物联网RFID在铁路领域的应用
     以北京、天津为中心的环渤海地区是我国经济发展最快、最具活力的地区之一, 京津两地人员往来十分频繁。京津铁路沿途都是北京、天津的开发区或卫星城, 客流非常大, 为方便旅客快速进出站, 为旅客提供更加便捷、高效、舒适的服务, 提升旅客的忠诚度, 按照铁路部门的部署, 发行了京津城际列车 RFID 快通卡, 可实现旅客直接刷卡乘车。
物联网 RFID 在铁路业的应用优势
1、支持城际铁路公交化的发展趋势,
     京津铁路全长120公里, 沿途设北京南、亦庄、武清、天津这4个车站, 预留永乐站。京津城际列车最小行车间隔为5分钟, 旅客基本上可随到随走, 已经实现公交化运营, 但反复购票不仅耗费旅客时间, 也增加了车站的工作量。京津城际快通卡系统在借鉴其他交通领域 RFID 射频卡成熟经验的基础上, 适应中国铁路的特点, 乘客在乘坐京津城列车时能享受到自动检票系统、自动客运公里系统和列车调度系统等服务, RFID射频卡已经成为提高运营管理效率和水平的重要手段。
2. 支持一卡多用
    京津城际铁路快通卡系统的建设目标是实现快通卡的一卡多用, 多地使用, 建设城际铁路电子支付平台示范工程, 统一发卡, 统一清算。京津城际快通卡的系统设符合铁道部有关 RFID技术规范和相关规定, 符合中国人民银行金融集成电路卡应用规范及国家有关规定和标准, 统一平台、统一标准、统一流程。以非接触 RFID卡为支付手段, 一方面方便市民快速乘坐城际轨道交通, 促进窗口购票、自动售票机购票及商户网点购物等领域消费; 另一方面该系统可实时准确计算和统计各铁路局的营
运收付信息, 保障各级管理单位的利益, 提高工作效率和服务效率, 最终为宏观调控及高铁建设提供科学的决策支持及现代化的管理手段。
2、 物联网RFID 在城际铁路领域的应用实例
1. 京津城际铁路快通卡系统总体结构
京津城际铁路的快通卡总体项目的实施内容如下。

(1)开发并部署具备基本管理功能的快通卡系统软件, 实现发卡、售卡、充值、换卡和退卡等业务的账户管理功能。
(2)在京津城际各站设立快通卡服务窗口, 为旅客提供售卡、充值、换卡和退卡等客户服务。
(3)改造京津城际各站自动检票系统。在指定自动检票机上加装非接触式快通卡处理模块, 支持旅客到检票机上刷卡检票, 并升级改造自动检票系统软件, 实现快通卡检票存根的采集和传递。
(4)完善客票系统, 实现快通卡检票存根的采集并汇总到路局客票中心, 在各站查询中心完成客运收入的数据统计。
2. 系统的业务流程

(1)快通卡系统统一对 RFID 射频卡初始化, 在快通卡内写入基础信息, 并在卡面上打印卡号, 同时在系统数据库中建立卡账户, 完成发卡;
(2)快通卡服务窗口为旅客提供购卡、充值、换卡和退卡等服务;
(3)旅客持卡在自动检票机上刷卡检票, 系统可记录进出站检票存根;
(4)自动检票系统实时采集快通卡检票存根;
(5)自动检票系统将快通卡存根自动上传客票系统;
(6)客票系统完成快通卡存根的汇总;
(7)快通卡系统接收从客票系统传过来的检票存根, 验证数据的合法性, 以确认交易数据没有被篡改和丢失, 若通过验证, 再进行清算处理, 完成账户管理和统计。
3. 快通卡选型
    京津城际铁路快通卡的应用主要是电子钱包消费, 通过卡片安全性、扩展性和使用便捷性等多方面综合比较, 决定采用非接触式RFID射频卡。卡的参数指标如下。
(1)符合 ISO/IEC14443非接触式智能卡标准;
(2)8位CPU内核、14 KB ROM 存储器、8KB EEPROM 存储器, 具有硬件 DES/TDES 加密解密处理器;
(3)支持多应用防火墙, 支持内外部双向认证, 符合 ISO/IEC14443 中描述的防冲突标准, 支持防插拔处理和数据断电保护机制;
(4)工作频率为13. 56MHz, 最大106k/s通信速率, 读写距离0~10cm;
(5)交易为标准PBOC电子钱包交易, 交易时间《80ms, 保存时间最短10年;
(6)擦写次数至少10万次;
(7)工作温度的范围为-25°℃~+70°℃
4. 自动检票系统改造
    为了满足京津城际铁路快通卡的使用, 京津城际自动检票系统需要进行改造, 实现快通卡刷卡检票与快通卡系统数据交换等功能。
(1)自动检票机硬件的改造。
     通过对自动检票机硬件进行改造, 可实现快通卡刷卡检票。改造方法是在自动检票机内增加一个独立的快通卡处理模块, 负责完成快通卡检票交易流程。快通卡处理模块根据指令完成卡片交易流程, 并将结果返回自动检票机。
(2)检票及计费规则改造。
    检票及计费规则支持根据系统设定的参数进行进站刷卡和检票人数的控制。旅客进站刷卡检时, 默认乘坐当前正在检票的、开车时间最近的城际列车。刷卡进站时, 确认卡是否有效, 并录进站检票存根; 刷卡出站时, 按进出区域计算票价, 扣款及记录出站检票存根。
5. 对刷卡检票非正常情况的处理
(1)从进闸口出站。
    系统设置时间控制、默认扣款站、扣款方式(单程或往返)和计费方式(免费或站台票)等数。出站闸机判断进出站检票时间间隔, 如超过时间控制参数, 按默认扣款站、扣款方式的参设定值进行扣款, 否则免费(清除当次入闸记录)或按站台票扣款。
(2)非进闸站出站。
    系统设置时间控制、默认扣款站、扣款方式(单程或往返)等参数。出站闸机判断进出站检票间隔, 若超过时间控制参数, 按默认扣款站、扣款方式参数设定值进行扣款。

(3)出站未刷卡。
    快通卡在进站时已锁定, 无法进行任何消费, 旅客需要到快通卡服务窗口解锁, 并按快通卡内乘车预扣的金额进行扣款。
(4)刷卡后未通过自动检票机。
    旅客再次刷卡时, 若在系统设定时间内, 自动检票机提示重复刷卡, 可通过人工通道进出站。
(5)因铁路责任取消乘车。
    通过专门通道进出站, 并到快通卡服务窗口清除当次人闸记录。
(6)出站闸机故障无法刷卡。
    旅客到快通卡服务窗口办理卡解锁, 并按乘车票价进行扣款。
6. 系统实施效果
    京津城际铁路快通卡项目采用了同方股份有限公司自主研发的非接触 RFID 射频卡、读写设备、嵌人式模块和 RFID 射频卡管理清算系统, 该系统适应中国铁路的特点, 具有自主知识产权。京津城际铁路快通卡项目使用初期发卡量已突破5万张, 具有储值、支付等功能, 同时支持联机充值和脱机消费, 并且具有很好的安全性。京津城际铁路快通卡项目可以为旅客提供更加便捷、高效、舒适的服务, 提升了旅客的忠诚度, 提高了铁路运营效率和管理水平, 已经成为高速铁路公交化的典范, 高速铁路从此进入刷卡乘车时代。