永别了,车票!

作者: 韩刚

来源: 果壳少年

发布日期: 2018-07-31

中国铁路总公司宣布电子客票将于明年在全国推广,告别纸质车票,刷手机或身份证进站。文章回顾了火车票技术的发展历程,从纸板票到磁介质车票,再到即将到来的无纸化车票,分析了技术进步带来的便利和挑战。

中国铁路总公司近日宣布,电子客票将于明年在全国推广,届时我们将告别纸质车票,刷手机或身份证进站。但是如此方便的“刷卡”为何没有在一开始就使用呢?这中间涉及到的技术又经历了怎样的发展?

我国的火车票按年代分类一共四种,早期的纸板票(40年代~90年代),中期的软纸火车票(1997~2007),如今的磁介质火车票(2007~2018)以及即将到来的无纸化车票。

纸板票是人工售票的产物,人工售票的效率偏低(平均96秒一张),由此导致每年春节返乡潮时候各大火车站门口都会出现购票长队,一票难求是常事。为了改善售票慢的情况,我国从1997年开始使用在淡粉色铺底的车票上印上一维码(后来升级为二维码)的软纸票。软纸票的出现使售票时间由过去的平均96秒缩减到了3-5秒,大大提高了售票效率。

售票加快后,人工检票的低效率成为了需要解决的下一个问题,于是从2007年开始磁介质车票被广泛应用,人们将磁介质车票放入电车地铁的检票口的自助检票机,就能迅速进站。磁介质车票的背面涂有磁性微粒材料,其工作原理和早期的音乐磁带类似,信息以二进制的方式被记录在车票背面的磁性材料里,车票放入自动检票机后,自动检票机借助记录磁头迅速读取出车票信息并自动控制闸门开合。

磁介质车票数据读写方便,比起以往的手工检票平均100秒的时间,磁介质车票的检票时间约为10秒,效率提高了10倍。但是其也有着易磨损,安全性差,易被磁场干扰的缺点。如今大家已经习惯于网上购票,买到票之后在进车站前在读卡器上刷身份证或者手机来换取上文中提到的磁介质车票,然后带着磁介质车票进站上车,但随着技术的更新,人们不禁想到为何不直接省去换票的步骤,直接直接刷身份证或者手机进站呢?

正是这种想法促成了无纸化车票的到来!无论是身份证还是我们平时使用的公交卡、饭卡,其内部都含有智能芯片,主要由三部分组成:天线、MPU微处理器和闪存。天线由几条互不相交的金属细线围成的矩形线圈构成,它不仅是芯片的信息传送装置,同样也是芯片的供能装置。MPU微处理器负责将天线接受的信号进行加密、解密、分析,并控制数据的存储。闪存则是存储数据的地方,和我们平时用的优盘差不多。

读卡器是一个不断向外发射电磁波的仪器。电磁波可以在空气中传播,而根据电磁感应定律,变化的磁场可以使线圈产生电流。当身份证靠近读卡器时候,读卡器发出的电磁波会激励身份证智能芯片内的天线线圈,使其产生电流,为芯片供能,同时也将数据信息发送到了处理器。MPU微处理器获得数据信息后,从闪存中读取出芯片存储的身份或余额信息,与读卡器发送的信息进行验证(如果要修改闪存中记录的余额,也在这一步进行)。

验证完成后,芯片向读卡器发送身份数据信息,读卡器识别之后即可下达“打开闸机”之类的命令。

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