标签: POS机

在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下，各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身，更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性，哪怕是任何一个小小的问题，都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求 以本次分享的客户个案为例，该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商，遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sale, 销售点终端机)与刷卡机的技术问题，不仅影响其内部操作效率，更造成顾客体验不便与业务运营的困扰。 具体来说，该公司生产的POS机与刷卡机在连接过程中经常出现无法稳定连接的情况，尤其是在结账过程中，无论是信用卡还是借记卡的交易都可能因为连接问题导致交易无法完成。对客户而言，此问题不仅意味着业务的延误，还可能造成顾客流失。为了找到问题根源并进行解决，该客户便开始寻求百佳泰协助。 难题与挑战 主要挑战是 「POS机与刷卡机之间的连接经常中断，进而导致客户无法顺利完成交易。」 当POS机与刷卡机透过USB-C to A的连接线进行数据传输，只要任何一方设备在结账过程中受到轻微的碰触或晃动，POS机便会侦测到连接中断，导致结账操作无法继续。 此问题是属于系统性故障，无论是新设备还是老旧设备都会受到影响。当发生连接中断问题时，客户的技术人员并无法清楚地识别故障的根源。而设备本身也没有显示出明确的错误提示，再加上故障的发生似乎是随机且不规律的，因此想要准确地诊断问题实在难上加难。 为了避免因为设备故障造成业务损失，该客户希望能够从技术层面彻底分析与厘清问题的具体原因，从中找到有效的解决方案。 解决方案 为了有效因应客户的技术难题，百佳泰针对需求提供一个完整的问题分析与解决方案，其完整流程如下： 01-问题分析过程 首先，我们与客户进行了多轮的沟通，透过系统性的问题拆解方法，收集大量的现场数据与使用情境(包含设备使用环境、操作场景、设备设计与规格等相关细节)，以利准确地定位问题所在，针对问题进行详细的分析与诊断，并渐渐掌握了问题的全貌。 【初步信息收集与问题描述】 客户告知了POS机与刷卡机之间的连接问题，特别是在结账过程中经常出现连接中断的情况。尽管设备连接线确实插牢，但每当刷卡过程中稍微碰到或晃动到刷卡机时，POS机的断线侦测功能便会频繁地检测到刷卡机的连接中断。 客户进一步描述，POS机与刷卡机间的数据传输需要稳定地连接。当发生问题时，即便USB连接线看似正常，但只要遇到微小的物理接触或摆动，问题便会重新出现。 【深入探讨与问题拆解】 经过与客户一系列的讨论及询问后，我们收集到更多的关键信息。例如：USB-C to A线的详细规格、一般供电是从USB Port供电、刷卡机内部有可作为断电时备用电源，类似手机的充电电池等。此外，从使用环境的详细信息中可发现该POS设备大多运行于百货公司内部，并且长时间暴露在不同的温湿度条件下，而这也有可能对连接的稳定性产生影响。 透过一系列问题检查，逐步排除可能的原因，并将问题锁定在检查连线是否恢复正常、问题出在哪一端(POS机或刷卡机)、设备和版本的一致性，以及是否有过往的问题分析数据和设备更换记录等。 【问题定位】 依据上述分析所得到的讯息，初步将故障点设在连接线上，并推测发生问题的两个可能原因如下： !! 线材的连接器可能有接触不良的状况。 !! 线材因频繁弯折，可能造成内部走线损坏或断裂。 02-实验设计 为了更清楚地了解问题的根源，百佳泰进行了一些相关测试，具体内容如下： 03-问题根源分析 经过详细的实验与资料分析后，我们确定问题的根源在于 USB连接线的质量问题 。具体原因说明如下： 连接器设计缺陷 USB连接器的接触端子高度过低，导致在插拔过程中容易出现接触不良的情况。这问题在反复插拔或设备移动时会变得更加严重，最终导致讯号丢失或数据传输中断。 连接器中的EMC Spring Finger(电磁兼容弹簧接触片)材料选择不当，强度不足，在长期使用后会出现破裂或接触不良的现象。 线材质量问题 USB连接线的内部结构并未达到规范要求，特别是在经过反复弯折后，线材的物理特性发生变化，导致讯号传输异常。我们在测试中也发现到，当线材弯曲角度过大时会出现电压降过高的情况，这会影响电流的稳定性，从而导致数据传输不稳定。 在进行强度测试时，外部施加的压力(如手动拉扯)会导致线材的内部芯线损坏，进一步加剧了讯号中断问题。 04-具体解决方案建议 为有效解决目前的问题，并提升整体的性能与稳定性，我们基于深入的问题诊断和分析，为客户规划出一系列具体可行的解决方案，说明如下： 连接器的选用与设计改进 建议客户选择接触端子高度达标、稳定性更高的USB连接器，确保长期使用后仍能保持良好的接触。 改善EMC Spring Finger的材料选择和结构设计，提高其抗磨损性和耐用性，避免在长期插拔过程中出现问题。 线材设计优化 建议更换更粗的电源线(例如由AWG24改为AWG22)以减少压降，确保电流稳定传输。 优化线材内部结构，选择更合适的填充物与芯线材料，提高线材的耐用性与传输稳定性。 透过我们准确分析与解决方案，该客户成功解决了POS机与刷卡机连接不稳的问题，并显著地提升其设备的稳定性与可靠性。

POS(Point of Sales)是在工业计算机领域中，被广为使用的系统工具。例如餐饮、零售、医疗、美容健身等众多行业，都有不同软硬件搭配的POS系统进行销售辅助。 以常见的手持移动POS机为例，它必须随着店员四处移动，并且透过与商店内的路由器连线实时交换大量的销售以及库存数据。因此手持移动POS机的无线效能与稳定度，以及与其搭配路由器之间的兼容性表现，就是在第一线现场至关重要的课题了。 百佳泰安排一组手持移动POS机(简称待测POS机)，以及卖场指定与其搭配的商用路由器(简称待测AP)，待测POS机在开发阶段与待测AP进行实际场域测试时，就已发生了以下的无线问题： Roaming Switch Fail Connect Fail Wi-Fi Connect Lost 根据上述已知不良现象，我们把需要检证的方向进行了分类： 检证待测POS机的无线能力是否有大缺陷 检证待测AP的无线能力是否有大缺陷 检证待测POS机与待测AP联机情况下Roaming功能是否能正常运作 并设计了以下测试来进行检证： Connectivity Test Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement RvR Roaming/Fast Roaming DUT to kvr AP & Non-kvr AP Package Lost Comparison 相关测试结果如下分享： Connectivity Test 量测待测POS机连线到指定AP之速度快慢，使用码表量测从按下POS机的连线按钮到SSID出现已连线的图示为止之秒数。我们额外使用了市售其他三款中高价位AP做为与待测AP连线快慢的比对参考(TP-Link Archer C9、TP-Link AD7200、Netgear R6250)。 不同SECURITY MODE下待测POS机连上AP的秒数 NON-SECURITY下，在不同CHANNEL待测POS机连上AP的秒数 依移动POS机产品定位来说，对不同AP连线表现上，对工作应不会造成太大的影响。若无特殊要求，以百佳泰多年丰富的经验，5秒内连上AP都是可被接受的。 Wi-Fi Signal Coverage & Heatmap Measurement 我们使用接近本案实际卖场大小的空间进行模拟，对待测AP的信号做可视性的Acrylic Wi-Fi Heatmaps量测。并加码使用同为Mesh AP的TP-Link Deco M5做信号强度的比较。 场域大小: 30M * 18M，约400平方米。 提供POS机无线信号的路由器摆放位置 红框 :AP1摆放处 蓝框 :AP2摆放处 后面会以待测AP以及TP-LINK AP摆放在AP1与AP2地点来进行量测 量测结果– 待测AP与TP-LINK AP 在相同的场域以及相同的摆设地点，下图为待测AP的5G讯号表现状况。 在单颗上，可以看到红框处出现一个讯号较弱的区域。在两颗的表现上，讯号可以涵盖整个场域，强度也够，使用上不会有太大问题。 待测AP的场域信号表现图 TP-LINK DECO M5的场域信号表现图 上图则是TP-Link Deco M5 Mesh AP在场域上，5G讯号的表现状况。无论是单颗或是两颗，涵盖的范围内，讯号强度大约在-47dBm以上。 在相同的场地上与相同的摆放位置，可以看出待测AP与TP-Link Deco 都可以涵盖全场。讯号强度上TP-Link Deco 强度约在-47dBm，而待测AP却只有-52dBm，以强度来说比较弱。当场地上有其他的障碍物或隔间时，讯号也会因此衰减，因此影响程度会更大，待测AP的讯号效能可能会再降低。进行现场实测结果会更为准确。 RvR 在RvR(Rate vs Range)的表现上，我们使用另一台市售AP，Netgear R7800进行数据比对。测试环境设计如下： 测试结果： 橘线–待测AP；蓝线– NETGEAR R7800；衰减区间: 3DB。在遮蔽环境进行测试 RvR表现上，以TX、RX以及TX+RX来看，Netgear R7800表现皆比待测AP好。 TX部分，待测AP在衰减30dB时已无讯号，Netgear R7800衰减至36dB才没有讯号，也符合Heatmap呈现的结果。讯号强度够时在使用上并无问题，但在衰减18dB后，待测AP的能力会大幅下降，因此在场域建置时需要考虑布置的位置及讯号涵盖状况。从与待测物的RvR result来看，衰减18dB时应该是待测POS机可以工作的最大距离，换算成实际距离大约是8~10米。 在RX方面，衰减6dB前速度维持在42M左右，但衰减6dB~12dB区间时速度反而上升到50M以上，表示待测POS机在RX部分可能有些问题，需要另外测试来找出问题所在(如focus在security/ channel/ chipset)。 Roaming/Fast Roaming Roaming需要动态在两点间移动量测，我们使用信号强度量测的相同场域进行本项测试，并挑选具备Roaming功能的TP-LINK AD7200与待测AP进行结果比较。 ROAMING测试环境图，场域大小: 30M * 18M。START FROM AP1 TO AP2 一般Roaming 在Roaming发生的时间点，Wi-Fi连线皆会出现断线的现象，平均约3.14秒恢复连线状态。 不论是YouTube看串流影片，或是Skype网络电话(因为POS机无前镜头，无法执行视讯电话)，在Roaming发生时，皆会有中断，须等待时间恢复。相较于待测AP，待测POS机与TP-Link AP恢复连线比较快，YouTube不会断线、Skype恢复连线也相对快很多。 (* PING :从POS连线到AP1开始移动至ROAMING到AP2) Fast Roaming 由于待测AP不具备Fast Roaming功能，我们选了市售的TP-Link Deco M5与Aruba APIN0334，让待测POS机与这两台kvr路由器进行Fast Roaming的尝试。 0.5秒左右)。在Aruba AP 使用下YouTube与Skype不会发生断线与delay状况。 可以看出，待测POS机与市售中高端的kvr路由器搭配，快速漫游表现很好。 DUT to kvr AP & non-kvr AP Package Lost Comparison 最后，我们使用802.11k/v/r的AP与不支持k/v/r的待测AP进行掉包率的比较。信号复杂障碍物甚多的环境下，连线AP后出现较低掉包率表示稳定度也较高。 PACKAGE LOST RATE 待测AP与待测POS机 在5GHz的掉包率比较优秀、2.4GHz相对来说比较差，但仍在合理范围内(<5%)，并不会影响太多效能。 结论 a. 连接时间的表现上，POS机与待测AP的表现较劣于POS机与其它市售AP的表现。但连上线的时间可以接受。 b. 在场域上待测AP的信号覆盖能力与强度尚可，部分区域会出现信号太弱的现象。跟市售Mesh AP的讯号强度出现差距。 c. RvR方面，使用待测POS机连结下，待测AP的TX/RX表现尚可，但在衰减到18dB后能力会大幅下降，需要注意实际场域的布建方式及讯号涵盖情形。 而待测POS机在6-12dB的衰减区间，本因持续下降的RX数据却反向上升，可能存在软硬件问题。 d. 在Roaming方面，待测POS机搭配市售AP(TP-Link Deco M5)的Roaming有发生断线状况，需要短暂时间重新连线。这里对于第一线卖场上POS机的使用稳定度上是一个非常大的潜在问题。 反观Fast Roaming方面(待测AP不支持)，待测POS机在与市售Mesh AP的Fast Roaming表现正常，没有中断与delay。 e. 在kvrAP与非kvrAP的掉包率比较测试上，则待测AP与市售Mesh AP表现差不多。但待测AP在2.4G与POS机搭配时的掉包率较高。 从整体结果来看，这台POS机在无线功能尚堪称稳健，一般卖场工作人员的使用上应该没有太大问题。而搭配的待测AP，虽然各个指标表现都略逊于市售的中高阶AP，但也未必无法提供给POS机堪用的无线讯号。 若您的产品遇到这类问题，建议可以加大测试的深度与广度，从正式场测、硬件无线模块的各种量测等等面向。