一、前言

　　随着社会的发展，消费者消费理念的不断提升，餐饮、娱乐、会所、体育馆、保健、洗浴中心等场所如雨后春笋兴起，同时加巨了市场的竞争，也促使一些商家对自身管理的要求也在不断的提高和创新，这就使得越来越多的商家在不断地探索和寻找各种方式来抢占市场。

　　“吸引一个新客户所耗费的成本大约相当于保持一个现有客户的5倍。” - 摘自《营销管理》第9版 [美] 菲利普 考特勒，于是会员这个概念在各大商业领域开始抬头。

　　会员制客户管理模式，是商家为了维系与客户的长期交易关系，而发展出的一种较为成功的关系营销模式。会员卡是这种营销模式的载体，它能将商家与顾客的关系牢牢锁定，能为商家稳固大量的老顾客。

　　在众多种类的会员卡中，非接触IC卡是今年才兴起的一种新技术，是RFID技术在自动识别和自动化管理领域得到广泛应用的一个典型领域。相比其它种类的会员卡，采用非接触IC卡的消费管理系统会给商家带来一个全新、时尚的经营模式和企业形象!在这竞争激烈的市场经济环境下，高效率的管理模式和时尚新潮的消费方式，将为企业带来无限商机……

　　但在最近的几年的会员IC卡系统的应用中，往往就出现了需方原来实施的所谓“一卡通”系统可能采用一家的收费系统，又采用了另一家的门禁系统。而且这些不同的系统软件风格和管理模式都不相同，没有办法实现真正意义上的一卡通用。

　　本系统的目的就是要在满足客户实时、快捷、个性化的服务需求的前提下，用性能稳定的先进的硬件产品和统一的、模块化的管理软件，根据需方的实际需求作个性化修改和开发，在停车、门禁、消费、储物等各个环节实现真正的一卡通用和统一管理。

　　二、系统概述

　　本系统是一个以超高频RFID和高频Mifare技术复合的双频感应IC卡和手持式IC卡POS机为核心，以计算机和网络通讯为基础的会员一卡通管理系统。本系统采用双频非接触IC 卡作为每一个会员的身份识别特征，在球场的各个场所部署了固定式远距离IC卡停车门禁控制系统和手持式IC卡POS 机，会员经过各个场所的刷卡记录都通过无线或局域网发送到中央管理中心后台数据库进行集中处理。

　　系统采双频用非接触IC卡，其优势在于：

　　★ 智能控制

　　感应式IC卡系统采用权限管理、智能控制的方式，实现了现代企业管理的目的。对于各个读写器，只要给予下载相应的权限，则每一类卡就呈现出不同的级别和功能，实现了持卡人相对应的各类权限和对持卡人权限的管理。

　　★ 树立全新的企业管理形象

　　现代化的高科技产品的使用，一定会使企业管理形象和知名度得到很大的提高。采用感应式IC卡管理系统，无论从产品的造型方面，还是自动控制系统所具有的先进性及管理的科学性，都将给企业管理树立起良好的形象，使企业管理成为科学管理的楷模。

　　★ 防伪性高

　　因为IC卡保密性极高，每张卡均有世界唯一的ID号，它的加密功能一般电脑花上十年的时间也解开不了，所以无法仿造，也无法篡改，安全性高。

　　★ 远距离识别，使用方便

　　本系统采用的IC卡，为无源的双频复合IC卡，在停车场、出入门禁等场合配合超高频远距离读写器，可实现8-10米的远距离识别，即使在车内，也可实现不停车自动开门通过，免刷卡动作，感应速度快，使用非常方便，彰显顾客尊贵身份。

　　IC卡全部密封，不用磁头读写，不存在磨损磁头或受干扰，或因磁头积尘而失效等现象，而且防尘，防水，防污，在多尘，潮湿等恶劣环境也可正常使用。

　　2.1 系统架构

　　为了满足系统的目前需求，本系统采用集中控制、统一管理的结构。系统的硬件架构如下图所示:

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　　在本系统中，为了满足各种信息的实时传达与采集的需求，所涉及的的通信方式主要有如下几种：

　　1、TCP/IP网络通信(有线网络通信)

　　2、GPRS网络通信(无线远程通信)

　　3、RS-232通信(数据采集终端设备与PC近距离有线通信)

　　2.2 系统运行

　　1)会员信息和会员卡管理：

　　由专门的会员登记中心(发卡部门)统一对会员信息纪录在后台数据库，并对每个会员通过发卡机(本方案使用孚恩公司的FN HFD1008读写器)进行发卡注册，将卡唯一ID号和与每个会员的档案：姓名 编号、联系方式等信息一一关联，并在IC卡中存储会员储值金额，同时针对会员每次消费金额做登记，以后只要刷卡，会员相关档案就立即呈现。

　　当会员退会或其它原因需要注销卡时，也有发卡机构进行卡注销操作。卡挂失、更换卡等操作都可以在发卡机构利用发卡机进行操作。

　　2)数据采集：

　　会员每次踏进或走出会馆的大门或驱车经过球场大门，就可以远距离实时采集会员的IC卡身份信息，拦车器或自动门会自动打开; 会员的每一项服务和消费都可通过刷卡进行记录。所有记录的信息都通过手持POS机或工作站实时同步到中央服务器。

　　3)消费数据上传下载：

　　本系统采用GPRS无线传输、TCP/IP有线传输等数据传输方式将所有终端设备连成网络，各设备实时在线并可即时交互数据，与中央管理服务器保持同步。

　　4)后台管理软件：

　　后台管理软件可对会员进行会员信息管理、服务流程管理、消费信息查询、统计、分析和生成报表等。

　　三、会员管理系统硬件选型

　　本系统所用硬件包含远距离读卡器、手持POS机、发卡机等;所采用会员卡为非接触IC 卡，它们为本系统的功能实现提供的核心技术保障。

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　　3.1无源非接触IC卡和超高频远距离签到机

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　　本方案采用当前最先进的无源RFID远距离非接触式IC卡，具有识别率高、识别距离远、可反复读写等特点。非接触式IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路，它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触一难题，是电子器件领域的一大突破。与接触式IC卡相比较，非接触式具有以下优点：

　　可靠性高

　　非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

　　操作方便、快速

　　由于非接触通讯，读写器在10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写，即可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。

　　防冲突

　　非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。

　　加密性能好

　　非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已序列号固化，不可再更改。非接触式与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。由于射频卡具有以上无可比拟的优点，所以它也适用于电子钱包，公路自动收费系统和公共汽车自动售票系统等。

　　可印刷精美图案和会员彩照

　　根据会议特点，卡设计为人像证卡、射频 IC卡二合一卡，卡基材料选用PVC材料，美观、大方、耐用。卡基印刷精美的纪念性或标志性图案正面通过证卡打印机打印与会者照片、性别、姓名、职务等信息。背面可印刷该卡使用规则及注意事项。

　　更优性能价格比

　　超高频远距离签到机

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　　与上述无源RFID非接触IC卡配套的远距离读卡器为孚恩公司的FN UHFD2181远距离通无障碍RFID签到机，该设备结合先进的远距离RFID识别技术，能够在会员通过签到通道时自动识别该会员身份，并自动发送信号给拦车控制器，控制拦车杆的自动放行;在场馆接待厅等地方的入口处，也可安装该读卡器，从而实现会员出入全面管理，大屏显示会员信息等体贴服务。

　　3.2 有源感应卡和远距离签到机

　　有源感应卡：

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　　产品特点：

　　远距离(2～50M)自动识别，可软件控制;

　　大于200枚/秒的防冲突性能;

　　基于HDLC的时分多址和同步通信机制;

　　独特的纳瓦级超低功耗设计;

　　2-3年使用寿命。

　　物理特性：

　　外壳材料：高温改性ABS塑料;

　　外型：方型，86mm×54mm×6mm;

　　重量：30克;

　　颜色：乳白色;

　　防护等级：IP34;

　　安装位置：随身携带;

　　安装方式：拉环悬挂;

　　电气特性：

　　信号调制方式：GFSK;

　　工作频率：2.45GHz;

　　接收灵敏度：-80dbm~90dbm;

　　空中接口：符合ISO18000-4规范;

　　静态电流：小于100nA;

　　工作电流：小于2mA;

　　使用寿命：大于2-3年;

　　有源远距离签到机：

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　　产品特点：

　　支持RS232/485/维根方式与上位机通讯;

　　Detector加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解;

　　先进的i-Detector防碰撞技术，最大支持625个/秒的防冲突特性;

　　作用距离可控，最大支持128级功率控制;

　　支持联机和脱机两种工作模式，具有内部RTC，带6个本地I/O接口;

　　具备本地存储单元， 512K字节存储容量;

　　抗干扰和防雷设计;

　　防护等级：IP54，IP65;

　　工作频率：2.45GHz;

　　最大输出功率：8dbm;

　　微波通讯距离：2～100米;

　　微波通讯检错：CRC32循环冗余校验;

　　接收灵敏度：-80dbm~90dbm;

　　空中接口：符合ISO18000-4规范。

　　电气特性：

　　工作电压：+9 - +12V DC;

　　工作电流：小于20mA;

　　可靠性：MTBF≥70000小时;

　　工作寿命：大于15年。

　　3.3 专用手持POS机

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　　本系统采用浩斌公司生产的FN M0828手持POS机，用于会员消费身份的确认和会员消费记录储存，小票打印，最后还要完成数据的存储和上传下载。

　　本POS机可对符合 ISO/IEC14443标准的Mifare 1智能卡进行数据的读写操作并显示提示信息，实现会员积分管理和小额刷卡消费;具有防冲撞功能，可同时对多个数据块进行读写操作。 POS 机内置 FLASH 存储器，能够脱机操作，脱机运行支持记录 5000 条以上，确保在计算机故障和网络故障时仍能工作，同时节省网络资源。与国内同类产品相比，该产品具有以下特点：

　　产品技术参数：

　　微处理器 32位ARM7超级CPU

　　存储器 Flash Memory：16Mbit(可扩充至32Mbit 或64Mbit)，DRAM：16Mbit

　　显示屏 2.8寸 TFT彩屏，320*240 dot

　　按键 20键

　　通讯接口 1个外置USB口，支持标准RS-232串行通讯协议

　　无线通讯 支持GPRS无线通讯

　　打印机 58mm宽度热敏打印，进口机芯

　　RFID工作频率 13.56MHz

　　RFID 标准 ISO 14443A, Mifare 1

　　磁卡读卡器 内置磁卡读卡器，支持高亢磁卡，可读2～3轨道

　　电池系统 3300mAh锂电池;主板同时装配有备用钮扣电池用于保存时钟

　　软件接口 提供二次开发平台(C语言)，支持MiniGUI图形编程

　　蜂鸣器 有

　　3.4 USB桌面式发卡器

　　本系统采用孚恩公司生产的UR5002台式发卡机，用于会员身份信息的录入和会员IC卡充值等功能。

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　　功能特点

　　- 工作频率：13.56MHz

　　- 阅读距离：4～6cm

　　- 电子标签标准：ISO14443(Philips的Mifare one、复旦的FM11RF08等)

　　- 对电子标签多个数据块的内容进行读、写、加密操作

　　- 具有防冲撞读写功能，最多可检测10张电子标签

　　3.5 IC卡储物柜(柜锁)

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　　柜锁：

　　产品详细介绍：

　　非接触式感应卡门锁 是比较时尚高档的智能卡门锁.Innovate感应卡门锁 采用美国TEMIC?公司的感应卡(非接触卡)或荷兰PHILIPS?公司Mifare1?感应卡(非接触卡)作为匙卡，卡片具可读写功能和加密性好等优点，可实现单机运行也可联网运行。Innovate感应卡门锁 采用高性能原装美国集成带自检功能电路，带信息自动纠错、先进电池波感应抗干扰技术，静态电流只有12uA超低功耗运行，正常使用4节电池可连续使用一年，技术处行业领先水平。

　　规格参数：

　　卡片类型：美国TEMIC?公司的感应卡(非接触卡)，或荷兰PHILIPS?公司的Mifare1?感应卡(非接触卡)。

　　电 源：DC 6V, 4节5#(AA)电池。

　　欠压指示：当CPU工作电压低于4.5V时有低压报警提示，此时还能开门100次左右。

　　开门时间：按动把手后开门，开门后自动上锁;若插卡后没有开门则7秒钟自动上锁。

　　静态功耗：12uA。

　　动态功耗：200mA。

　　应急开启：不受任何控制，即使方舌反锁，也能打开。

　　接口功能：提供动态链接库,可与国内外任何酒店管理系统接合，以实现酒店信息资源共享。

　　IC卡储物柜：

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　　整个系统由计算机系统、读头 (包括IC读卡器)、储物柜控制器、电锁、柜体构成。由计算机、读头、储物柜控制器构成两级主从分布式控制系统。 本系统的最大特点是采用了主从分布式联网系统，有效的利用各级控制器的资源，简化了系统结构，分散了系统控制功能，大大提高了系统的运行稳定性和可靠性。 由于采用了非接触式IC卡(Mifare 1感应 IC 卡)作为存取物凭证，因此，本系统具有非常强大的扩展功能。即很容易进行系统扩展，构成一卡通系统，使得消费者手持一张IC卡，就可存取物件、娱乐消费，大大的方便了消费者，也提高了经营者的服务效率和经济效益。产品特色：防雷击设计(10KV500A反应速度1-10纳秒)适应市电电压波动(开关电源设计，输入范围AC180V—250V)杜绝死机(多级看门狗电路设计)数据、时钟永不丢失(采用美国原装内置电池芯片)硬件设计高度集成，结构更简单，故障更少(后备电源主机一体设计等)附加功能强大(报警、巡更等)软件设计完善，千锤百炼，满足各种需求

　　四、系统软件设计

　　4.1 系统软件构成

　　本系统软件应包含以下几部分功能模块：

　　1)基础数据管理

　　a)员工信息管理

　　b)安全信息管理

　　c)客户基础信息管理

　　d)费用项目定义

　　2)卡信息管理

　　a)卡初始化

　　b)卡发行

　　c)卡回收

　　d)卡挂失

　　3)消费管理

　　a)现金消费管理

　　b)储值卡消费管理

　　c)打折卡消费管理

　　d)结算管理

　　4)数据分析与报表