基于智能终端的景区电子凭证平台的设计与实现
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摘 要： 提出一种基于智能终端的旅游电子凭证解决方案，使旅游景区传统的订票、售票、验票和景区管理全部实现电子化、信息化和智能化。对系统的总体框架、业务流程、主要功能模块和安全性进行设计；并对系统开发中使用的关键技术――二维码技术进行了研究；结合关键技术实现了主要功能模块。在客户端主要实现了二维码识别模块、数据发送与接收模块；在服务器端主要实现了电子凭证的生成、发送与验证模块；实现了服务器与客户端通信过程中的安全设计。
关键词： 二维码； 智慧旅游； 电子凭证； SSH2； 智能终端
中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）04-12-03
Abstract： An intelligent terminal electronic travel voucher solution based on intelligent terminals is introduced so that the traditional process of booking， ticketing， ticket and scenic management becomes electronized， informatized and intelligent. Firstly， the overall framework of the system， business processes， main function modules， safety design and key technology of two-dimensional code technology used in the development of the system are studied. Combined with the key technologies， the main functions of the module are implemented. The main achievement of the client-end includes two-dimensional code recognition module， data transmission and reception modules. The main achievement in server-end includes the electronic certificate generation， transmission and verification module. Safety design in communicating process between server and client is realized.
Key words： two-dimensional code； wisdom tour； electronic certificates； SSH2； intelligent terminal
0 引言
电子商务已经成为当今互联网发展的热点，越来越多的人通过网络来购物、订票和消费。对于旅游景区来说，电子票证的实现可提升旅游景区的服务质量和运营效率，如果用二维码电子票据代替传统的印刷票据，不但能解决买票周期长，花费额外的送票成本等问题，而且还能杜绝假票。在旅游景区利用电子票证系统的优点是：可节省成本、简化程序、提高客流量与降低时间延迟。所以电子票证逐步代替传统的票证已成必然趋势。
1 关键技术简介
1.1 二维码
二维码具有高密度、大容量等特点，经常以图片的方式表示数据文件，因此它可以解决许多的问题，而且使用方便，用途广泛。比如：表示小型数据库文件；表示物品的属性信息；用于各种证件或者电子票的防伪等等。二维码具有以下特点：
⑴ 信息容量大，高密度编码，可容纳高达1108个字节的数据；
⑵ 编码范围广，可表示文字、声音、图片、指纹等信息；
⑶ 容错能力强，一般情况下，如果污损面积不大于50%，都可以恢复其携带信息；
⑷ 保密性和防伪性好；
⑸ 译码可靠性高，译码误码率低于千万分之一。
传统的景点票据通常只包括景点名称、使用时间、期限等少量信息，而二维码可以把游客姓名、游玩景点、游玩时间、数量、手机号码、身份证号码、游客照片等更多信息包含在内。
1.2 电子凭证
电子凭证[1]也叫电子证书，用于在互联网核实持有人身份，它可确保数据在电子传送过程中的完整性和保密性，保障电子交易完成后，确认双方曾进行过交易。与其他凭证类型相比，电子凭证具有以下特点。
⑴ 数据结构固定化。电子凭证的突出特点表现在它具有结构化的数据，格式固定，它可以有一方或多方共同核定表示行为证明和业务承诺。
⑵ 模版和数据分离存储、使用。电子凭证一般是由业务模板与业务数据组成，相同的业务数据嵌入不同的业务模板也会表达出完全不同的含义。
⑶ 应用广泛流通。电子凭证并不是对数据进行简单的归档，而是在不同的业务场合和业务类型不断被提取使用。
1.3 手持式智能终端
电子凭证系统的实现需要使用合适的智能终端平台，目前智能手机终端主要有iPhone、Android、Windows CE。其中，Android系统是Google开发的属于真正意义的开发平台，它包括底层操作系统、用户界面和应用程序等组件，具有开放性，简化应用开发等诸多优点，而且当前很多手机制造商不断推出基于Android平台的智能手机，导致Android平台的市场份额与影响力与日俱增[2]，Android平台目前已成为手机开发商的首选平台，因此本电子凭证系统手持机验票挑选Android作为实现平台。
1.4 软件开发框架
服务器软件的开发采用目前流行的SSH2（Struts2+Spring+Hibernate），框架的系统从职责上分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层，以帮助开发人员在短期内搭建结构清晰、可复用性好、维护方便的Web应用程序。SSH集成框架与技术结构如图1所示[3]。
2.1 系统功能结构分析
景区二维码电子凭证系统采用C/S（客户端/服务器）架构，主要由客户端和服务器平台组成。客户端包括手持机验证和Web订票两部分，服务器主要功能如图2所示。系统主要工作流程如下：
① 游客登录景区订票网站下订单；
② 下单成功后由服务器向游客手机发送二维码；
③ 游客到达景区，出示二维码，由手持机验证；
④ 手持机通过WIFI或3G网络向服务器发送二维码验证请求；
⑤ 服务器接收到客户端请求后，进行信息验证与数据库查询等相关操作，然后向客户端以XML或JSON字符串方式返回Response，最后客户端使用相应的解析方式对XML或JSON格式数据进行解析，完成二维码信息验证。具体流程如图2所示。
2.2 服务器端二维码生成分析
二维码在服务器端生成，编码主要使用QRcode.jar包，核心编码方式如下。
二维码显示类型及尺寸编码：
解码后图片对应信息如下：
订单号：1093475862，验证码：65345789，有效期：2013-12-28，景区名称：苏州拙政园。
2.3 电子凭证消费分析
景区电子凭证系统主要是以二维码作为订票入园凭证。当游客进入景区订票网站订票成功，系统向用户注册手机发送包含游玩景区名称、订单号、验证码、有效时间、人数等门票基本信息的并加密的二维码图像，游客在景区游玩时出示该二维码，经验证成功后就可入园。消费的时序如图4所示。
当游客使用电子凭证消费，出示二维码电子凭证时，二维码识别设备首先对电子凭证完成信息识读，然后将识读的信息发送到后台服务器端，由服务器检测该电子凭证信息的可用性，进行检测后，如果该电子凭证有效，则返回可用标志，完成此次电子凭证的使用，否则返回不可用标志，中断此次电子凭证的使用。电子凭证是否有效，不仅取决于二维码内包含的有效期限信息，同时还与使用该电子凭证的用户有关。
2.4 数据传送安全分析[4]
如图5所示为系统中为保证数据安全而进行的加密与解密措施，本电子凭证系统主要采用对称加密方式，本文以客户端为例，说明Android客户端加密方法。
Android工程是基于Java语言编写的，因此得到的应用文件很容易被反编译，如果对一些加密算法直接使用Java语言编写并放到程序中进行调用，是无法起到真正的加密作用的。
本文结合Android提供的官方加密方式，在Android客户端进行Android NDK平台的开发，通过Java使用JNI接口调用本地C方法可以很好地解决被反编译的问题，具体操作过程在此不再详细叙述。
在客户端进行数据传输或者接收到数据之后，客户端首先对接收到的数据进行本地C方法的调用，完成加密或者解密，即可正常显示内容。
2.5 网络连接的实现
客户端与服务器的数据传输主要是通过无线方式进行，在客户端可以使用多种方式与服务器连接。
⑴ 使用标准的Java接口，创建URLConnection或HttpURLConnection对象；
⑵ 使用Apache提供的HttpClient接口；
⑶ 使用Android Socket编程。
在实际的开发过程中，可能会涉及到复杂的联网操作，Apache提供的HttpClient对中的类做了封装和抽象，更适合在Android上进行开发联网应用，故在本系统中，主要使用HttpClient接口实现网络编程。对于HttpClient类，可以使用HttpPost类、HttpGet类与HttpResponse类进行网络连接。
3 结束语
本文针对旅游行业提出了一种新的基于移动终端的景区电子凭证系统的设计与实现方案，该平台的研制，使旅游景区的订票、售票、验票和管理实现了电子化和智能化，提高了景区工作人员的工作效率，具有较高的实用价值和社会价值。
参考文献：
[1] 马辰云.可信电子凭证管理系统设计与实现[D].北京工业大学，2011.
[2] 韩超，梁泉.Android系统原理及开发要点详解[M].电子工业出版社，2010.
[3] 翟高粤.SSH框架扩展与集成的研究[J].煤炭技术，2011.8：194-195
[4] 周伟.龙舜开放平台解决方案及安全策略研究[J].计算机工程，2012.12：23-28