关于智慧食堂现场刷卡设备替换方案的研究

基础：硬件更换、设备（服务器、扫码消费机、线材、辅材、安装调试费）、扫码设备数据处理程序
附加可选：图表分析消费数据

方案一（推荐）（硬件扫码器或主动扫码）

优点：自建系统，可塑性强，不受第三方系统限制
后期可定制，维护性好
缺点：需要实际搭建硬件系统测试，论证稳定性
架构设计：
硬件：扫码设备通过无线网络连接到互联网，供电接口接电源
数据通过无线模块透传到服务器处理，协议：MQTT
每个二维码设备通过设备编号绑定定额，通过管理后台维护定额的大小，二维码设备id可和菜品id、菜品名称绑定
数据：每一个二维码设备传输扫码所得的用户id及本身的设备id；
新建设备id和价格对应表；在软件系统内维护设备id对应的价格；
扣费逻辑：扫码后，设备将扫码所得的用户id和设备id透传到MQTT服务，后台处理接收的mqtt数据，接口通过查询设备id得到所对应的价格，用用户id和价格做扣费逻辑

用户端：
生成支付二维码，二维码包含：用户id（可选：当前时间戳 ；需要定时刷新（时间戳用于校验二维码有效性））
二维码界面下显示：用户姓名、当前余额（余额30s请求），设置刷新按钮，可点击刷新查看最新余额

扣费：
余额<消费金额，小程序提示扣费 失败
余额≥消费金额，正常扣费并更新数据，小程序重新请求获取最新余额
安全策略
为了便利性，小额付款无需输入支付密码（由于食堂均是小额，故目前线下就餐均设置为无需输入支付密码）
但是便利性的同时需要考虑安全性，用户端二维码设置过期时间，超过1min失效，防止二维码被盗用
数据库配置字典表字段自主设置是否设置二维码过期（不校验时间戳即认为不过期）
校验方式：
二维码图片从服务端请求（每分钟请求，可手动更新），二维码图片包含的时间戳由接口从服务端生成
校验用服务器时间戳与接收到的时间戳比对，一致则继续，否则返回校验失败（”支付失败，付款二维码已失效，请点击更新后重新扫码“）
使用当前unix的时间戳，精确到分钟即可：获取到秒级的时间戳之后，使用t = t-t%60即可获取到一个分钟级别的时间戳，从而做到每分钟更新
小程序端设置定时器，每次请求二维码后重新计时，超时显示”二维码已失效，点击更新付款二维码“，重新请求
用户断网情况：小程序端离线生成二维码（包含用户id和手机当前时间戳，需要保证手机时间和服务器时间1min内）
更加安全方式：

original_secret = xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx
secret = BASE32_DECODE(TO_UPPERCASE(REMOVE_SPACES(original_secret)))
input = CURRENT_UNIX_TIME() / 60
hmac = SHA1(secret + SHA1(secret + input))
four_bytes = hmac[LAST_BYTE(hmac):LAST_BYTE(hmac) + 4]
large_integer = INT(four_bytes)
small_integer = large_integer % 1,000,000

该代码片段来源于： 简书

应急预案
技术预防策略：
• 主动策略，扫码设备掉线报警（通过后台、短信等方式提醒）
• （面向食堂工作人员的）屏幕滚动记录当前食堂实时消费（显示：就餐人、消费额、状态（扣费成功、失败、退回（扣费为成功的显示该功能））、创建时间），以防止用户断网情况，不知道是否扣费成功
• 对于用户多扫情况，食堂师傅可依据就餐人和消费额点击款项退回按钮，退回当前这一笔金额
• 任意金额处理，可在管理后台增减变动的金额（为了安全和信息完整，需要附理由和操作人）
为了应对突发的情况，智慧食堂系统针对性的开发了应急就餐功能，功能如下：
1. 食堂突发断网情况：设备本地存储（text等形式）用户id、消费额信息，如果食堂就餐时间出现断网情况，就餐人员也可正常扫码就餐，扣费信息自动存储在设备中，当网络正常时，人工维护到系统中（一键导入）
2. 扫码设备故障：每处多配备一台定额机器，供应急使用
食堂管理系统不仅实现食堂现代化信息化管理，还为食堂考虑异常情况应对措施，为食堂提供定制化的解决方案。
程序无法访问，需要多机分布，保证程序永久可用
问题原因
有如下两种可能的问题原因。
• 客户端发送Publish和Subscribe报文时，微消息队列MQTT版的服务端将进行权限验证。如果权限验证失败则会断开连接。
• 不同的客户端使用相同的Client ID连接微消息队列MQTT版服务时，连接会被强制断开。

方案二

对接第三方刷卡设备，要求满足数据实时对接需求
优点：
缺点：需要寻找合适的第三方供应商，并能提供数据实时互通
该供应商的系统需要部分开放，以接口形式等和智慧食堂
系统互通，以实现实时刷卡数据接入智慧食堂系统

方案三（备选）

便利蜂模式
每日上新，入口处设置触摸屏供自主选菜品，确定后生成取号码，发送给打菜阿姨，（可修改）确定后打菜并打印带二维码的凭条，自助机支付
小程序自主点餐，支付，（打菜阿姨配触摸屏，可查看当前所有订单）凭取号码打菜

标签：扫码,刷卡,扣费,替换,食堂,二维码,id,设备
来源： https://blog.csdn.net/lushuilann/article/details/121745106