来源:中国一卡通网 作者:ASMAG 发布时间:2006-03-10 17:00:07 字体:[大 中 小]
摘 要:其实国外并没有一卡通这个提法,我们说的一卡通是为了适应我国国情以及现代化管理的需要而出现的产物。发展到如今,一卡通系统不光具有门禁控制、考勤管理功能,还发展为具有消费、巡更、梯楼控制、访客管理、停车场管理等功能。而且应用领域也得到了不断的拓展,涌现出校园、公交、地铁、小区、智能大厦、城市、金融等不同的一卡通解决方案。
所谓“一卡通”,是个具有中国特色的提法,即以卡为技术核心,以计算机技术和通讯技术为辅助手段,将某一领域内各种基本设施连接成一个有机整体,用户通过一张卡就可以进行消费、通行等各项活动的一个统一的系统,简言之,就是一卡多用、一卡通行。
其实国外并没有一卡通这个提法,我们说的一卡通是为了适应我国国情以及现代化管理的需要而出现的产物。发展到如今,一卡通系统不光具有门禁控制、考勤管理功能,还发展为具有消费、巡更、梯楼控制、访客管理、停车场管理等功能。而且应用领域也得到了不断的拓展,涌现出校园、公交、地铁、小区、智能大厦、城市、金融等不同的一卡通解决方案。
一卡通系统的组成及其功能
一卡通是一个统一的系统,整个系统包括发卡管理系统、读卡设备、信息传输系统、信息管理与处理系统、各子系统及相应的软件管理平台,每个部分都是一个有机组成结构。
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发卡管理系统由发卡机、发卡管理工作站、发卡管理软件等组成,具有操作员管理、人事管理、卡片管理、数据备份与恢复等功能。
读卡设备
读卡设备一般是指读卡器,负责读取卡片的数据与生物信息,在读卡器的输出格式上主要是韦根(Wiegand)格式。
信息传输系统
信息传输系统负责把读卡器从卡片上读取到的信息传送到控制系统,有TCP/IP和RS485两种传输方式。随着整个安防行业朝网络化方向发展,直接TCP/IP输出的网络型产品将会冲击现在RS485输出的垄断地位。
信息管理与处理系统
信息管理与处理系统主要是控制器与后端的管理软件,负责系统输入/输出信息的处理、存储、控制等,是整个系统的核心部分。个性化的软件设计带动了不同应用领域一卡通系统的发展。
各子系统及相应的软件管理平台
各子系统及相应的软件管理平台也就是一卡通不同的使用功能,包括:(1)门禁管理子系统:具有出入口控制、进出信息记录、报警输出等功能;(2)考勤管理子系统:具有人员出勤的记录、统计、查询等功能;(3)消费管理子系统:具有在内部环境里实现非现金流通消费的功能;(4)巡更管理子系统:具有对保安、巡逻人员签到管理等功能;(5)停车场管理子系统:具有引导车辆进出、自动收费等功能;(6)梯楼控制子系统:具有电梯门、楼层自动控制的功能;(7)访客管理子系统:具有访客管理,身份确认等功能。另外,还有医疗保健、会议签到、图书管理等管理子系统。
随着网络化、集成化技术的发展,一卡通系统的应用功能将更加强大,必将深入到人们生活的方方面面。
卡片的发展与分类
谈到一卡通,我们就不得不先来了解一下作为一卡通系统的核心载体——卡片。据笔者的采访和相关资料的介绍,卡片有以下几种。
接触式卡片
卡片的发展经历了一个漫长的历史,市场上一开始出现的有磁卡、条码卡、凸字卡,使用最多的是磁卡,如今金融系统使用的还是磁卡。
1.磁卡
磁卡分磁条型和直接涂印型两种。磁条卡上有3个磁道,磁道1与磁道2是只读磁道,在使用时磁道上记录的信息只能读出而不允许写或修改,磁道3为读写磁道,在使用时可以读出,也可以写入。
不过磁卡有其缺陷,一是卡的保密性和安全性较差、磁条上的信息比较容易读出、非法修改磁条上的内容也较容易,所以大多情况下磁卡都是作为静态数据输入使用;二是使用磁卡的应用系统需要有可靠的计算机系统和中央数据库的支持。在金融行业,作为金融交易卡的磁卡,一般配合强大、可靠的计算机网络系统使用,金额、交易记录等信息,均保存在金融机构计算机的数据库中,用户所持的卡片只是提供用户的主帐号等索引信息,便于在数据库中迅速找到用户数据。
2. IC卡
随着信息产业,特别是芯片技术的发展,具有保密性强、存储容量大、通行率高的IC卡越来越成为市场的主流产品。IC卡是集成电路卡(Integrated Circuit Card)的简称,是镶嵌集成电路芯片的塑料卡片,采用芯片+感应线圈的方式,其外形和尺寸都遵循国际标准(ISO)。芯片一般采用不易挥发性的存储器(ROM、EEPROM)、保护逻辑电路、甚至带微处理器CPU。按照嵌入集成电路芯片的形式和芯片类型的不同,IC卡大致可分为非加密存储器卡、逻辑加密存储器卡、CPU卡(带有CPU的IC卡才是真正的智能卡)。
市场上一开始出现的IC卡是接触型的,是由读写设备的触点和卡片上的触点相接触,进行数据读写,国际标准ISO7816系列对此类IC卡进行了规定。接触型IC卡与磁卡相比,更加安全可靠,除了存储容量大,还可一卡多用,同时可靠性比磁卡高,寿命长,读写机构比磁卡读写机构简单可靠,造价便宜,维护方便,容易推广。正由于以上优点,使得接触型IC卡市场遍布世界各地,风靡一时。
不过接触型IC卡缺点也很明显,包括:(1)使用时存在IC卡芯片触点与读写设备插座之间频繁的机械接触、容易造成二者的磨损与由于接触读写而产生的各种故障;(2)由于集成电路芯片有一面在卡片表面裸露,容易造成芯片脱落、静电击穿、弯曲、扭曲损坏等问题;(3)卡片触点上产生的静电可能会破坏卡中的数据;(4)存在因环境腐蚀及保管使用不当,而造成卡触点损坏使IC卡失效的问题等。此外,由于插拔卡的速度较慢,完成一次操作需要的时间比较长,这就严重影响应用在需要快速响应的场合,例如地铁、公交及高速公路的收费上。
非接触式卡片
由于接触型卡片有其不可避免的缺陷,于是人们研究出非接触型卡片。非接触型卡片是射频技术(RFID)和IC卡技术相结合的产物,使用无源设计,由读卡器向射频卡发一组固定频率的电磁波,两频率相同时产生谐振。同时,卡内需有经特殊设计的天线,并埋装在卡内;另外必须保证有良好的抗干扰性能力,而且还要设有“防冲突”电路。市场上非接触型卡片有非接触型ID卡和非接触型IC卡。
1.非接触型ID卡
非接触型ID卡即为THRC12/13只读式非接触IC卡,它靠读卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号,卡号在封卡前一次写入,封卡后不能更改。非接触型ID卡有的也称EM卡,主要是采用瑞士EM或台湾GK公司的4100、4102系列IC芯片 + 线圈 +卡基封装而成。与接触式IC卡相比,非接触式ID卡无需插拔卡,避免了由于机械接触不良导致的各种故障,因而具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出优点,特别适用于人流量大的场合。
2.非接触型IC卡
由于ID卡是一种只读卡,不能写信息,所以人们就开发出一种可读可写的非接触型IC卡。非接触式IC卡有很多种,目前MIFARE系列卡占世界非接触卡80%的市场。
由于非接触式IC卡具有操作方便、快捷;抗干扰性高;可靠性强;使用寿命长;加密性能好;适应于多种要求;同时,非接触IC卡国际标准ISO14443的诞生,将使之兼容接触式IC卡,从而为非接触IC卡带来了无穷无尽的潜力。
毫无疑问,集众家之大成的非接触IC卡将在身份识别、金融、电子货币、公共交通、智能楼宇、小区物业、社会保障等诸多领域独领风骚。非接触IC卡有低频125KHz和高频13.56MHz两种,符合高频13.56MHz的产品越来越受到市场的认可。武汉飞天智能工程有限公司技术部经理李湘蓥认为,随着卡片技术的发展,市场上还出现了将IC芯片和磁卡同做在一张卡片上,将接触式和非接触式融为一体,一般称为“混合卡”的卡片以及大存储容量的光卡。另外,一卡通的“卡”不一定以卡片的形式出现,它可以是钥匙圈、铜板或其它的外形,如地铁使用的塑胶硬币。
当前中国一卡通系统的主要问题
经过一段时间的发展,中国的一卡通市场得到了长足的发展,目前经历一个突破瓶颈的状况,人们关注的主要问题有系统的兼容性、使用率、安全性、稳定性、市场的规范以及芯片技术的发展等。
兼容性
一卡通系统的兼容问题是困扰整个一卡通行业获得更大发展的一个突出问题,这里面既有产品之间的兼容问题,也有各子系统之间兼容的问题。北京海威北方自控(以色列DDS公司北京办事处)市场部经理于海认为,制约一卡通系统应用的主要原因集中在读卡器技术和数据库整合上,所以2005年大量有实力的读卡器生产厂商提供了接口和兼容协议更丰富的读卡器,对一卡通在市场的应用起到了一定推动作用,一卡通系统的供应商也在积极的解决数据库整合的一些问题,使系统的应用更加便捷。英特韦特公司市场部经理何韵盈认为,2005年大家对一卡通系统有了更深刻的了解,不同的系统之间的技术整合有了一定的发展,但一卡通的技术成熟还需要一段时间。
使用率
在采访中了解到,一卡通的使用率也是一个比较突出的问题,有些单位为了赶时髦,安装了所谓的一卡通系统,其实使用效果并不理想。在这个问题上,上海市保安服务总公司副总工程师朱明初表示,这要从两个方面来看,一是有些一卡通厂家以及工程商提供、安装的一卡通系统从技术上没解决问题,并不能达到真正的一卡通行等方便性;另一方面是有的使用者并没有真正了解一卡通系统,在观念上有待提高。北京仪创科技有限责任公司总经理谢有生也认为,业主对快速发展的智能卡技术不可能深入了解,因而常常被本身也一知半解的销售员误导。同时一卡通是一门涉及到智能卡、软件、硬件、网络众多新兴学科的综合技术,业主对项目存在的技术难度及产品差异性认识不足。
安全性
一卡通系统的安全性包括整个系统运行的安全性以及卡片资料的安全性。深圳市科松电子有限公司大客户经理陈建军表示,系统的安全性方面主要是保证数据的安全性,科松的一卡通系统在断电时具有数据保护功能,数据可在断电的情况下保存10年,具有高安全性。北京自动化系统工程研究设计院项目经理杨金汉说,如果不涉及到消费,卡片的安全性还是很好的,但应用到消费领域卡片的信息就有泄露的情况。同时,制造伪卡的情况对一卡通系统安全性提出了很大的挑战。
稳定性
在系统的稳定性上,国外知名品牌的稳定性比较好,国内企业正在迎头赶上。安保迪科技(深圳)有限公司(即HID)华南区营销经理潘颂就认为,HID的产品都是以高稳定性著称,这主要得益于HID对每个产品细节的关注以及产品在整个系统的兼容。不过,深圳市赛格泰英通信工程有限公司工程师王朝锋就表示,当前一卡通系统的稳定性还有待提高,特别是有些小区一卡通系统故障率比较高。
市场的规范
由于中国的一卡通市场发展时间并不长,这必然导致行业的不规范,标准的不统一、行业的恶性竞争,破坏了行业的正常发展。英特韦特何韵盈认为,现在一卡通系统行业面临的问题是一方面在技术研发、服务方面投入了大量的资源的同时,另一方面需要面对市场上许多不良企业的恶性竞争。恶性竞争最终将导致产品质量的下降,使客户对一卡通系统失去信心。标准的不统一主要是指各生产厂家产品协议的不统一,同时还有工程检验标准的不统一等。
芯片技术
芯片技术是带动卡片发展的核心技术,但目前市场上使用的卡片的芯片技术还依赖进口,这也是国内一卡通厂家寻求突破的一道坎。
中国一卡通系统的发展趋势
中国一卡通市场的发展有其鲜明的特色,除了具有网络化、集成化等安防行业的整体特性外,按使用领域细分市场、智能卡与生物技术相结合将成为今后一卡通发展的必然趋势。
因为不同的应用领域对一卡通系统有不同的要求,顺应这种需要,市场上出现了校园、公交、地铁、小区、智能大厦、城市、金融等不同的一卡通解决方案,呈现百花齐放的景象。北京仪创谢有生表示,一卡通市场近几年出现了细分,各厂家各自有各自的市场主攻方向,有的主攻校园卡,有的主攻社区卡,有的则主攻政府、企业的员工卡。仪创科技应该是面向政府、企业员工卡市场的佼佼者,同时该公司结合体育场馆,艺术中心、展览中心的实际情况推出了自动售检票系统,并与一卡通系统实现良好的整合。深圳丽泽智能科技有限公司营销总监肖志鹏认为,不同应用领域对卡的需求是不一致的,如公交车卡需要可读可写的非接触式IC式,但如果银行的提款卡也采用非接触式IC卡,除了成本高外,非接触式IC卡相对于接触式IC卡安全性较低。此外,不同领域间安全性能否确保也是一个问题,如乘公交车读卡时卡里的银行资料是否会泄露在公交系统的领域中,也值得考虑。
智能卡与生物识别技术相结合,从而提高安全防护的等级也是近几年出现的新现象。现在有些厂家把具有个人身份特征唯一性的指纹、掌型、虹膜等生物特征嵌入到智能卡的芯片中,在一些高保安要求的领域使用这种一卡通系统。例如银行的金库,进入人员就必须使用密码+生物特征+刷卡才能通行。结合生物识别特征的智能卡既提高了系统的安全性,也拓展了身份认证的领域。
打造具有中国特色的一卡通系统
中国一卡通系统的发展虽然只有短短的十来年时间,但在应用水平上却与西方国家差距不大,甚至在某些方面有自己的优势。这是因为西方国家的磁卡应用很普及,形成了一个完善的磁卡系统,如果要把完善的磁卡系统发展到IC卡系统,必然引起整个磁卡系统设备更新换代的问题,这是一种非常巨大的工程,也会引起巨大的浪费。而中国就不同,我们没有经历过完善的磁卡系统时代,一下就过度到IC卡,所以赢得了时间。如果我们能把握住这个机遇,寻找突破,那将真正做成具有中国特色的产品。
作为具有中国特色的一卡通系统,国产品牌与进口品牌各领风骚,其发展引人注目。在市场上,国产品牌占多数,而进口品牌一般提供的是整体的系统方案,灵活性较小。北京海威北方自控于海表示,国内一卡通系统供应商在管理软件的研发方面有自己的优势,能快速响应国内市场的需求,但硬件开发的能力和质量控制方面一直是国内厂商的软肋。国外的一卡通系统基本都不能管理消费系统,主要是考虑所提供的系统是以保安系统为主,在这方面有一点劣势,但随着市场和用户的成熟,追求一个平台对所有涉及到感应卡应用的系统的管理越来越少,而且国外产品具有更强产品质量保证,所以在专业的市场应用上,国外产品还是被选择的主要对象。
结语
一卡通系统的发展正是整个安防产业朝网络化、集成化、数字化方向发展的一种体现。随着中国第二代居民身份证的换发、交通等领域管理系统的升级换代,一卡通系统的市场前景一片看好。在利好的情况下抓住机遇、革新技术、提高品质、增进服务,从而打造具有中国特色的一卡通系统,是整个从事一卡通行业人士的共同目标,我们拭目以待。
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