校園一卡通項目中“卡”的選擇

張志杰

（太原城市職業(yè)技術學院，山西 太原 030027）

校園一卡通項目中“卡”的選擇

張志杰

（太原城市職業(yè)技術學院，山西 太原 030027）

校園一卡通建設是當前各級各類學校信息化建設的一項重要工作，在建設過程中選擇一種安全可靠的卡，是校園一卡通建設的核心內容。雖然IC卡在該項目中使用比較廣泛，但是，由于IC的無線通信讀寫距離短等缺點，給應用范圍不斷擴大的校園一卡通帶來許多局限性。因此，在校園一卡通建設中使用RF-SIM卡是明智的選擇。

數(shù)字化校園；校園一卡通；RF-SIM卡

隨著校園網(wǎng)的不斷普及，“數(shù)字化校園”的建設正逐漸提上議事日程，作為“數(shù)字化校園”建設的核心項目——“校園一卡通”的建設，是完成“數(shù)字化校園”建設的重要組成部分。“一卡通”的建設是否成功，直接影響“數(shù)字化校園”的建設質量?！靶@一卡通”建設中卡的選擇，是“一卡通”建設的重要環(huán)節(jié)，選擇一款技術先進、使用安全方便、存儲信息容量大的卡，是“一卡通”建設的核心部分。那么，什么卡更適合現(xiàn)階段“數(shù)字化校園”建設的需要呢？本文通過對當前應用比較廣泛的四種卡進行比較，以解答此問題。

一、傳統(tǒng)卡的優(yōu)缺點

1.條碼卡

條碼卡是在金屬卡（或PVC）片表面加以條形碼使金屬卡（或PVC）也具有識別條碼信息的功能。

優(yōu)點：制作成本低廉，相關配套設備簡單，成本投入較低。

缺點：安全性、保密性能差、卡本身不能存儲任何信息，容易被復制，應用范圍較窄，只能在局部使用，沒有無線通信功能，所以不能作為一卡通系統(tǒng)中的卡使用。

2.磁卡

磁卡是利用磁性載體記錄英文與數(shù)字信息，用來標識身份或其他用途的卡片。

優(yōu)點：磁卡使用方便，造價便宜，用途比較廣泛。

缺點：卡的保密性、安全性較差，現(xiàn)在也非常容易被復制，沒有無線通信功能。

磁條上的信息比較容易讀出，非法修改磁條上的內容也較容易，所以大多情況下磁卡都是作為靜態(tài)數(shù)據(jù)輸入使用。雖然第3磁道可讀寫，并且有金額字段，也只是用于小金額的應用領域，例如電話卡。

使用磁卡的應用系統(tǒng)需要有可靠的計算機系統(tǒng)和中央數(shù)據(jù)庫的支持，在線使用，不能應用于大范圍、多功能的一卡通系統(tǒng)。

在金融行業(yè)，作為金融交易卡的磁卡，一般配合強大、可靠的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)使用，金額、交易記錄等信息，均保存在金融機構計算機的數(shù)據(jù)庫中，用戶所持的卡片只是提供用戶的主賬號等索引信息，便于在數(shù)據(jù)庫中迅速找到用戶數(shù)據(jù)。

二、IC卡

IC(Integrate Circuit)卡是集成電路卡。優(yōu)點是安全保密性好，根據(jù)卡種類的不同，還可以存儲信息，處理數(shù)據(jù)，使用壽命長。缺點是投資相對磁卡要高，有無線通信功能，但距離較短，通常只有5到10厘米。

校園一卡通有多種IC卡的選擇，根據(jù)校園一卡通的規(guī)模，比較常用的有邏輯加密卡和CPU卡。根據(jù)IC卡內部結構可以分為以下三類。

1.存儲卡

這種卡內封裝的集成電路較簡單，一般是可擦除的可編程只讀存儲器EEPROM。其特點是存儲的數(shù)據(jù)可以長期保存，也可以在讀寫器中擦除和改寫。讀寫速度快，操作簡單。容量一般為幾KB到幾十KB，遠遠大于磁卡。

存儲卡上數(shù)據(jù)的保護主要依賴于讀寫器中的軟件口令，因此安全性稍差。但這種IC卡結構簡單，信息在卡上存儲，讀寫器可以不用聯(lián)網(wǎng)，成本低，使用方便，與磁卡相比又有存儲容量大的特點，因此也得到廣泛的應用。如電話卡、水電費卡、醫(yī)療卡等。

2.邏輯加密卡

這種IC卡中除了封裝了EEPROM存儲器外，還專設有邏輯加密電路，提供了硬件加密手段，可用于用戶身份的認證。

邏輯加密卡不但存儲量大，而且安全性強。由于密碼是存儲于IC卡上，所以幾乎沒有解密的可能性。

例如ATMEL1604邏輯加密卡，卡上信息不能隨意改寫，改寫前需先擦除，而擦除需核對擦除密碼?？ㄉ显O有三級保密功能，三次密碼核對錯誤即可使卡報廢。四個數(shù)據(jù)存儲區(qū)可分別存儲不同信息，又各具獨立的讀寫密碼?？梢宰龅揭豢ǘ嘤茫诓煌x寫器中核實相應密碼進行某一業(yè)務操作，不會影響其他存儲區(qū)。

這種邏輯加密卡保密性極強，能自動識別讀寫器、持卡人和控制操作類型，常用于安全性要求高的場合。

3.CPU卡

這種IC卡在卡片內部集成了卡上單片機系統(tǒng)，具有智能性。片內系統(tǒng)包括中央處理器CPU、程序存儲器ROM、數(shù)據(jù)存儲器EEPROM和RAM。ROM中還配有卡上操作系統(tǒng)軟件COS(Chip Operating System)，使微處理器具有數(shù)據(jù)加工和處理的能力，可以對讀寫數(shù)據(jù)進行邏輯和算術運算，能力很強。

IC卡上的微處理器執(zhí)行COS監(jiān)控程序，接收從讀寫器送來的命令和數(shù)據(jù)，分析命令后再對存儲器進行控制或讀寫操作。由于這種卡具有智能性，讀寫器不能對卡的存儲信息直接進行操作，都要經過卡上的微處理器，所以保密性更強。這種IC卡存儲的數(shù)據(jù)對外相當于一個黑盒子，保密性極強。

目前IC卡上用的微處理器一般為8位CPU，存儲容量幾十KB左右。此種智能卡常用于重要場合，作為證件和信用卡。

IC卡由于其高存儲量和高保密性，出現(xiàn)雖然僅短短幾年，就已經顯示出巨大的優(yōu)點和廣泛的發(fā)展前景。IC卡應用領域十分廣泛，除覆蓋了傳統(tǒng)磁卡的全部功能外，還拓展到許多磁卡不能勝任的領域。隨著現(xiàn)代電子技術的飛速發(fā)展，市場對IC卡需求的逐漸擴大，IC卡的應用將會迅速普及。IC卡的結構性能也會不斷改進，而IC卡的開發(fā)與使用也會越來越方便。

在校園一卡通的實際使用中，多選擇飛利浦公司的M1卡，這種卡片成本低、質量好，應用范圍非常廣。M1卡就是邏輯加密卡，但是在去年M1卡被宣布已經被破解，也就是M1可以被非法復制，變成了不安全的IC卡。

三、RF－SIM卡

1.RF－SIM卡

RF－SIM卡是可實現(xiàn)中近距離無線通信的手機智能卡。它通過將最新的射頻技術集成到手機SIM卡里，使手機使用者僅需要更換一張智能卡，便可以使現(xiàn)有的手機變成類NFC(Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術)手機。不但擁有普通SIM卡的所有功能，還擁有一個可代替錢包、鑰匙和身份證的全方位服務平臺。

2.RF－SIM卡的主要功能

RF-SIM卡的主要功能有：標準SIM功能(GSM 11.11，11.14)、電子錢包功能(模擬Mifare數(shù)據(jù)邏輯結構并符合PBOC2.0以及EMV電子信用卡的規(guī)范要求,支持空中開卡和充值)、遠程支付功能(Rsa)、超級VIP卡功能(CRM、積分、打折、交易)、電子票據(jù)功能可以應用RF-SIM卡、電子證件功能、名片交換功能、現(xiàn)場組網(wǎng)隱身聊天功能 (QQ)、彩票功能、門禁功能、情景OTA (Over-The-Air Technology空中下載技術)等。

3.RF－SIM卡的應用領域

RF-SIM卡的應用領域非常廣泛，如校園一卡通、企業(yè)一卡通、會員管理、信用卡管理、門禁管理等等。隨著系統(tǒng)的不斷擴展，RF-SIM可以代替任何證件（身份證、駕駛證、優(yōu)惠證、公交卡、醫(yī)?？?、保險卡等等）和票據(jù)（電影票、火車票、飛機票等等）。在學校，它可以完全取代校園一卡通中IC卡的功能，并能夠提供更多的擴展功能，使得校園一卡通完全成為校園管理、師生學習生活的方便助手。

4.校園一卡通中使用RF-SIM卡的優(yōu)勢

方便安全：手機目前已經成為學校學生及教職員工的必備工具，經調查，目前在校生手機普及率已經達到90%，因此將校園卡集成在手機中，可以避免多持一張卡，而且有些學校由于管理問題可能使用多張卡，RF-SIM手機卡也可以完全解決一卡通多用途的問題，這是普通IC卡根本做不到的。RF-SIM卡可以同時模擬幾十張M1卡，這樣學生就不必同時持有多張卡，非常方便，還不打亂原有的管理模式。RF-SIM卡本身是CPU卡，具有良好的安全性能，而且其開戶必須經過手機運營商注冊電話，因此更加安全，完全不必擔心被非法復制。

成本低：雖然RF-SIM卡的成本很高，但在學校應用過程中，此成本完全由移動通訊運營商承擔，因此，選擇RF-SIM卡，學校可以做到零成本投入。在使用過程中，手機相對于IC卡更容易保護，不容易丟失和損壞，減少了使用風險，同時，多卡合一可以減少卡的購買成本，因此應用成本會大大降低，而且手機RF-SIM卡有很好的互動性，可以減少運營成本，例如直接通過手機就可充值、掛失、修改部分信息等，減少一卡通中心工作量，不必讓一卡通中心長時間加班、倒班，減少人員的工作量，減少開支。

互動性強：RF-SIM卡在手機中使用，已經變成了一臺小型的計算機終端，而且與系統(tǒng)可以實時聯(lián)網(wǎng)，用戶可以通過RF-SIM卡與一卡通系統(tǒng)及其用戶、管理者、POS終端機實時對話，互發(fā)信息。例如，用戶在消費中，可以實時收到POS機具發(fā)出的消費流水短信，用戶可以隨時了解自己的消費狀況以及存款余額等信息。

可擴展性好：由于RF-SIM卡本身的性能和手機智能終端的結合，其具有強大的可擴展性，可以預見，未來計算機的發(fā)展能力便是RF-SIM卡的發(fā)展能力。

環(huán)保：由于RF-SIM卡具有多卡合一、互不干擾的能力，因此它的廣泛應用可以大量減少PVC材質的IC卡的使用，大量減少資源浪費和再回收問題，非常環(huán)保。

RF-SIM卡在系統(tǒng)的可靠安全性、技術先進性、可擴展性等諸多方面都具有明顯的優(yōu)勢?，F(xiàn)階段各級各類學校在實施校園一卡通的過程中，使用RF-SIM卡是一個明智的選擇。

［1］景林.IC卡數(shù)據(jù)組織和存取算法的研究及程序實現(xiàn)［J］.計算機應用，2001,（1）.

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1673-0046（2010）4-0179-02