智能小區“一卡通”系統的應用及前景

關鍵詞：小區一卡通  智能小區  一卡通  ic卡 
摘  要：以IC卡技術為核心、計算機和通信技術為手段，就“一卡通”系統在智能小區中的應用做了一個概貌的介紹，并重點分析了它的解決方案及應用的可行性。     1970年法國工程師Roland Moreno發明了集成電路卡(Integrated Circuit Card，簡稱Ic卡)。其基本思想是使用集成電路代替傳統的在卡片上印刷字符，或嵌入磁條等技術來記錄信息。智能住宅小區“一卡通”系統由Ic卡物業管理和Ic卡家庭管理兩個部分構成。其中小區的Ic卡物業管理通過Ic卡完成對門禁系統管理、物業管理、餐飲娛樂管理、物業消費資金結算、信息服務管理、停車場管理、保安監控等；IC卡家庭服務管理包括Ic卡支付電費、水費、有線電視費、煤氣費以及住戶IC卡門禁等等。

    1 IC卡的基本要求及特點

    IC卡的核心是集成電路芯片，最關鍵的工作條件是對它提供電源。但是Ic卡本身的應用要求它必須具備在掉電的情況下仍可以安全保存數據的特點，而這種集成} 路必須具備特殊的存儲器，以便安全地保存數據。如今的IC卡不僅可以保存大量的信息，而且還通過有效的安全機制對所存儲的數據進行加密，防止未授權人員讀取或對其篡改。先進IC卡也不再是僅僅被動接受數據，它內部的微處理器還可以完成對數據的加工和處理。也就是說。如今的IC卡已具備了更多的智能功能，人們也稱Ic卡為智能卡(Smart Card) ．

    按照功能可以將IC卡分為3類。一是存儲卡，卡中的集成電路為可電擦除的可編程只讀存儲器(EEPROM)，可以寫入一定的數據，在掉電的情況下不會丟失。二是邏輯加密卡，卡中的集成電路具有加密邏輯和EEPROM，使卡的數據受到一定的)Ju密算法保護。此時卡上需要一個可進行加密汁算的運算器芯片。三是微處理器卡(CPU卡)，其中的集成電路不但包括EEPROM， 而且包括CPU、隨機存儲器RAM以及固化在只讀存儲器中的片內操作系統無滄哪一種1c卡均具有以下幾方面的特點：①使用量大，應用領域廣泛，一卡多用。②成本低，產品壽命長，有可再利用性。③具有產品安傘性、使用環境安全性和管理安全性，具有高度可靠性。

    2 “一卡通”解決方案

    現代化的智能住宅小區，住戶較多，人員的出入也頗為頻繁，如何做好小區的安全管理工作，如何有效控制流動人員的活動區域是一件費腦筋的大事。小區停車場是小區智能化系統不可分割的部分，如何有效而又準確有序地對進；小區的車輛進行控制和管理是小區物業管理公司必須重視的實際問題 、小區內住戶在小區內部的消費，小區內各單位受工的考勤等諸多問題都是智能化住宅小區所面臨的棘手題。”一卡通”項目涉及到門禁、停車場管理、考勤、公共消費等功能，所以“一卡通”也就涉及到多方面需要考慮的問題。

    2 .1 保證一卡多用

    “ 一卡通”涉及到多個項目，如何保護好與“一卡通”項目有關的各方利益互不干擾和損害是非常重要的。MAD(Mifare Application Directory)方式是一卡多用理想的解決方案，它將不同的應用以事件形式有機地組合在一起，只需把這些分別代表不同用途的文件通過讀寫器寫入I司一張卡中，就可以實現一卡多用的功能．對于不同用途(例如門禁、停車場管理)以及刪一種用途在不同地方使用(如各部門的門禁與考勤)，采用不I同的文件名予以區別。
 
    用作不問用途或者不同部門，所使用的瀆寫發備存放著相應的應用文件的防問主密鑰和權限密鑰，該文件能對相應的應用文件進行訪和處理，不能對其他應用文件進行訪問和處理，即一臺非接觸式IC卡瀆寫器只能完成眾多卡片應用中的一個應用 采用MAD方式就解決了1張卡片中記錄了所有的用途，持卡者則憑一張lc卡完成門禁、停車，消費等功能，提高了小區管理的工作效率；也方便了持卡者，不用攜帶多張卡出門。

    2．2 保證一卡多用的安全性

    安全問題是一卡多用后所延伸出的無法避免的客觀存在的問題。解決辦法是在非接觸式Ic卡與讀寫器之問通過密鑰進行相互認證，只有密鑰正確無誤才能完成相應的交易。為了防止卡片的非法制作，對訪問密鑰的生成與保管必須進行嚴格的保密。一種可行的解決辦法是生成主密鑰的所需要的基本種子密鑰山各利益方共蚓提供和控制 這樣，該基數就分散在利益方的手中，只要缺少其中一方，都不能重新生成原來的主密鑰，從而杜絕了某種程度上的串通作弊現象，保護了各方的利益。最終的應用文件訪問主密鑰的生成和中問的過渡密鑰等一系列密鑰需要存放在不蚓的設備之中，生成過程應一環扣緊一環，缺少了前面一環的密鑰，后面的密鑰將無法生成，從而解決了”一卡通”的安全性問題。

    2．3 “一卡通”運作的管理

    “ 一卡通”涉及AI4,區各部門的多方利益。出這些利益集團中任何一方單獨對整個小區“一卡通”系統進行管理是不可取的，可取的辦法是成立一個能夠讓利益各方都能接受的“一卡通”系統管理中心 其主要任務是分配和協淵不同用途以及同一 用途但使用不同的MAD應用文件名、增加新的應用、刪除已經被廢除的應用、主密鑰和最終應用訪問密鑰的生成和存放、卡片的發行和管理等工作。此外，管理中心還擔負著“一卡通”系統日常運作的維護工作。

    2．4 交易流水記錄的采集和處理

    當IC卡讀寫器的交易流水記錄的存儲量達到一定程度時必須把這些記錄采集到PC機進行處理，否則當記錄滿的情況下再對卡片進行讀寫操作時，將會出錯。因此“一卡通”系統中必然存在流水記錄的采集與處理。對于不同的應用，對讀寫器中流水記錄進行采集的上位PC機也各不相同。例如停車場管理系統的非接觸式Ic卡讀寫器中的流水記錄只允許停車場管理的PC機對其進行采集和處理，不允許其他的PC機對該瀆寫器進行訪問。

    3 小區“一卡通”應用的可行性分析

    小區IC卡物業管理系統的核心是非接觸式Ic卡技術，它同時綜合應用了汁算機技術、通信技術、數據庫技術、自動化技術等。目前，國內外與IC卡技術有關的產品沒備已相當成熟，所以建立智能小區“一卡通”系統的技術上是沒有問題的 ，問題的關鍵是如何滿足用戶多方的需求，設汁出安全、可靠的“一卡通”，使住戶擁有一張IC卡既可以作為某些控制操作，也可以完成通常的資金結算。事實上，小區物業管理系統中的Ic卡系統基本上都可以通過系統集成方式引入物業管理系統，并能成功地與其他系統有機地結合在一起。因此，住宅小區的Ic卡物業管理系統從技術角度來說是完全可行的。

    4 結語

    智能住宅小區的“一卡通”系統不僅能有效、準確地識別和動態地控制人流．車流甚至資金流，而且還有助于解決系統集成中的一些難題，比如建筑物中的信息交換、子系統之問的通信、統一管理和聯動控制等問題。我們知道，目前“一卡通”應用是可行的，勢必在未來越來越多的小區中得到廣泛地運用。

    參考文獻
    1、宋立新智能小區中的“一卡通”設計電子與金系列，156期
    2、 符長青．智能住宅小區管理一卡通．電子與金系列，159期

   作者簡介：陳利群(1971一)。女，樂山師范學院物理與電子信息科學系講師，主要從事自動控制、電力電子方面的理論、實驗教學和科研工作。