本文觀點僅為技術猜解，不代表官方線上真實方案。

風靡上海的掃碼乘地鐵，從2018年1月20日全面支持，至今近10天了。起初不以為然，過了大概1個禮拜左右，也下載了Metro大都會APP，開始體驗掃碼乘地鐵的秒速進站（0.5秒進出站），使用的過程中，好奇心使然，讓我看是對這套技術方案越來月感興趣，然後就留心觀察，並結合自己的經驗和技術，對這套方案進行拆解與分析。

最開始以為整個系統可能分為4部分，分別是：閘機部分  、手機APP  、服務端介面  、運營平臺

其中閘機部分，包含2部分，一個主機或者單片機 和一個掃描頭，具體如下：

(1) 掃描頭，負責拍照用戶手機乘車二維碼

(2) 主機或者單片機，負責與服務端介面進行通信，並將乘車二維碼的信息上傳至服務端。同時該主機或者單片機具有唯一編碼，用戶掃碼進站或者出站的時候，該主機除了上傳用戶乘車碼信息，還會帶上該閘機（閘機中的主機或者單片機）的唯一編碼信息。

手機APP部分，包含註冊登錄、綁定支付寶或者銀聯卡、乘車碼、乘車記錄、資訊等，具體如下：

(3) 註冊，用戶使用手機號，並獲取驗證碼註冊，該手機號作為用戶登錄或者乘車的憑證項之一。

(4) 綁定支付寶或者銀聯卡，作為乘車付費的代扣項。應該是對接了支付寶的商家免密代扣，銀聯卡的應該也是類似的。

(5) 乘車碼，做為乘車進站或者出戰的有效憑證。細心的朋友可能會發現，這個乘車二維碼，每次打開都會不一樣。不過，從技術角度來說，二維碼的實質主要內容，肯定不會變的，變的只是你打開二維碼的時間。不過，這個二維碼的信息被加密了的，目前看，應該是使用了AES加密和hex加密技術，不過常用的核心信息，依然是根據用戶的手機號、用戶登錄憑據、支付類型、時間戳、加密因數、密鑰、簽名等進行加密。

(6) 乘車記錄，目前根據手機APP中的乘車記錄來看，記錄中包含了本人所有的乘車出入站點和時間等信息，當然，你會發現你的出入站中包含了中文 和一串編碼，而這個編碼則正是出入站閘機的主機或者單片機的唯一編碼。只要你掃碼進站或者出站了，你的當前出入站的信息，就會在乘車記錄里。對於每一次起止路程，都是2條記錄，這2條記錄分別標識出或者入。

上述的思路這裡，我盡然默默的相信了這種方案，不過很快就發現不對了。疑問在哪裡呢，首先，用戶打開乘車頁面時，發現必須要打開藍牙，才能夠出現乘車二維碼。那麼，這裡的藍牙在這裡充當的角色是什麼呢？

繼續深究，發現藍牙在這個方案中充當著舉足輕重的作用。具體如下：

手機必須開啟藍牙，然後才能進站或者出戰掃碼。那麼隱秘的地方，應該就在閘機那裡了。閘機處肯定是有一個藍牙設備，與手機藍牙之間進行數據通信和數據校驗使用。那麼，上述的方案，在閘機部分，應該確定為：掃描頭、藍牙、單片機。

那麼掃碼進站並出站的一次完整的乘車過程，具體流程，可以大致劃分為如下幾個步驟：

1、手機打開藍牙、手機APP 打開乘車二維碼

2、用戶將手機APP 在距離閘機掃碼視窗5CM處時，閘機內的藍牙設備與手機藍牙進行近距離連接

3、閘機掃描頭掃描乘車二維碼，並解析出二維碼數據，並傳送給單片機處理

4、單片機將二維碼解析後的數據，再結合本單片機的唯一編碼（閘機編碼），通過藍牙數據通訊，進行用戶進出閘機的身份檢驗，以確認該用戶確實要進行掃碼出入的動作。

5、第4步驗證通過後，單片機發送指令（信號），打開閘機，或者是閘機的輪軸轉動到對應的位置。

6、手機APP，此時記錄下當前用戶，根據某時間戳，在某閘機出，進行過進出站。也就是手機上看到的乘車記錄。如果是進站，手機上會顯示1條進站的時間、進站的站名、進站閘機編碼（單片機編碼）。

7、同時，手機APP作為遠端，將本次的乘車記錄，通過服務端介面，上傳至系統運營平臺（大家可能會有點擔心，是否會上傳自己的隱私信息，目前的拆解來看，APP的僅僅只是上傳你的乘車記錄，便於系統對於本次乘車進行里程計算與收費扣費，並不會上傳其他信息，還是比較安全放心的）。

8、當用戶要出站時，再次打開乘車二維碼，掃碼過閘機，其他的步驟與上述一樣。

9、出站後，APP上提示用戶將會在30分鐘內，扣除車費。這裡需要說明的是，為何是在30分鐘呢，目前分析，有如下幾點：

① 大量的用戶進行出站動作，系統需要對這些用戶進行扣款，批量的扣款操作，存在併發。

② 對接的支付寶或者銀聯支付的扣款操作，會存在網路延時

③ 系統定時任務執行訂單的代扣付款操作

④ 出站後，業務運營平臺，需要根據用戶的入出站，進行里程計算，選取最短里程進行扣費計算，相對耗時。

由上所述，對整個平臺的方案，目前可劃分為如下：

1、閘機部分，主要分為：

(1) 主要部件：

① 單片機、掃描頭、藍牙

(2) 功能部分：

① 掃描頭讀取乘車二維碼信息

② 藍牙進行數據交換

③ 單片機，二維碼信息接收、藍牙數據信息通訊、驅動閘機打開與關閉關動作

2、手機部分，主要分為：

(1) 獲取許可權部分

藍牙許可權、網路許可權、文件讀寫許可權、系統參數許可權等

(2) 功能部分

手機號註冊登錄，乘車二維碼顯示、藍牙數據交換及用戶進出站身份校驗、乘車記錄查看、乘車記錄上傳等

3、服務端介面部分，主要分為：

(1) 獲取簡訊驗證碼、用戶註冊、用戶登錄、生成乘車二維碼、乘車記錄上傳等

4、運營平臺部分，主要分為：

用戶管理、用戶賬戶管理、站點管理、站點閘機管理、用戶乘車記錄管理、用戶乘車訂單管理等

5、第三方支付平臺支付對接：

(1) 支付寶商家免密代扣對接

(2) 銀聯卡商家免密代扣對接

(3) 用戶乘車訂單支付及支付結果通知或者回調

上述方案，僅代表個人觀點。不代表Metro大都會真實方案。

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