IC卡手持机在城市一卡通建设中的应用

　　引言

　　时至今日，我国已经有80余个主要大中城市已经基本完成或正在实施建设事业“一卡通”系统以及公交IC卡收费系统，使中国成为世界上拥有此类系统最多的国家。由于建设事业IC卡城市中的应用领域繁多，如公共交通、燃气、自来水、供暖、小区物业管理、地铁、出租车、路桥收费、停车场管理、公园景点、排污及垃圾处理等，所以人们在设计城市一卡通系统时预先考虑到跨行业，跨领域应用，真正意义上实现一卡通用。然而由于各个城市的公共交通、公共事业等的使用环境不同，因此我们传统的桌面式读写机具不能满足一些特殊环境的应用，例如城乡公交的分段收费，部分码头没有良好的供电环境、三表抄表需要移动的数据采集、小区内小卖店的小额消费等等。所以为了使城市一卡通系统能够最大便利老百姓的日常生活，很多城市一卡通系统的设计者都采用了IC卡手持移动终端来满足一卡系统中一些特殊的移动环境中使用，使得城市一卡通系统没有死角，实现了“一卡在手，走遍全城”。

　　一、深圳慧毅能达IC卡手持机平台

　　深圳慧毅能达自成立以来就一直关注着各个城市一卡通系统的建设，并致力于制造IC卡手持机平台来满足各个城市一卡通系统中特殊环境的机具的应用。目前已经有多款IC卡手持POS机应用在我国城市一卡通系统中，并先后集成了IC 卡、指纹、条形码、电子标签、 GPRS/CDMA 、无线通讯、远红外模块，蓝牙等多项技术，为城市一卡通系统中提供了多功能、稳定的IC卡手持移动机具。

　　EH0318 型IC卡手持机是我公司自主研发的一款通过了《建设事业IC卡应用技术》检测的手持移动设备，已经在我国很多城市一卡通系统中使用，如在公交IC卡收费系统的分段收费、停车场移动收费、公园码头租船收费、临时高速公路收费口、三表抄表、数字小区的便民店等小额消费等。

　　1．强大的手持终端开发平台V7.3

　　EH0318型IC卡手持机就是基于我公司的强大的手持终端开发平台V7.3设计制造的，它具有具有开放性、技术上符合国际、国家、行业标准、多接口、扩展性强的特点，在该平台下开发的EH0318型IC卡手持机是城市一卡通系统的“新一代”的高品质、高性能的专用手持移动终端设备。

　　该手持终端平台采用分层结构共三层，分别为BIOS、API驱动和应用程序。

　　2．实时多任务操作系统

　　EH0318型IC卡手持机采用的是慧毅能达自主研发的实时多任务操作系统，通过操作系统和应用软件可以对底层硬件如存储器、显示、键盘、接口进行操作，并提供了人性化的二次开发平台，使用手持机集成开发环境（IDE）在Windows98/Me/2000/XP/Server2003操作系统上开发客户自己的应用程序。

　　3．多功能接口

　　EH0318型IC卡手持机拥有多种接口供用户选择，并可通过操作系统进行控制，为实际应用奠定了基础：

　　● RS232数据通讯接口；

　　● IrDA红外数据通讯接口；

　　● 键盘接口；

　　● 显示屏接口

　　● GPRS/CDMA 1X移动无线通讯接口；

　　● 接触式IC卡接口（符合ISO7816标准）；

　　● SAM卡接口（符合人民银行、建设部标准）；

　　● 非接触式IC卡接口（符合ISO/IEC 14443 TYPE A、TYPE B）；

　　二．在公交IC卡分段收费系统中的两种方法的对比及分析

　　随着国家金卡工程成立以后，本着公交优先发展的原则，各大城市都已经在公交上使用刷卡消费系统，但是在公交IC卡收费系统中有一个著名的难题就是分段收费问题，目前各个城市通常使用两种方式进行公交IC分段收费，一是使用两个车载POS机，上车门的车载机负责在乘客卡中记录乘客上车地点，而下车门的车载机则负责对乘客计费。二是需要售票员使用手持POS机根据乘客到达的位置进行分段计费，两种分段计费方式各有优缺点，但是根据中国国内公交运行的实际情况以及我公司在一些大中城市推行的手持POS机分段收费的实际应用经验来看，后者更适合中国城市公交分段收费的应用。本文以下将在公交运行环境和技术角度具体对比一下两种公交IC卡分段计费的方式，与大家共同探讨。

　　1． 从公交运行环境角度考虑

　　众所周知，我国拥有13亿人口，各大中城市公交作为一种普遍的交通工具，每日使用频率非常之高，尤其在上下班高峰时期，人们在车站排队挤车的现象随处可见，如果在公交在这样的运行环境中仅仅使用车载POS机进行分段收费就显得不太人性化，也不够灵活，造成乘客只能前门上车，后面下车，由于车内拥挤，可能有些乘客还没来及走到后门，就已经到站了或者在下车时还没来及刷卡就已经被挤到车下，另外如果是非刷卡乘客，司机也无法控制乘客是否投了足够的硬币，因为司机无法控制在哪一站下车的，所以还必须每台车配一名售票员对非刷卡乘客进行售票及监督工作。从这个角度来讲，如果每台车由售票员使用IC卡手持POS机对刷卡乘客进行分段计费，售票员可以手拿POS机根据客户的行程来选择票价来让乘客刷卡消费，非刷卡乘客直接向售票员买票，此时可以让乘客不用分前后门上下车，虽然不能从技术角度完全避免逃票现象，但是可以大大提高工作效率，缓解了上下班高峰时期的压力，更加适合我国目前的国情。

　　2． 从技术角度考虑这两种分段计费的方法

　　首先我们考虑每台车使用两台车载POS机的情形，完全从技术角度分析，如果在乘客上车刷卡时就按上车点到终点站的票价预先扣除，在乘客下车刷卡上时，根据实际应收金额，把可能多收的票款退回乘客卡中，防止少数贪心乘客只在上车时刷卡的逃票现象。理论上来讲，它是一种非常好的技术手段，但是根据我国情况，目前大部分城市公交IC收费系统都采用非接触式逻辑加密卡（如Mifare1卡）作为乘客票卡，这样会大大降低系统的安全性。因为这种方法，必定要在下车门的车载机中装入卡片的加值密钥的种子，加值密钥的种子存放于机内的SAM模块中，同时每张卡片的加值密钥也由该SAM模块进行计算，窃贼难于偷盗，但是如果采用逻辑加密卡（如Mifare1卡）每张卡的加值密钥最终要加载到读写天线才能对卡片进行操作，这样存在一个明显的安全漏洞，窃贼们只要监控读写头上的信息就有可能偷盗到卡片的写密码，而且车载机大量安装在公交车上，容易被窃取，有了机器，无需对系统的密码进行破译也可实现对任意卡片的充值操作。这种方法表面上是按照建设部的规定实施，但却有让窃贼们有可乘之机。另外，还有一种方法可以让上车门的车载机在写入乘客的上车点信息的同时写入从该站点到终点站的票价，但并不预先扣费。如果乘客没有逃票，下车门的车载机按正常收费处理，同时会把这条上车记录进行“已处理”标记。一旦乘客逃票，这条上车记录一直处于“未被处理”的状态，但是这种做法我们需要对收费机的流程进行更改，所有的IC卡收费机，充值机（包括上车门的车载机以及一卡通系统中的各种IC卡收费机）在进行卡片的合法性验证后，要先判断卡片是否存在类似的“未被处理”标记，有的话要按该记录所记录的收款金额先完成补扣款操作，才能对这张乘客卡进行下一步操作。不过这种方法需要对所有应用于一卡通系统中的读写器（包括不是公交IC卡收费系统的读写器）进行流程更改，由此对现有城市已经建立的一卡通系统的影响也是非常之大。