数字社区中的“一卡通”设计

　　一、前言

　　近几年来，随着计算机技术、网络技术、通讯技术和自动化控制技术等现代科技突飞猛进的发展，人民生活水平不断提高，迫切需要改善居住环境和提高生活品质。数字社区的建设已经提到了国家相关管理部门的议事日程。

　　数字社区中的“一卡通”系统，利用IC卡作为居民信息的载体及与系统数据接口，不仅可以实现社区内部的应用，如：社区单元门禁管理、保安巡更管理、电梯乘梯权限管理、访客管理、车辆进出管理等；同时也实现与数字城市系统的通用性，充分利用社会资源，如与公交卡实现卡片兼容与金额清算；还可与城市预警系统进行接入联动，实现国家各级行政机关政务和社会信息数据向社区的下延。

图1 数字社区综合服务体系构成示意图

　　因此，数字社区内“一卡通”的设计主要是针对社会资源通用性方面和社区内专属应用方面。

　　二、“一卡通”系统的通用性方面设计

　　通用性设计的核心问题是：卡片的获取和统一管理，包括卡片的选型、统一卡片密钥管理机制、扇区规则和建立卡片分区，统一卡片数据读取和存储技术、避免多次发卡;还包括统一支付、清算、接口等一卡通系统的运营管理。

　　卡片发行获取：要实现真正的“一卡通行”，数字社区的“一卡通”系统所采用的卡片，应兼容使用社会资源中已经被大量发行采用片(以下简称社会性卡片)，如交通卡、市民卡等，实现真正的“一卡多用”。

　　统一密钥管理机制：数字社区“一卡通”系统，因要与公交/市政等社会卡片实现兼容使用，因此需要获得相关部门的密钥授权，各个读卡器等终端也需要安装相应的SAM安全模块。各个社区内的专属应用部分扇区再进行单独的企业级加密。

　　统一规则和分区：为实现一张卡片在不同区域的专属应用，对卡片设立不同的“应用分区”是很有意义的。一部分是存储社会信息系统数据的“社会分区”;另一部分是存储各种专属应用的“专属分区”。这样就实现了社会/社区分类管理和通过一张卡片进行流通的目的。

　　统一支付、清算。一卡通终端设备在保存交易明细记录时，根据交易卡号、交易批次号等相关数据，产生一个能够唯一代表一条有效记录的记录识别码，通过数字社区综合服务平台的接口，传输到公交/市政等社会信息系统的清算系统，被社会信息系统的清算系统解密并认证合法，再通过银行转帐将实际金额注入社区“一卡通”的银行帐户。

图2.1 资金结算示意图

　　数字社区的“一卡通”系统在社会资源通用性方面的设计另一个要点是城市预警系统的介入和联动，用于对城市突发事件进行快速的响应、处理与上传、通讯。当突发事件或重要警报产生时，实时响应预先制定的应对策略。比如，当社区火警产生时，应由系统自动开启所有单元门禁、停止电梯系统的运行、开启停车场内的所有挡车器等等。

图2.2 预警响应接入示意图

　　三、社区内专属应用设计

　　一卡通在社区内的专属应用，主要包括了门禁管理、电梯管理、车辆管理、消费管理、巡更管理等多个子系统。需要设置一台通讯服务器，一个集中的管理中心，多个分权管理端，和各个系统的信息点。

　　通讯中心主要是负责与整个数字社区综合服务平台接口进行数据交换和数据保存，管理中心用于对卡片“专属分区”部分进行格式化、加密、授权等操作及卡片不慎丢失后的挂失、解挂等。分权管理端主要工作是分配相应工作通过授权操作。整个系统需通过TCP/IP或RS485方式进行联接，同时各终端也需具备一定的脱机运行能力和数据存储能力，以应付网络可能出现的暂时故障。(参见网络拓扑图)

图3.0 “一卡通”系统网络拓扑图

　　3.1门禁系统设计

　　传统小区的“一卡通”门禁系统大多采用非联网的工作方式，无法进行数据采集和实时监控，功能非常单一。因此，真正的数字社区中的门禁系统应采用联网工作模式。

　　“一卡通”门禁系统由门禁控制器、读卡器、出门按钮、锁具等设备组成，也可以采用一体机读卡控制模块，嵌入到可视对讲等其他安防系统中。

图3.1.1 门禁系统示意图

　　门禁系统除常规的刷卡开门的基本功能外，还可在通行安全上、与物业管理结合、与预警系统联动等方面进行专门设计，如：

　　多种开门方式：在一般情况下采用刷卡方式开门，但一旦城市预警系统发出危险警报时，门禁系统将自动提升认证等级，可为刷卡+指纹触发等方式。

　　胁迫报警：当发生住户被挟持被迫开启单元门禁时，可在读卡器上反输密码，同样可以开启门禁，同时自动发送胁迫警报至管理中心或者社会110报警服务台。

　　物业提示：门禁读卡器上具有液晶显示屏，住户刷卡时可显示物业提示短消息，如停水停电通告、交纳物业费通知等等，还可以与消费系统结合，直接通过门禁系统完成物业费的扣除。

　　应急响应：除了前面提到的系统可自动提升安全等级外，对一些突发事件门禁系统也应具有快速的响应。如当发生火警警报时，门禁系统将自动开启所有通道，疏散人流;当产生匪警警报产生时，门禁系统将强制关闭等等。

　　3.2停车管理系统设计

　　社区停车场管理系统是利用IC卡作为识别载体，对社区内车辆进行识别管理，合理利用每一个停车位资源;同时也可以和城市停车引导系统等社会资源相结合，利用社区车位缓解社会停车的压力，增加了物业管理的收入。

　　系统由余位信息屏、入口票箱(内置吐卡机、中/英文LCD显示屏、地磁检测器等、读头、语音模块等)、自动道闸、车辆检测线圈、摄像机(及配件支架)票据打印机、语音模块和车位锁组成。

图3.2.1 停车管理系统设备摆放图

　　社区停车场系统需可对社区内的车位按照不同的收费方式，进行不同的管理，车位收费方式可以分为买断型、月(年)租型、临时型等等。

　　对于一次性交纳一定费用的买断用户，将分配给其一个固定的停车位，并在上面安装上车位锁，以防止被其他车辆占用。

　　对于月(年)租形式的车位管理，管理与买断型类似，只是在临近租期结束时，系统将会给司机以提示，语音模块将在司机刷卡时提示“您的租期即将结束，请于XX年X月X日前充值”。

　　社区车位除了划分为买断车位和长期租赁的车位外，其他剩余车位可划分为临时车位，进行单次收费管理。

　　社区停车管理系统应可与数字社区其他系统及社会预警、指挥中心等进行联动，对突发事件快速响应。如当停车场发生火警或其他社会时间时，系统可以自动打开所有挡车器疏散车辆。

　　3.3梯控系统设计

　　梯控系统是在原有的电梯上经过局部的改造，将智能卡技术嵌入其中，对乘坐电梯的人员严格的权限认证，使得只有经过授权的住户或访客才能使用电梯，减少闲杂人等(如恶意上门推销人员)对社区内用户的骚扰，保证了住户的安全，提高了物业管理的档次。

图3.3.1 电梯系统示意图

　　梯控系统由电梯控制器、读卡器、按键控制器、楼层控制器(可选)、召唤按钮(可选)组成。

图3.3.2 电梯系统使用流程图