基于GPRS網(wǎng)絡的無線POS應用方案

1、 深圳市威萊視科技有限公司基于GPRS網(wǎng)絡的無線POS應用方案深圳市威萊視科技有限公司 深圳市威萊視科技有限公司摘要:本文提出了一種基于GPRS網(wǎng)絡的無線POS應用設計原理和實現(xiàn)方案,簡要介紹了GPRS技術的基本知識,描述了GPRS無線傳輸應用于金融行業(yè)的應用方法。通過在實驗室構(gòu)建了該系統(tǒng),獲得了理想的效果. 關鍵詞:GPRS;DTU;DDN;POS;目錄 深圳市威萊視科技有限公司一、前言POS是目前各商場、飯店、加油站等廣泛提供的刷卡消費業(yè)務的輔助工具,位于商場、加油站等地的POS機將獲得的用戶信用卡的數(shù)據(jù)(卡號、業(yè)務資料等通過通信線路傳給銀行卡服務處理系統(tǒng)上,經(jīng)過處理的信息返回到POS機,

2、從而完成用戶的刷卡消費業(yè)務。為了實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)交換過程,在POS機與銀行主機之間必須進行數(shù)據(jù)通信。目前使用最廣泛的POS機接入方式是有線接入方式,而有線接入方式主要有兩種:一是基于電話網(wǎng)的點到點撥號接入方式和基于DDN的專線接入方式。1、電話撥號方式:當用戶刷卡后,POS機通過撥號接入銀行數(shù)據(jù)中心,接通后傳送交易數(shù)據(jù)。這種方式的最大問題是在安全上存在很大隱患,由于電話撥號保密性較差,電話撥號音可能會泄露用戶的密碼。另外,在使用電話撥號方式時,顧客每刷卡一次,POS機就撥號一次,需要10-20秒時間建立連接,因此每筆交易時間較長。同時,由于POS機使用商場業(yè)務電話,容易發(fā)生掉線,安全性能差,撥外線

3、經(jīng)常發(fā)生困難,影響交易質(zhì)量。2、專線方式:大中型超市多臺POS機往往采用RS232接口聯(lián)網(wǎng)后通過一條專線連接到銀行數(shù)據(jù)中心。專線方式的優(yōu)點是線路傳輸質(zhì)量較高,但其缺點是DDN專線月租費較貴,而數(shù)據(jù)的傳輸量較低,降低了資源利用率。DDN專線初裝費約為5000.0010000.00元,每月運行費約為800.001200.00元。(DDN專線費視電信具體標準而定。二、GPRS概述1、 GPRS是General Packet Radio Service的簡稱,即通用無線分組業(yè)務。它是在GSM網(wǎng)的基礎上通過增加SGSN、GGSN、PCU等設備,升級BSS系統(tǒng)軟件、計費軟件發(fā)展而成。GPRS采用了GSM同

4、樣的無線調(diào)制技術,一樣的頻率,同樣的TDMA 幀結(jié)構(gòu)。屬于2.5G的移動通信技術。2、 利用現(xiàn)有GSM的基站子系統(tǒng)(BSS,GPRS覆蓋面與GSM相同。 GPRS允許用 深圳市威萊視科技有限公司戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務。 特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。3、 GPRS進行數(shù)據(jù)通信時采用了多時隙技術,每次通信須占用8各時隙,理論上講如果將一個載頻的8個時隙都用來傳送數(shù)據(jù),采用CS-4編碼方式時, 最大傳輸速率為171.2kbps,目前實際傳輸速率為304

5、0Kbps。 GPRS業(yè)務能提供不間斷的信息服務,信息的及時性在未來的運用中是十分重要的,特別適合POS應用。4 通過GPRS可以在移動狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務,包括收發(fā)E-mail、進行Internet瀏覽等,提供出簡單快速廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸能力。 使用GPRS,數(shù)據(jù)實現(xiàn)分組發(fā)送和接收,用戶永遠在線且按流量計費,迅速降低了服務成本。三、系統(tǒng)概述GPRS無線POS通過無線網(wǎng)絡連接到移動局的GGSN。移動局的GGSN通過DDN/FR/X.25專線與銀行連接。移動局為每個移動POS分配一個動態(tài)或靜態(tài)的IP地址,為與銀行連接的專線分配一個IP地址,并在GGSN上配置相應的路由信息。在GPRS無線POS

6、上設置了銀行方的IP地址后,POS就能夠與銀行進行TCP/IP通訊。 移動POS機與GPRS基站通信,POS發(fā)送的交易請求從基站發(fā)送到SGSN節(jié)點,SGSN與網(wǎng)關支持節(jié)點GGSN進行通信,GGSN對分組數(shù)據(jù)進行相應的處理,發(fā)送到銀行端的路由器,經(jīng)過防火墻再送到銀行主機上。經(jīng)過銀行主機處理的數(shù)據(jù)包經(jīng)由原路返回,送回移動 POS 機上,完成銀行到移動、移動到銀行的數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)了POS系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸。同時,使用第二層隧道協(xié)議L2TP在GPRS網(wǎng)絡上建立企業(yè)虛擬專網(wǎng)。GPRS無線接入方式具有良好的擴展性和靈活性,可在無線方式下完成POS交易 網(wǎng)絡拓撲圖: 深圳市威萊視科技有限公司 現(xiàn)有有線POS

7、基于DES/3DES的系統(tǒng)安全機制基本確保了持卡人的關鍵信息(PIN的安全,基本排除了在公用傳輸網(wǎng)(PSTN、GSM、GPRS、PDN數(shù)據(jù)包被截取帶來的影響;若確實需要防止在空中無線傳輸時信息被截取,則可在GPRS POS 終端和通訊轉(zhuǎn)發(fā)機之間增加一層與有線POS相同的安全機制,使得數(shù)據(jù)包在空中傳輸前進行了加密處理,在通訊轉(zhuǎn)發(fā)機中解密后,再進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,送入前置機。 在上述方案中,銀行端采用移動提供的線路和接口。各移動 POS機使用移動通信公司統(tǒng)一的STK卡,同時銀行系統(tǒng)中心對各點進行登記,保存相關資料以便識別和維護處理。POS機使用的STK卡只能用于與銀行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信功能。各POS機運行原

8、有的系統(tǒng)軟件和應用軟件,支持24小時實時在線,實現(xiàn)POS機24小時為客戶提供刷卡服務。四、GPRS DTU介紹系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)通訊傳輸工作的是GPRS DTU和GPRS網(wǎng)。由于GPRS是基于IP深圳市威萊視科技有限公司 協(xié)議的， 但普通的 GPRS DTU 沒有內(nèi)嵌 TCP/IP 協(xié)議棧， 需要用戶提供 TCP/IP 的支持。 就是說，需要在使用 GPRS DTU 的上位機系統(tǒng)中嵌入 TCP/IP,這是一個復雜而繁瑣的 工作。為了減小應用本身的工作量和增加系統(tǒng)的實用性，本系統(tǒng)采用了深圳威萊視 科技有限公司工業(yè)級 WLS-D 系列 DTU，它內(nèi)嵌了 TCP/IP 協(xié)議棧，具有 Socket 通訊

9、功能，并提供透明數(shù)據(jù)傳輸通道，用戶只需設置一些參數(shù)就可實現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)直 接與 Internet 相連，實現(xiàn)網(wǎng)絡的互連互通。 GPRS DTU 的主要特點： 使用方便、靈活、可靠； 內(nèi)嵌了完整的 TCP/IP 協(xié)議棧，包括 PPP、TCP、UDP、Socket、STMP 等； 支持 RS-232/485 和 TTL 電平接口； 上電后自動撥號上網(wǎng)，一直在線，斷線自動連接； 透明數(shù)據(jù)傳輸模式，可對參數(shù)自由設置； 支持動態(tài)數(shù)據(jù)中心域名和 IP 地址； 支持音頻接口，方便維護操作； 系統(tǒng)配置和維護接口 ； 電源抗干擾性和散熱設計，適應惡劣工作環(huán)境； 在使用 GPRS DTU 前必須用由藍斯通信提供的

10、軟件先進行參數(shù)設置， 以決定進入 透明數(shù)據(jù)傳輸模式后的工作方式。需要設置的參數(shù)有：監(jiān)控中心 IP 地址（或動態(tài)域 名服務器能夠解析的域名）及端口號設置；Socket 通訊類型（TCP 或 UDP） ；通訊接 口參數(shù)；觸發(fā)方式設置等。 GPRS DTU 在每次開機后會自動撥號，接入 GPRS 并動態(tài) 獲得一個 IP 地址，此 IP 地址為 GPRS 骨干內(nèi)網(wǎng)地址，在未進入連接狀態(tài)時，服務器 （監(jiān)控中心）是無法直接與 GPRS DTU 通訊的。GPRS DTU 主動向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)進 行連接。當連接的路由建立以后，服務器和終端才可以雙工地進行數(shù)據(jù)傳輸。該路 深圳市威萊視科技有限公司 由具有時間限制，一般僅有幾十秒，為了確保鏈路一直暢通，GPRS DTU 具有鏈路保 活功能，通過定時發(fā)送： “心跳”數(shù)據(jù)包，維持終端和服務器間的路由（動態(tài) IP 由 ISP 服務商的服務器動態(tài)分配，如果長時間不通信，ISP 服務器會回收 IP，以利于 IP 資源的有效利用） ，確保服務器與終端間可以及時互相通訊，另外， “心跳”數(shù)據(jù) 包中包含了終端的 ID 信息，使得服務器可以