所謂“一卡通”,就是在同一張卡上實現(xiàn)多種不同功能的智能管理,,一張卡上通行很多的設(shè)備,而不是不同功能有不同的卡,,不同的機在不同的卡上使用,,例如萬卡科技的一卡通就能實現(xiàn)一卡多用。
背景
一卡通系統(tǒng)最根本的需求是“信息共享,、集中控制”,,因此系統(tǒng)的設(shè)計不應(yīng)是各單個功能的簡單組合,從統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺,、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫,、統(tǒng)一的身份認證體系、數(shù)據(jù)傳輸安全,、各類管理系統(tǒng)接口,、異常處理等軟件總體設(shè)計思路的技術(shù)實現(xiàn)考慮,使各管理系統(tǒng),,各讀卡終端設(shè)備綜合性能的智能化達到最佳系統(tǒng)設(shè)計,。
由于“信息共享,、集中控制”的基本思想,一卡通被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),,比如村民一卡通,、校園一卡通,企業(yè)一卡通,,醫(yī)保一卡通,,城市一卡通等等。目前一卡通行業(yè)的科技發(fā)展日新月異,,開始逐漸融入我們?nèi)粘J褂玫氖謾C卡當(dāng)中,,目前內(nèi)蒙古電信建設(shè)的手機一卡通,已成為國內(nèi)手機一卡通應(yīng)用的標準模板,。
一卡通的分類
目前一卡通應(yīng)用于各行各業(yè),,根據(jù)不同的標準,可以有不同的分類,。根據(jù)一卡通的介質(zhì)來分,,分為只讀型和讀寫型。只讀型的一卡通一般是運用卡上的ID號來實現(xiàn)身份認證,,并在后臺進行數(shù)據(jù)交互,,如磁條卡,條碼卡,,載有ID號的PVC卡,,非接觸式IC卡(射頻卡)。讀寫型的一卡通運用范圍比較廣泛,,卡片即作為身份認證ID,,也可以寫卡操作,讀寫型的卡片,,即IC卡,,分接觸式和非接觸式的,非接觸式的是當(dāng)今及以后的主流,。非接觸式IC卡說就是射頻(RFID)卡,,卡內(nèi)有內(nèi)置芯片,以飛利浦的Mifare卡為例,,是有多個讀寫扇區(qū)組成,,可以進行加密、存儲,、讀取,、改寫。現(xiàn)今的射頻卡技術(shù)發(fā)展到CPU卡階段,除加密,、存儲,、讀取、改寫外,,并具有運算及動態(tài)加密功能,。CPU卡為今后的主流。而手機SIM/UIM卡近年來與射頻技術(shù)融合在一起,,形成一個新的介質(zhì),,即手機一卡通。
根據(jù)運用的行業(yè)性質(zhì)來劃分,,可以分為公用一卡通和民用一卡通,。公用一卡通,一般是政府的單位發(fā)放,,發(fā)卡量非常大,,后臺軟件平臺比較復(fù)雜,穩(wěn)定性要求高,,如消費卡,,公交卡,市民卡,,社??ǎt(yī)療卡等,,廣義的說,,身份證,也是公用一卡通的一種,,只是僅限于公民的身份認證,。民用一卡通,就是五花八門,,企業(yè)一卡通,,居民小區(qū)一卡通,校園一卡通,,消費一卡通,俱樂部會所一卡通等等,,一般應(yīng)用于門禁,、停車場管理、員工考勤就餐管理,、會員消費管理,、控水控電管理、學(xué)生上機管理、學(xué)校圖書管理等等,,各個運用子系統(tǒng)逐年細化,,發(fā)卡量相對較小,參與廠家眾多,,呈百花齊放的態(tài)勢,。
根據(jù)運用的具體行業(yè),一卡通主要在智能樓宇,、數(shù)字小區(qū),、數(shù)字化校園、移動通訊,、電信,、銀行、廣播電視,、醫(yī)療衛(wèi)生,、牢教等領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,并取得良好的社會效應(yīng),。 “一卡通”概念詮釋
一卡通系統(tǒng)是通過一張卡實現(xiàn)多種不同功能的智能管理,。一張卡上通行很多的設(shè)備,而不是不同功能有不同的卡,,不同的卡在不同的設(shè)備上使用,。多種不同的設(shè)備都掛在一條數(shù)據(jù)線上,通過一條數(shù)據(jù)線跟管理計算機通訊,,在同一套系統(tǒng)軟件,,同一臺計算機上,同一個數(shù)據(jù)庫內(nèi),,進行不同數(shù)據(jù)的信息交換,。實現(xiàn)卡的發(fā)行、取消,、報失,、卡的資料查詢等。
各種使用功能準確明了,,方便快捷,。廣泛應(yīng)用于城市公共交通、高速公路自動收費,、智能大廈,、各種公共收費、智能小區(qū)物業(yè)管理,、考勤門禁管理,、校園和廠區(qū)一卡通系統(tǒng)中,。集RF射頻技術(shù)、智能卡應(yīng)用技術(shù),、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),、自動控制技術(shù)于一體,來實現(xiàn)某一管理區(qū)域的集中管理,,使人們充分享受現(xiàn)代科技給日常工作和生活帶來的便利和安全,。
在智能卡領(lǐng)域,在各種卡類雜志,,“一卡通”運用得比較頻繁,,但究竟什么是“一卡通”?其概念含義到底是什么?到目前還沒有準確明晰、令人滿意的解釋,。
目前來說,,“一卡通”概念應(yīng)該是“一卡一庫一線,即一條網(wǎng)絡(luò)線連接一個數(shù)據(jù)庫(PC機),,通過一個綜合性的軟件,,實現(xiàn)設(shè)置IC卡管理、查詢等功能,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的“一卡通”,。
下面予以分別解釋說明:
所謂“一卡”,,就是在同一張卡上實現(xiàn)多種不同功能的智能管理,一張卡上通行很多的設(shè)備,,而不是不同功能有不同的卡,,不同的機在不同的卡上使用。有些錯誤的認為,,既然是“一卡通”設(shè)備,,那么所有的卡(包括磁卡、lD卡,、接觸式IC卡,、非接觸式IC卡等)就都能讀、都能通了,。“一卡通”,,首先要求是該卡的讀寫設(shè)備必須與該卡一致。其次要求該卡必須是具有多分區(qū)及密碼校驗,,保證彼此的獨立性,、安全性、實用性的智能卡,,如MFARE卡具有獨立密匙的16個功能分區(qū),在M|FARE系統(tǒng)設(shè)備里,,只要MlFSREHHU卡留有空位,不將密碼封住,,各設(shè)備相互之間訂好協(xié)議,則一個公司多種不同的設(shè)備,能用一張卡相通。不同的公司用同-類設(shè)備,同一張卡,,只要是MFARE的技術(shù),,及其模塊系統(tǒng),只要卡還有空的區(qū)域,,就可以用,,這就是所謂的“一卡”。
所謂“一線”,,就是一條線通多種信息,,多種不同的設(shè)備都掛在一條線上,通過一條線跟PC機一個接口把所有的設(shè)備都串起來,,進行不同數(shù)據(jù)的信息交換,。如果很多設(shè)備都掛在PC機上,那么每臺設(shè)備跟PC機就占了一條線,,而PC機都需要給它提供通訊接口,。這樣,設(shè)備多,,通訊接口多,,而計算機的的通訊接口是有限的,并不能滿足要求,。而且在安裝使用過程中,,做不到那么多線都跟PC機相通,這種做法是不可取的,。
所謂“一庫”,,就是在同一個軟件、同一臺PC機上,、同一個數(shù)據(jù)庫內(nèi),、實現(xiàn)卡的發(fā)行、卡的注銷,、卡的報失,、卡的資料查詢等,準確明了,、方便快捷,,這叫“一庫”。現(xiàn)在,,市面上所謂的“一卡通”,,就是凡該公司做的設(shè)備都可以用該公司卡,至于誰的數(shù)據(jù)庫、誰的平臺,、誰的軟件,,到各自發(fā)行處去發(fā)行,,這并不是真正的“一卡通”。只有在同一個軟件上面才能達到真正的“一卡通”,。 “一卡通”的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
由于“一卡通”的真正含義是“一卡一線一庫”,。在結(jié)構(gòu)上便顯示出以下獨特的優(yōu)勢:
1.數(shù)據(jù)共享:加快了數(shù)據(jù)交換的速度。
2.全面檢索:因有一總數(shù)據(jù)庫,,只要給出查詢字段名,,就可在此庫中一次性查出相關(guān)所有記錄,提高效率,,減少出錯,。
3.全面統(tǒng)計:因只有一個數(shù)據(jù)庫,報表可及時生成,,無須再逐一查詢各個PC機,。
4.實時監(jiān)控查詢?nèi)魏我粋€終端機使用與記錄、情況,。
5.操作簡單:只需一次,,最多二次步驟,即可實現(xiàn)功能,,無需多次轉(zhuǎn)換,。
6.減少設(shè)備投資,降低成本,。
另外,,因一卡通的“卡”具有多用性、兼容性,,仍以MIFARE卡為例,,其芯片可劃分為16個區(qū)域,且各個區(qū)域均可設(shè)置各自的區(qū)域密碼,,其本身的安全可靠性,、獨立性又可延伸為以下特點:
1.功能分區(qū)域占用:不同功能分別占不同區(qū)域且可加密。
2.軟件不同但可分區(qū)共用:不同軟件下,,功能仍可分別占用不同區(qū)域,,加密功能可獨立使用,互不干擾,。
例:某小區(qū)內(nèi),,先安裝甲公司的“一卡通”設(shè)備,可實現(xiàn)五個功能,,在發(fā)行專用IC卡時,,占用了卡中的五個區(qū)域,并加密,。稍后,,乙公司又在這一小區(qū)安裝了由乙公司生產(chǎn)的終端設(shè)備,,可用IC卡實現(xiàn)三個功能。這種情況下,,可利用IC卡芯片之優(yōu)勢,,將甲公司發(fā)行的IC卡,再在乙公司的軟件下發(fā)行,,占用5/16以外的三個區(qū)域,且加密,。依次類推,,直至所有區(qū)域全被發(fā)行占用。以后此小區(qū)內(nèi),,可持這張IC卡,,通行甲、乙公司的終端設(shè)備,,實現(xiàn)“一卡通”,。
智能系統(tǒng)“一卡通”現(xiàn)狀分析
隨著科學(xué)技術(shù)的推廣運用,現(xiàn)代社會幾乎各個行業(yè)的眾多部門都召|(zhì)進了IC卡智能管理系統(tǒng),。根據(jù)市場現(xiàn)狀,準確實效的“一卡通”,,已成為“勢所必出”的必然要求。于是,,無論是制卡公司,、芯片供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商,、應(yīng)用商,,均推出了“一卡通”。
其實,,現(xiàn)在行業(yè)人士所說的“一卡通”,,只是一種廣義上的單個功能組合后的產(chǎn)物。如某廠家生產(chǎn)出諸如門禁,、停車場,、巡更等單項智能系統(tǒng),有其各自獨立的設(shè)備和軟件,,在市場趨勢下,,廠家將這些系統(tǒng)組合在一起,安裝在某一區(qū)域,,因為是一張IC卡通行,,所以統(tǒng)稱為“一卡通”。
這種所謂的“一卡通”具有如下不足之處:
(一)多個軟件多個發(fā)行系統(tǒng):如果要實現(xiàn)一卡通行,,則要在各個系統(tǒng)中逐一發(fā)行這張卡,,相當(dāng)于逐一通告每個軟件,,此卡可通行。操作流程繁瑣低效,。
(二)多個數(shù)據(jù)庫,,多個PC機(即電腦):如果查詢某張IC卡之消費記錄,只能在各個PC機,、數(shù)據(jù)庫上逐一錄入卡號,、逐一查詢后,再加以統(tǒng)計,。費時不便,。
(三)無共享數(shù)據(jù)庫,無法實現(xiàn)總統(tǒng)計,、總檢索的一次性簡便操作的功能,。
(四)成本高,操作繁瑣,。
綜上所述,,這種“一卡通不確切、成本高,、費用大,、數(shù)據(jù)運行速度慢,只能是作為未真正實現(xiàn)“一卡通”軟件功能之前的一種過渡,。 實現(xiàn)“一卡通”軟硬件條件
“一卡通”作為智能卡領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢,,是一項復(fù)雜而講究的系統(tǒng)應(yīng)用工程,其硬件和軟件都要達到一定的條件和標準,,否則難以做到真正意義上的“一卡通”,。
首先,要有制作“一卡通”的卡,。
這種卡必須是多分區(qū),,與分區(qū)密碼校驗,具有多用性,、兼容性,、安全性、可靠性的智能卡,,這是“一卡通”的前提條件?,F(xiàn)在市面上卡類很多,從早期的條碼卡,、磁卡到接觸式IC卡,、再到非接觸式IC卡、CPU智能卡等。發(fā)展很快,,也越來越先進,。構(gòu)造簡單,只讀不寫,,無區(qū)域,、無防偽、不多用的卡,。如條碼卡,、磁卡、ID卡以及一些不帶CPU功能的卡是不能做“一卡通”的,。下面簡單介紹一下智能卡的種類和特點,,其優(yōu)劣一覽便知:
智能卡種類:
1.加密存儲器卡(SecurityCards接觸型)
2.非加密存儲器卡(MemoryCards接觸型)
3.預(yù)付費卡(PrepaymentCards接觸型)
4.CPU卡(SmartCards接觸型)
5.射頻加密卡(RF1D非接觸卡)
6.射頻CPU卡(RFID非接觸卡)
7.P型IC卡(并行通信IC卡)
特點:
1.抗破壞性和耐用性:
智能卡是由硅片來存儲信息的,先進的硅片制作工藝完全可以保證卡的抗磁性,、靜電及各種射線能力,而且由于硅片的體積小,,里面有環(huán)氧層的保護,,外面有PCB板及基片的保護。因此,,抗機械,、化學(xué)破壞能力很強。這些在IS07816-1中都有詳細的規(guī)定?,F(xiàn)在智能卡已做得十分精致,、耐用。信息保存期都在100年以上,。而且讀寫方便,,讀寫次數(shù)高達100,000次以上,即使考慮到多種影響因素,,一張智能卡也至少可以使用十年以上,。
2.存儲容量和靈活性:
智能卡的容量可以做到幾干個字節(jié),而且智能卡上存儲區(qū)可以分割,,可以有不同的訪問級別,,這為信息處理及一卡多用提供了方便。
3.加密性:
智能卡系統(tǒng)具有很強的加密性,,首先體現(xiàn)在芯片的結(jié)構(gòu)和讀取方式上,,智能卡容量較大,而且存儲器的讀取和寫入?yún)^(qū)域可任意選擇,。因此,,靈活性較大,即使一般的存儲器卡,,采用特定的技術(shù),,也具備較強的保密性,。對于加密存儲器卡,對卡密碼核對有嚴格的次數(shù)限制,,超過規(guī)定的次數(shù),,卡將被鎖死。智能卡的加密性,,還體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計上,,由于智能卡屬于可以隨身攜帶的數(shù)字電路,而數(shù)字電路的各種硬件加密手段都可用來提高系統(tǒng)的加密性,。另外,,在軟件設(shè)計上,可采用各種加密算法,,大大增強了系統(tǒng)的安全性,。
以上是針對“一卡通”的概念及其運用的粗淺看法,相信智能化“一卡通”的運用將一定會走向更實用更完美的境地,。 其他說明:
“一卡通用”,、“一卡多用”已成為現(xiàn)今智能卡的應(yīng)用主題。作為目前全國最大的IC卡應(yīng)用領(lǐng)域之一,,城市建設(shè)一卡通,,涉及城市公交、地鐵,、出租車,、道橋收費、供水,、供氣,、供熱、住宅小區(qū)等許多領(lǐng)域,,TimeCOS/DI正是符合該應(yīng)用要求的智能卡,。
這種智能卡在銀行使用時,可以插入讀卡器完成銀行業(yè)務(wù),。同時,,在公交車或出租車使用時,無須將卡插入讀卡器中,,只需將卡在裝有無線感應(yīng)區(qū)的讀卡器上晃一下即可,,非常節(jié)約時間。因此,,在城市生活中只要有一張"一卡通",,您就可以打電話、乘公交、打的,、購物,、支付水電費、存取現(xiàn)金,,處處倍感方便,。
同時還有其他的城市一卡通,比如可以覆蓋在百貨,、餐飲,、娛樂、家居,、健身和美容,、休閑與運動、酒店訂房,、公共事業(yè)繳費等多項消費需求的,。
公交系統(tǒng)現(xiàn)狀:
目前城市公交的管理方式大多為人工售票和無人售票的方式,支付方式有:現(xiàn)金,、投幣,、月票等;這些方式都存在一定的弊端,,包括假幣、殘幣,、找零,、偽月票、過期月票等問題,;同時不能準確,、及時的獲得乘車收費數(shù)據(jù)。停留在完全人工管理的階段,。
公交系統(tǒng)要求:
交易處理快速,、簡單、快捷無誤:可靠性高,,交易準確,;交易量比較大,交易終端使用頻率高,;終端要求維護簡單,、維護費用低;讀寫機具抗干擾性強,;支付方式安全性高,,防偽造、防攻擊;系統(tǒng)效率高,、管理和維護費用低,;交易金額比較小。
公交解決方案:
采用TIMECOS/DI雙界面卡作為介質(zhì),,用IC卡的方式實現(xiàn)乘車費用的支付,,建立以雙界面卡和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化公交信息自動處理系統(tǒng),實現(xiàn)貨幣的電子化,。
系統(tǒng)安全性:
采用PBOC電子錢包,,確保交易安全和正確;卡片支持3DES加密算法,,確保數(shù)據(jù)的安全性,;機具全封閉,抗破壞和抗干擾能力強,;卡片支持防沖突機制,,同時可處理多張卡片。
系統(tǒng)優(yōu)勢:
減少在零售機上,,售票中數(shù)硬幣和清理紙幣及運送現(xiàn)金到銀行戶頭上的現(xiàn)金運作成本,;減少在零售機上的現(xiàn)金運用,可防止小偷和罪犯蓄意攻擊,,破壞機器錢箱,,并能節(jié)省大量人力資源;交易無須插拔卡和固定方向,,交易簡單,、方便、快捷,;一卡多應(yīng)用,,降低發(fā)行費用,方便持卡人,;乘車交易無需等候,,減少等待或延遲時間;提高系統(tǒng)工作效率,、降低系統(tǒng)運行費用,;機具全封閉,適應(yīng)惡劣工作環(huán)境,;非接觸操作,、避免機械磨損故障;機具故障率低,,易于維護和更換,。
系統(tǒng)標準化:
符合建設(shè)部城市建設(shè)一卡通管理規(guī)范對卡片的要求,;卡片接觸界面通過《中國人民銀行集成電路(IC)卡規(guī)范》檢測;卡片符合國際標準--------IEC/ISO14443,;與傳統(tǒng)接觸式設(shè)備完全兼容,。 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu):
卡片應(yīng)用特點:
卡片包括一個微處理器芯片和一個與微處理器相連的天線線圈,由讀寫器產(chǎn)生的電磁場提供能量,,卡片本身不需要電池,,讀寫器能激活卡片,傳輸指令,、接受卡片信號并加以運算處理,。如果不考慮其非接觸的功能,它又是一張符合傳統(tǒng)標準和應(yīng)用習(xí)慣的普通CPU卡,,符合ISO7816和PBOC對卡片的要求,,完全兼容接觸式卡片應(yīng)用系統(tǒng)和讀寫機具,而且接觸方式與非接觸方式受同一個CPU的控制,,共享卡片所有資源(存儲空間,、電子錢包、安全機制等),。
非接觸方式的操作具有無需插拔卡以及固定方向,、操作方便、較高的抗環(huán)境污染和抗靜電能力,、設(shè)備無需經(jīng)常維護等優(yōu)點,。特別是在環(huán)境惡劣、流動性大的城市公交地鐵收費系統(tǒng)中,,非接觸應(yīng)用的優(yōu)勢最為明顯,。
適用于交易量大,交易時間短,,交易過程無需等候;
一卡多用,,一張卡片實現(xiàn)多個行業(yè)應(yīng)用,;
自助消費場所,機具全封閉,;
機具工作環(huán)境適應(yīng)惡劣,,抗破壞和抗干擾能力強;
系統(tǒng)安全性要求高,;
卡片防沖突機制,,允許多張卡片同時進入交易區(qū);
應(yīng)用靈活,、方便,,根據(jù)不同應(yīng)用條件和要求,,可任選采用接觸或非接觸交易方式;
與傳統(tǒng)接觸式設(shè)備完全兼容,;可在其上直接使用,。
節(jié)約時間、提高效率,、降低系統(tǒng)運行和維護費用,。
在一張雙界面卡上,實現(xiàn)公共汽車,、地鐵,、輪渡、出租車等公交應(yīng)用,,同時還可以實現(xiàn)水表,、氣表、電子錢包消費等應(yīng)用,。不需要插卡的方式實現(xiàn)快速和方便的交易,、高效的數(shù)據(jù)和通訊安全性。
產(chǎn)品應(yīng)用前景:
卡片可擴展其它應(yīng)用:一張卡片可以集成多個不同應(yīng)用行業(yè),、多應(yīng)用同時發(fā)卡,。可應(yīng)用其它領(lǐng)域:
加油站自動加油系統(tǒng)
公路橋梁聯(lián)網(wǎng)自動收費系統(tǒng)
校園卡(學(xué)籍管理,、校園消費和食堂就餐等)
居民小區(qū)物業(yè)管理及消費卡
企業(yè)一卡通
安全控制和身份識別領(lǐng)域
其它適合接觸式IC卡和非接觸式IC卡應(yīng)用的領(lǐng)域等,,尤其接觸和非接觸混合應(yīng)用的領(lǐng)域。此產(chǎn)品在今后幾年當(dāng)中將有很大的市場潛力,。