說到一些產(chǎn)品化的東西，之前就寫過一篇關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化的文章，當(dāng)然作為我本人而言，也是在不斷的學(xué)習(xí)中，理解標(biāo)準(zhǔn)，則有利于未來轉(zhuǎn)型走向產(chǎn)品以及市場相關(guān)的崗位，因為我不單單是要了解怎么做?(這是技術(shù)層面)，我還需要了解它為什么這么做？(業(yè)務(wù)層面，產(chǎn)品化，商業(yè)化，價值)，那能不能隨便DIY就說這是一個產(chǎn)品？

談?wù)勛霎a(chǎn)品、做項目以及標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)的話題

今天來分享分享我主業(yè)安防軍工相關(guān)的一些產(chǎn)品模塊的使用心得，當(dāng)然這不是涉密的東西，因為百度都可以搜得到，但是百度的東西缺少歸類，所以寫這篇文章的意義在于總結(jié)和分享，也同時希望從事安防、軍工行業(yè)的大佬能和我一起多多交流心得。

回到正題，身份證閱讀器產(chǎn)品必須符合中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，既然是符合國標(biāo)，那么就一定有軟硬件接口技術(shù)規(guī)范，我們找來了編號GA467-2012這個文檔，市面上很多身份證制具產(chǎn)品很多是基于該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)。

這份規(guī)范對身份證制具的研發(fā)和基于身份證制具進(jìn)行開發(fā)的產(chǎn)品具有重要指導(dǎo)意義，它涵蓋了軟硬件接口的規(guī)范，也就是說，如果我們要開發(fā)這個設(shè)備，就必須按照這個規(guī)范去做，否則沒有任何意義。市面上的身份證閱讀制具一般有兩種接口，分別是USB和UART(包括5V CMOS電平和RS-232C電平兩種信號接口)。

1、通信接口說明

1.1、UART接口參數(shù)說明

1.2、USB接口參數(shù)說明

2、傳輸數(shù)據(jù)格式與協(xié)議分析

我們以市面上最常見的UART傳輸格式，它的基本傳輸格式如下：

以通俗易懂的方式去分析，這個傳輸格式的意思是，當(dāng)我們發(fā)送指令給模塊時，采用的是表10這種傳輸幀格式，當(dāng)接 收模塊給我們回復(fù)的數(shù)據(jù)時候采用的是表11這種數(shù)據(jù)輸出傳輸幀格式。

2.1、以上傳輸格式各個字段的含義

2.2 命令集及應(yīng)答碼 

這個命令集指的就是我們給身份證制具設(shè)備發(fā)送的指令。

這個SAM_A應(yīng)答碼指的是當(dāng)用戶發(fā)送指令給設(shè)備的時候，設(shè)備給我們返回的內(nèi)容，根據(jù)內(nèi)容我們就可以判斷身份證 制具的狀態(tài)，以及程序控制邏輯。

3、基于IDM20身份證閱讀制具讀取樣例

一般安防產(chǎn)品類開發(fā)只會用到以下幾個常見的命令，分別是復(fù)位SAM_A、SAM_A狀態(tài)檢測、尋找居民身份證、選取 居民身份證、讀機(jī)讀文字信息和相片信息，其它一般不會用到，除非是特殊的應(yīng)用場景。

3.1 基于C#上位機(jī)Demo

之前在C#上實現(xiàn)了一個簡單的讀取身份證信息的上位機(jī)Demo，對以上各個指令做了封裝，設(shè)計了如下簡單的軟件界 面，具體代碼可百度自行參考。

各個指令的封裝：

//復(fù)位SAM_A
private void Reset_SAM_A_Click(object sender, EventArgs e)
{
    byte[] cmd_format = new byte[10];
    cmd_format[0] = 0xAA;
    cmd_format[1] = 0xAA;
    cmd_format[2] = 0xAA;
    cmd_format[3] = 0x96;
    cmd_format[4] = 0x69;

    cmd_format[5] = 0x00;
    cmd_format[6] = 0x03;
    cmd_format[7] = 0x10;
    cmd_format[8] = 0xFF;
    cmd_format[9] = (byte)((byte)cmd_format[5] ^ (byte)cmd_format[6] ^ (byte)cmd_format[7] ^ (byte)cmd_format[8]);
    this.serialPort1.Write(cmd_format, 0, cmd_format.Length);
}
//SAM_A狀態(tài)檢測
private void SAM_A_STATUS_Click(object sender, EventArgs e)
{
    byte[] cmd_format = new byte[10];
    cmd_format[0] = 0xAA;
    cmd_format[1] = 0xAA;
    cmd_format[2] = 0xAA;
    cmd_format[3] = 0x96;
    cmd_format[4] = 0x69;

    cmd_format[5] = 0x00;
    cmd_format[6] = 0x03;
    cmd_format[7] = 0x11;
    cmd_format[8] = 0xFF;
    cmd_format[9] = (byte)((byte)cmd_format[5] ^ (byte)cmd_format[6] ^ (byte)cmd_format[7] ^ (byte)cmd_format[8]);
    this.serialPort1.Write(cmd_format, 0, cmd_format.Length);
}
//尋找居民身份證
private void Find_ID_Card_Click(object sender, EventArgs e)
{
    byte[] cmd_format = new byte[10];
    cmd_format[0] = 0xAA;
    cmd_format[1] = 0xAA;
    cmd_format[2] = 0xAA;
    cmd_format[3] = 0x96;
    cmd_format[4] = 0x69;

    cmd_format[5] = 0x00;
    cmd_format[6] = 0x03;
    cmd_format[7] = 0x20;
    cmd_format[8] = 0x01;
    cmd_format[9] = (byte)((byte)cmd_format[5] ^ (byte)cmd_format[6] ^ (byte)cmd_format[7] ^ (byte)cmd_format[8]);
    this.serialPort1.Write(cmd_format, 0, cmd_format.Length);
}
//選取居民身份證
private void Select_ID_Card_Click(object sender, EventArgs e)
{
    byte[] cmd_format = new byte[10];
    cmd_format[0] = 0xAA;
    cmd_format[1] = 0xAA;
    cmd_format[2] = 0xAA;
    cmd_format[3] = 0x96;
    cmd_format[4] = 0x69;

    cmd_format[5] = 0x00;
    cmd_format[6] = 0x03;
    cmd_format[7] = 0x20;
    cmd_format[8] = 0x02;
    cmd_format[9] = (byte)((byte)cmd_format[5] ^ (byte)cmd_format[6] ^ (byte)cmd_format[7] ^ (byte)cmd_format[8]);
    this.serialPort1.Write(cmd_format, 0, cmd_format.Length);
}
//讀身份證信息
private void Read_ID_Card_Info_Click(object sender, EventArgs e)
{
    byte[] cmd_format = new byte[10];
    cmd_format[0] = 0xAA;
    cmd_format[1] = 0xAA;
    cmd_format[2] = 0xAA;
    cmd_format[3] = 0x96;
    cmd_format[4] = 0x69;

    cmd_format[5] = 0x00;
    cmd_format[6] = 0x03;
    cmd_format[7] = 0x30;
    cmd_format[8] = 0x01;
    cmd_format[9] = (byte)     ((byte)cmd_format[5] ^ (byte)cmd_format[6] ^ (byte)cmd_format[7] ^ (byte)cmd_format[8]);
    this.serialPort1.Write(cmd_format, 0, cmd_format.Length);
    Read_ID_Card_Info_Flag = true;
}

操作順序：發(fā)送復(fù)位SAM_A指令===>將身份證放置在制具閱讀區(qū)===>發(fā)送尋找居民身份證指令===>發(fā)送選取居民身 份證指令===>讀身份證信息。

關(guān)于身份證信息解析，那么肯定也是有固定格式的，我們來看下：(以二代居民身份證為例)

按操作順序，當(dāng)我們發(fā)送讀身份證信息指令時，設(shè)備會返回以上數(shù)據(jù)格式，我們只需要根據(jù)以上格式對各個字段進(jìn)行解析即可，數(shù)據(jù)存儲格式默認(rèn)以Unicode的格式進(jìn)行存放，所以我們需要以Unicode的存儲格式對讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。

在C# demo的串口回調(diào)上實現(xiàn)如下：

//設(shè)置串口接收回調(diào)
public void sp_DataRecevied(object sender, SerialDataReceivedEventArgs eg)
{
    System.Threading.Thread.Sleep(500);
    this.Invoke((EventHandler)delegate//異步執(zhí)行 一個線程
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        long rec_count = 0;
        int num = this.serialPort1.BytesToRead;
        byte[] recbuf = new byte[num];
        rec_count += num;
        this.serialPort1.Read(recbuf, 0, num);
        string str = " ";

        for (int i = 0; i < recbuf.Length; i++)
        {
            str += "0x" + Convert.ToString(recbuf[i], 16) + " ";
        }
        this.textBox1.AppendText(str);
        //如果是讀取身份信息信息，則將所有的數(shù)據(jù)重定向到特定的緩沖區(qū)里進(jìn)行處理
        if (Read_ID_Card_Info_Flag)
        {
            Read_ID_Card_Info_Flag = false;
            //文字信息長度
            int Text_Info_Length;
            //圖像信息長度
            int Pic_Info_Length;
            Text_Info_Length = recbuf[10] << 8 | recbuf[11];
            Pic_Info_Length = recbuf[12] << 8 | recbuf[13];
            //身份證信息讀取
            byte[] font_info = new byte[Text_Info_Length];
            for (int i = 0; i < Text_Info_Length; i++)
            {
                font_info[i] = recbuf[14 + i];
            }
            //獲取姓名
            string __font_name = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 0, 30).Trim();
            this.Name.Text = __font_name;
            //獲得性別
            string __font_sex = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 30, 2).Trim();
            //1表示性別男
            if (__font_sex.Contains("1"))
                this.Sex.Text = "男";

            //獲得民族
            string __font_nation = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 32, 4).Trim();
            //代號01是表示漢族，其它可自行查詢
            if(__font_nation.Contains("01"))
                this.Nation.Text = "漢族";
            //獲得生日
            string __font_birthday = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 36, 16).Trim();
            this.Birthday.Text = __font_birthday;
            //獲得住址
            string __font_address = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 52, 70).Trim();
            this.Address.Text = __font_address;
            //獲取身份證號碼
            string __font_id_number = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 122, 36).Trim();
            this.IDCard_Number.Text = __font_id_number;
            //獲得簽發(fā)機(jī)關(guān)
            string __font_Issuing_authority = Encoding.Unicode.GetString(font_info, 158, 30).Trim();
            this.Issuing_authority.Text = __font_Issuing_authority;
            //身份證照片讀取
            byte[] img_info = new byte[Pic_Info_Length];

            for (int i = 0; i < img_info.Length; i++)
            {
                img_info[i] = recbuf[14 + Text_Info_Length + i];
            }
        }
        sb.Clear();
    });
}

最終效果如下：

3.2 基于STM32 Demo(小熊派驗證)

關(guān)于指令集，我們可以用一個結(jié)構(gòu)體進(jìn)行封裝：

/*數(shù)據(jù)包頭 0xAA 0xAA 0xAA 0x96 0x69*/
#define CMD_HEADER_0 0xAA
#define CMD_HEADER_1 0xAA
#define CMD_HEADER_2 0xAA
#define CMD_HEADER_3 0x96
#define CMD_HEADER_4 0x69

/*命令和參數(shù)*/
#define CMD_RESET_SAM_A        0x01
#define CMD_RESET_SAM_A_PARA     0xFF

#define CMD_READ_SAM_A_STATUS     0x11
#define CMD_READ_SAM_A_STATUS_PARA 0xFF

#define CMD_FIND_ID_CARD       0x20
#define CMD_FIND_ID_CARD_PARA    0x01
 
#define CMD_SELECT_ID_CARD        0x20
#define CMD_SELECT_ID_CARD_PARA    0x02
 
#define CMD_READ_INFO        0x30
#define CMD_READ_INFO_PARA     0x01

/*業(yè)務(wù)終端通過業(yè)務(wù)終端接口發(fā)送的命令集數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)*/
typedef struct
{
 /*命令*/
 uint8_t CMD ;  
 /*命令參數(shù)*/
 uint8_t CMD_PARA ;
}BUSSINESS_LIST ;

然后定義一個表：

/*IDM20身份證閱讀機(jī)具命令表*/
BUSSINESS_LIST CMD_TABLE[] =
{
    /*復(fù)位SAM_A*/
    {CMD_RESET_SAM_A, CMD_RESET_SAM_A_PARA},
    /*SAM_A狀態(tài)檢測*/
    {CMD_READ_SAM_A_STATUS, CMD_READ_SAM_A_STATUS_PARA},
    /*尋找居民身份證*/
    {CMD_FIND_ID_CARD, CMD_FIND_ID_CARD_PARA},
    /*選取居民身份證*/
    {CMD_SELECT_ID_CARD, CMD_SELECT_ID_CARD_PARA},
    /*讀機(jī)讀文字信息和相片信息*/
    {CMD_READ_INFO, CMD_READ_INFO_PARA},
};

發(fā)送指令的時，要加上幀頭以及其它部分，具體請參考數(shù)據(jù)傳輸格式：

/*命令包發(fā)送處理*/
static int CMD_Packet_Send_Handler(uint8_t CMD_NUMBER)
{
    uint8_t count = 0 ;
    uint8_t CMD_MERGE[CMD_LEN] = {0};
    uint8_t CMD_HEAD[CMD_HEAD_LEN] =
    {
        CMD_HEADER_0, CMD_HEADER_1,
        CMD_HEADER_2, CMD_HEADER_3,
        CMD_HEADER_4
    };
    if(CMD_NUMBER > 4)
      return -1 ;
    for(count = 0 ; count < CMD_HEAD_LEN ; count++)
        CMD_MERGE[count] = CMD_HEAD[count];

    CMD_MERGE[5] = 0x00 ;
    CMD_MERGE[6] = 0x03 ;
    CMD_MERGE[7] = CMD_TABLE[CMD_NUMBER].CMD;
    CMD_MERGE[8] = CMD_TABLE[CMD_NUMBER].CMD_PARA;
    CMD_MERGE[9] = CMD_MERGE[5] ^ CMD_MERGE[6] ^ CMD_MERGE[7] ^ CMD_MERGE[8];
    return HAL_UART_Transmit(&huart2, CMD_MERGE, 10, 0xff);
}

在串口回調(diào)接收中，采用DMA+空閑中斷的方式接收回復(fù)。

注意: 身份證閱讀制具屬于被動設(shè)備，因為它不會主動上報，所以我們需要定時不斷去發(fā)送尋卡指令，通過設(shè)備返回的狀態(tài)字來確定制具上是否有身份證卡，如果有再進(jìn)行選卡和讀信息的操作。

如上，STM32的解析方法與C#解析方法類似，最終效果：

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