所謂“一卡通”,就是在同一張卡上實現多種不同功能的智能管理,一張卡上通行很多的設備,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一卡多用。
背景
一卡通系統最根本的需求是“信息共享、集中控制”,因此系統的設計不應是各單個功能的簡單組合,從統一網絡平臺、統一數據庫、統一的身份認證體系、數據傳輸安全、各類管理系統接口、異常處理等軟件總體設計思路的技術實現考慮,使各管理系統,各讀卡終端設備綜合性能的智能化達到最佳系統設計。
由于“信息共享、集中控制”的基本思想,一卡通被廣泛應用于各行各業,比如村民一卡通、校園一卡通,企業一卡通,醫保一卡通,城市一卡通等等。目前一卡通行業的科技發展日新月異,開始逐漸融入我們日常使用的手機卡當中,目前內蒙古電信建設的手機一卡通,已成為國內手機一卡通應用的標準模板。
一卡通的分類
目前一卡通應用于各行各業,根據不同的標準,可以有不同的分類。根據一卡通的介質來分,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號來實現身份認證,并在后臺進行數據交互,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,非接觸式的是當今及以后的主流。非接觸式IC卡說就是射頻(RFID)卡,卡內有內置芯片,以飛利浦的Mifare卡為例,是有多個讀寫扇區組成,可以進行加密、存儲、讀取、改寫。現今的射頻卡技術發展到CPU卡階段,除加密、存儲、讀取、改寫外,并具有運算及動態加密功能。CPU卡為今后的主流。而手機SIM/UIM卡近年來與射頻技術融合在一起,形成一個新的介質,即手機一卡通。
根據運用的行業性質來劃分,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放,發卡量非常大,后臺軟件平臺比較復雜,穩定性要求高,如消費卡,公交卡,市民卡,社保卡,醫療卡等,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,企業一卡通,居民小區一卡通,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、學生上機管理、學校圖書管理等等,各個運用子系統逐年細化,發卡量相對較小,參與廠家眾多,呈百花齊放的態勢。
根據運用的具體行業,一卡通主要在智能樓宇、數字小區、數字化校園、移動通訊、電信、銀行、廣播電視、醫療衛生、牢教等領域得到普遍應用,并取得良好的社會效應。 “一卡通”概念詮釋
一卡通系統是通過一張卡實現多種不同功能的智能管理。一張卡上通行很多的設備,而不是不同功能有不同的卡,不同的卡在不同的設備上使用。多種不同的設備都掛在一條數據線上,通過一條數據線跟管理計算機通訊,在同一套系統軟件,同一臺計算機上,同一個數據庫內,進行不同數據的信息交換。實現卡的發行、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、智能小區物業管理、考勤門禁管理、校園和廠區一卡通系統中。集RF射頻技術、智能卡應用技術、計算機網絡技術、自動控制技術于一體,來實現某一管理區域的集中管理,使人們充分享受現代科技給日常工作和生活帶來的便利和安全。
在智能卡領域,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”概念應該是“一卡一庫一線,即一條網絡線連接一個數據庫(PC機),通過一個綜合性的軟件,實現設置IC卡管理、查詢等功能,實現整個系統的“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多種不同功能的智能管理,一張卡上通行很多的設備,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備必須與該卡一致。其次要求該卡必須是具有多分區及密碼校驗,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,在M|FARE系統設備里,只要MlFSREHHU卡留有空位,不將密碼封住,各設備相互之間訂好協議,則一個公司多種不同的設備,能用一張卡相通。不同的公司用同-類設備,同一張卡,只要是MFARE的技術,及其模塊系統,只要卡還有空的區域,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備都串起來,進行不同數據的信息交換。如果很多設備都掛在PC機上,那么每臺設備跟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、同一個數據庫內、實現卡的發行、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”。現在,市面上所謂的“一卡通”,就是凡該公司做的設備都可以用該公司卡,至于誰的數據庫、誰的平臺、誰的軟件,到各自發行處去發行,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”的結構優勢
由于“一卡通”的真正含義是“一卡一線一庫”。在結構上便顯示出以下獨特的優勢:
1.數據共享:加快了數據交換的速度。
2.全面檢索:因有一總數據庫,只要給出查詢字段名,就可在此庫中一次性查出相關所有記錄,提高效率,減少出錯。
3.全面統計:因只有一個數據庫,報表可及時生成,無須再逐一查詢各個PC機。
4.實時監控查詢任何一個終端機使用與記錄、情況。
5.操作簡單:只需一次,最多二次步驟,即可實現功能,無需多次轉換。
6.減少設備投資,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個區域,且各個區域均可設置各自的區域密碼,其本身的安全可靠性、獨立性又可延伸為以下特點:
1.功能分區域占用:不同功能分別占不同區域且可加密。
2.軟件不同但可分區共用:不同軟件下,功能仍可分別占用不同區域,加密功能可獨立使用,互不干擾。
例:某小區內,先安裝甲公司的“一卡通”設備,可實現五個功能,在發行專用IC卡時,占用了卡中的五個區域,并加密。稍后,乙公司又在這一小區安裝了由乙公司生產的終端設備,可用IC卡實現三個功能。這種情況下,可利用IC卡芯片之優勢,將甲公司發行的IC卡,再在乙公司的軟件下發行,占用5/16以外的三個區域,且加密。依次類推,直至所有區域全被發行占用。以后此小區內,可持這張IC卡,通行甲、乙公司的終端設備,實現“一卡通”。
智能系統“一卡通”現狀分析
隨著科學技術的推廣運用,現代社會幾乎各個行業的眾多部門都召|進了IC卡智能管理系統。根據市場現狀,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、芯片供應商、系統集成商、應用商,均推出了“一卡通”。
其實,現在行業人士所說的“一卡通”,只是一種廣義上的單個功能組合后的產物。如某廠家生產出諸如門禁、停車場、巡更等單項智能系統,有其各自獨立的設備和軟件,在市場趨勢下,廠家將這些系統組合在一起,安裝在某一區域,因為是一張IC卡通行,所以統稱為“一卡通”。
這種所謂的“一卡通”具有如下不足之處:
(一)多個軟件多個發行系統:如果要實現一卡通行,則要在各個系統中逐一發行這張卡,相當于逐一通告每個軟件,此卡可通行。操作流程繁瑣低效。
(二)多個數據庫,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、數據庫上逐一錄入卡號、逐一查詢后,再加以統計。費時不便。
(三)無共享數據庫,無法實現總統計、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、數據運行速度慢,只能是作為未真正實現“一卡通”軟件功能之前的一種過渡。 實現“一卡通”軟硬件條件
“一卡通”作為智能卡領域發展的必然趨勢,是一項復雜而講究的系統應用工程,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,與分區密碼校驗,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。現在市面上卡類很多,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。發展很快,也越來越先進。構造簡單,只讀不寫,無區域、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,里面有環氧層的保護,外面有PCB板及基片的保護。因此,抗機械、化學破壞能力很強。這些在IS07816-1中都有詳細的規定。現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,而且智能卡上存儲區可以分割,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:
智能卡系統具有很強的加密性,首先體現在芯片的結構和讀取方式上,智能卡容量較大,而且存儲器的讀取和寫入區域可任意選擇。因此,靈活性較大,即使一般的存儲器卡,采用特定的技術,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限制,超過規定的次數,卡將被鎖死。智能卡的加密性,還體現在系統設計上,由于智能卡屬于可以隨身攜帶的數字電路,而數字電路的各種硬件加密手段都可用來提高系統的加密性。另外,在軟件設計上,可采用各種加密算法,大大增強了系統的安全性。
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”已成為現今智能卡的應用主題。作為目前全國最大的IC卡應用領域之一,城市建設一卡通,涉及城市公交、地鐵、出租車、道橋收費、供水、供氣、供熱、住宅小區等許多領域,TimeCOS/DI正是符合該應用要求的智能卡。
這種智能卡在銀行使用時,可以插入讀卡器完成銀行業務。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區的讀卡器上晃一下即可,非常節約時間。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、公共事業繳費等多項消費需求的。
公交系統現狀:
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據。停留在完全人工管理的階段。
公交系統要求:
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,用IC卡的方式實現乘車費用的支付,建立以雙界面卡和計算機技術為基礎的現代化公交信息自動處理系統,實現貨幣的電子化。
系統安全性:
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,確保數據的安全性;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。
系統優勢:
減少在零售機上,售票中數硬幣和清理紙幣及運送現金到銀行戶頭上的現金運作成本;減少在零售機上的現金運用,可防止小偷和罪犯蓄意攻擊,破壞機器錢箱,并能節省大量人力資源;交易無須插拔卡和固定方向,交易簡單、方便、快捷;一卡多應用,降低發行費用,方便持卡人;乘車交易無需等候,減少等待或延遲時間;提高系統工作效率、降低系統運行費用;機具全封閉,適應惡劣工作環境;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。
系統標準化:
符合建設部城市建設一卡通管理規范對卡片的要求;卡片接觸界面通過《中國人民銀行集成電路(IC)卡規范》檢測;卡片符合國際標準--------IEC/ISO14443;與傳統接觸式設備完全兼容。 系統整體結構:
卡片應用特點:
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標準和應用習慣的普通CPU卡,符合ISO7816和PBOC對卡片的要求,完全兼容接觸式卡片應用系統和讀寫機具,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、較高的抗環境污染和抗靜電能力、設備無需經常維護等優點。特別是在環境惡劣、流動性大的城市公交地鐵收費系統中,非接觸應用的優勢最為明顯。
適用于交易量大,交易時間短,交易過程無需等候;
一卡多用,一張卡片實現多個行業應用;
自助消費場所,機具全封閉;
機具工作環境適應惡劣,抗破壞和抗干擾能力強;
系統安全性要求高;
卡片防沖突機制,允許多張卡片同時進入交易區;
應用靈活、方便,根據不同應用條件和要求,可任選采用接觸或非接觸交易方式;
與傳統接觸式設備完全兼容;可在其上直接使用。
節約時間、提高效率、降低系統運行和維護費用。
在一張雙界面卡上,實現公共汽車、地鐵、輪渡、出租車等公交應用,同時還可以實現水表、氣表、電子錢包消費等應用。不需要插卡的方式實現快速和方便的交易、高效的數據和通訊安全性。
產品應用前景:
卡片可擴展其它應用:一張卡片可以集成多個不同應用行業、多應用同時發卡。可應用其它領域:
加油站自動加油系統
公路橋梁聯網自動收費系統
校園卡(學籍管理、校園消費和食堂就餐等)
居民小區物業管理及消費卡
企業一卡通
安全控制和身份識別領域
其它適合接觸式IC卡和非接觸式IC卡應用的領域等,尤其接觸和非接觸混合應用的領域。此產品在今后幾年當中將有很大的市場潛力。