CN110300190B - 一种基于mqtt消息中间件的售检票系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于MQTT消息中间件的售检票系统，所述系统包括：至少一个手持售检票终端及票务服务器；所述手持售检票终端通过设备签到获取客户端准入认证，并通过socket与票务服务器连接，用于请求和接收售检票信息；所述票务服务器接收手持售检票终端发来的售检票信息，按景区票务规则对所述售检票信息进行逻辑处理，并将处理后的售检票信息通过MQTT消息中间件推送给所述手持售检票终端，实现票务信息的发布。本发明通过分离消息中间件与设备的认证流程，实现了接入设备及安全认证信息的统一集中管理，同时大大降低了设备批量接入认证给应用服务器带来的性能压力，显著提升了系统性能以及安全性。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种基于MQTT消息中间件的售检票系统。
背景技术
目前，国内各大中小景区都在使用手持终端作为闸机的补充，为景区及游客提供二维码检票，身份证查验等服务。但传统的手持设备存在无屏幕显示，不支持售票、打票及补票，无金融支付，缺少安全认证，无法自动更新等诸多问题，导致现有的景区售检票系统容易网络带宽延迟、数据安全性无法保证。
发明内容
本发明实施例提供的一种基于MQTT消息中间件的售检票系统，不仅将售检票、补票支付等功能集成于一体，而且通过MQTT发布订阅机制，实现消息实时传递交互和客户端安全认证，有效节省带宽和网络开销，提高系统易用性和稳定性。
本发明实施例提供了一种基于MQTT消息中间件的售检票系统，所述系统包括：至少一个手持售检票终端及票务服务器；
所述手持售检票终端通过设备签到获取客户端准入认证，并通过socket与票务服务器连接，用于请求和接收售检票信息；
所述票务服务器接收手持售检票终端发来的售检票信息，按景区票务规则对所述售检票信息进行逻辑处理，并将处理后的售检票信息通过MQTT消息中间件推送给所述手持售检票终端，实现票务信息的发布。
在一实施例中，所述MQTT消息中间件按发布订阅机制与所述手持售检票终端连接，用于将景区服务器发布的消息推送至成功订阅的手持售检票终端。
在一实施例中，所述手持售检票终端包括：主控模块及与主控模块连接的网络路由模块、射频感应模块及数据收发模块；
所述主控模块，用于协同控制各模块，实现各模块间的数据交互；
所述网络路由模块，用于与所述票务服务器进行联网通信；
所述射频感应模块，用于读取银行卡、身份证信息并解析，并将解析后的卡面数据发送给主控模块处理；
所述数据收发模块，用于接收请求返回消息和/或订阅推送消息并对其进行本地处理，并返回确认消息给MQTT消息中间件，以使票务服务器完成数据处理。
在一实施例中，所述网络路由模块通过4G卡或者WiFi模块与所述景区服务器通信。
在一实施例中，所述手持售检票终端还包括：与所述主控模块连接的语音播报模块、打印模块、摄像头、人机交互模块、数据存储模块及供电模块；
所述语音播报模块，用于播报验票结果及异常提示音；
所述打印模块，用于订单支付成功后打印门票凭证；
所述摄像头，用于扫码验票并返回二维码数据；
所述人机交互模块，用于接收收银信息及支付信息；
所述数据存储模块，用于在所述主控模块的控制下进行数据的存取，包括业务数据存储、统计数据存储、日志存储及备份数据；
所述供电模块，用于为所述主控模块供电。
在一实施例中，所述手持售检票终端还包括：音量开关，用于调节语音播报模块进行语音播报的音量大小。
在一实施例中，所述手持售检票终端还包括：打印复位键，用于复位小票，以进行打印调节。
在一实施例中，所述人机交互模块为可触摸式显示屏。
在一实施例中，所述供电模块通过电池或连接电源开关接通电源，为主控模块供电。
在一实施例中，所述票务服务器包括：物联前置单元、报文收发单元、协议转换单元、消息通信单元、业务处理单元、前端展示单元及数据库存储单元；
所述物联前置单元通过MQTT消息中间件与所述手持售检票终端通信，用于对所述手持售检票终端进行合法性验证；
所述报文收发单元用于接收手持售检票终端上送的售检票信息并发布消息至MQTT消息中间件，以对所接收的信息进行预解析，并对预解析结果进行合法性校验；
所述协议转换单元用于根据拆分规则将报文收发单元发出的报文数据进行解析，判断报文数据是结构化数据还是非结构化数据，并存储至数据库存储单元；
所述消息通信单元用于将经过协议转换单元解析得到的报文数据按照业务规则重新组包生成业务数据信息，并通过MQTT中间件发送给所述业务处理单元；
所述业务处理单元用于对消息通信单元发来的业务数据信息并对其进行规则建模及分类处理，生成业务信息；
所述前端展示单元用于展示所述业务信息；
所述数据库存储单元与报文收发单元及业务处理单元通信，用于保存设备信息、用户信息、交易信息及日志信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于MQTT消息中间件的售检票系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的手持售检票终端的内部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的手持售检票终端的前视图；
图4为本发明实施例提供的手持售检票终端的后视图；
图5为本发明实施例提供的MQTT消息中间件的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的支持售检票的景区票务服务器的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的利用图1所示售检票系统进行信息发布的流程图；
图8为本发明实施例提供的利用图1所示售检票系统进行信息订阅的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种基于MQTT消息中间件的手持售检票系统，该系统由手持售检票终端、MQTT消息中间件和票务服务器三部分组成。其中，手持售检票终端为移动智能终端，负责售检票数据的上传、接收及对应逻辑的处理，完成相关业务功能操作。MQTT消息中间件按发布订阅机制与手持售检票终端连接，协议支持消息实时订阅和断点续传，通过SSL保障消息推送链路安全。票务服务器由诸多应用服务器组成，作为云端大脑和数据后台，通过MQTT消息中间件支持手持售检票端实现售检票等业务功能。
图1为本发明实施例提供的基于MQTT消息中间件的售检票系统的结构示意图。如图1所示，该售检票系统包括至少一个手持售检票终端及票务服务器。手持售检票终端主要由景区各个通道的手持终端组成，支持二维码和身份证验票，具备售票、查票、补票、打票、报表统计等功能于一体，通过设备签到获取客户端准入认证，并通过socket与票务服务器连接，用于请求和接收售检票信息。MQTT消息中间件由MQTT消息队列组成，具有消息缓存功能，消息队列包括网络路由分发、数据库存储、消息队列等单元模块，同时按QOS协议要求，至少一次传递至设备端，保证数据完整和传输安全。票务服务器用于售票、验票、销票及查票等，接收手持售检票终端发来的售检票信息，按景区票务规则对所述售检票信息进行逻辑处理，并将处理后的售检票信息通过MQTT消息中间件推送给所述手持售检票终端，实现票务信息的发布。
本发明实施例实现景区售票、扫码验票、补票打票等功能，同时解决了网络带宽延迟和数据安全问题，为建设智慧景区提供线上线下联动解决方案。
在一实施例中，票务服务器包括物联前置服务器、应用服务器、WEB服务器和数据库服务器，按分布式服务架构，基于“一主两备双园区”部署，支持负载均衡、弹性扩容、持续集成、日志监控等功能。
在本发明实施例中，MQTT消息中间件按照发布订阅机制与手持售检票终端连接，用于将景区服务器发布的消息推送至成功订阅的手持售检票终端。
图2为本发明实施例提供的手持售检票终端的内部结构示意图，如图2所示，该手持售检票终端主要包括：主控模块101及与主控模块101连接的网络路由模块102、射频感应模块103及数据收发模块104。
主控模块101用于协同控制各模块，实现各模块间的数据交互。网络路由模块103用于与票务服务器进行联网通信。射频感应模块104内嵌SE芯片读卡器，支持脱机数字认证ODA，读取银行卡、身份证信息并解析，并将解析后的卡面数据发送给主控模块101处理。
数据收发模块104用于接收请求返回消息和/或订阅推送消息并对其进行本地处理，并返回确认消息(PUBACK)给MQTT消息中间件，以使票务服务器完成数据处理并本地入库。例如，将门票二维码、身份证等信息组报发送云端验票核销，同时接收返回结果，用于信息显示和语音播报。接收可售门票数据，用以发起订单支付后，发送云端生成有效门票信息。
在一实施例中，网络路由模块102可通过移动网卡插槽105中的4G卡连接移动网络与云端通讯，或通过wifi模块106与景区服务器实现联网通讯。网络路由模块102实时对移动网络和wifi网络进行检测，用于手持终端设备与票务服务器建立可靠连接，通过设备签到获取设备ID、密码KEY和SSL安全证书，发起设备连接准入。
在一实施例中，上述手持售检票终端还包括语音播报模块107、打印模块108、摄像头拍摄模块109、人机交互模块110、数据存储模块111及供电模块112，这些模块均与主控模101连接，在主控模块101的控制下动作。
其中，语音播报模块107用于播报验票结果及异常提示音。打印模块108用于订单支付成功后打印门票凭证。摄像头拍摄模块109用于扫码验票并返回二维码数据；人机交互模块110用于接收收银信息及支付信息。供电模块112用于为主控模块101供电，接通电源后，装置开启工作。
数据存储模块111用于在主控模块101的控制下进行数据的存取，包括业务数据存储、统计数据存储、日志存储及备份数据通过主控模块101进行数据存取，主要存储可售门票信息和历史交易数据，用于事后统计分析。另外，相关系统参数配置也在此保存。
在一实施例中，上述手持售检票终端还包括一音量开关113，用于调节语音播报模块107进行语音播报的音量大小。
在一实施例中，上述手持售检票终端还包括一打印复位键114(图2中未示出，请参见图4)，用于复位小票，以进行打印调节。
在一实施例中，上述人机交互模块110为可触摸式显示屏，用于显示操作界面，支持MIS收银和金融支付操作。
在一实施例中，上述供电模块112通过电池115或连接电源开关116接通电源，为主控模块供电。
图3为本发明实施例提供的手持售检票终端的前视图。如图3所示，该手持售检票终端主要包括射频感应区117、凭条出票口118、PWD指示灯119、人机交互模块110、音量开关113、刷卡槽120及电源开关121。其中，射频感应区117内部为射频感应模块103，通过短距离射频感应，实现银行卡读取、身份证读取等功能。凭条出票口112与打印模块108连接，支持热敏打印，实现门票打印。PWD指示灯119用于指示设备运行状态，例如，绿灯持续稳定发光表示电源连接正确，黄灯闪烁表示设备电量低，红灯发亮表示设备出现异常。人机交互模块110具体实施时可采用触摸屏，用于显示APP应用相关界面并支持触屏操作。音量开关113用于调节语音播报模块107所播报音量的大小。刷卡槽120支持刷磁条卡，配套使用密钥保障刷卡安全。电源开关121用于控制设备开启和关闭。
图4为本发明实施例提供的手持售检票终端的后视图。如图4所示，可见该手持售检票终端上包括扬声器122、摄像头拍摄模块109、电池底盖123、打印复位键114和电源接口124。其中，扬声器122连接语音播报模块107，用于进行语音播报，支持选择提示音。摄像头拍摄模块109采用类双目摄像头，搭配闪光点，像素达到1200万及以上。电池底盖123用于保护电池。打印复位键114用于小票复位，方便打印调节。电源接口124用于提供电源接入。
图5为本发明实施例提供的MQTT消息中间件的结构示意图。MQTT消息中间件主要包括主题树201、路由表202和队列203。MQTT服务代理采用分布式集群，每个集群节点都保存一份主题树(TOPIC Trie)201和路由表(Route Table)202和相应消息队列203。当发布者发布消息时，所在集群节点会根据消息主题TOPIC检索订阅，生成由主题-节点映射的路由表，从而路由消息到对应的消息队列203。订阅者在订阅主题时，按主题树定位到指定节点队列，当节点订阅成功后会广播通知其他节点。
图6为本发明实施例提供的支持售检票的景区票务服务器的结构示意图。如图6所示，该票务服务器包括：物联前置单元301、报文收发单元302、协议转换单元303、消息通信单元304、业务处理单元305、前端展示单元306及数据库存储单元307。
其中，物联前置单元301通过MQTT消息中间件与手持售检票终端通信，用于对手持售检票终端进行合法性验证，主要对终端编号、厂商编号、用户名及密码进行验证，终端身份验证通过后才能够与景区服务器建立可靠连接。
报文收发单元302用于接收手持售检票终端上送的售检票信息并发布消息至MQTT消息中间件，以对所接收的信息进行预解析，并对预解析结果进行合法性校验。
协议转换单元303用于根据拆分规则将报文收发单元发出的报文数据进行解析，判断数据是否为数字、字符等结构化数据，或为图片、视频文件等非结构化数据，并将报文数据存储至数据库存储单元307。
消息通信单元304用于将经过协议转换单元303解析得到的报文数据按照业务规则重新组包生成业务数据信息，并通过MQTT中间件发送给业务处理单元305。该单元还用于将业务处理后待下发的数据组包发送至报文收发单元302。
业务处理单元305用于对消息通信单元303发来的业务数据信息并对其进行规则建模及分类处理，生成业务信息。例如，对景区日常经营数据进行逻辑处理和统计分析，通过各景区票务数据进行分类处理，建立多维度信息比对，建立客户画像、统一视图等数据模型，为景区提供数据决策支持。
前端展示单元306与业务处理单元305交互，用于景区服务器中保存的各类业务数据信息，按B/S模式提供管理员和个人业务操作界面，实现时间、区域、人员等多维度统计数据展现。
数据库存储单元307与报文收发单元302及业务处理单元305通信，用于保存设备信息、用户信息、交易信息及日志信息等数据。
图7为本发明实施例提供的利用图1所示售检票系统进行信息发布的流程图。如图7所示，售检票系统中的信息发布主要包括以下步骤：
步骤S101、景区票务服务器通过报文收发单元302发布可售门票数据包。
步骤S102、报文收发单元302对数据包按业务规则进行拆分解析。
步骤S103、按业务规则检查数据包是否完整且数据是否合法。
步骤S104、数据检查通过后按传输协议(Qos1：至少一次传输)进行传输，当消息订阅方未收到消息时，MQTT消息队列再次发送PUBLISH信息，确保设备收到订阅消息。
步骤S105、消息按指定TOPIC发送至MQTT消息队列，TOPIC保存至相关节点的主题树。
步骤S106、按路由表分发至对应节点的消息队列中。
步骤S107、消息保存至节点后，由MQTT服务代理异步返回PUBACK到景区票务服务器。
步骤S108、景区票务服务器的数据库存储单元307按PUBACK删除已发布消息。
图8为本发明实施例提供的利用图1所示售检票系统进行信息订阅的流程图。如图8所示，售检票系统中的信息订阅主要包括以下步骤：
步骤S201、手持售检票终端通过网络路由模块102与MQTT消息队列建立可信连接，完成设备合法性认证。
步骤S202、按MQTT协议验证SSL安全证书，保证数据传输链路安全。
步骤S203、按TOPIC订阅指定节点，从消息队列拉取门票数据或固件升级相关数据包。
步骤S204、手持售检票终端按接口定义解析数据包并执行售票、补票或打票等相关业务操作。
步骤S205、数据接收完成后，手持售检票终端将异步返回PUBACK至MQTT中间件，并通知消息队列删除缓存数据包。
步骤S206、消息队列按通知删除缓存数据包。
本发明实施例通过分离消息中间件与设备的认证流程，实现了接入设备及安全认证信息的统一集中管理，同时大大降低了设备批量接入认证给应用服务器带来的性能压力，显著提升了系统性能以及安全性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述系统包括：至少一个手持售检票终端及票务服务器；
所述手持售检票终端通过设备签到获取客户端准入认证，并通过socket与票务服务器连接，用于请求和接收售检票信息；
所述票务服务器接收手持售检票终端发来的售检票信息，按景区票务规则对所述售检票信息进行逻辑处理，并将处理后的售检票信息通过MQTT消息中间件推送给所述手持售检票终端，实现票务信息的发布；
MQTT消息中间件包括主题树、路由表和队列，MQTT服务代理采用分布式集群，每个集群节点都保存一份主题树和路由表和相应消息队列，当发布者发布消息时，所在集群节点会根据消息主题检索订阅，生成由主题-节点映射的路由表，从而路由消息到对应的消息队列，订阅者在订阅主题时，按主题树定位到指定节点队列，当节点订阅成功后会广播通知其他节点；
所述票务服务器包括：物联前置单元、报文收发单元、协议转换单元、消息通信单元、业务处理单元、前端展示单元及数据库存储单元；
所述物联前置单元通过MQTT消息中间件与所述手持售检票终端通信，用于对所述手持售检票终端进行合法性验证；
所述报文收发单元用于接收手持售检票终端上送的售检票信息并发布消息至MQTT消息中间件，以对所接收的信息进行预解析，并对预解析结果进行合法性校验；
所述协议转换单元用于根据拆分规则将报文收发单元发出的报文数据进行解析，判断报文数据是结构化数据还是非结构化数据，并存储至数据库存储单元；
所述消息通信单元用于将经过协议转换单元解析得到的报文数据按照业务规则重新组包生成业务数据信息，并通过MQTT中间件发送给所述业务处理单元；
所述业务处理单元用于对消息通信单元发来的业务数据信息并对其进行规则建模及分类处理，生成业务信息；
所述前端展示单元用于展示所述业务信息；
所述数据库存储单元与报文收发单元及业务处理单元通信，用于保存设备信息、用户信息、交易信息及日志信息。
2.根据权利要求1所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述MQTT消息中间件按发布订阅机制与所述手持售检票终端连接，用于将景区服务器发布的消息推送至成功订阅的手持售检票终端。
3.根据权利要求1所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述手持售检票终端包括：主控模块及与主控模块连接的网络路由模块、射频感应模块及数据收发模块；
所述主控模块，用于协同控制各模块，实现各模块间的数据交互；
所述网络路由模块，用于与所述票务服务器进行联网通信；
所述射频感应模块，用于读取银行卡、身份证信息并解析，并将解析后的卡面数据发送给主控模块处理；
所述数据收发模块，用于接收请求返回消息和/或订阅推送消息并对其进行本地处理，并返回确认消息给MQTT消息中间件，以使票务服务器完成数据处理。
4.根据权利要求3所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述网络路由模块通过4G卡或者WiFi模块与景区服务器通信。
5.根据权利要求3所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述手持售检票终端还包括：与所述主控模块连接的语音播报模块、打印模块、摄像头、人机交互模块、数据存储模块及供电模块；
所述语音播报模块，用于播报验票结果及异常提示音；
所述打印模块，用于订单支付成功后打印门票凭证；
所述摄像头，用于扫码验票并返回二维码数据；
所述人机交互模块，用于接收收银信息及支付信息；
所述数据存储模块，用于在所述主控模块的控制下进行数据的存取，包括业务数据存储、统计数据存储、日志存储及备份数据；
所述供电模块，用于为所述主控模块供电。
6.根据权利要求5所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述手持售检票终端还包括：音量开关，用于调节语音播报模块进行语音播报的音量大小。
7.根据权利要求5所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述手持售检票终端还包括：打印复位键，用于复位小票，以进行打印调节。
8.根据权利要求5所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述人机交互模块为可触摸式显示屏。
9.根据权利要求5所述的基于MQTT消息中间件的售检票系统，其特征在于，所述供电模块通过电池或连接电源开关接通电源，为主控模块供电。
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