基于嵌入式終端的票控機(jī)的研究與設(shè)計(jì)分析

基于嵌入式終端的票控機(jī)的研究與設(shè)計(jì)分析

為了進(jìn)步商業(yè)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)性，很多地方都采用了票據(jù)進(jìn)展管理，例如煤炭銷(xiāo)售票、旅游景點(diǎn)的門(mén)票等。但是也造成了很多假票的產(chǎn)生，如何來(lái)保證票據(jù)的真實(shí)性和平安性是急需解決的問(wèn)題。出具票據(jù)的核心是控制機(jī)，因此保證票據(jù)的真實(shí)性和平安性的關(guān)鍵就是控制機(jī)所具有的平安性。

目前，為保障數(shù)據(jù)的平安性有多種解決方法，主要有CA認(rèn)證技術(shù)、USBKey技術(shù)和RSA,DSA,MD5等數(shù)據(jù)加密算法，但是如何將這幾種核心技術(shù)交融在一起，結(jié)合各個(gè)算法的優(yōu)點(diǎn)還比較少，因此，有必要結(jié)合這幾種技術(shù)進(jìn)展系統(tǒng)的研究提出一種較為合理的為保障數(shù)據(jù)平安的綜合應(yīng)用方案。

1控制機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

控制機(jī)的體系構(gòu)造中最低層的是硬件平臺(tái)，采用的是嵌入式主機(jī);第2層是虛擬硬件層，虛擬硬件層把硬件平臺(tái)跟嵌入式XPE操作系統(tǒng)相隔離，解除了硬件平臺(tái)跟操作系統(tǒng)層的藕合度，虛擬硬件層與硬件平臺(tái)嚴(yán)密相連，其向XPE操作系統(tǒng)提供了硬件平臺(tái)的接口，這樣當(dāng)硬件平臺(tái)發(fā)生變化時(shí)第3層的XPE操作系統(tǒng)及上層都不用變化，保證了操作系統(tǒng)可以在不同的硬件平臺(tái)上移植，嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核對(duì)硬件的相關(guān)操作主要包括系統(tǒng)啟動(dòng)初始化、任務(wù)上下文管理、中斷異常管理以及時(shí)鐘管理，都是通過(guò)硬件虛擬層來(lái)實(shí)現(xiàn)的;第3層的XPE操作系統(tǒng)通過(guò)虛擬硬件層所提供給其的接口來(lái)控制硬件平臺(tái)，XPE是Windows操作系統(tǒng)的組件化版本，所以控制機(jī)軟件完全可以不需做任何的改動(dòng)運(yùn)行在XPE系統(tǒng)上，而最終的XPE系統(tǒng)體積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于XP系統(tǒng)，而且速度更快;第4層是平安控制層，平安控制層采用多種平安控制措施來(lái)保證運(yùn)行在控制機(jī)上的應(yīng)用軟件的平安性。

2控制機(jī)的平安性設(shè)計(jì)

控制機(jī)系統(tǒng)在平安性方面主要是用來(lái)保證操作人員的合法性、用戶所使用的控制機(jī)的合法性和數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)平安性3大部分。

2.1操作人員的合法性

使用控制機(jī)的用戶必須是經(jīng)過(guò)上級(jí)部門(mén)所注冊(cè)的用戶，而未經(jīng)注冊(cè)的用戶是不允許操作本系統(tǒng)的。為理解決用戶是否合法，系統(tǒng)采用了給經(jīng)過(guò)注冊(cè)的用戶發(fā)放一個(gè)USBKey，用戶在使用控制機(jī)之前，先在票控機(jī)上插入U(xiǎn)SBKey，然后輸入固定密碼和隨機(jī)密碼進(jìn)展登錄。通過(guò)這種方式可以防止非法人員使用控制機(jī)。

USBkye具有存儲(chǔ)容量大、數(shù)據(jù)保密性好、抗干擾(包括抗電磁干擾)才能強(qiáng)、存儲(chǔ)可靠、讀寫(xiě)設(shè)備簡(jiǎn)單、操作速度快、脫機(jī)工作才能強(qiáng)及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)嘆USBKey如今已經(jīng)成為離線電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主流技術(shù)，廣泛應(yīng)用于身份識(shí)別、支付工具、加密/解密、信息存儲(chǔ)。

2.2控制機(jī)的合法性

為了防止未經(jīng)認(rèn)證的控制機(jī)在系統(tǒng)中使用，給每一個(gè)控制機(jī)都鉛封了一個(gè)唯一的序列號(hào)，通過(guò)這種方式解決了在使用控制機(jī)時(shí)的不可抵賴性。

2.3數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程加密

數(shù)據(jù)由控制機(jī)到后臺(tái)管理系統(tǒng)的傳輸過(guò)程中，為了防止對(duì)數(shù)據(jù)的非法篡寫(xiě)和更改，對(duì)數(shù)據(jù)采用了加密處理。通常所使用的加密算法有RSA,DSA,MD5等數(shù)據(jù)加密算法等。

3基于控制機(jī)的票控機(jī)的實(shí)現(xiàn)

煤炭銷(xiāo)售票可以對(duì)煤炭的產(chǎn)運(yùn)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)展監(jiān)管，從而可以實(shí)現(xiàn)煤炭行業(yè)的安康可持續(xù)開(kāi)展。但是由于煤炭管理票據(jù)的繁多且沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各單位所采用的都是自身的票據(jù)體系，這樣在實(shí)際的工作中會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題。

(1)各部門(mén)數(shù)據(jù)的不統(tǒng)一，造成后期難以進(jìn)展統(tǒng)計(jì)。如過(guò)磅票和銷(xiāo)售票數(shù)據(jù)不一致，調(diào)運(yùn)單與銷(xiāo)售票數(shù)據(jù)不一致。

(2)礦端開(kāi)票手續(xù)復(fù)雜。在礦端需要開(kāi)具幾種不同的票，每種票都有專門(mén)的開(kāi)票流程、工具和紙張，這就造成了開(kāi)票的繁瑣。

(3)運(yùn)輸單位的查票手續(xù)復(fù)雜。煤炭運(yùn)輸單位在運(yùn)輸過(guò)程中經(jīng)過(guò)相關(guān)的檢查單位查票時(shí)所需要的票不同，造成手續(xù)復(fù)雜。

(4)所涉及的相關(guān)票據(jù)沒(méi)有參加防偽驗(yàn)證功能，造成在使用過(guò)程中大量的被復(fù)制偽造假票的問(wèn)題。

為了使煤炭銷(xiāo)售票管理標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化、可控化，從而可以堵住現(xiàn)有銷(xiāo)售票使用的破綻，進(jìn)而維護(hù)煤炭消費(fèi)、銷(xiāo)售和運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)的安康開(kāi)展。提出建立一套煤炭銷(xiāo)售票管理系統(tǒng)，其包括票控終端機(jī)、后臺(tái)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分發(fā)3大部分。通過(guò)信息化手段對(duì)煤炭銷(xiāo)售票工作的分發(fā)、領(lǐng)用、使用、回收、核銷(xiāo)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)展準(zhǔn)確、快速、高效的管理，變?nèi)斯な燮睘檐浖坝布燮?，通過(guò)內(nèi)部網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸解決票據(jù)流轉(zhuǎn)問(wèn)題;采用USBKey作為身份認(rèn)證從而防止人為舞弊現(xiàn)象的發(fā)生;通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)防止數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的信息泄露問(wèn)題;通過(guò)使用票控機(jī)及票上使用二維條碼防止假發(fā)票的產(chǎn)生。

控制機(jī)在經(jīng)過(guò)屢次的測(cè)試后已經(jīng)應(yīng)用于很多企業(yè)產(chǎn)品，其中票控機(jī)是其應(yīng)用的比較常用的地方。

在之前設(shè)計(jì)的控制機(jī)的根底上增加了票控機(jī)所需要的軟件和其所需要的相關(guān)的硬件，控制機(jī)提供了供二次開(kāi)發(fā)所需要的大量接口，所以很容易進(jìn)展二次開(kāi)發(fā)而不需要做更多的開(kāi)發(fā)接口的工作。

為了方便使用，在銷(xiāo)售票用戶聯(lián)上加印二維碼標(biāo)來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)編程，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

5系統(tǒng)測(cè)試

在之前設(shè)計(jì)的控制機(jī)的根底上增加了票控機(jī)所需要的軟件和其所需要的相關(guān)的硬件，控制機(jī)提供了供二次開(kāi)發(fā)所需要的大量接口，所以很容易進(jìn)展二次開(kāi)發(fā)而不需要做更多的開(kāi)發(fā)接口的工作。

為了方便使用，在銷(xiāo)售票用戶聯(lián)上加印二維碼標(biāo)簽。票控機(jī)可以通過(guò)輸入的銷(xiāo)售票號(hào)自動(dòng)生成唯一對(duì)應(yīng)的二維碼。運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)企業(yè)(帶有二維碼的銷(xiāo)售票進(jìn)展過(guò)關(guān)檢查。在基層查驗(yàn)回收單位(公路出省口管理站、焦炭集團(tuán)、糾察隊(duì)、省銷(xiāo)辦)，審核人員使用手持條碼掃描儀快速采集銷(xiāo)售票信息，假如基層查驗(yàn)回收單位事先獲得有效防偽碼編碼，就可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)票真?zhèn)?。采用手持掃描儀采集數(shù)據(jù)，方便快捷，可以保證回收數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確完好。假如基層查驗(yàn)回收單位具有聯(lián)網(wǎng)條件，那么可以直接將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上報(bào)到中心系統(tǒng)中去，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)比對(duì)，現(xiàn)場(chǎng)檢查票據(jù)真?zhèn)?。二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息。在代碼編制上使用假設(shè)干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來(lái)表示文字?jǐn)?shù)值信息，通過(guò)圖像輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)別以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理。二維碼可以在橫向和縱向兩個(gè)方位同時(shí)表達(dá)信息，因此能在很小的面積內(nèi)表達(dá)大量的信息。

4系統(tǒng)主要模塊的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求對(duì)控制機(jī)和票控機(jī)的根本功能和流程做了詳細(xì)的分析，本系統(tǒng)所采用的開(kāi)發(fā)環(huán)境是系統(tǒng)涉及的界面很多，限于篇幅，這里不一一列出。

5結(jié)論

本文在原有煤炭銷(xiāo)售