基于rfid的公交收费系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于RIFD的公交收费系统，包含RFID读写器、控制模块、显示模块、存储模块、公交车门状态感应器和RFID标签模块；RFID标签模块包含若干用于存储经过加密过的ID、用户姓名和卡内金额的RFID标签；RFID读写器设置在公交车内，用于读取各个RFID标签中的信息；存储模块用于存储RFID读写器在公交车内的坐标以及公交车的空间信息；公交车门状态感应器用于感应公交车们的开关状态；显示模块用于显示扣费信息。工作时，控制模块对上车乘客的RFID标签进行解密、扣费、加密、写入步骤后，将扣费信息通过显示模块显示出来。本发明结构简单，使用方便，无需刷卡，主动扣除车费，提高了上下车的效率。
【专利说明】
基于RF ID的公交收费系统
技术领域
[0001 ]本发明涉及RFID应用领域，尤其涉及一种基于Riro的公交收费系统。
【背景技术】
[0002]RFID是Rad1 Frequency Identificat1n的缩写，即射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID技术诞生于第二次世界大战期间，它是传统条码技术的继承者，又称为"电子标签"。
[0003]RFID技术的基本工作原理并不复杂:标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)，或者由标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
[0004]一套完整的RFID系统，是由阅读器与电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。
[0005]以RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成:感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。
[0006]阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
[0007]RFID有以下性能特性:
1.快速扫描，RFID辨识器可同时辨识读取数个RFID标签。2.体积小型化、形状多样化，RFID在读取上并不受尺寸大小与形状限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID标签更可往小型化与多样形态发展，以应用于不同产品。3.抗污染能力和耐久性，传统条形码的载体是纸张，因此容易受到污染，但RFID对水、油和化学药品等物质具有很强抵抗性。此外，由于条形码是附于塑料袋或外包装纸箱上，所以特别容易受到折损;RFID卷标是将数据存在芯片中，因此可以免受污损。4.可重复使用，现今的条形码印刷上去之后就无法更改，RFID标签则可以重复地新增、修改、删除RFID卷标内储存的数据，方便信息的更新。5.穿透性和无屏障阅读，在被覆盖的情况下，RFID能够穿透纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质，并能够进行穿透性通信。而条形码扫描机必须在近距离而且没有物体阻挡的情况下，才可以辨读条形码。6.数据的记忆容量大，一维条形码的容量是50Bytes，二维条形码最大的容量可储存2至3000字符，RFID最大的容量则有数MegaBytes.随着记忆载体的发展，数据容量也有不断扩大的趋势。未来物品所需携带的资料量会越来越大，对卷标所能扩充容量的需求也相应增加。7.安全性，由于RFID承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造。RFID因其所具备的远距离读取、高储存量等特性而备受瞩目。它不仅可以帮助一个企业大幅提高货物、信息管理的效率，还可以让销售企业和制造企业互联，从而更加准确地接收反馈信息，控制需求信息，优化整个供应链。
[0008]现有的公交收费系统需要乘客上车后主动刷卡，一方面，掏卡刷卡本身需要时间操作，延误了公交的上车时间，另一方面，由于公交车本身就不是非常平稳，乘客上车后掏卡刷卡，容易出现碰撞跌倒事件。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】中所涉及到的缺陷，提供一种基于RIFD的公交收费系统。
[0010]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
基于Riro的公交收费系统，包含RFID读写器、控制模块、显示模块、存储模块、公交车门状态感应器和RFID标签模块；
所述控制单元分别和RFID读写器、显示模块、公交车门状态感应器电气相连；
所述RFID标签模块包含若干RFID标签；
所述RFID用于存储经过加密过的ID、用户姓名和卡内金额；
所述RFID读写器设置在公交车内，用于读取各个RFID标签中的信息；
所述存储模块用于存储RFID读写器在公交车内的坐标以及公交车的空间信息；
所述公交车门状态感应器用于感应公交车们的开关状态，并将其传递给所述控制模块；
所述显示模块用于显示扣费信息；
所述控制模块用于在公交车关门后，读取所有RFID标签的内容，选择新增的且坐标在公交车内的RFID标签，对其依次进行解密、扣费、加密、写入步骤后，将进行扣费的RFID标签的扣费信息通过显示模块显示出来。
[0011]作为本发明基于Riro的公交收费系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器米用51系列单片机。
[0012]作为本发明基于Riro的公交收费系统进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。
[0013]作为本发明基于Riro的公交收费系统进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
[0014]作为本发明基于RIFD的公交收费系统进一步的优化方案，所述存储模块采用SDRAM0
[0015]作为本发明基于Riro的公交收费系统进一步的优化方案，所述存储单元的型号为K4S561632。
[0016]所述控制模块的收费方法具体包含如下步骤: 步骤1)，控制模块通过公交车门状态感应器感应公交车的车门状态；
步骤2)，在公交车到站停车开门前，控制模块控制RFID读写器读取各个RFID标签的信息;
步骤3)，控制模块根据所读取的RFID标签的信息对各个RFID标签进行定位，得到各个RFID标签坐标；
步骤4)，结合公交车的空间信息，剔除掉不在公交车内的RFID标签，并记录剩下的RFID标签的ID列表；
步骤5)，在公交车到站停车让乘客上车并关闭公交车门后，控制模块控制RFID读写器读取各个RFID标签的信息；
步骤6)，控制模块根据所读取的RFID标签的信息对各个RFID标签进行定位，得到各个RFID标签坐标；
步骤7)，控制模块结合公交车的空间信息，剔除掉不在公交车内的RFID标签，得到剩下的RFID标签的ID列表；
步骤8)，控制模块将步骤7)得到的剩余RFID标签的ID列表与步骤4)得到的剩余RFID标签的ID列表进行比较，得到上车乘客的RFID标签的ID列表；
步骤9)，控制模块根据上车乘客的RFID标签的ID列表，对各个上车乘客的RFID标签中的信息进行解码，得到各个上车乘客的RFID标签中的卡内金额，分别对其进行扣费操作，然后将经过扣费后的卡内金额加密后再写入其对应的RFID标签中；
步骤10)，控制模块控制显示模块显示步骤9)中进行扣费的RFID标签的姓名、扣费金额和卡内金额。
[0017]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1.结构简单，使用方便；
2.无需刷卡，主动扣除车费，简单方便，防止在上车的时候发生跌倒事件，并提高了上下车的效率。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
本发明公开了一种基于Riro的公交收费系统，包含RFID读写器、控制模块、显示模块、存储模块、公交车门状态感应器和RFID标签模块；
所述控制单元分别和RFID读写器、显示模块、公交车门状态感应器电气相连；
所述RFID标签模块包含若干RFID标签；
所述RFID用于存储经过加密过的ID、用户姓名和卡内金额；
所述RFID读写器设置在公交车内，用于读取各个RFID标签中的信息；
所述存储模块用于存储RFID读写器在公交车内的坐标以及公交车的空间信息；
所述公交车门状态感应器用于感应公交车们的开关状态，并将其传递给所述控制模块；
所述显示模块用于显示扣费信息；
所述控制模块用于在公交车关门后，读取所有RFID标签的内容，选择新增的且坐标在公交车内的RFID标签，对其依次进行解密、扣费、加密、写入步骤后，将进行扣费的RFID标签的扣费信息通过显示模块显示出来。
[0019]所述控制模块的处理器采用51系列单片机，优先采用AT89S52单片机。
[0020]所述显示模块采用液晶显示器。
[0021]所述存储模块采用SDRAM，型号为K4S561632。
[0022]所述控制模块的收费方法具体包含如下步骤:
步骤1)，控制模块通过公交车门状态感应器感应公交车的车门状态；
步骤2)，在公交车到站停车开门前，控制模块控制RFID读写器读取各个RFID标签的信息;
步骤3)，控制模块根据所读取的RFID标签的信息对各个RFID标签进行定位，得到各个RFID标签坐标；
步骤4)，结合公交车的空间信息，剔除掉不在公交车内的RFID标签，并记录剩下的RFID标签的ID列表；
步骤5)，在公交车到站停车让乘客上车并关闭公交车门后，控制模块控制RFID读写器读取各个RFID标签的信息；
步骤6)，控制模块根据所读取的RFID标签的信息对各个RFID标签进行定位，得到各个RFID标签坐标；
步骤7)，控制模块结合公交车的空间信息，剔除掉不在公交车内的RFID标签，得到剩下的RFID标签的ID列表；
步骤8)，控制模块将步骤7)得到的剩余RFID标签的ID列表与步骤4)得到的剩余RFID标签的ID列表进行比较，得到上车乘客的RFID标签的ID列表；
步骤9)，控制模块根据上车乘客的RFID标签的ID列表，对各个上车乘客的RFID标签中的信息进行解码，得到各个上车乘客的RFID标签中的卡内金额，分别对其进行扣费操作，然后将经过扣费后的卡内金额加密后再写入其对应的RFID标签中；
步骤10)，控制模块控制显示模块显示步骤9)中进行扣费的RFID标签的姓名、扣费金额和卡内金额。
[0023]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0024]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于Riro的公交收费系统，其特征在于，包含RFID读写器、控制模块、显示模块、存储模块、公交车门状态感应器和RFID标签模块； 所述控制单元分别和RFID读写器、显示模块、公交车门状态感应器电气相连； 所述RFID标签模块包含若干RFID标签； 所述RFID用于存储经过加密过的ID、用户姓名和卡内金额； 所述RFID读写器设置在公交车内，用于读取各个RFID标签中的信息； 所述存储模块用于存储RFID读写器在公交车内的坐标以及公交车的空间信息； 所述公交车门状态感应器用于感应公交车们的开关状态，并将其传递给所述控制模块； 所述显示模块用于显示扣费信息； 所述控制模块用于在公交车关门后，读取所有RFID标签的内容，选择新增的且坐标在公交车内的RFID标签，对其依次进行解密、扣费、加密、写入步骤后，将进行扣费的RFID标签的扣费信息通过显示模块显示出来。2.根据权利要求1所述的基于Riro的公交收费系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用51系列单片机。3.根据权利要求2所述的基于Riro的公交收费系统，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AT89S52单片机。4.根据权利要求1所述的基于Riro的公交收费系统，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。5.根据权利要求1所述的基于RIFD的公交收费系统，其特征在于，所述存储模块采用SDRAM06.根据权利要求5所述的基于Riro的公交收费系统，其特征在于，所述存储单元的型号为K4S561632。
【文档编号】G07G1/12GK106067047SQ201610371640
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年5月31日 公开号201610371640.2, CN 106067047 A, CN 106067047A, CN 201610371640, CN-A-106067047, CN106067047 A, CN106067047A, CN201610371640, CN201610371640.2
【发明人】胡晓荣, 俞娟, 胡瑜
【申请人】无锡昊瑜节能环保设备有限公司