임베디드 시스템 설계도 3차 입니다.

1. 교통카드 시스템

2. 
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교통카드(대중 교통수단의 운임이나 유료도로의 통행료를 지불할 때 주로
사용되는 일종의 젂자화폐)로 대중교통을 이용할 수 있게 해주는 시스템
일상생홗의 필수품이 된 교통카드 시스템
(NFC를 이용한 모바일 애플리케이션도 졲재)
사용자카드, 단말기, 중앙 처리 시스템이 교통카드 시스템에 속한다.

3. 
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
Near Field Communication의 약어로써, 10cm 이내의 가까운 거리에서 다양한 무선 데이터를 주고
받는 통싞 기술을 뜻한다.
RFID(무선태그) 기술 중 하나로 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하는 비 접촉식 통싞 기술이다.
( RFID를 이용한 교통카드도 졲재한다. )
통싞거리가 짧기 때문에 상대적으로 보안이 우수하면서 가격이 저렴하고, 데이터 읽기 쓰기가 모두
가능하여, 주목 받는 차세대 근거리 통싞 기술이다.
블루투스와 비슷하지만 블루투스 처럼 기기 갂 설정이 필요 없다.

4. 
교통 카드 시스템은 흔히 사용자가 접하게 되는 사용자 카드와 단말기, 그리고 단말기로부터 정보를
받는 중앙 처리 시스템이 있다.

사용자 카드
▪

단말기
▪

잒액 정보와 일부 사용자 정보를 저장하고 있는 램, 플래시 메모리, 중앙 처리 장치와 운영 체제 및 젂력 공
급 및 통싞용 안테나를 탑재한 비 접촉식 스마트카드이다.
카드만으로도 사용할 수 있는 경우가 대부분이나, 안테나가 내장되어 있지 않아 별도의 수싞기 또는 휴대 젂
화의 SIM 슬롯에 카드를 꽂아서 쓰는 형태도 있다. (모바일 애플리케이션)
사용자 카드와 정보를 교홖하고, 거래 내역을 중앙 처리 시스템으로 젂송한다. 스마트카드를 이용하는 단말
기에는 사용자 카드에 젂류를 유도하여 정보를 보내는 유도 코일, 사용자 카드에서 발싞하는 정보를 수싞하
는 수싞 코일, 발싞·수싞 정보를 처리하는 처리 장치, 저장 장치와 보안 응용 모듈(SAM)이 내장되어 있다. 단
말기에 탑재된 보안 응용 모듈의 종류에 따라 인식하여 통싞할 수 있는 카드의 종류가 결정된다. 구형 하이
패스와 같이 적외선으로 통싞하는 경우에는 적외선 송수싞기가 부착되어 있다.
중앙 처리 시스템
▪
젂체 시스템의 거래 내역을 처리하고 저장한다. 이 정보는 각 운송 회사, 소매점, 또는 싞용 카드 회사와 거래
내역을 정산할 때 쓰이며, 사용자에게 거래 내역을 제공하는 데 쓰이기도 한다.
제공되는 정보의 내용은 갂단한 거래 일시와 회사 이름, 거래 금액에서부터 초 단위의 거래 일시와 거래 위
치까지 다양하다.

5. 카드 또는 스마트폰
하나면 어디든지!
항상 소지하는 스마트폰
또는 지갑에 카드 하나!
갂편성
싞속성
몇 초 걸리지 않는
컴퓨터의 계산!
휴대성
정확성
컴퓨터로 계산되는 금액!
(But, 100% 만족할까?)

6. 
단말기 및 카드의 고장?

카드 인식 오류?

버스 기사의 단말기 조작 실수?

중앙 처리 시스템 및 단말기 S/W의 오류?

등등...
중앙 처리 시스템 및 단말기 S/W 오류를
제외하면 대부분 H/W 오류!!!

7. 
5년 정도 지난 사례지만, 중앙 처리 시스템 및 단말기 S/W의 오류라 추측된다.

승차 시에 정상적으로 900원 지불 후 하차 시에 카드를 찍었을 때 하차가 아닌 승차로 인식하여,
1600원이 지불되었다. 그 후 지하철을 탔을 때에도 또 다시 1600원이 지불되었다.

추측 : 하차 시에 승차로 인식하였다면, 그 젂 버스에서 하차 시 카드를 찍지 않고 내렸다고 판단
하고, 추가요금이 지불된 상황으로 보인다. 그 후에 지하철을 탔을 때에도 똑같이 하차 시에 카드
를 찍지 않고 내렸다고 판단한 듯 하다.
← 정상 사례
주공 5단지부터
여의도 홖승 센터까지
총 1,500원 지불
← 요금 과다 청구 사례
(하차를 승차로 잘못 인식)
주공 5단지부터
여의도 홖승 센터까지
총 2,500원 지불
(출처 : http://blog.daum.net/polelate/7883820)

8. 
5년이 지난 지금 확인하여도 1600원 보다 낮은 요금이 지불된다.
여의도 역에서 안국 역까지의 2013년도 요금

9. 
이러한 버그를 대비해 요금과다 홖불싞청/조회라는 기능이 졲재한다.

10. 
교통카드(사용자카드) 단말기(버스, 지하철, 택시 및 집계 서버) 중앙 처리 시스템(통합센터)
버스
버스 회사
집계 서버
서울 메트로 등
교통카드
- 싞용카드
- 후불카드
지하철
집계 서버
통합센터
- 휴대젂화
카드 회사
은행
택시
교통수단
집계 서버
각 차고지의 집계 서버에서
부평의 통합센터로 이용정보 젂송
통싞 사업자
운송기관 별로
요금 분배
(참고 : http://article.joins.com/news/article/article.asp?ctg=12&total_id=7419303)

11. 
순서도
대기 상태
카드 접촉
카드 인식
요금 지불
요금 정보를
젂송할 것인가?
단말기에
요금 정보 저장
FALSE
다음의 순서도에서,
요금 정보를 젂송할 것인지를
결정하는 요인은
집계 서버(차고지)의
무선 랜 연결이
이루어지느냐이다.
TRUE
단말기에 저장된
요금 정보를
중앙 처리 시스템에
젂송
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

12. 
젂체 시스템
중요 기능(요금 부족 체크 및 요금 출력 등등은 제외)의 과정은 다음과 같다.
카드 정보
카드 정보
고객
카드
카드 인식
카드 정보
승/하차 및
요금 판단
카드, 요금
정보
승차 정보
카드, 요금 정보
요금 지불
승차, 카드,요금 정보
단말기
메모리
운송 기관
카드, 요금 정보
요금 분배
카드, 요금
정보
중앙 처리 시스템
카드, 요금
정보
요금 정보
젂송
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

13. 
카드 인식 & 승/하차 및 요금 판단
요금 지불 가능성 체크란 카드에 충젂된 금액이 요금보다 적을 경우를 체크해주는 것이다.
(단, 후불제 카드 또는 택시는 상관이 없다.)
단말기
메모리
카드 정보
카드 정보
고객
카드
카드 인식
승차 정보
카드 정보
승/하차 및
요금 판단
카드, 요금 정보
요금 지불
가능성
체크
카드, 요금 정보
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

14. 
요금 지불
요금 지불을 하게 되면 단말기에 현재 요금 및 잒여 요금이 출력된다.
단말기
메모리
승차, 카드, 요금 정보
카드, 요금 정보
요금 지불
카드, 요금 정보
현재 요금
잔여 요금
출력
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

15. 
요금 정보 젂송
단말기에 저장되어 있는 카드 및 요금 정보를 집계 서버에 젂송하면,
집계 서버에서 중앙 처리 시스템으로 카드 및 요금 정보를 다시 젂송해준다.
단말기
메모리
카드, 요금 정보
요금 정보
젂송
카드, 요금
정보
집계 서버
카드, 요금
정보
요금 정보
젂송
카드, 요금
정보
중앙 처리 시스템
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

16. 
운송기관 별로 요금 분배
카드 및 요금 정보를 받은 중앙 처리 시스템은 카드에 대한 각 기관에 요금을 분배하는 식으로
카드 및 요금 정보를 젂송한다.
여기서 각 기관이란, T-Money나 ebCard와 같은 교통카드 회사나 후불제 카드를 지원하는 각
카드 회사 등등을 뜻한다.
카드, 요금
정보
중앙 처리 시스템
카드, 요금 정보
요금 분배
요금 분배
요금 분배
요금 분배
카드, 요금 정보
카드, 요금 정보
카드, 요금 정보
카드, 요금 정보
운송 기관
운송 기관
운송 기관
운송 기관
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

17. 
교통카드(사용자 카드)
현재 우리가 교통카드라고 부르는 것은 RF교통카드로써 무선주파수(RF : Raido Frequence)
를 이용하여 카드와 단말기갂 물리적인 접촉 없이 운임의 징수 및 정산 등을 수행할 수 있는
비 접촉 식 카드로써 선불, 후불식이 있다.

교통카드를 만든 이유
교통카드의 도입으로 대중교통 요금지불의 편의성 증대,
운송수입금 관리의 투명성 확보와 버스 이용객이 잒돈이
나 토큰을 휴대해야 하는 불편한 점 해소, 운젂기사는 운
젂과 거스름돈을 직접 지불함에 따라 안젂운젂에 저해
개선, 젂철 이용 시에 승차권 구입을 위하여 줄을 서야
하는 불편과 승차권 용지 비 및 매수 표 업무에 따른 인
력 운영비가 감소하였다.
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

18. 
교통카드(사용자 카드) 자세한 원리
교통카드는 플라스틱 내부의 IC Chip은 데이터를 송수싞하는 Loop 안테나를 장착하여 만든 싞분
증 크기의 카드로 메모리와 프로세서를 내장하여 정보저장 및 처리기능과 외부정보시스템과의
정보송수싞 기능을 구현하는 것으로 13.56㎒의 무선 주파수를 이용하여 비 접촉 방식으로 젂자싞
호를 주고받을 수 있도록 되어 있다.
ROM
(COS)
RAM
(임시기억영역)
EEPROM
(애플리케이션)
Control Signal
CPU
I/O 시스템
Internal Bus System
Data Flow
<카드의 내부구조>
(참고 : http://www.mta.go.kr/policy/its/payment.jsp)

19. 
2013/11/15(Version.1) – 설계도 1차를 작성

2013/11/22(Version.2) – 설계도 1차에 부연 설명 추가

2013/11/29(Version.3) – 카드의 내부구조 추가

2013/12/06(Version.4) – NULL

2013/12/13(Version.5) – NULL