버스카드 실시간 환승의 비밀

지난 번 번개 회식에서 논쟁 아닌 논쟁이 되었던 주제가 바로 버스 카드였다. 당시 논쟁의 이슈는,

1. 버스의 도착 예정 시각을 알 수 있는 것으로 보아, 각각의 버스는 중앙 서버와 통신을 하고 있을 것이다.
2. 버스 카드는 “아마도” read-only 매체일 것이다. (write가 가능 하려면 전원이 필요한텐데, 버스카드나 신용 카드를 electric charge를 한 적이 없으므로)
3. 버스에서 하차를 한 다음, 10초 안에 다른 버스를 탑승하더라도 단말기는 정상적으로 환승을 인식한다.
4. 실시간 환승을 처리하기 위해서는, 버스카드 단말기도 중앙 서버와 통신을 하는 것일까?
5. 설사 통신을 한다고 하더라도, 실시간 통신은 말이 안 된다. 3G bandwidth를 생각해보면..
6. 그나저나 버스랑 중앙 서버는 뭘로 통신을 하는 거지? 3G? 2G? 별도 통신망?

그날 번개 회식에서 내가 막내(..) 였던 이유로 다음날까지 조사를 하기로 해서 열심히 구글링을 해 봤다. 그냥 버리기는 아까워서 아래와 같이 정리를 해 보았음.

Q) 버스는 어떻게 중앙 서버와 통신을 하나?
A) 자치단체 별로 다르다. 서울(에어미디 무선데이터망), 울산 (에어미디어 무선데이터망 –> SKT CDMA), 순천 (WCDMA), 대구 (CDMA) 등등 다양하다. 그 외에 Beacon 방식도 있다고 하니 참고. 그리고 비용은 버스 한 대당 1만원~1.5만원 정도라고.

Q) 버스의 교통카드 단말기는 언제 중앙 서버와 통신하나?
A) 버스에 장착된 터미널은 기본적으로 오프라인 결재형 터미널이다. 즉, 실시간으로 결재 이력을 서버로 보내지 않는다. 버스가 종점에 도착하면, 한 번에 거래된 데이터를 모아서 서버로 전송한다고 한다. 아래는 자세한 설명.


출처 : 전자지불시스템의 개념 정의, 시스템 구성 및 구성요소 설명

Q) 그렇다면 실시간 환승 처리는 대체 어떻게 하는 건가?
A) 교통IC카드는 단순히 단방향 통신 매체가 아닌, 소형컴퓨터 시스템으로, 카드의 잔액 및 환승 여부 등을 처리한다고 한다. (아,, 문화적 충격)

출처 : 전자지불시스템의 개념 정의, 시스템 구성 및 구성요소 설명

교통카드나 교통카드 기능이 담긴 신용카드는 단말기에 갖다 대기만 하면 버스나 지하철에 탈 수 있어 매우 편리하다. 교통비로 얼마가 나갔는지, 카드에 금액이 얼마나 남았는지, 환승했는지 여부 등 다양한 정보를 처리하는 저장하는 작업은 교통카드에 내장된 IC(Integrated Circuit, 집적회로)칩이 담당하고 있다. IC칩은 데이터를 저장할 뿐만 아니라 연산도 가능해 결제에 사용하거나 계좌 접근확인 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 교통카드 외에도 신용카드, 선불?직불카드 등에도 IC칩이 사용된다. 다만 신용카드로 결제하거나 ATM을 이용할 때 카드와 기계를 직접 접촉하는 것과 달리 교통카드는 단말기에 가까이 가져만 가도 동작한다. 이는 RFID 기술을 이용해 라디오 전파로 데이터를 주고받기 때문이다. 단말기에서 요금 정보를 교통카드로 보내면 IC칩이 남은 잔액을 파악하고 요구된 교통비를 뺀 후 지불이 완료됐다는 신호를 단말기에 전달한다.
”교통카드, 대기만 하면 인식하는 건…” ebuzz 김도형 기자

Q) 그럼 도대체 카드의 전원은 누가 공급하냐!!
A) 세상에.. 무선 충전이라니.. 아래 참고.

전파를 보내려면 전력이 필요하지만 교통카드는 따로 건전지가 달려있지 않다. 대신 카드 모서리에 전선이 여러 번 겹쳐 감긴 코일이 내장됐다. 교통카드 단말기는 일정한 주기로 세기가 변하는 자기장을 내보내고 있다. 여기에 교통카드를 가까이 대면 내부에 코일이 반응해 전파를 보내기 충분한 전력을 얻게 된다. 참고로 자기장 변화에 의해 전류가 흐르는 현상을 전자기 유도라 한다. 전자기 유도는 교통카드 뿐 아니라 무선 충전이나 인덕션레인지 등에도 활용되고 있다.
”교통카드, 대기만 하면 인식하는 건…” ebuzz 김도형 기자

덕분에 식견이 많이 넓어졌음.