现今食堂刷卡机 消费机现有技术及其存在在的问题分析

现在校园一卡通系统使用得很广，也已经有很多厂家推出了自己的产品。

产品好不好只有用过的人才知道，这上面家家都说自己的产品好，还真没见过说自己不好的。
不过好不好从技术上还是很容易分辨的，下面是本人在消费机设计的一点心得，原文也是为了帮一位坛友分析他选购的消费机总出问题“不平帐”的根本原因，从新整理了一下

先从卡和设备的数据交换来说吧：
1.刷卡<---> 设备读到卡内余额
2.设备计算新余额，从卡片扣款 <---> 卡

在每次的交易过程中，其实都是消费机的读卡芯片和卡在做无线RF通讯，并且都是问答方式的，也就是说消费机告诉卡“我要扣款5元”，卡片处理扣款后，再应答给消费机说“我已经完成扣款了”。

在正常的交易过程中是不会出现问题的，但是非接触式IC卡的特点就是“刷卡”，很可能因为人员动作不规范，或者消费机本身读卡性能不稳定，造成在交易的某一步发生问题（就是说某一次无线RF通讯发生错误。）才造成了不扣款、0元卡或者0xFFFF的巨额卡。这说明这家产品不仅仅是在极限情况会出现上面的三种异常扣款情况，还有其他程序BUG造成扣款计算错误！

程序BUG造成的问题就不说了，那可以说是千奇百怪无法尽述，这里仅举几个简单的例子说说极限情况吧：

1. 假设是在交易的最后一步，卡已经扣款成功，并且向设备发送了“我已经完成扣款了”的应答，但是此时卡片已经被人拉出了感应区，这时设备上的读卡芯片会收不到这个应答，设备要如何处理呢？
2. 假设是在交易的倒数第二步出现问题，设备说“我要扣款5元”，但是此时卡片已经被人拉出了感应区，也就是卡片根本就没收到通知要扣款，设备又要如何处理呢？

另外，非接触式IC卡的能量来源是由读卡设备向卡发送的固定频率电磁波与卡内LC串联谐振产生的电荷，当卡正在消费机感应临界区进行读写操作时，突然离开感应区而没电了！这种情况消费机怎么处理？

其实在真实的交易过程中，消费机读卡芯片调用的任何一个命令，都需要和卡进行几次无线RF通讯，一个完整的交易流程下来，可能需要几十次无线RF通讯，而其中任何一个步骤出现问题都有可能造成异常，如何处理才是考验各个厂家的经验和技术，如果不考虑硬件设计水平的技术因素，这也是有经验的厂家为什么产品质量好的另一个根本原因！

以我们自己的设备为例，由于我们的设备读卡距离非常好，经过严格测试绝无“断层”，每台设备的一致性也很好，所以相对来说机器的感应区范围很大，这在硬件层面上就已经保证用户刷卡不易出错。

首先硬件的“体质”是非常重要的，因为很多厂家的产品读卡性能实在是不敢恭维，而且这种产品的比率还很大，基本占了市场上80%的份额。曾经我们的产品也一直希望突破更远的读卡距离，于是在各个途径寻找解决办法

M1卡读卡距离的调整是一个非常难的技术难题，调的远了有死机和断层的问题、调的近了读卡不理想。这个和芯片厂家NXP的设计有很大关系，做过EM卡读卡设备的应该很有体会，如果是EM卡，基本上不需要怎么调整外部参数，就可以达到20CM左右的距离，但是很可惜M1卡真的是太娇气了，PCB稍有变化，还是使用原来的参数就可能会造成读卡距离大变。

以上都是从硬件的角度 来谈这个问题，下面再从软件方面简单说几句吧。

虽然读卡距离问题解决后可以减少大部分的异常情况，但是这也不是绝对的，问题肯定还是会有，具体原因也就是上面描述的，刷卡时的每次交易，都是经过射频卡与设备的多次无线通讯，而当CPU正式开始处理读卡时，用户却已将卡拉出了感应区，这样同样会造成上面所说的异常情况。而且如果硬件开发人员技术水平不足，在系统中采用传统的阻塞式编程，将会大大的降低硬件的刷卡响应速度，这也是很多厂家的产品强制要求在提取数据或下载卡片时不能刷卡，或者此时键盘显示等都停止响应的根本原因。

举个最简单的例子，以前用过DOS操作系统的人都知道，DOS系统没有多任务的概念，程序是顺序执行的，因此效率非常低，程序运行起来经常有“卡卡”的感觉；而进入Windows操作系统以后，由于其基于多任务时间片设计机制，我们才可以边听音乐边写博客这样的“并行”感受。

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