电视一卡通交费购电系统的设计研究

　　 1 引言

　　随着城网的改造完成和一户一表的实施．用电客户数量快速增长，面对有限的营业网点和激增的用户数，用户到客服中心大厅交费排队等待时间过长．从而牢骚满腹。与此同时，银行的代收电费的积极性很低，拒收现象十分严重，老百姓一天要跑几个网点都会遇到交不成的情况，这就直接导致了电费回收率的难以提高。给电力公司的服务形象造成了极大的负面影响。

　　2008年数字电视已经陆续进入千家万户．借助数字电视网的网络环境和电视机顶盒上的读写卡技术．一举两得。我们可以将电视机顶盒视为电卡读写器，将有线电视缴费系统与电力购电系统建立无缝连接．用户自主通过电视遥控器和电视屏幕提示进行操作，系统后台将根据用户选择的购电金额，扣除有线电视缴费卡中相应的金额．转换成对应的电量写入购电卡中，并实时记账。系统开发完成后，可以较好地解决各种交费问题，真正实现用户24小时足不出户自主交费购电的需求，提高电力服务水平。

　　2 系统业务模式

　　2．1业务实现方式

　　非卡表：用户通过在机顶盒上插入电视一卡通，并通过身份验证以后就可以开始交费业务。用户只需通过电视遥控器输入交费金额与电费号后，数字电视收费系统将数据包传送到电力公司交费系统，由电力公司进行相应处理后返回结果，用户确认，交费成功。
卡表：用户通过在机顶盒上插入电视一卡通并通过身份验证以后就可以开始交费业务。用户只需通过电视遥控器输入交费金额后，将卡取出插入电卡，系统会将相应金额计算出相应的电量写入电卡中．并提示用户写卡成功。

　　2．2业务逻辑结构

　　业务逻辑结构说明：用户操作界面负责接收用户的操作指令与向用户返回操作处理结果：数据处理是整个业务逻辑的核心部分，负责对数据的验证、打包与解包、扣款与交费操作、访问数据库、对卡进行写操作等；Web服务程序与监听程序负责数据的交换传输，是接口的核心部分；数据库部分负责保存用户交费的有关信息。

　　3 系统设计方案

　　3．1设计原则

　　可行性和适应性：系统要保证技术上的可行性和经济上的可能性，并要有对今后经济体制改革的适应性。
　　实用性和经济性：系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则，尽可能地做到边建设、边应用、边收效、边发展。
　　先进性和成熟性：系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平，而且还具有发展潜力。能保证在未来若干年内占主导地位，并能顺利地过渡到下一代技术。
　　开放性和标准性：为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。
　　可靠性和稳定性：在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
　　安全性和保密性：在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，又要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境．采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制、数据传输的加密等。

　　3．2系统架构

　　采用三层结构体系．最底层为最终使用者的操作平台，包括电力公司交费系统主机及数据库系统，电视一卡通系统主机及数据库系统；中间应用层为客户层的服务请求响应平台，包括接口服务器与应用服务器；最顶层为数据中心层，负责客户服务交易的处理，包括管理服务器和机顶盒终端。

　　3．3功能结构

　　功能结构分为四个模块：交费查询模块负责交费信息的查询；交费业务模块负责用户的电费交纳对账户的操作；卡读写模块负责对IC卡和电卡的读写：数据库操作模块负责对交易信息的存储处理。

　　3．4接口方式

　　接口概述：电力收费系统与电视有线交费系统间的数据传递采用接口的方式．双方各自设置一台前置服务器，负责进行数据的发送和接收，然后各自进行相应的处理。数据的传递方式采用TCP／IP的SOCKET的短连接的方式，数据一发一收，电力公司的服务器处于被动接收模式，有线电视的服务器负责主动发起交易，并等待电力公司的返回信息，提示用户进行相应的操作处理。为了保证接口的安全性，双方的数据采用加密传输的方式，加密的方式可以通过指定的密钥进行加密．可以通过加密设备进行．双方共同掌握数据加密密钥．或者一方掌握加密密钥，但更新密钥之前需要通知对方。为了保证接口的有效性，接口数据需要加上对应的校验数据。对于没有校验数据的数据包，双方应该直接扔掉，不进行处理，能最大限度地提高数据的利用率。不进行非法数据的处理。

　　3．5安全体系

　　安全体系由登录用户的身份验证，与Intemet物理隔开的封闭的运行网络．电视一卡通系统的安全以及IC卡卡片的安全机制组成。

　　操作系统安全性：电视一卡通系统服务器的操作系统的采用的是SCOUnix，是目前金融企业常用的操作系统，具有安全性高和稳定的特点。他的安全性级别可以达到C2级标准。机顶盒操作系统也是基于Unix操作系统的嵌入式操作系统，具有不易被模拟终端模拟等特性。

　　网络安全性：电视一卡通系统所在的网络环境是采用数字电视专网HFC的网络，HFC具有传输速度快等特点，所有的终端处于一个大的VPN环境中，每个接入的终端需要有授权才能能接入到网络中。

　　数据传输安全性：电视一卡通系统为了保证传输的安全性。服务器之间的数据是通过报文进行传送的，使用报文传送的优点在于。对于用户来说报文数据是无序的，报文即使被破解开，所呈现的数据也是杂乱无章的，服务器和终端之间通过双方约定的方式对报文进行排序，获取需要的信息。而这个约定方式对于用户来说是不可知的，一旦发现数据被破解，也可以及时更改数据的排序方式。相对于直接操作数据库，这种方式无疑是安全性级别最高的。

　　在数据传输的过程中传输的数据是采用加密的形式进行传送的。系统采用了i种加密方式，分别为3DES加密、DES加密和自定义加密函数处理。

　　卡片安全性：电视一卡通支付卡采用的是CPU智能卡，卡片具有单独的密钥管理系统。
　　接入安全性：通过专线连接，双方在业务平台之前都安放有前置机，由于有防火墙的隔离，系统内非法设备不可访问。可以对不合法的数据抛弃，防止非法数据对系统的影响。

　　4 结论

　　该交费方式的实现，满足了广大居民用户足不出户交费的需求．解决了用户排队交费耗时费力和银行拒收电费的难题；拓展了电力公司收费的业务受理渠道；降低了电力公司营业厅经营成本，提高了资金管理能力；消灭人为操作误差，提高了用户的服务质量。

　　通过该项目的建设可以实现网络公司、电力公司和用户多家共赢的格局，打造城市信息化建设新的格局，加快城市信息化建设进程，提升城市综合竞争力和综合服务能力。