本公开实施例涉及轨道交通票卡读取，尤其涉及一种全功能低耦合票卡读写装置、控制方法及系统。
背景技术：
1、随着城市轨道交通建设的快速发展，自动售检票(afc)系统在公共交通的运营中得到广泛应用，其核心功能在于通过读写器对票卡介质进行快速校验与通行逻辑处理。然而，现有读写器在实际业务流转过程中往往严重依赖上层控制计算机(比如上位机)进行数据中转与指令下发，对于客流高峰期的高频交易或新增票卡介质的适配等场景，这种强耦合的架构机制往往因缺乏独立处理能力而导致响应延迟甚至服务中断。并且，为了应对运营规则更新或新介质接入的需求，往往需要对上位机程序进行复杂的定制化修改与联调，容易引发系统兼容性故障和单点失效风险。因此，如何降低读写器对上层系统的依赖并提高业务处理的自主性与灵活性的问题值得关注。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开实施例提供一种全功能低耦合票卡读写装置、控制方法及系统，以期降低票卡读写器对上层系统的依赖，提高票务处理的灵活性。第一方面，提供一种全功能低耦合票卡读写装置，包括：网络通信接口，被配置为与地铁线网平台直接建立网络连接通道；存储模块，用于存储业务参数文件、票卡适配规则文件以及计费规则文件；升级模块，与网络通信接口和存储模块连接，被配置为通过网络通信接口接收地铁线网平台下发的更新指令，并根据更新指令更新存储模块中的业务参数文件或票卡适配规则文件；票卡校验模块，与网络通信接口和存储模块连接，被配置为响应于票卡介质的交互信号，基于存储模块中的票卡适配规则文件，在本地完成对票卡介质的合法性校验和业务处理；票卡计费模块，与网络通信接口和存储模块连接，被配置为基于存储模块中的计费规则文件，对票卡介质的通行交易进行本地计费计算，生成交易数据，并通过网络通信接口，将交易数据加密传输至地铁线网平台。
2、以上全功能低耦合票卡读写装置，通过配置网络通信接口实现与地铁线网平台的直接交互，并依托本地存储与自主处理机制，改变了传统读写器对上位机的从属依赖架构，既可以消除数据经上位机中转带来的通信延迟与单点故障风险，提升高峰期交易的响应速度与系统运行的稳定性，还可以在脱离上位机指令下独立完成升级、新票卡介质的快速适配及独立计费，增强公共交通票务系统的业务扩展灵活性。
3、可选的，网络通信接口被配置为采用tcp/ip通信协议的rj45网络接口；票卡计费模块在传输交易数据时，被配置为采用aes加密算法对交易数据进行加密处理。
4、可选的，票卡计费模块还被配置为在通过网络通信接口传输交易数据失败时，将交易数据缓存至存储模块，并监测存储模块的缓存容量是否达到预设阈值；以及被配置为实时监测网络通信接口的连接状态，当网络恢复连接时，基于交易数据生成的交易时间顺序，自动将缓存的交易数据补传至地铁线网平台。
5、可选的，升级模块还被配置为在接收到包含升级包的更新指令后，验证升级包的数字签名；当验证通过时，执行本地更新；当更新过程中发生异常中断时，将业务参数文件或票卡适配规则文件恢复至更新前的版本。
6、可选的，票卡适配规则文件包括：介质解析协议、合法性校验标准及业务执行规则；票卡校验模块在对票卡介质进行合法性校验时，被配置为基于合法性校验标准，依次执行介质时效性验证、防伪码有效性校验以及黑名单信息筛查；票卡校验模块还被配置为当存储模块中的票卡适配规则文件被更新为包含新增票卡介质的规则后，票卡校验模块调用更新后的票卡适配规则文件对新增票卡介质执行合法性校验。
7、可选的，计费规则文件包括：基础费率数据、联乘优惠规则以及换乘时间窗判定标准；票卡计费模块在进行本地计费计算时，被配置为根据票卡介质的进出站信息匹配行程数据，并判断是否满足预设的不同交通工具之间的换乘规则，换乘规则包括：联乘条件或出站换乘条件中的一种或多种；当满足联乘条件时，基于联乘优惠规则计算减免金额；当满足出站换乘条件时，基于换乘时间窗判定标准合并计费。
8、可选的，还包括：射频通信模块，被配置为与票卡介质进行感应交互，生成交互信号；硬件自检模块，与射频通信模块及网络通信接口连接，被配置为实时监测射频通信模块及网络通信接口的运行状态，并在检测到故障时生成日志并通过网络通信接口上报；安全认证模块，与票卡校验模块连接，被配置为对票卡介质的交互数据执行密钥验证及加解密处理，以判定票卡介质的身份合法性。
9、第二方面，提供一种全功能低耦合票卡读写装置的控制方法，应用于以上第一方面的全功能低耦合票卡读写装置，包括：通过网络通信接口与地铁线网平台直接建立网络连接通道；响应于地铁线网平台下发的更新指令，利用升级模块更新本地存储的业务参数文件或票卡适配规则文件；响应于票卡介质的交互信号，利用票卡校验模块基于本地存储的票卡适配规则文件，完成对票卡介质的合法性校验和业务处理；利用票卡计费模块基于本地存储的计费规则文件，对票卡介质的通行交易进行本地计费计算并生成交易数据，以及将加密后的交易数据直接传输至地铁线网平台。
10、可选的，将加密后的交易数据直接传输至地铁线网平台的步骤，包括：判断当前网络连接状态，当网络连接状态正常时，通过网络通信接口上传交易数据；当网络连接状态异常时，则将交易数据缓存至存储模块，并在监测到网络恢复后，按交易时间顺序补传交易数据至地铁线网平台。
11、第三方面，提供一种全功能低耦合票卡读写系统，包括以上第一方面提供的全功能低耦合票卡读写装置。
1.一种全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，所述网络通信接口被配置为采用tcp/ip通信协议的rj45网络接口；
3.根据权利要求2所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，所述票卡计费模块还被配置为在通过所述网络通信接口传输所述交易数据失败时，将所述交易数据缓存至所述存储模块，并监测所述存储模块的缓存容量是否达到预设阈值；以及被配置为实时监测所述网络通信接口的连接状态，当网络恢复连接时，基于所述交易数据生成的交易时间顺序，自动将缓存的所述交易数据补传至所述地铁线网平台。
4.根据权利要求3所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，所述升级模块还被配置为在接收到包含升级包的所述更新指令后，验证所述升级包的数字签名；当验证通过时，执行本地更新；当更新过程中发生异常中断时，将所述业务参数文件或所述票卡适配规则文件恢复至更新前的版本。
5.根据权利要求4所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，所述票卡适配规则文件包括：介质解析协议、合法性校验标准及业务执行规则；
6.根据权利要求5所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，所述计费规则文件包括：基础费率数据、联乘优惠规则以及换乘时间窗判定标准；
7.根据权利要求1至6任一项所述的全功能低耦合票卡读写装置，其特征在于，还包括：
8.一种全功能低耦合票卡读写装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至7任一项所述的全功能低耦合票卡读写装置，包括：
9.根据权利要求8所述的全功能低耦合票卡读写装置的控制方法，其特征在于，所述将加密后的所述交易数据直接传输至所述地铁线网平台，包括：
10.一种全功能低耦合票卡读写系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的全功能低耦合票卡读写装置。