）來存儲數據信息的，其存儲器集成電路芯片（EEPROM）的模塊功能如表1所示：

3.2 IC卡讀寫器電路

IC卡讀寫器電路由GMS97C52單片機、X76F100、X25045和SN74F04等芯片組成。整個電路分為三部分：顯示器和鍵盤電路、單片機系統以及IC卡接口電路。

本文設計的IC卡讀寫器的硬件框圖如圖2所示：

3.3 IC卡接口電路

IC卡接口電路由上拉電阻和雙向模擬開關構成，必須設計硬件電路來滿足IC卡獨有的電氣特性。根據IC卡的電氣特性設計的硬件電路如圖3所示：

IC卡內部采用了存儲芯片，如果接口硬件設計的不合理，IC卡就易被燒壞。所以合理的硬件設計從根本上起到了保護IC卡的作用，并且可以提高IC卡的讀寫可靠性。本文使用的IC卡讀寫器從多個方面進行了保護措施。

4 消費系統的設計

消費系統又分為前臺和后臺兩個子系統，前臺子系統主要實現了用戶登錄商城或者注冊后再登錄商城，預訂圖書，將書籍添加到購物車，購買書籍以下訂單，為會員卡充值等等。后端子系統主要實現管理員對商城商品管理，圖書分類菜單，管理用戶和訂單的一系列操作。

4.1 前臺子系統業務流程

用戶進入網站后，單擊“登錄”按鈕以進入登錄界面。若無賬戶，即代表不是本站會員，需注冊會員賬戶，登錄后才可以進行購物。用戶將商品添加購物車，為會員卡賬戶充值，付款時選擇會員卡付款，即可從會員賬戶中扣除金額，交易成功。前臺子系統流程圖如圖4所示：

4.2 后臺子系統業務流程

管理員通過后臺子系統來管理商城相關信息，該系統功能完備，界面直觀，操作簡潔。管理員通過賬戶和密碼成功登入管理系統，管理員的賬號和密碼是直接在數據庫添加的，這樣大大增加了后臺管理系統的安全性。管理員成功登錄后，可以添加、刪除和修改系統中的訂單，用戶和目錄等信息。后臺子系統詳細業務流程圖如圖5所示。

4.3 數據庫分析與設計

根據模塊的功能設計和實現要求，系統數據庫建立了七個表，即：用戶基本信息表，商品基本信息表，商品主要分類菜單基本信息表，商品二級分類菜單基本信息表，訂單項基本信息表，訂單基本信息表和管理員用戶基本信息表。消費系統的E-R（Entity Rela-tionship Diagram，實體一聯系）圖如圖6所示。

5 結束語

本次設計采用軟硬件結合的方式進行設計，基于對IC卡讀寫器的研究，使用SSM框架搭建了網上商城刷卡消費系統。本系統的特點體現在如下兩個方面：

1）結合硬件系統，選用IC卡作為媒介，實現了刷卡消費的功能。本系統通過研究IC卡及IC卡讀卡器，結合IC卡的T作原理，與軟件系統無縫銜接起來，完成了該模塊的功能。

2）采用了最新的SSM框架，Spring與Spring MVC完美銜接，在代碼上達到了零配置的目標，實用性強，性能也更高。

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【通聯編輯：謝媛媛】

收稿日期：2019-10-08

基金項目：山西省教育科學“十三五”規劃課題（項目編號：GH17100、GH17097）、山西大學商務學院課題（項目編號：SYJ201711）

作者簡介：陳娟（1979-），女，山西大同人，山西大學商務學院，副教授，碩士，研究方向為智能算法研究及應用。