儿童游乐机、擦鞋机等小型自助服务设备因为行业微利、技术薄弱、分布零散等特点,仍然采用传统的投币支付。这严重制约了自助设备市场的发展。虽然微信、支付宝等平台能够提供移动支付,但是不能控制自助设备,所以需要开发面向自助设备的移动支付管理系统。早在2015年,国内已有企业推出了此类支付平台,但是发展状况不尽人意,部分平台已退出市场。通过分析发现这些平台在技术层面存在诸多不足。例如需要安装APP、支付操作繁琐、系统功能与消费者和设备运营商户需求存在差距、自助设备响应速度慢、接口信号兼容性差、特别是吞币和折币现象导致消费纠纷时有发生。针对现有支付平台的不足,本设计对系统结构进行了重组和优化。系统采用物理连接层、网络传输层、服务应用层三层结构。其中物理连接层即云模块,连接自助设备和传统投币器,读取投币脉冲,实现自助设备联网控制;网络传输层即TCP服务器负责通信报文的收发和数据库操作;消费者通过应用层即Web客户端进行扫码支付;经营商户通过Web客户端对设备和资金进行管理。移动支付的实现是云模块与Web客户端通过TCP服务器实现远程交互访问的过程,设计涉及无线通信、单片机控制、计算机及网络、电子设计等多领域技术,同时对系统的经济性、安全性等具有较高的要求。设计内容主要包含:数据库设计;通信报文和TCP服务器软件设计;云模块硬件设计、单片机程序及云模块设置监测软件开发;手机Web客户端软件设计等四个部分。本设计采用Web客户端实现支付,并采用MVC编程结构,通过API函数调用、COM组件引用、支付页面分类设计提高Web访问速度并节约Web服务器资源,同时增强了系统管理服务功能,使用户体验更便捷化、人性化。通过精简和优化TCP报文结构,提高数据传输效率,缩短设备响应延时。云模块硬件采用超宽电压、低功耗设计;软件运用前台查询与后台中断结合从而保证多个任务实现的协调性和实时性。并通过自适应技术的应用,对投币接口信号进行采样,然后驱动输出,从而解决硬件接口的兼容性难题。针对数据传输丢包导致的吞币现象和指令被重复执行导致的折币现象,本设计通过时间戳技术解决因GSM数据收发时延不一致导致的报文队列错乱问题;通过报文超时重发技术解决数据丢包问题;通过通信事件缓存技术,解决因报文重发导致指令被重复执行的问题。论文详细介绍了各部分设计过程,并根据系统功能需求,对数据库、TCP服务器软件、云模块及Web系统的设计结果进行了验证。测试表明:本设计能够实现自助设备的移动支付,并且保留了投币支付功能;Web访问快捷,流水账单完备;系统成本达到设计要求。面向自助设备的移动支付系统为消费者、自助设备生产商、运营商提供了第三方支付和管理平台。只需配置云模块就可以实现自助设备移动支付和远程管理,并保留传统的投币功能。这将促进自助设备的产业升级,因此具有非常好的经济效益和发展前景。