智能卡小区一卡通系统中的IC卡造型

    一．引言

    目前，人们普遍认为，智能小区“一卡通” 是以IC卡技术为核心， 以计算机和通信技术为手段，将小区内的各项设施连接成为一个有机的整体，用户通过一张IC卡便可完成通常的资金结算和某些控制操作， 如用IC卡开启房门、停车、用IC卡支付电费、购物等，而不必像以往那样携带很多钥匙开门，去各个对应部门交费等繁杂的操作。但是， 由于国内的实际情况， 目前还不能完全通过一张卡来实现这些功能， 比如交通IC卡系统，理论上是可以通过一张卡实现公交、出租车的刷卡收费，但由于各部门之间的协调关系，现在尚不能全面得以实现。随着社会的发展进步，IC卡的应用会深入到各个领域，从而使一张IC卡可实现多种功能。

    另外，由于RFID技术使用的是无线电波，能够实现物体、人员的无接触识别，可以更进一步地深入和改善我们的生活、提高我们的工作效率，是未来自动识别技术的发展方向，具有更大的发展潜力和应用空间。现在，小区一卡通的应用也多采用RFID卡。因此，我们在小区IC卡的选型时将尽量考虑使用RFID卡。

    本文将讨论某智能化小区一卡通系统中的IC卡选型，并说明一卡通的实际应用。 

    二、IC卡的分类与性能比较

    IC卡是现代电子技术、计算机技术、自动识别技术发展的产物。为了充分地应用好IC卡，有必要了解IC卡的分类及其应用性能。IC卡的分类见图1。

    图1中的几种卡的性能比较见表1。

    三．IC卡的选型

    下面将对本小区中所用的IC卡进行选型。在选型时，我们将分为三个部分进行：

    A． 随身携带IC卡，它用做普通门禁卡和小区内的各种消费卡；

    B．车载IC ，它用做普通门禁卡、小区的停车场和小区的出入门禁管理；

    C． 表收费IC ，它用于三表(水表、电表、煤气表)的交费。

    1、随身携带IC卡的选型

    该卡选型既要用作普通门禁的钥匙卡来开门，又要用作电子钱包。门禁卡可以是仪含有ID号的只读卡，而电子钱包则应该足能够仔钱的读写卡。钱包中的钱可以用于支付小区的物业管理和消费，即通过IC卡完成对餐饮娱乐管理、物业消费资金结算、信息服务管理等收费。这类卡的使用频率很高、读写次数很多、各种用户资料的重要性各不相同。因此，我们根据此特点列出下而三种方案。

    A．方案l：采用接触式IC卡。

    根据表l可知，该卡的容量人，能够用于门禁卡和电了钱包。其缺点很明显， 即，它是通过触点的接触进行读写卡的。当它用于使用频率极高的场合时，极容易 因污染、扭曲、静电等原因而导致IC 的损坏，资料的丢失。因而，不适合用作门禁卡和电子钱包。 

    B．方案2：采用RFID有源卡。

    RFID有源卡一般都是仅含有一个ID号的只读卡， 它是利用卡中的电池主动向读卡器传送信息。其使用读写次数有限， 寿命与卡中的电池寿命等长。当用作电子钱包时，需要建立肯管理中心的网络系统。另外， 由于它体积犬、价格高、携带便，很少用于门禁和电子钱包。 

    C． 方案3： 采用RFID无源卡。

    RFID无源卡不含电池、体积小、价格适中、携带方便。它利用读写器发出的无线电波束获取能量、进行数据传输，可以进行无限次地读操作和1 00000次以上的写操作，非常适合于使用频率高的场合。而且它卡中还有8Kbit以上、可分区的E-PROM， 能够存储符干个相互独立的用户资料。因此该卡既可用于无管理中心的系统，亦町用于有管理中心的系统。

    基于以上分析，考虑到用户使用上的方便性，并考虑到Mifare1已被国际标准组织吸收为国际标准，其配套设备便于选择，是目前的主流产品， 同时，它的读写速度快(1 06KB／S) ，具有8Kbit、l6分区的E-PROM和防冲撞功能，所以选用无源RFID卡Mifarel来作门禁卡和电子钱包(门禁和各POS点均采用读写器。我们把小区中所有的Mifare l的第一扇区的第一块用于做钥匙之用。其他各块均用于存储用户数据和以后备用， 提高其兼容性和开放性。)

    2、车载IC卡的选型

    车载IC卡士要用于车库、停车场、进出小区管理，需要完成远距离的身份识别、车库门禁开启、停车场的计时计次计费功能。在这个过程中，驾驶员一直在车上， 是不需下车的。因此，要求卡的读写速度快、读写距离远(一般在3m～1Om)， 并能采用主动方式进行卡的读写操作。再根据前面的比较分析， 所以我们选用有源只读卡SPAZ10 。由于是只读卡， 其身份识别以外的其他功能均需由管理中心来实现， 如停车场的计时计费或计次功能。

    但是停车场的范围相对小区来说还是比较小的，其网络的组建和管理也是较容易实现的。另外，考虑到当人进入车库时使用的是Mifare1，而不是有源卡， 因此要求此处的读卡器既能够读有源卡，亦能够读Mifare 1。此处采用TELEPAS长距离读卡器，其工作频率为2．45GHz高频， 读卡距离51Om， 读卡速度高达2OOkm／h， 能够满足小区的停车和进入口的管理。

    3、三表收费IC卡的选型

    三表系指水表、电表和煤气表。目前主要有两种收费方案。

    A．方案1： 电力线载波远程抄表收费。该方案是利用调制解调技术， 在供电线路上传输三表的数据。其优点是可以先用电后付费，符合一般的消费模式。但据目前的应用来看， 该技术引起的争议较多、还有待完善。

    B．方案2： 使用预付费方式收费。此方案是利用接触式或RFID卡，先向物业管理中心或指定的银行提前购买水、电、气的消费量，然后将其输入表中便可使用了。一旦用完，表自动停止供应水、电、煤气。这种方式可以避免产生纠纷， 而且已逐渐为人们所接受，是未来三表付费的发展趋势。

    至于是使用接触式IC卡还是RFID卡， 这需要根据具体情况而定。在三表预付费上，RFID卡使用的较少、时间短、技术也不很成熟，而接触式IC卡的应用时间较长、更为成熟可靠。同时考虑到，水电气一般是一个月甚至是几个月才购买一次，卡的使用频率较低，只要妥善保管，接触式IC卡也能用很长的时间，而且其价格低。因此，我们在本小区采用接触式IC卡来实现三表预付费。 

    四．小结

    本文从实际情况出发，考虑到当前的社会发展情况，对某小区的IC卡进行了选型。本次选型体现的基本思想： 全面、实用，方便、快捷， 这种思想可能与当前对一卡通的看法有些不同，但它也向人们提供一种新的思路。

    (文/中国人民解放军信息工程大学 张青松 于大鹏)