物聯(lián)網(wǎng)RFID在鐵路領域的應用
     以北京、天津為中心的環(huán)渤海地區(qū)是我國經(jīng)濟發(fā)展最快、最具活力的地區(qū)之一, 京津兩地人員往來十分頻繁。京津鐵路沿途都是北京、天津的開發(fā)區(qū)或衛(wèi)星城, 客流非常大, 為方便旅客快速進出站, 為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務, 提升旅客的忠誠度, 按照鐵路部門的部署, 發(fā)行了京津城際列車 RFID 快通卡, 可實現(xiàn)旅客直接刷卡乘車。
物聯(lián)網(wǎng) RFID 在鐵路業(yè)的應用優(yōu)勢
1、支持城際鐵路公交化的發(fā)展趨勢,
     京津鐵路全長120公里, 沿途設北京南、亦莊、武清、天津這4個車站, 預留永樂站。京津城際列車最小行車間隔為5分鐘, 旅客基本上可隨到隨走, 已經(jīng)實現(xiàn)公交化運營, 但反復購票不僅耗費旅客時間, 也增加了車站的工作量。京津城際快通卡系統(tǒng)在借鑒其他交通領域 RFID 射頻卡成熟經(jīng)驗的基礎上, 適應中國鐵路的特點, 乘客在乘坐京津城列車時能享受到自動檢票系統(tǒng)、自動客運公里系統(tǒng)和列車調(diào)度系統(tǒng)等服務, RFID射頻卡已經(jīng)成為提高運營管理效率和水平的重要手段。
2. 支持一卡多用
    京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)的建設目標是實現(xiàn)快通卡的一卡多用, 多地使用, 建設城際鐵路電子支付平臺示范工程, 統(tǒng)一發(fā)卡, 統(tǒng)一清算。京津城際快通卡的系統(tǒng)設符合鐵道部有關 RFID技術規(guī)范和相關規(guī)定, 符合中國人民銀行金融集成電路卡應用規(guī)范及國家有關規(guī)定和標準, 統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一流程。以非接觸 RFID卡為支付手段, 一方面方便市民快速乘坐城際軌道交通, 促進窗口購票、自動售票機購票及商戶網(wǎng)點購物等領域消費; 另一方面該系統(tǒng)可實時準確計算和統(tǒng)計各鐵路局的營
運收付信息, 保障各級管理單位的利益, 提高工作效率和服務效率, 最終為宏觀調(diào)控及高鐵建設提供科學的決策支持及現(xiàn)代化的管理手段。
2、 物聯(lián)網(wǎng)RFID 在城際鐵路領域的應用實例
1. 京津城際鐵路快通卡系統(tǒng)總體結構
京津城際鐵路的快通卡總體項目的實施內(nèi)容如下。

(1)開發(fā)并部署具備基本管理功能的快通卡系統(tǒng)軟件, 實現(xiàn)發(fā)卡、售卡、充值、換卡和退卡等業(yè)務的賬戶管理功能。
(2)在京津城際各站設立快通卡服務窗口, 為旅客提供售卡、充值、換卡和退卡等客戶服務。
(3)改造京津城際各站自動檢票系統(tǒng)。在指定自動檢票機上加裝非接觸式快通卡處理模塊, 支持旅客到檢票機上刷卡檢票, 并升級改造自動檢票系統(tǒng)軟件, 實現(xiàn)快通卡檢票存根的采集和傳遞。
(4)完善客票系統(tǒng), 實現(xiàn)快通卡檢票存根的采集并匯總到路局客票中心, 在各站查詢中心完成客運收入的數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
2. 系統(tǒng)的業(yè)務流程

(1)快通卡系統(tǒng)統(tǒng)一對 RFID 射頻卡初始化, 在快通卡內(nèi)寫入基礎信息, 并在卡面上打印卡號, 同時在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中建立卡賬戶, 完成發(fā)卡;
(2)快通卡服務窗口為旅客提供購卡、充值、換卡和退卡等服務;
(3)旅客持卡在自動檢票機上刷卡檢票, 系統(tǒng)可記錄進出站檢票存根;
(4)自動檢票系統(tǒng)實時采集快通卡檢票存根;
(5)自動檢票系統(tǒng)將快通卡存根自動上傳客票系統(tǒng);
(6)客票系統(tǒng)完成快通卡存根的匯總;
(7)快通卡系統(tǒng)接收從客票系統(tǒng)傳過來的檢票存根, 驗證數(shù)據(jù)的合法性, 以確認交易數(shù)據(jù)沒有被篡改和丟失, 若通過驗證, 再進行清算處理, 完成賬戶管理和統(tǒng)計。
3. 快通卡選型
    京津城際鐵路快通卡的應用主要是電子錢包消費, 通過卡片安全性、擴展性和使用便捷性等多方面綜合比較, 決定采用非接觸式RFID射頻卡。卡的參數(shù)指標如下。
(1)符合 ISO/IEC14443非接觸式智能卡標準;
(2)8位CPU內(nèi)核、14 KB ROM 存儲器、8KB EEPROM 存儲器, 具有硬件 DES/TDES 加密解密處理器;
(3)支持多應用防火墻, 支持內(nèi)外部雙向認證, 符合 ISO/IEC14443 中描述的防沖突標準, 支持防插拔處理和數(shù)據(jù)斷電保護機制;
(4)工作頻率為13. 56MHz, 最大106k/s通信速率, 讀寫距離0~10cm;
(5)交易為標準PBOC電子錢包交易, 交易時間《80ms, 保存時間最短10年;
(6)擦寫次數(shù)至少10萬次;
(7)工作溫度的范圍為-25°℃~+70°℃
4. 自動檢票系統(tǒng)改造
    為了滿足京津城際鐵路快通卡的使用, 京津城際自動檢票系統(tǒng)需要進行改造, 實現(xiàn)快通卡刷卡檢票與快通卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換等功能。
(1)自動檢票機硬件的改造。
     通過對自動檢票機硬件進行改造, 可實現(xiàn)快通卡刷卡檢票。改造方法是在自動檢票機內(nèi)增加一個獨立的快通卡處理模塊, 負責完成快通卡檢票交易流程?？焱ㄌ幚砟K根據(jù)指令完成卡片交易流程, 并將結果返回自動檢票機。
(2)檢票及計費規(guī)則改造。
    檢票及計費規(guī)則支持根據(jù)系統(tǒng)設定的參數(shù)進行進站刷卡和檢票人數(shù)的控制。旅客進站刷卡檢時, 默認乘坐當前正在檢票的、開車時間最近的城際列車。刷卡進站時, 確認卡是否有效, 并錄進站檢票存根; 刷卡出站時, 按進出區(qū)域計算票價, 扣款及記錄出站檢票存根。
5. 對刷卡檢票非正常情況的處理
(1)從進閘口出站。
    系統(tǒng)設置時間控制、默認扣款站、扣款方式(單程或往返)和計費方式(免費或站臺票)等數(shù)。出站閘機判斷進出站檢票時間間隔, 如超過時間控制參數(shù), 按默認扣款站、扣款方式的參設定值進行扣款, 否則免費(清除當次入閘記錄)或按站臺票扣款。
(2)非進閘站出站。
    系統(tǒng)設置時間控制、默認扣款站、扣款方式(單程或往返)等參數(shù)。出站閘機判斷進出站檢票間隔, 若超過時間控制參數(shù), 按默認扣款站、扣款方式參數(shù)設定值進行扣款。

(3)出站未刷卡。
    快通卡在進站時已鎖定, 無法進行任何消費, 旅客需要到快通卡服務窗口解鎖, 并按快通卡內(nèi)乘車預扣的金額進行扣款。
(4)刷卡后未通過自動檢票機。
    旅客再次刷卡時, 若在系統(tǒng)設定時間內(nèi), 自動檢票機提示重復刷卡, 可通過人工通道進出站。
(5)因鐵路責任取消乘車。
    通過專門通道進出站, 并到快通卡服務窗口清除當次人閘記錄。
(6)出站閘機故障無法刷卡。
    旅客到快通卡服務窗口辦理卡解鎖, 并按乘車票價進行扣款。
6. 系統(tǒng)實施效果
    京津城際鐵路快通卡項目采用了同方股份有限公司自主研發(fā)的非接觸 RFID 射頻卡、讀寫設備、嵌人式模塊和 RFID 射頻卡管理清算系統(tǒng), 該系統(tǒng)適應中國鐵路的特點, 具有自主知識產(chǎn)權。京津城際鐵路快通卡項目使用初期發(fā)卡量已突破5萬張, 具有儲值、支付等功能, 同時支持聯(lián)機充值和脫機消費, 并且具有很好的安全性。京津城際鐵路快通卡項目可以為旅客提供更加便捷、高效、舒適的服務, 提升了旅客的忠誠度, 提高了鐵路運營效率和管理水平, 已經(jīng)成為高速鐵路公交化的典范, 高速鐵路從此進入刷卡乘車時代。