智能卡小區(qū)一卡通系統(tǒng)中的IC卡造型

    一．引言

    目前，人們普遍認(rèn)為，智能小區(qū)“一卡通” 是以IC卡技術(shù)為核心， 以計算機(jī)和通信技術(shù)為手段，將小區(qū)內(nèi)的各項設(shè)施連接成為一個有機(jī)的整體，用戶通過一張IC卡便可完成通常的資金結(jié)算和某些控制操作， 如用IC卡開啟房門、停車、用IC卡支付電費、購物等，而不必像以往那樣攜帶很多鑰匙開門，去各個對應(yīng)部門交費等繁雜的操作。但是， 由于國內(nèi)的實際情況， 目前還不能完全通過一張卡來實現(xiàn)這些功能， 比如交通IC卡系統(tǒng)，理論上是可以通過一張卡實現(xiàn)公交、出租車的刷卡收費，但由于各部門之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，現(xiàn)在尚不能全面得以實現(xiàn)。隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，IC卡的應(yīng)用會深入到各個領(lǐng)域，從而使一張IC卡可實現(xiàn)多種功能。

    另外，由于RFID技術(shù)使用的是無線電波，能夠?qū)崿F(xiàn)物體、人員的無接觸識別，可以更進(jìn)一步地深入和改善我們的生活、提高我們的工作效率，是未來自動識別技術(shù)的發(fā)展方向，具有更大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用空間。現(xiàn)在，小區(qū)一卡通的應(yīng)用也多采用RFID卡。因此，我們在小區(qū)IC卡的選型時將盡量考慮使用RFID卡。

    本文將討論某智能化小區(qū)一卡通系統(tǒng)中的IC卡選型，并說明一卡通的實際應(yīng)用。 

    二、IC卡的分類與性能比較

    IC卡是現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動識別技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。為了充分地應(yīng)用好IC卡，有必要了解IC卡的分類及其應(yīng)用性能。IC卡的分類見圖1。

    圖1中的幾種卡的性能比較見表1。

    三．IC卡的選型

    下面將對本小區(qū)中所用的IC卡進(jìn)行選型。在選型時，我們將分為三個部分進(jìn)行：

    A． 隨身攜帶IC卡，它用做普通門禁卡和小區(qū)內(nèi)的各種消費卡；

    B．車載IC ，它用做普通門禁卡、小區(qū)的停車場和小區(qū)的出入門禁管理；

    C． 表收費IC ，它用于三表(水表、電表、煤氣表)的交費。

    1、隨身攜帶IC卡的選型

    該卡選型既要用作普通門禁的鑰匙卡來開門，又要用作電子錢包。門禁卡可以是儀含有ID號的只讀卡，而電子錢包則應(yīng)該足能夠仔錢的讀寫卡。錢包中的錢可以用于支付小區(qū)的物業(yè)管理和消費，即通過IC卡完成對餐飲娛樂管理、物業(yè)消費資金結(jié)算、信息服務(wù)管理等收費。這類卡的使用頻率很高、讀寫次數(shù)很多、各種用戶資料的重要性各不相同。因此，我們根據(jù)此特點列出下而三種方案。

    A．方案l：采用接觸式IC卡。

    根據(jù)表l可知，該卡的容量人，能夠用于門禁卡和電了錢包。其缺點很明顯， 即，它是通過觸點的接觸進(jìn)行讀寫卡的。當(dāng)它用于使用頻率極高的場合時，極容易 因污染、扭曲、靜電等原因而導(dǎo)致IC 的損壞，資料的丟失。因而，不適合用作門禁卡和電子錢包。 

    B．方案2：采用RFID有源卡。

    RFID有源卡一般都是僅含有一個ID號的只讀卡， 它是利用卡中的電池主動向讀卡器傳送信息。其使用讀寫次數(shù)有限， 壽命與卡中的電池壽命等長。當(dāng)用作電子錢包時，需要建立肯管理中心的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。另外， 由于它體積犬、價格高、攜帶便，很少用于門禁和電子錢包。 

    C． 方案3： 采用RFID無源卡。

    RFID無源卡不含電池、體積小、價格適中、攜帶方便。它利用讀寫器發(fā)出的無線電波束獲取能量、進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，可以進(jìn)行無限次地讀操作和1 00000次以上的寫操作，非常適合于使用頻率高的場合。而且它卡中還有8Kbit以上、可分區(qū)的E-PROM， 能夠存儲符干個相互獨立的用戶資料。因此該卡既可用于無管理中心的系統(tǒng)，亦町用于有管理中心的系統(tǒng)。

    基于以上分析，考慮到用戶使用上的方便性，并考慮到Mifare1已被國際標(biāo)準(zhǔn)組織吸收為國際標(biāo)準(zhǔn)，其配套設(shè)備便于選擇，是目前的主流產(chǎn)品， 同時，它的讀寫速度快(1 06KB／S) ，具有8Kbit、l6分區(qū)的E-PROM和防沖撞功能，所以選用無源RFID卡Mifarel來作門禁卡和電子錢包(門禁和各POS點均采用讀寫器。我們把小區(qū)中所有的Mifare l的第一扇區(qū)的第一塊用于做鑰匙之用。其他各塊均用于存儲用戶數(shù)據(jù)和以后備用， 提高其兼容性和開放性。)

    2、車載IC卡的選型

    車載IC卡士要用于車庫、停車場、進(jìn)出小區(qū)管理，需要完成遠(yuǎn)距離的身份識別、車庫門禁開啟、停車場的計時計次計費功能。在這個過程中，駕駛員一直在車上， 是不需下車的。因此，要求卡的讀寫速度快、讀寫距離遠(yuǎn)(一般在3m～1Om)， 并能采用主動方式進(jìn)行卡的讀寫操作。再根據(jù)前面的比較分析， 所以我們選用有源只讀卡SPAZ10 。由于是只讀卡， 其身份識別以外的其他功能均需由管理中心來實現(xiàn)， 如停車場的計時計費或計次功能。

    但是停車場的范圍相對小區(qū)來說還是比較小的，其網(wǎng)絡(luò)的組建和管理也是較容易實現(xiàn)的。另外，考慮到當(dāng)人進(jìn)入車庫時使用的是Mifare1，而不是有源卡， 因此要求此處的讀卡器既能夠讀有源卡，亦能夠讀Mifare 1。此處采用TELEPAS長距離讀卡器，其工作頻率為2．45GHz高頻， 讀卡距離51Om， 讀卡速度高達(dá)2OOkm／h， 能夠滿足小區(qū)的停車和進(jìn)入口的管理。

    3、三表收費IC卡的選型

    三表系指水表、電表和煤氣表。目前主要有兩種收費方案。

    A．方案1： 電力線載波遠(yuǎn)程抄表收費。該方案是利用調(diào)制解調(diào)技術(shù)， 在供電線路上傳輸三表的數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是可以先用電后付費，符合一般的消費模式。但據(jù)目前的應(yīng)用來看， 該技術(shù)引起的爭議較多、還有待完善。

    B．方案2： 使用預(yù)付費方式收費。此方案是利用接觸式或RFID卡，先向物業(yè)管理中心或指定的銀行提前購買水、電、氣的消費量，然后將其輸入表中便可使用了。一旦用完，表自動停止供應(yīng)水、電、煤氣。這種方式可以避免產(chǎn)生糾紛， 而且已逐漸為人們所接受，是未來三表付費的發(fā)展趨勢。

    至于是使用接觸式IC卡還是RFID卡， 這需要根據(jù)具體情況而定。在三表預(yù)付費上，RFID卡使用的較少、時間短、技術(shù)也不很成熟，而接觸式IC卡的應(yīng)用時間較長、更為成熟可靠。同時考慮到，水電氣一般是一個月甚至是幾個月才購買一次，卡的使用頻率較低，只要妥善保管，接觸式IC卡也能用很長的時間，而且其價格低。因此，我們在本小區(qū)采用接觸式IC卡來實現(xiàn)三表預(yù)付費。 

    四．小結(jié)

    本文從實際情況出發(fā)，考慮到當(dāng)前的社會發(fā)展情況，對某小區(qū)的IC卡進(jìn)行了選型。本次選型體現(xiàn)的基本思想： 全面、實用，方便、快捷， 這種思想可能與當(dāng)前對一卡通的看法有些不同，但它也向人們提供一種新的思路。

    (文/中國人民解放軍信息工程大學(xué) 張青松 于大鵬)