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文檔簡介
智能POS硬件設(shè)計
目錄功能清單硬件電路結(jié)構(gòu)安全方案設(shè)計結(jié)構(gòu)堆疊無線性能指標音頻輸入和輸出視頻輸入和輸出三卡設(shè)計打印設(shè)計低功耗設(shè)計充電底座—附加總結(jié)1、功能清單智能POS常用功能清單模塊功能方案實現(xiàn)安全模塊外設(shè)IC卡讀卡接觸式IC卡閱讀器用來接收用戶IC卡插入并與IC進行命令數(shù)據(jù)傳輸通信,至少支持1個卡槽,符合ISO78161-3規(guī)范,支持1-5MHZ時鐘頻率,支持1.8/3/5V工作電壓,終端卡槽位置有明顯的標記提示插卡,壽命要求10W次以上;磁條卡讀卡磁條卡閱讀器應(yīng)該能準確閱讀磁道信息,并至少同時讀取磁條卡的二三磁道數(shù)據(jù),雙卡方向可以采用單向和雙向刷卡。刷卡速度支持10-100CM/S非接卡讀卡非接IC卡閱讀器支持至少1個費解讀卡去,符合ISO14443規(guī)范,QPBOC規(guī)范。對于非接IC卡讀寫器的智能銷售點終端,應(yīng)該具備指示燈和蜂鳴器,讀卡距離至少0-2CM;熱敏打印熱敏打印機可現(xiàn)實ASCII字符或漢子符合GB5007.1、GB5199、GB13000.1、GB18030和GB2312的要求,打印機要求具備過熱保護功能。國密內(nèi)置國密芯片或者安全CPU實現(xiàn)國密加解密PSAM卡可用于產(chǎn)品安全控制,符合《中國人民銀行PSAM卡規(guī)范》,通常支持2個PSAM卡智能模塊外設(shè)顯示5-6寸液晶屏,帶電容觸摸功能。智能POS的密碼輸入由觸摸屏完成,因此液晶屏和觸摸屏的排線需要被保護,連接器要求放置在核心保護區(qū)內(nèi)。二維碼掃描前置/后置攝像頭,支持快速掃碼,需要集成快速掃碼算法。音頻輸入輸出需要支持音頻錄音、音頻放音的功能,且音量可調(diào)節(jié),智能POS終端支持有語音提示;存儲擴展內(nèi)置TF卡,最大支持32GB可擴展射頻無線智能模塊帶4G全網(wǎng)通通信,支持GSM/WCDMA/CDMA/EVDO/TD-CDMA/TDD-LTE/FDD-LTEWiFi支持單模2.4G,支持802.11b/g/n協(xié)議中至少一種協(xié)議BT支持BT4.1GPS支持GPS定位USB通信接口支持USB2.0以上標準協(xié)議系統(tǒng)升級下載OTA升級,強刷升級(限開發(fā)時使用)電源管理使用單節(jié)4.2V鋰電池供電,充電電流設(shè)置為1.2A;2、硬件電路結(jié)構(gòu)3、安全方案設(shè)計1、面殼需要防拆;--智能POS無物理鍵盤,面殼至少要求有2路獨立的防攻擊設(shè)計;2、底殼需要防拆;--底殼至少有兩路獨立的防拆措施;并且底殼觸點的位置,不能被從電池蓋下面,螺絲孔位置,標貼下面被攻擊。3、液晶屏防拆;--防止被從正面掀起攻擊,易撕銀漿膜的使用,被PCI實驗室所認可。4、IC卡防攻擊;--IC卡槽位置明顯,任何被植入BUG和被攻擊替換的操作,能夠被從正面明顯的覺察到;5、磁條卡防攻擊;--機密磁頭和非加密磁頭并無限制,磁頭不能被替換,不能被植入另外一個磁頭的空間;6、主板安全核心區(qū);--由多種保護途徑提供安全保護,至少兩種獨立的保護措施,一路被攻擊后任然能保持安全保護的區(qū)域,傳統(tǒng)意義的保護區(qū)是被墻板和蓋板,主板繞線等周圍環(huán)繞形成一個立體的保護空間的區(qū)域。3、安全方案設(shè)計--拓撲圖4、結(jié)構(gòu)堆疊1、三路觸點與面殼形成防拆空間;2、斑馬條與面殼易撕銀漿膜形成第二種安全措施,防拆;3、核心板側(cè)墻板,保護敏感信號,防止被從側(cè)面攻擊;4、主板上有兩層繞線保護,與防拆面殼之間形成4MM厚的安全空間,稱之為核心安全區(qū);5、IC卡,非接卡,安全芯片,液晶屏都至于核心區(qū)中間位置,使之不易受到攻擊;4、結(jié)構(gòu)堆疊1、面殼模組至少包含兩路獨立的安全保護措施,其中一路被攻擊之后,另外一路能獨立提供安全保護。2、N3面殼如右圖所示,包含三個觸點開關(guān),分別位于不同的觸發(fā)控制通道,形成一個三角形;3、易撕銀漿膜用于保護液晶面殼不被掀起,同時防止面殼與主板之間被拆機。4、液晶屏排線,添加MESH線,方式排線被拆除和被打磨攻擊。4、結(jié)構(gòu)堆疊1、底殼至少包含兩路獨立安全保護措施,任何一路被攻擊突破,另外一路任然要能完好提供保護作用;2、N3底殼包含三路觸點開關(guān),形成三角形形狀;3、觸點開關(guān)不能被從電池倉的位置、螺絲孔的位置、后標標貼的位置被攻擊;4、敏感信號,不能走在主板與底殼之間,觸點攻擊難度比較低,不能夠暴露;5、無線性能指標—4G全網(wǎng)通4G全網(wǎng)通,支持頻段如下:MODEBANDRXSensitivity(dbm)TXPower(dbm)GSM850/900-109321800/1900-10829CDMABC0-10924WCDMAB1-11024B2-11024B5-11024B8-11024TD-CDMAB34-11124B39-11024FDD-LTEB1-9823B2-9723B3-9923B5-9923B8-9923TDD-LTEB38-9623B39-9623B40-9623B41-96235、無線性能指標—WIFI/BT
模塊支持單頻2.4GHZ無線通信,WiFi支持802.11b/g/n制式;藍牙支持BT4.1;
功率靈敏度如下:
MODERateRXSensitivity(dbm)TXPower(dbm)802.11b1M
1711M-8917802.11g6M
1654M-7413802.11nMCS0
15MCS7-7112BTBR-9110EDR-8595、無線性能指標—GNSS
全球定位系統(tǒng);
捕獲靈敏度-146dbm;追蹤靈敏度-158dbm;冷啟動30S,熱啟動2S;
整機無線性能的表現(xiàn),主要在兩方面,1、天線設(shè)計
主要依賴于天線廠對天線調(diào)試的效果;
天線的放置位置;
饋線的走線2、環(huán)境干擾設(shè)計
對干擾源的屏蔽;對干擾干擾源濾波設(shè)計;干擾源接地設(shè)計。MODEFrqUNITGPS1575.42+/-1.023MHZGLONASS1597.5-1605.8MHZBEIDOU1561.098+/-2.046MHZ5、無線性能指標—天線調(diào)試
整機無線的性能好壞,取決于三個條件:1、模塊本身的傳導(dǎo)數(shù)據(jù)要求達標,且不同批次的性能數(shù)據(jù)一致性要能達到要求,不能出現(xiàn)批次間的差異較大;2、環(huán)境抗干擾設(shè)計;主要表現(xiàn)為對干擾源的屏蔽措施是否設(shè)計合理源的濾波設(shè)計是否合理,對干擾源接地處理;3、天線設(shè)計;主要依賴于天線廠對天線調(diào)試的效果,天線放置的位置,饋線的走線方式;要求天線的安裝有參考位置,天線饋線的布線位置統(tǒng)一,且不能被結(jié)構(gòu)件擠壓。6、視頻輸入和輸出1、視頻輸入;
硬件設(shè)計為前置攝像頭和后置攝像頭。前置攝像頭支持200W像素攝像頭,接口為1LANEMIPI接口;后置攝像頭最大支持800W像素攝像頭,可支持變焦,接口為2LANEMIPI接口;
前后攝像頭的功能配置主要用來二維碼掃描,利用紐特杰解密算法,實現(xiàn)快速二維碼掃描;2、視頻輸出;
硬件設(shè)計為LCD顯示,智能核心模塊最大支持720P分辨率的TFT液晶顯示,顯示接口為4LANEMIPI接口,可配置為1LANE,2LANE,4LANE接口,根據(jù)液晶屏的規(guī)格要求軟件設(shè)置。
與LCD配合使用的交互輸入外設(shè)為CTP,可支持多點觸控,通信接口為I2C接口,配合LCD尺寸和分辨率,可支持多家供應(yīng)商的TP,軟件需做兼容設(shè)計。7、音頻輸入和輸出1、音頻輸入
音頻輸入表現(xiàn)為MIC輸入,可用來錄音輸入,由于POS機不支持通話功能,MIC輸入在POS上的具體應(yīng)用未知;2、音頻輸出
音頻輸出,內(nèi)置喇叭輸入電路,和蜂鳴器輸出電路,內(nèi)置8歐1W喇叭,頻率響應(yīng)范圍50HZ-20KHZ,支持音頻播放,主要功能為語音提示,直接有核心模塊的PMU內(nèi)置的CODEC輸出語音信號。
蜂鳴器電路主要用來提示非接刷卡音頻提示,功能可以有喇叭模擬實現(xiàn),部分機型已經(jīng)省去蜂鳴器電路。8、三卡設(shè)計—IC卡IC卡8、三卡設(shè)計—非接IC卡
具備非接IC卡讀卡功能,與非接IC卡進行數(shù)據(jù)交互,其中不可編程的非接IC卡讀卡器符合JR/T0025.11,可編程非接IC卡讀卡額Q/CUP047.1,個人支付終端卡具距離至少0-2CM;
對于具備非接讀卡的設(shè)備,需要具備蜂鳴器和LED指示燈,8、三卡設(shè)計—磁條卡
磁條卡讀卡器的設(shè)計要求:
可以使用加密磁頭,也可以使用非9、熱敏打印機
同傳統(tǒng)POS一樣,智能POS也具備熱敏打印機,打印漢子符合國標GB18030,字符符合國標GB5199或者GB5007.1的要求。無故障打印大于50000張;
打印速度16行/S,熱敏紙寬度57MM;
熱敏打印設(shè)計具有溫度過熱保護功能,當采集到溫度超過設(shè)定值范圍時,提示溫度超標,并終止打印動作;
10、低功耗設(shè)計
智能POS使用單節(jié)3.7V鋰電池供電,充電電壓為4.2V,外部電源適配器電流為2A;設(shè)置充電電流為1.2A,大約4個小時充滿電;1、工作模式
工作待機模式工作電流為250-300mA之間;
打印瞬間最大電流為6A;2、睡眠模式
休眠模式下,電流為10mA;3、關(guān)機模式
關(guān)機模式,室溫環(huán)境下電流為25uA;11、充電底座1、多功能充電底座
帶功能擴展的充電底座,智能POS主機的USBhost經(jīng)過充電底座的USB
HUB電路,擴展出多路USB接口,擴展外設(shè);
主機作為host時接收外部電源適配器充電,當主機放入充電底座,USBID狀態(tài)顯示為主機,此時主機優(yōu)先判斷外部電源是否存在,若此時存在外部電源,則打開PMU充電管理功能,設(shè)置為主機充電,當采集到外部無電源輸入,此時主機通過USB接口對外部供電;當USBID顯示為從機device功能,此時只接受外部充電;2、掃碼底座
掃碼充電底座,利用底座5V輸入電源,對主機充電,通過鏡片反射原理,將外部的二維/一維碼信息輸入到掃碼攝像頭,實現(xiàn)掃碼充電底座功能。
掃碼充電底座可以只完成掃碼的功能;12、設(shè)計總結(jié)1、智能POS設(shè)計之AP端所管理的視頻輸入輸出,含掃碼執(zhí)行效率,音頻輸入輸出,無線功能穩(wěn)定性,電源輸入和輸出(電源效率)。2、智能POS設(shè)計之SP端所管理的三卡和打印功能,關(guān)注非接兼容性,刷卡成功率,IC卡兼容性和讀卡成功率;
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