基于交通一卡通的智能化住宅小区应用模式研究

伍冠桦，余红玲，吴金成

(广东岭南通股份有限公司，广东 广州 510110)

0　引言

随着一卡通应用技术的不断成熟及推广运用，现代社会各个行业的众多部门纷纷引进了一卡通智能化管理系统。智能化住宅小区“一卡通”智能管理系统的运用，是提高物业管理效率、减少物业管理成本、提高居民生活质量的重要手段，其已成为各住宅小区走向科学化、智能化管理的良好途径。通过智能化“一卡通”系统，实现了小区居民进出、停车管理、物业管理费用缴纳、快递签收、公共设施消费等应用功能，加强了对人、财、物的有效监控管理，提高了资源的共享率。但是，交通卡、门禁卡、银行卡、工作卡等多种卡片的广泛应用将会对人们的生活造成一定的困扰，多卡共存既不利于人们携带，也带来一定的管理难度，违背了城市一卡通应用的初衷[1]。

从以上分析可知，实现多卡应用兼容具有切实可行的发展前景。本文在交通一卡通的基础上研究与小区管理卡的技术融合和应用兼容，扩展交通一卡通的跨领域应用，简化人们一卡通的携带数量，提高居民生活的便利性。

1　基于交通一卡通的住宅小区智能化应用概念

住宅小区智能化主要坚持科学、高效、综合物业管理的发展原则，依托小区内现代化的设施和自动化系统，采用高效、完善、节能的管理手段，建立科学、先进的管理模式，实现一卡通用的智能化应用，为居民提供优质、便捷的服务[2]。

因此，交通一卡通与智能化小区住户卡的结合是具有创新性与实际意义的一种实践，大大简化了住户出行所携带的卡片数量，并拓展了一卡通的应用范围，进一步推动了市民大众智慧生活、智慧居住及智慧出行的建设。

1.1　应用场景设计

鉴于现有的交通一卡通应用技术，实现与智能化住宅小区应用功能的技术融合，以交通一卡通为应用载体，扩展其应用场景，使之不仅满足日常的公共交通出行，还满足居民出入门禁、停车管理、康乐设施收费、物业费用缴纳等应用服务，并充分兼容了住宅小区方方面面的应用场景，覆盖其中的费用清结算处理，以及居民个人身份识别等服务范围，如图1所示。

图1　基于交通一卡通的智能化住宅小区应用场景

1.2　应用模式

基于交通一卡通的住宅小区智能化应用模式是以交通一卡通为应用载体，并实现实体卡片与虚拟卡片两种不同的应用模式[3-4]，如图2所示。

(1)实体卡：通过以交通一卡通实体卡为应用载体，实现与智能化小区应用终端的技术兼容。

(2)虚拟卡：通过交通一卡通的空中发卡技术，利用NFC手机为应用媒介，实现交通卡虚拟化应用，实现NFC手机与智能化小区应用终端的数据交互。

图2　应用载体示意图

2　基于交通一卡通的智能化小区应用系统设计和研发

2.1　架构设计

智能化小区应用系统的设计主要以交通一卡通为应用载体，兼容小区物业管理的所有应用功能，实现城市公共交通与小区物业应用相结合，并推动一卡通与公共缴费系统的交易对接，从而为居民用户提供一卡式的智慧生活方式[5]。其中，系统架构包括了功能应用、数据收集、数据处理和信息发布四大板块，如图3所示。

图3　基于SDK的应用系统结构设计

2.2　功能模块建设

基于封装交通一卡通网络支付交易技术模块(SDK包)，交通一卡通实现以NFC手机为载体的虚拟化一卡通应用场景,兼容了智能化住宅小区的物业管理功能与消费支付应用[6-7],其具体结构设计如图4所示。

图4　基于SDK的应用系统结构设计

2.2.1物业管理模块

物业管理平台有手机APP、消费交易平台和费用缴纳系统三个接口，在交易中需提供费用列表供住户浏览，具有生成缴费清单、费用查询功能，并需在支付完成后确认缴费。

住户可以通过绑定一卡通的手机进行住户信息的查询,如水电费查询、停车费查询、物业管理费查询，以及快递收发等，实现物业管理与移动互联网技术的应用结合。

2.2.2手机APP客户端

手机APP客户端提供物业管理平台接口，供住户查询缴费清单，支持费用清单选择；提供消费交易平台接口，发送缴费请求。同时APP客户端内置消费功能组件，并提供符合岭南通充值与消费标准的交易密钥以实现支付功能[8]。

2.2.3消费交易模块

消费交易模块是整个智能化住宅小区消费交易处理系统的中心，与各个模块形成直接或间接的对接关系，主要功能包括费用查询、PSAM初始化、缴费与扣款、密钥验证和缴费确认等。并与物业管理平台、清结算系统与水电费用缴纳系统进行费用缴纳服务的对接，提供多元化的缴费渠道，方便住户的水电费用缴纳。

2.2.4清结算模块

清结算模块提供交易平台接口，对一卡通的消费数据进行清分结算,并实现交通一卡通清分结算平台覆盖物业管理费用、康乐设施费用、水电费用、快递物流费用和小额消费等支付终端的清分结算业务。

2.2.5PSAM服务模块

PSAM服务是内置于NFC手机的安全交易模块，其应用功能主要有PSAM初始化、扣款指令、扣款验证等[9]。

2.2.6权限管理模块

权限管理是指以卡中的密钥信息作为持卡人使用权限的凭证,其主要针对不同住户、管理人员所具备的不同权限而分配不同的应用功能与范围。

2.2.7应用拓展模块

应用拓展模块主要为综合业务管理平台提供对外业务接口,允许水电费缴纳系统、煤气费缴纳系统、电话费缴纳系统、网络费用缴纳系统等外部系统的对接，并提供多元化的费用支付渠道，方便住户的费用缴纳。

2.3　消费交易流程设计

基于手机交通一卡通为支付载体的智能化住宅小区费用支付交易流程[9]如图5所示。

图5　基于手机交通卡的小区缴费交易流程

3　基于交通一卡通的智能化住宅小区应用方向

智能化住宅小区需要实现一张一卡通应用功能可以覆盖小区所有使用权限，满足出入门禁管理、康乐设施管理、超市商店消费、停车管理、快递取件管理和物业管理等应用场景的应用，因此，交通一卡通可以扩展其应用范围，实现与小区管理终端的技术兼容。图6为基于交通一卡通的智能小区应用体系架构。

图6　基于交通一卡通的智能小区应用体系架构

(1)出入门禁管理

小区用户通过交通一卡通可以进行个人身份信息的读取与识别，从而判断用户或车辆是否可以进出小区。

(2)康乐设施管理

对于小区内所开放的康乐设施，如游泳池、健身房、运动场等，用户可以通过交通一卡通进行刷卡识别住户身份，并完成相应的资金结算功能。

(3)超市商店消费

对于小区内的商店、超市和便利店，住户可以通过交通一卡通中的资金进行费用支付，提升了用户的消费体验。

(4)停车管理

停车管理主要分为本小区居民和非小区车主两种停车管理方式，其统一通过交通一卡通进行车主身份的识别以实现差别性的停车收费及管理。

(5)快递取件管理

智能化住宅小区可以为居民提供全天候的快递取件管理，建设固定的智能化自助快递存储箱，住户可以通过交通一卡通刷卡进行个人身份的识别以提取快递。

(6)物业费用管理

智能化住宅小区可为住户提供自助式的物业费用管理系统，住户通过该物业费用管理系统，只要进行一卡通刷卡识别住户身份即可查询相应的物业费、水电费、停车费等信息，并可以进行相关费用的支付。

4　结束语

基于交通一卡通的智能化住宅小区应用模式，有效地拓展了一卡通的应用范围，并突破了传统实体卡的发展局限，促进了交通一卡通的跨领域应用，实现了多元化的应用场景，为市民大众提供更为智能化的居住环境及便利快捷的出行环境。但是该应用模式在系统构建、技术兼容和费用清结算等方面将会面临更高的要求，这也是后续需要深入研究的方向。

[1] 谢振东. 面向智慧城市的交通一卡通产业生态构建[M]. 北京：人民交通出版社, 2016.

[2] 周瑜. 基于IC卡的一卡通系统在智能化住宅小区中的应用[J]. 科技经济市场, 2006(6):44.

[3] 谢振东, 曾烨, 龚惠琴. 我国公共交通一卡通发展现状、趋势及挑战[J]. 金卡工程, 2015(4):19-21.

[4] 吴金成, 谢振东, 余红玲,等. 基于NFC终端的广东省交通一卡通移动电子商务系统[J].中国交通信息化, 2016(6):140-142.

[5] 汪宏宇. 交通一卡通的发展进程与思路[J]. 中国道路运输, 2015(9):65-68.

[6] 谢振东，方秋水，徐锋. 城市公共交通一卡通技术与应用[M]. 北京：人民交通出版社，2014.

[7] 刘泽文. 基于交通一卡通的小额支付POS机研究与实现[D]. 广州：广东工业大学, 2015.

[8] 石丹, 吕廷杰, 杜惠英. 手机支付在公共交通领域的应用研究[J]. 北京邮电大学学报(社会科学版), 2009, 11(5):49-53.

[9] 谭丽丽. 基于NFC的交通卡应用解决方案[J]. 中国新通信, 2014(11):89-91.