智能卡性能研究

吳舜娟,袁 爽,陳 燕

(廣州合成材料研究院有限公司,廣東廣州 510665)

智能卡性能研究

吳舜娟,袁 爽,陳 燕

(廣州合成材料研究院有限公司,廣東廣州 510665)

身份證卡作為智能卡的一種,其使用性能要求比一般卡要高。該文以身份證卡為研究對象,研究了智能卡氙弧燈光老化性能和物理性能,對其使用壽命進行了初步評估,闡述了智能卡在復雜使用環(huán)境中的性能狀況,為智能卡的更新和發(fā)展提供理論參考依據(jù)。

智能卡,性能,使用壽命,更新和發(fā)展

智能卡又稱集成電路卡(即IC卡),它是一個帶有微處理器和存儲器等微型集成電路芯片,具有標準規(guī)格的卡片,其大小與普通名片相仿,內(nèi)含一塊1cm左右的硅芯片,具有存儲信息和進行復雜運算的功能。隨著社會和經(jīng)濟的迅速發(fā)展,智能卡因其成本低、攜帶方便等優(yōu)點,廣泛應用于銀行、電信、交通、公共安全等社會各領域,并且發(fā)展十分迅速,其使用壽命的長短顯得尤為重要。身份證就是智能卡的一種。中華人民共和國第二代居民身份證是由多層聚酯材料復合而成的單頁卡式證件,采用非接觸式IC卡技術制作。芯片里存有很多個人資料,隨著社會的發(fā)展,將會有更多信息,如信用記錄等存儲于身份證芯片里面,這就需要身份證卡的使用性能和使用壽命滿足一定的要求,且人們對其可靠性的要求也越來越高,因此有效的可靠性測試顯得尤為重要。[1]

本文以身份證卡為研究對象,針對使用過程中容易發(fā)生外觀變化及受力破壞和老化的情況,根據(jù)GB/T 17554.1-2006《識別卡 測試方法 第1部分：一般特性測試》[2],對身份證智能卡的性能進行試驗,并對實驗結果進行了評價。

1 試驗部分

1.1 試驗樣品

二代身份證。

1.2 試驗儀器

美國ATLAS公司Ci5000型人工氣候老化試驗箱；VMS3020光學影像測量儀；Q-Sun Xe-3HS氙燈人工耐候試驗機；H10K-S型HOUNSFIELD萬能材料試驗機；Q-FOG鹽霧試驗箱；HU-408NR可程式恒溫恒濕試驗機；PHH101高溫試驗箱。

1.3 性能測試

氙弧燈光老化試驗條件：輻照度(340nm)：0.5W/m2·nm；黑板溫度：(65±3)℃；相對濕度：(50±5)%；連續(xù)光照；降雨周期18min/102min(噴水時間/不噴水周期時間)。

物理性能試驗條件：根據(jù)GB/T 17554.1-2006《識別卡 測試方法 第1部分：一般特性測試》的要求進行尺寸、翹曲、尺寸穩(wěn)定性、動態(tài)彎曲特性、動態(tài)扭曲特性、粘連或并塊、層間剝離強度、耐化學性、彎曲韌性等項目的測試[3]。

2 結果與討論

2.1 氙弧燈光老化試驗分析

對2004年和2012年的身份證卡分別進行氙弧燈光老化200h和500h的試驗,試驗結果如表1、表2和圖1所示。

表1 2004年身份證卡氙弧燈光老化試驗結果

表2 2012年身份證卡氙弧燈光老化試驗結果

注：5級—樣品完全未變色；1級—樣品完全變色。

從2003至2012年間智能卡老化試驗數(shù)據(jù)中提取兩個典型例子,由表1老化結果顯示,2004年身份證卡在老化過程200h、500h均出現(xiàn)輕微翹起變形、變色等老化現(xiàn)象；由表2和圖1可以知,2012年身份證卡在老化過程200h、500h均無翹起變形、變色等老化現(xiàn)象。

樣品隨著老化時間的增加,外觀會表現(xiàn)出不同程度的變化。根據(jù)以往經(jīng)驗,智能卡經(jīng)過氙弧燈光老化500h檢測,外觀無明顯變化的,可在現(xiàn)實生活中使用年限超過二十年。由此將氙弧燈光老化500h后的外觀及耐久性變化作為判定其使用壽命是否能達到二十年的測試依據(jù)。

圖1 2012年身份證卡氙弧燈光老化試驗前后對比照片

2.2 物理性能檢測分析

智能卡是靠其面上的磁條或芯片來存儲信息的,磁條在遇到磁場、靜電、扭彎、刮傷等情況下,存儲在里面的信息容易丟失,盡管制造商采用了很多手段來提高其使用壽命,但先天的缺陷總是難以徹底排除,再者,磁條上的信息存放時,有讀寫次數(shù)較少、修改不方便的缺陷[4]。

我們以GB/T 17554.1-2006為測試依據(jù)進行物理性能試驗項目,來檢測其耐用性。試驗結果如表3～表7所示。

表3 2012年身份證卡物理性能試驗結果

表4 2013年身份證卡物理性能試驗結果

表5 2014年身份證卡物理性能試驗結果1

表6 2014年身份證卡物理性能試驗結果2

表7 2014年身份證卡物理性能檢測結果3

表3～表7是身份證卡的各項性能檢測結果,樣品在老化后分別進行外觀、尺寸、翹曲、動態(tài)彎曲試驗、動態(tài)扭曲試驗、層間剝離、耐化學性、耐人工汗液和耐磨等項目檢測,結果表明身份證卡均保持良好的狀態(tài)。從表3和表6對不同條件下身份證卡的尺寸及翹曲的試驗結果可知,試驗后身份證卡尺寸變化較小,翹曲度變化分別為0.28mm、0.36mm、0.24mm、0.21mm,均符合GB/T 14916-2006中對從水平剛性平臺到卡凸起表面任何部分的最大距離(包括卡厚度)不大于1.5mm的要求。對身份證卡進行5000～6000次扭曲循環(huán)和扭曲測試后,卡片未出現(xiàn)分層和裂紋現(xiàn)象,試驗前后卡的機讀功能均正常,表明在身份證卡的彎曲和扭曲特性在正常使用條件下完全可以滿足要求。表3和表5中對身份證卡的層間剝離強度測試結果分別為6.8N/cm和8.3N/cm,遠遠大于GB/T 14916-2006中規(guī)定的每一層都應具有0.35 N/mm的最小剝離強度,表明身份證卡的剝離強度符合能夠滿足使用。此外,身份證卡經(jīng)過其他項目的檢測之后,各項使用功能均正常。身份證卡的各項性能檢測,均模擬了身份證卡在日常使用中可能發(fā)生的外觀變化、受力破壞和老化情況,其結果表明目前使用的身份證卡能在復雜的使用條件下具有較好的使用性能。

3 結論

通過對身份證卡的老化性能檢測可得,身份證卡氙燈老化試驗時間可定為500h,作為檢驗其外觀使用時間的檢驗依據(jù),而目前我國居民使用的身份證已經(jīng)接近10年,使用正常,證明方案可靠性；對身份證卡的物理性能檢測可知,目前使用的身份證卡能在復雜的使用條件下滿足其使用性能,且通過本文的研究可為以后智能卡的檢測提供依據(jù),物理性能試驗項目可以GB/T 17554.1-2006為測試依據(jù),來檢測其耐用性,這將對行業(yè)提高智能卡的質(zhì)量起到積極的推動作用。

[1] 馮敬,耿力,袁里.最新版識別卡測試方法國家標準研究[J].信息技術與標準化,2007 (5)：20-23.

[2] GB/T 17554.1-2006 識別卡 測試方法 第1部分：一般特性測試[S].北京：中國標準出版社,2006.

[3] 吳舜娟,尹文華,馮志新,等.智能卡性能檢測方法研究[J].合成材料老化與應用,2014,43(2)：60-63.

[4] 智能卡分類及與其他卡性能特點比較[EB/OL].中安網(wǎng).[2014-03-21]. http：∥china. huisou.com/news/2014_03_21/193889_0/.

The Performance Study of Smart Cards

WU Shun-juan,YUAN Shuang,CHEN Yan

(Guangzhou Research Institute Co.Ltd. of Synthetic Materials,Guangzhou 510665,Guangdong,China)

ID cards which is a kind of smart cards always need better use performance. This paper takes smart cards as research objects,its xenon lamp light aging and physical properties were researched. The smart cards’ service life were evaluated. Its properties when are used in complex environment were also elaborated. The research will provide theoretical basis for the renewal and development of smart cards.

smart cards,performance,service life,renewal and development

中國石油天然氣股份有限公司煉化分公司科研項目(2011B-2802-0303)

TQ 327.9