GPRS在彩票系统中的应用

2004-10-15　发布方：成电科信　网友评论 0 条　点击进入论坛

一、项目背景

    随着国内体育及各种福利彩票发行的蓬勃发展，为使消费者更方便地购买到彩票，彩票的销售网点越设越多。传统的"非热线"投注机，是将每注购买信息存储在彩票机上，然后将数据以各种形式交到处理中心汇总。目前已经使用的体育彩票投注机为"准热线"型，各投注机在早晨接通线路，取得销售特权，然后仍将购买信息存储于本机内，在当日晚上再接通线路，将汇总数据传递至中心。
    正在规划的"热线"系统将很好的解决上述问题。"热线"系统采取实时购买方式，每台投注机都始终处于随时在线状态，输入的信息立刻被传往处理中心进行实时认证。"热线"系统的主要优点是：
    1、解决了过去数据存储和传递过程中出现的各种问题，实现实时交易。
    2、售票时间得以延长，销售量增大。根据统计，在开奖前最后一天发售额是前两三天的总和，而在截止前的那段时间内发售最旺，离开奖越近购买量越大。传统的非热线系统在开奖前要留出半天时间汇总和处理信息，发售就截止了。"热线"系统可将这段预留时间缩短至一小时之内，从而争取到一个黄金时段。
    随着业务的拓展，对彩票交易进行实时认证已变得越来越重要，以某省福利彩票发行中心为例，目前发行中心的售票业务已经在全省铺开，为保障所有售票点业务的安全正常的运作，某省福利彩票中心正规划建设一套"热线"型的彩票系统，即彩票中心服务器按要求随时与每一个售票点保持实时连接，以实现实时交易。

    二、GPRS无线接入方案的特点

    1、构建"热线"型的彩票系统在数据通信方面要求采用更为及时、覆盖面更广的通信方式。由于彩票销售点面广点多，地理位置分散，有线组网有一定难度分布范围广，部分偏僻地区无法采用有线方式进行连接。另外，还必须考虑今后销售点的扩充可能，系统必须具有良好的可扩展性。由于GPRS具有覆盖范围广的特点，只要GPRS覆盖的地方都能实现无线数据接入，无地域限制。同时，具有接入费用与接入地点无关的特点，因此，GPRS是一种很好的选择。
    2、降低通信费用也是一个重要的考虑因素。如果采用传统的有线方式建立彩票销售实时认证系统，每个彩票销售点必须租用DDN专线或电话线方式与销售中心进行连接，这种方式的缺点是费用很大，由于彩票零售点必须与中心随时保持连线状态，平均每一个销售点每月的线路费用为800～3000元。而如果采用GPRS通信方式，月通信费用在200元之内，可以被彩票销售点所接受。
    经过比较分析，我们选择中国移动的GPRS系统作为"热线"彩票系统的数据通信平台。中国移动GPRS系统已于2002年5月17日正式商用，它采用IP Over PPP实现数据终端的高速、远程接入，可提供广域的无线IP连接。

    三、具体的接入解决方案

    在福利彩票系统的无线接入应用中，我们采用成电先锋SG2000系列GPRS无线数据接入产品通过GPRS无线数据网将彩票机与彩票发行中心主机相连。成电先锋SG2000 GPRS无线数据接入终端是专门针对行业和企业级无线数据应用开发的无线数据接入产品，产品系列包括外置式无线Modem、内置式无线Modem、无线PCMCIA卡、无线PDA和GPRS无线数据传输终端等。
    产品基于GPRS网络，可以外置式或嵌入式Modem形式与彩票机、POS机、ATM机以及远程数据测试终端连接支持各种行业应用，如实现POS机的远程控制维护、移动信用卡认证以及远程阅读煤气表、电表等多种应用。

    上述方案中，各彩票销售点原有彩票机通过预置的串行口外接到GPRS无线Modem上，GPRS无线Modem与GSM基站通信，GPRS分组数据从基站发送到SGSN节点，SGSN与网关支持节点GGSN进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到彩票发行中心网络。

    来自彩票发行中心网络并标识有彩票机地址的IP包由GGSN接收，再转发到SGSN，继而通过GPRS无线Modem传送回彩票机上，实现了彩票机的无线接入。同时，在GPRS网络上建立企业虚拟专网，系统具有良好的扩展性和灵活性。

    经省级福利彩票发行中心授权的用户（各彩票销售点）均可以使用系统，各彩票销售点统一使用移动通信公司发行的STK卡，同时，到省级福利彩票发行中心登记注册，领取注册的用户名和密码（彩票销售点的注册登记须符合省级福利彩票发行中心的有关规定）。各彩票销售点使用的经注册的STK卡只能用于与省级福利彩票发行中心的数据通信。

    彩票系统中的各彩票销售点仍使用原有的售票机，同时，采用成电先锋公司提供的SG2000系列GPRS无线Modem通过串口和售票机相连，用户的彩票机运行用户系统软件和应用软件。彩票发行中心局端设备采用移动通信公司提供的线路和接口。方案中还可添加"合作银行"以实现对交易金额与银行数据的实时处理。

    四、GPRS无线接入产品的特点

    成电先锋GPRS无线调制解调器支持900/1800/1900 MHz GSM GPRS系统，支持透明数据传输，数据传输速率能够达到GPRS系统支持的最大速率（实际测试数据传输速率≥20Kbps，峰值速率53.6Kbps）。产品提供RS232和USB接口。其中，串口型无线 Modem提供DB9 RS-232串口连接TCP/IP终端设备，通过220VAC或12VDC外部电源供电；USB型无线Modem采用USB接口连接TCP/IP终端设备，无需外部电源供电。产品还可配置主机IP地址和端口号，提供基于Internet Web的管理、控制、软件升级能力，支持SIM卡功能，操作系统支持DOS、Windows系列，UNIX和LINUX。

    产品具有安装方便，操作简单，扩展灵活，安全可靠，性价比高的特点。同时，产品采用模块化结构设计，不需要更换其它硬件，只要换上新的通信模块即可实现产品升级。用户升级成更高速的移动网络时，可根据需要选用GPRS或CDMA2000-1X、WCDMA 3G模块。用户还可自行从网上下载公司免费提供的升级软件进行产品软件升级。

    五、系统安全性

    解决安全问题是无线数据应用的关键。采用无线移动数据传输方式必须有效阻止黑客入侵、防止信息安全事故、简化网络应用。由于福利彩票发行中心系统的特殊性，系统需要极高的系统安全保障和稳定性。安全保障主要是防止来自系统内外的有意和无意的破环，稳定是指系统能够7×24小时不间断运行，即使出现硬件和软件故障，系统也不能中断运行。
    成电先锋将无线IP与VPN技术相结合，利用VPN技术在移动数据公网上建立彩票系统企业内部虚拟专网,保证彩票系统无线接入的可靠性和安全性。采用远程访问型IPSec VPN虚拟专网安全模块，可在移动数据网络上将数据中心与分散各地的销售点互连并构筑一个企业虚拟专网，使各地分散的彩票售票机能安全地访问中心的服务器和网络资源。彩票中心的服务器将会检查并确认用户的身份，以确定用户是否被授权进行连接。
    成电先锋提供专门的VPN安全模块，产品支持VPN加密，VPN符合国家规定的加解密算法。远程访问型IP VPN模块支持彩票机通过移动公网与网络中心的服务器连接，并安全地访问相关网络及资源。VPN安全模块采用IPSec隧道化协议、DES-CBC、RSA（MD2、MD4、MD5）加密技术、数字签名、PKE相互认证方式和IKE密钥交换方式技术，支持全部TCP/IP的应用，可以对所有IP应用（包括TCP和UDP）在网络层进行认证和加密，具有安全性高、系统构成简单、方便易行的特点。
    各销售点的彩票机接入提供VPN功能的GGSN，GGSN首先通过自己的Radius服务器对输入的地址进行认证，然后启动到数据中心路由器的L2TP隧道协议，实现彩票机、GGSN的 Radius服务器和数据中心路由器之间的隧道连接，此时彩票机发送的PPP数据包可以直达数据中心路由器，由数据中心路由器通过Radius服务器完成对用户级别的认证，用户输入帐号和密码登录，服务器将检查并确认用户的身份，认证通过后，就建立起彩票机与数据中心路由器的PPP链路。VPN安全功能模块可有效地避免安全隐患，保障数据安全。

    六、费用情况

    成电先锋彩票系统GPRS无线接入解决方案是在原有设备的基础上通过添加GPRS调制解调器实现无线数据通信，可最大限度的保护客户原有的各项投资。由于设备安装方便、操作简单，大大缩短了安装调试周期，对正在进行的销售业务不会造成太大影响。
    另外，各个销售点上的工作人员只要稍作示范即可很快掌握设备操作方法，无需进行集中培训。主要费用包括购买设备费用（GPRS调制解调器）、信息费（GPRS通信费）和专线费等。GPRS费用分析如下：中国移动GPRS通信费共四种情况。

各销售点可以根据实际情况，通过采用定点、定时的方式对某一销售点进行为期一个月的数据流量监控，确定采用何种费用模式以使销售点费用最少。

七、采用GPRS无线接入方案的优点

    采用移动GPRS数据业务，各彩票销售点的彩票机通过GPRS移动数据网络与彩票中心服务器相连，建立彩票实时销售系统。采用移动数据业务建立实时认证系统具有显著的优点：
    1、可充分利用现有网络，缩短建设周期，降低建设成本。
    2、传输速率高，GPRS提供的数据速率≥40Kbps，能满足彩票销售实时认证对数据传输速度的需求。
    3、覆盖范围广，具备良好的网络可扩展性。移动GPRS网络已覆盖全省，可在系统中随时增加新销售点。
    4、良好的实时响应与处理能力。由于GPRS具有"始终在线"特性，使销售认证访问服务变得非常简单、快速。
    5、低廉的通信费用。由于GPRS采用按数据流量收费的方式，即对每一个零售点按所传输的字节进行收费，每一个零售点的每月线路费用仅为150～200元，大大低于租用有线线路的费用。
    6、电信级网络提供高可靠性和高安全性。

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