基于IC卡刷卡消费系统的设计与实现
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摘要：刷卡消费是一种代替现金消费的有效方式，最常用的卡片是lC卡。该文基于對lC卡读写器、SSM框架的深入研究，设计实现了刷卡消费系统。该设计将刷卡射频识别技术与软件系统结合起来，具有较高的应用价值。
关键词：IC卡;SSM框架;射频识别
中图分类号：TP311
文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）34-0090-03
1 背景
IC卡IntegratedCircuitCard（集成电路卡），最初是在西方国家提出来的，几十年来IC卡技术不断发展成熟，IC卡芯片变得越来越智能化，逐渐被世界各地的行业所应用。
本设计使用非接触式IC卡，方便安全地支付小额费用。提供电子钱包的功能可以通过在实体店预先购买读卡器终端来执行。设计利用了IC卡的快速、安全交易技术，与此同时融合后台消费系统概念，搭建起一个以IC卡为基础，结合后台管理系统的应用，为持卡用户带来安全便捷的消费体验。
2 系统功能需求
本设计从系统功能需求、硬件系统设计、消费系统的设计和IC卡读写器结合软件系统的实现四个方面介绍。
结合实体店的现状以及对现有网上商城管理系统的调查与研究，系统所需功能如下：
1）登录页面：用户有两种登录方式，一是用户通过手动输入账号和密码登录系统，二是用户通过刷卡直接登录系统;
2）注册页面：新用户在此页面填写编辑自己的基本信息并绑定自己的会员卡账户，注册成功后可以登录系统进行购物;
3）商城首页：展示书店最新书籍和热门书籍等信息;
4）商品页面：包含各种产品信息，用户可以浏览产品信息，将产品添加到购物车;
5）结算页面：对所选的商品进行支付结算操作，在此页面用户可以选择通过会员卡支付。当选择会员卡支付后，订单会从卡中扣除交易金额，交易成功;
6）订单页面：会员可以使用此页面查询其账户的历史订单记录，包括订单号，订单金额，订单详细信息等;
7）管理员系统：系统以统一的方式为管理员账户管理商城。它分为四个模块：用户管理，图书分类管理，商品管理和订单管理。
3 硬件系统设计
3.1 IC卡模块介绍
本系统所使用的是东信公司生产的IC卡。此IC卡的容量为1K，主要由ASIC和射频天线两部分组成。ASIC主要由存储工具EEPROM、数据读写控制单元、高速射频RF接口组成。射频天线由特制的磁感线圈烧制而成。IC卡的内部结构图如图1所示：
IC卡是通过嵌入卡中的电擦式可编程只读存储器集成电路芯片（EEPROM）来存储数据信息的，其存储器集成电路芯片（EEPROM）的模块功能如表1所示：
3.2 IC卡读写器电路
IC卡读写器电路由GMS97C52单片机、X76F100、X25045和SN74F04等芯片组成。整个电路分为三部分：显示器和键盘电路、单片机系统以及IC卡接口电路。
本文设计的IC卡读写器的硬件框图如图2所示：
3.3 IC卡接口电路
IC卡接口电路由上拉电阻和双向模拟开关构成，必须设计硬件电路来满足IC卡独有的电气特性。根据IC卡的电气特性设计的硬件电路如图3所示：
IC卡内部采用了存储芯片，如果接口硬件设计的不合理，IC卡就易被烧坏。所以合理的硬件设计从根本上起到了保护IC卡的作用，并且可以提高IC卡的读写可靠性。本文使用的IC卡读写器从多个方面进行了保护措施。
4 消费系统的设计
消费系统又分为前台和后台两个子系统，前台子系统主要实现了用户登录商城或者注册后再登录商城，预订图书，将书籍添加到购物车，购买书籍以下订单，为会员卡充值等等。后端子系统主要实现管理员对商城商品管理，图书分类菜单，管理用户和订单的一系列操作。
4.1 前台子系统业务流程
用户进入网站后，单击“登录”按钮以进入登录界面。若无账户，即代表不是本站会员，需注册会员账户，登录后才可以进行购物。用户将商品添加购物车，为会员卡账户充值，付款时选择会员卡付款，即可从会员账户中扣除金额，交易成功。前台子系统流程图如图4所示：
4.2 后台子系统业务流程
管理员通过后台子系统来管理商城相关信息，该系统功能完备，界面直观，操作简洁。管理员通过账户和密码成功登入管理系统，管理员的账号和密码是直接在数据库添加的，这样大大增加了后台管理系统的安全性。管理员成功登录后，可以添加、删除和修改系统中的订单，用户和目录等信息。后台子系统详细业务流程图如图5所示。
4.3 数据库分析与设计
根据模块的功能设计和实现要求，系统数据库建立了七个表，即：用户基本信息表，商品基本信息表，商品主要分类菜单基本信息表，商品二级分类菜单基本信息表，订单项基本信息表，订单基本信息表和管理员用户基本信息表。消费系统的E-R（Entity Rela-tionship Diagram，实体一联系）图如图6所示。
5 结束语
本次设计采用软硬件结合的方式进行设计，基于对IC卡读写器的研究，使用SSM框架搭建了网上商城刷卡消费系统。本系统的特点体现在如下两个方面：
1）结合硬件系统，选用IC卡作为媒介，实现了刷卡消费的功能。本系统通过研究IC卡及IC卡读卡器，结合IC卡的T作原理，与软件系统无缝衔接起来，完成了该模块的功能。
2）采用了最新的SSM框架，Spring与Spring MVC完美衔接，在代码上达到了零配置的目标，实用性强，性能也更高。
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【通联编辑：谢媛媛】
收稿日期：2019-10-08
基金项目：山西省教育科学“十三五”规划课题（项目编号：GH17100、GH17097）、山西大学商务学院课题（项目编号：SYJ201711）
作者简介：陈娟（1979-），女，山西大同人，山西大学商务学院，副教授，硕士，研究方向为智能算法研究及应用。
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