IC卡信息系统

IC卡信息系统（共9篇）

IC卡信息系统 篇1

1 地销煤IC卡管理信息系统的背景及现状

城郊选煤厂地销煤IC卡管理信息系统于2004年正式投入使用, 已连续使用近10年, 现场设备已损坏或老化严重, 系统原有性能指标下降, 计量系统性能不稳定;IC卡管理信息系统客户端及部分硬件损坏, 已经完全不能过磅计量, 严重影响了公司的煤炭销售工作。另外, 该系统附带的红外监控设备、视频监控设备、以及控制购煤车辆正常出入的门禁道闸设备, 由于工作现场环境恶劣, 已遭到不同程度的损坏, 无法正常使用。鉴于以上原因, 需对地销煤IC卡管理信息系统进行一次全面的升级改造, 方能确保煤炭销售计量数据的准确性, 提高计量工作效率。

2 升级改造方案的实施

2.1 升级改造原则

此次升级改造在原有系统和硬件环境的基础上进行, 保留原有可用的硬件设备及线路, 更换损坏的设备, 升级性能不佳的设备, 引进最新的软件系统, 以最小的投入最大程度地提升煤炭销售管理水平。

2.2 具体改造步骤

地销煤IC卡管理信息系统中的东汽车衡已完全损坏, 严重影响公司地销煤的销售工作;而东磅的所有线路因外施工改造而切断。施工应采取以下施工方案:

(1) 要集中力量恢复东汽车衡的正常使用, 缓解西汽车衡的计量压力, 进而减轻整个地销煤销售系统的压力。

(2) 安装红外线对射系统、视频监控系统、控制购煤车辆正常出入的门禁道闸机系统。

(3) 在硬件系统安装完成后, 对各分系统进行调试, 对整个硬件系统及地销煤IC卡管理信息系统软件部分进行全面测试, 测试其稳定性、可靠性、安全性。

具体实施布置如图1所示。

3 地销煤IC卡管理信息系统运用效果

煤炭运销管控系统是一个基于Web、采用B/S模式的系统, 该系统不但集成了软件的功能, 还成功地实现了众多硬件的连接, 采用高科技手段, 在计算机与通信网络的基础上, 利用电子工具实现计量数据交换和行政作业。

3.1 基础信息管理功能模块

基础信息为地销煤各类基础信息, 这些信息为系统运行的基础, 涉及煤场管理、价格管理、煤种管理、磅参数管理、视频管理、磅房管理、门岗管理等七大功能, 能实现煤场“增改查”、不同煤种价格的管理、磅房视频服务器的管理、磅参数的“增改删查”、拉煤车的一次和二次称重、门岗对不同的煤场的管理及车辆的控制等管理功能。

3.2 业务管理功能模块

该功能模块主要包括订单管理和客户管理。订单管理主要是建立煤种订单或合同, 客户方可根据订单上的数量、单价等信息刷卡拉煤。另外, 还有根据客户需求换煤种, 完结订单, 补差价, 打印提煤单等功能。客户管理主要实现对客户信息的管理, 可以增、查、改客户的信息, 包含客户的联系方式及客户地址, 方便商家及时与客户取得联系。

3.3 车辆管理功能模块

车辆管理集成了视频监控、拍照、远距离读卡器 (RFID电子标签) 、红外等硬件设备。功能包括:车辆信息的增加、修改和明细查看。主要用于来矿拉煤车辆信息的注册录入和固化。

3.4 IC卡管理模块

IC管理集成了IC卡刷卡硬件设备。主要包括:IC卡发卡、注销、挂失、信息修改以及明细查看等。

3.5 称重功能模块

主要包括车辆过磅、过磅查询和特殊处理功能。称重模块是煤炭运销管控系统中, 对进出煤场的车辆进行一次称重和二次称重的计量模块。一次称重得到车辆皮重, 二次称重得到毛重, 毛重减去皮重即为车辆装载煤的净重。过磅查询是对过磅后的车辆各种信息进行查询, 对已过磅的车辆可以进行放空、清零、重过空车、重过重车、打印放空单、打印装车单、打印出门证等操作。

3.6 报表查询功能

可以查看和打印煤种剩余量、放空处理、地销台销、IC卡查询、提煤记录、提煤单、未完成及空车记录、销售发运的详细信息。

4 结束语

地销煤IC卡管理信息系统升级改造后, 采用了销售数据双层集中式存储, 使销售数据更加安全可靠, 满足公司煤炭销售的业务需求, 灵活适应匹配各种不同的系统接口。采用模块化的设计, 可根据现有的业务及管理模式对软件系统的功能和业务进行相应的拆分和组合, 以适用各种需求, 保持了原有的高效、快捷、操作简便、数据准确、运行稳定、监控力度强而且灵活、维护量小和运行环境配置要求低的特点, 充分满足了现阶段煤炭销售工作的要求。该系统提供了快捷的支持平台, 形成了订单、发运、结算、监控一体化的管理, 具有强大的数据汇总、统计、分析等功能, 提高了煤炭销售的管理、决策水平, 使煤炭销售工作真正步入了现代化、信息化的轨道。

摘要：本文主要介绍地销煤IC卡管理信息系统在煤炭销售中存在的问题和升级改造方案的实施, 详细介绍了IC卡管理信息系统各模块的功能与应用。

关键词：地销煤,IC卡,信息系统,升级改造

IC卡信息系统 篇2

智慧社区金融ＩＣ卡系统解决方案

一、系统简介

社区信息化建设是人类迈进信息社会的重要标志，我国社区信息化建设起步于上世纪九十年代末，它以居民需求为导向，利用信息技术手段，整合社区资源，进而为社区居民提供全方位的信息服务。社区信息化建设在经历多年的发展后，已经进入全新的历史阶段，金融IC卡的融入在社区信息化建设的基础上提出了智慧社区的概念。

智慧社区金融IC卡是以计算机网络管理为核心，以金融ＩＣ卡为信息载体的基础上，实现社区内小额消费、楼宇门禁、车库、费用缴纳等各项功能。智慧社区金融IC卡是用户的身份证明，使用现有的计算机网络系统，可动态地对所有社区内的用户进行各种所需的身份鉴别及记录等工作。

科曼信息技术有限公司针对社区管理的独特性，利用金融IC卡的系统集成功能，将社区所需要的管理、消费、查询等需求集成到一张卡上，用户凭借金融IC卡便能完成社区内所有功能性事务的办理。

二、系统功能

http:/// 智慧社区金融IC卡是金融机构专门针对社区业主发放的金融IC卡，它除了具有金融功能以外，还具有身份识别、消费、信息查询等多种功能。

1、借记/贷记

智慧社区金融IC卡能够实现银行卡的借记、贷记功能，是一种全新的、高安全的支付手段，可以完全取代磁条卡。智慧社区金融IC卡可以实现磁条卡的所有功能，而且在满足一定的条件下可以脱机授权。

2、电子现金

智慧社区金融IC卡利用借记、贷记应用的计数器，构造卡片中的“余额”概念，确保对脱机风险的完全控制，防止从持卡人账户中透支余额；卡片可以无透支风险地脱机使用，直到划入的金额用完或再充值。智慧社区金融IC卡的电子现金功能具有密钥传输、更新方便；对终端的安全性模块要求低；不存在对PSAM卡的攻击隐患等特点。

3、财务管理

智慧社区金融IC卡能够实现对社区物业管理费、水电气暖收费、商务消费等，多种消费、收费的资金综合管理。

4、自助服务

http:/// 智慧社区金融IC卡在社区建立社区金融IC卡圈存转账服务系统，包括物业管理费的缴纳服务、水电气暖的缴费服务等，为持卡人提供7*24小时的全天候服务。

5、身份识别

智慧社区金融IC卡具有身份识别功能，对出入社区人员的身份进行识别，提升社区的安全管理水平。

6、第三方系统接入

系统设计时充分考虑到社区内所需管理系统的接入，预留多种第三方系统接入方案，确保一卡通系统的成熟应用。

三、平台架构

智慧社区金融IC卡服务平台能够实现社区业主个人缴费信息查询、账户状态、个人的各类消费流水记录等；实现对智慧智慧社区所有基础数据、各类流水记录进行综合分析、代缴费统计等工作，为社区管理者提供全面基础数据信息。

1、WEB查询

http:/// 让用户可以查询水、电、气、暖费以及各种费用的交纳情况和在社区内消费情况及用户卡的挂失等相关信息，社区内公共信息的发布等信息查询。同时支持社区物业公司职工考勤信息查询等功能。

2、电话语音查询

智慧社区中提供了电话语音自助服务系统，业主通过家用电话网络可实现卡内余额查询，自主修改密码，卡片挂失，自动委托转账操作，自动挂失等功能。

3、触摸屏自助信息查询

在系统建设中，增设触摸屏自助系统，系统可以全天候24小时为业主提供信息服务，在此系统上，安装有卡识别器，无社区卡的用户可以查询公共信息和公告，有社区卡的用户利用此系统，还可以进行自助社区卡信息查询、自助挂失、解挂、查询历史消费记录、存取款记录等。

http:///

四、系统集成

智慧社区从现代生活需求出发,综合运用了计算机、信息、通信、控制等科学技术，以智能控制系统、社区信息平台、安防系统、社区物业管理系统和综合信息服务系统为依托，用高科技手段构建社区高速互联网络信息服务平台，为社区住户提供安全、环保、高效、舒适、方便的生活空间。

1、智慧社区金融商务消费及小额支付系统

消费管理子系统是利用金融IC卡消费控制平台、消费显示终端与收费系统相结合，利用金融IC卡进行自动收费和管理。所有发卡记录和消费记录均实时存储在收费机的本地数据库内，同时消费记录实时上传到系统数据库。所有消费数据均可供消费系统管理中心结算汇总、查询使用。

网点消费

在每个消费网点配置一个POS机，持卡人交费时，直接刷卡，POS终端读取卡片的唯一卡号，从数据库读取卡片账号的余额，进行显示，并将本次消费金额扣除。

物业收费

持卡人可持卡在物业管理中心交费，刷卡后收费终端直接从业主的账户中扣除费用。

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便携式小额消费POS机

2、门禁管理系统

门禁管理主要应用区域为社区大门、楼宇单元门进出管理系统。采用联网集中控制系统，所有门禁系统采用同一卡片，使社区内所有出入口不需钥匙而直接出入。进门时，将卡在感应器前晃一下，感应器识别持卡人的身份，判断持卡人的权限是否能进入此门，并控制电子锁开门，同时记录开门的时间和卡号。

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3、车辆出入管理系统

停车场管理子系统是用于管理停车场与车库停放与进出车辆的管理，保证社区内车辆的安全和便于随时了解场内车辆的动态，做到准确、高效和动态管理、灵活、多功能动态的查询和安全、严格的保卫功能，同时可简化对临时停放车辆的管理程序。是由停车场控制平台、停车场分线器、读卡器、地感线圈、电控自动车道拦闸、满位显示、图像捕捉、值班室控制电脑组成。

停车场系统采用射频和蓝牙技术相结合，将普通金融ＩＣ卡插入蓝牙卡座中，将卡号通过蓝牙卡座传输到远距离读卡器上，实现远距离感应。

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• 严格收费管理

对于目前的人工现金收费方式，一方面劳动强度大、效率低，另外一个主要弊端就是财务上造成很大的漏洞和现金流失。使用收费系统车场的收费都经电脑确认和统计，杜绝了失误和作弊，保障了车场投资者的利益。

• 树立全新的物业管理形象

现代化的高科技产品的使用，一定会使企业的物业管理形象和知名度得到很大的提高。采用自动控制管理系统，无论从产品的造型方面，还是自动控制所带来的方便实用性及管理的科学性，都将给物业管理树立起良好的形象，使企业成为科学管理的楷模。

• 安全管理

一卡一车，资料存档，保证车场停放车辆的安全。• 防伪性高

因为金融IC卡保密性极高，不会被复制。

4、信箱门锁管理系统

http:/// 智慧社区信箱门锁系统是利用智能卡技术实现身份验证，用于个人物品的存放有刷卡验证和刷卡加指纹验证两种方式。

智慧社区金融IC信箱门锁结构图

5、电子巡更系统

电子巡更系统是一套管理保安队伍的智能管理系统。系统在巡更线路上设立签到点，保安人员经过时定点签到。巡更班次、时间间隔、巡更线路等均由电脑软件编排，由电脑存取签到记录，排除了许多人为因素，有效地管理巡更员巡视活动，加强了保安防范措施。

感应式巡更系统可以通过巡更器与巡更点之间无接触的信息传输，为巡更的管理提供了更方便的实现手段。同时也避免了传统巡更设备的一些缺陷和麻烦。

科曼智慧社区金融IC卡系统实现社区内各种信息的采集、处理、传输、显示和高度集

IC卡信息系统 篇3

(1) IC卡电能表管理信息系统是以IC卡安全技术为核心, 实现售电的智能化管理系统, 能够达到一户一表、先买后用的目的, 杜绝电费拖欠和流失现象, 同时保证销售和供应过程的可靠性和安全性, 能有效地防止恶意攻击和欺诈行为。供电公司作为应用提供方, 能够把整个系统应用置于自身全面的安全控管之下。

(2) IC卡电能表管理信息系统采用智能卡 (CPU卡) 作为银行购电用户卡, 同时采用嵌入式安全模块ESAM (Embedded Security Access Module) , 在电能表内实现安全数据存储以及和用户卡之间的相互认证和线路加密保护, 达到了很高的安全水平。由于采用了符合国际、国家标准的智能卡和ESAM安全模块的应用模式, 具备了安全性、灵活性、开放性、标准化、潜在的一卡多用以及容易移植和升级等诸多方面的优点。

(3) 对于城市售电管理这样一个社会影响大、应用面广、使用时间长、安全性和可靠性要求高的系统工程项目, IC卡电能表管理信息系统同时也考虑了延长产品和整个应用系统的生命周期等因素, 因而具有较高的性能价格比, 也符合国内外发展的趋势和潮流。

(4) 售电管理软件基本上是采用3层B/S结构的广域网网络版, 同时采用银联接口同银行联网, 采用多种售电方式, 具有强大、灵活的查询功能, 完善的安全机制等。

2 IC卡电能表管理信息系统技术可行性分析

2.1 IC卡电能表的技术可行性分析

早期的IC卡电能表采用存储卡或逻辑加密卡作为通信介质, 目前较多使用CPU卡作为通信介质, CPU卡相当于嵌入了单片机和存储器。存储器容量的大小可以根据需要扩充。单片机内部有掩模的加密程序 (简称COS) , 功能上可以理解为电脑上的操作系统, 不必担心某种芯片停产造成的产品无法继续供货。保密上采用3DES的加密算法和多重认证的机制, 数据结构上遵循中国金融卡设计规范, 有很好的扩展性、通用性和安全性。

2.2 IC卡电能表管理信息系统的技术可行性分析

IC卡电能表管理信息系统的运转流程:网点开户并将开户信息实时传送至银行, 用户持卡到银行购电, 银行依据开户信息售电, 并将售电信息瞬时传送至供电公司, 用户将所购电能量写入电能表;供电公司将开户信息实时传送至银行, 银行将售电信息瞬时传送至供电公司, 双方保持数据一致性。

2.3 最新的IC卡电能表解决的问题

(1) 卡口受外力攻击的技术问题。试验证明, 以220/380 V交流电或电警棍、煤气点火器等对卡口实行攻击后, 卡口安然无恙。

(2) IC卡电能表加密方案的问题。目前所使用的加密方案中采用了目前国际上先进的智能卡技术, 表计及设备中安装了SAM模块, 在密钥管理中建立了严密的管理机制, 可以保证IC卡电能计量计费系统的安全性、可靠性。

3 IC卡电能表管理信息系统应用

(1) IC卡电能表管理信息系统可以借助城市各家银行遍布全市的业务网点完成售电功能, 广大用户更容易接受这种交费模式, 购电更加方便。

(2) IC卡电能表管理信息系统的应用将给供电企业营销管理机制带来巨大变化, 能够大大提高管理效能。一是该系统的建立使营业工作人员彻底与电费现金脱离, 避免营私舞弊现象的发生, 使电能量统计管理科学、准确。二是由于电费资金直接从用户划转入供电公司专用电费账户, 其中没有经过任何中间环节, 所以资金管理的安全性得到了切实的保证。三是在用户持卡购电的同时, 用户历史用电信息回传供电公司的管理中心数据库, 经过统计分析, 可以得到第一手的数据材料, 提供给管理人员。四是在整个购电过程中, 银行系统的金融服务、资金账务管理、计算机操作、电信系统的通信网络等高科技自动化装备都参与了供电系统的营业销售, 实现了科学有效的现代化管理模式。

IC卡信息系统 篇4

技术报告

目 录

一、系统简述

二、加油系统功能

三、主要技术指标

3.1 加油机 3.2 GPRS DTU

四、主要创新点

五、推广应用前景

一、系统简述

路由器防火墙GPRS基站信息中心服务器加油站集线器集线器集线器电脑电脑电脑路队加油机加油机加油机

集线器与中心通过无线VPN连接。加油时将员工卡插入加油机中进行加油，加油交易临时存储在加油机中，每隔一段时间，集线器自动向中心服务器进行一次呼叫，建立连接后将加油交易传到中心服务器的数据库中。各路队通过接入内网的计算机对加油记录进行查询。

二、加油系统功能

1.加油机功能

加油站由加油装置、DPOS装置和集线器组成。主要组件应能符合如下的功能需求：

（1）卡机联动功能 IC卡加油机是凭IC卡加油的加油机，不插IC卡不能加油。（2）信息验证功能

DPOS装置可以读取公交员工卡中存储的加油授权信息并做以下判断： A.卡片是否是油机能够识别的卡片？ B.卡片是否灰卡？ C.卡片是否在黑名单中？

D.卡片所允许油品代码是否与当前油品相符？ E.允许加油次数是否不限制或大于0？ F.允许加油数量是否大于0？

如果不能通过检测，应给予相应提示；如果能通过检测，则显示“允许加油公升数”和“允许加油次数”并等待用户加油。

（3）自动结算功能

IC卡加油机在加油过程中自动计算金额，自动从IC卡中扣除。（4）防透支功能。

IC卡储油量以升为单位，加油卡上余额不足所需油料时，加油机拒绝启泵加油。加油至IC卡上规定的最少油量时，加油机自动停机写卡。

（5）防误操作功能。

在加油过程中拔卡，加油机将自动停机并提示插回IC卡。如不插回卡，此卡则被锁住。加油过程中，加油机键盘操作无效。

（6）定时传送功能

加油过程中，IC卡加油机将卡号、车号、加油量、加油金额、卡内余额等加油交易记录保存在加油机中，并且将这些数据定时通过集线器传送到中心服务器上。

（7）自动脱机功能。

当集线器与中心的通讯出现故障时，IC卡加油机能自动脱机，并能独立进行加油作业，保存数据，待通讯恢复正常后，继续回到联机工作状态。

（8）自动接收中心下发的信息的功能

集线器自动检测是否有来自中心的油站基本信息、油品油价信息、黑白名单更新信息、卡片密钥信息，一旦收到则将其转发到油机中。

（9）加油累计数读取功能。

通过加油站管理机可随时读取加油机的加油累计数。（10）单价修改功能。

可通过加油站管理机修改油品单价。（11）提示功能。

IC卡加油机任一步操作，在显示窗口上均有中文提示。（12）断电保护功能。

IC卡加油机内均装有充电电池，停电时充电电池对数据存储器芯片提供维持电流，使加油机内的加油交易记录数据不会丢失。

2.中心管理功能

中心服务器拥有一个公司VPN网络内的固定IP地址。在服务器中，由数据传输处理模块和接口模块构成成为后台管理系统。实现将上传数据传递到特定数据库中和把需要下发的信息发送到站点油机的功能。

（1）自动接收数据功能

通讯模块不断检测通讯端口，一旦发现有交易数据上传，则将其保存在后台管理系统数据库中。

（2）下发数据功能

每当有油站基本信息、油品油价信息、黑白名单更新信息、卡片密钥信息等信息需要下发时，将数据提交给后台管理系统，由后台管理系统将数据打包，通过通讯端口下传到集线器中，并由集线器下载到油机中。

（3）数据查询功能

中心服务器安装有B/S结构的加油数据查询软件，通过任何一台接入内网的计算机，均可对加油交易明细数据等各种数据进行查询。

三、主要技术指标

3.1 加油机

加油机

1.加油机应具备以下基本性能：(1)可靠工作温度范围：-20℃～+55℃。(2)可靠工作相对湿度范围：20%～90%。(3)电源适应范围：单相220VAC(30% 50/60Hz)。(4)抗电强度符合GB4943-1995中5.3的规定。

(5)防爆性能：符合GB/T9081-1998《机动车燃油加油机》中防爆性能的要求。

3.2 GPRS DUT

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据，而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。

GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s，实际应用带宽大约在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP连接，可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。

GPRS是一种新的移动数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。

本系统所采用的H7118 GPRS DTU（Data Termination Unit）有如下性能：使用RS232/422/485接口，高性能、工业级，外置式，适用于使用环境恶劣的各种工业监控、交通管理、水文、气象、煤矿安全监控等应用。1.H7118 GPRS DTU特点：

(1)透明数据传输：H7118 GPRS DTU直接提供RS-232/422/485接口，为用户的数据设备提供透明传输通道。

(2)无需后台计算机支持：普通GPRS Modem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换，H7118 GPRS DTU内置自动网络连接和协议处理模块，无需后台计算机支持。(3)点对点、点对多点、对等、实时数据传输：H7118 GPRS DTU可以实现点～点、点～多点、中心～多点的对等数据传输，传输时延一般小于1秒。

(4)永远在线：H7118 GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上，并与您的数据中心建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据。(5)按流量计费：H7118 GPRS DTU一直在线，按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，不收费用。

(6)高速传输：GPRS网络的传输速度最快将达到160Kbps，速率的高低取决于移动运营商的网络设置，根据中国移动的网络情况，目前可提供20～40Kbps的稳定数据传输。

(7)组网简单、迅速、灵活：H7000移动数据通信系统可以不依赖于运营商交换中心的数据接口设备，通过Internet网络随时随地的构建覆盖全中国的虚拟移动数据通信专用网络。2.H7118 GPRS DTU主要功能(1)基本功能 ：

A.使用方便、灵活、可靠 B.支持双频GSM/GPRS C.符合ETSI GSM Phase 2+标准 D.数据终端永远在线 E.实时时钟

F.支持A5/1&A5/5加密算法(2)增强功能 ：

A.透明数据传输与协议转换 B.支持多数据中心 C.支持点对点、点对多点、中心对多点对等数据传输 D.短消息数据备用通道(选项)E.STK卡特殊功能配置

F.支持RS-232/422/485或以太网接口 G.支持音频接口，方便维护操作 H.系统配置和维护接口

I.通过Xmodem协议进行软件升级

J.支持图形界面远程配置与维护(由数据中心集中管理)K.支持空中软件升级(选项)L.自诊断与告警输出

M.抗干扰设计，适合电磁环境恶劣的应用需求 N.极好的低温和高温工作性能(-30～+70ºC)(3)支持虚拟数据专用网 3.H7118 GPRS DTU技术指标(1)音频 ：

A.支持通话或紧急呼叫

B.支持全速率，增强全速率和半速率 C.支持回声抑制和噪声消除功能(选项)D.支持双音多频(DTMF)(2)GPRS数据： A.GPRS Class 2CS4 C.符合SMG31bis技术规范(3)接口 ：

A.天线接口：50Ω/MMCX 阴头 B.SIM卡：3V/5V C.串行数据接口：TTL电平RS-232(DCE)RS-422/485 D.串行数据接口速率：300到115,200 bits/s E.配置接口：RS-232 F.话音接口：耳机和麦克风 G.告警输出接口：电平输出(4)供电 ：

A.电压：+7.5～+26VDC(可定制+5VDC)B.功耗：最大工作电流：450mA@+5VDC 空闲时：25mA@+5VDC(5)其他参数：

A.尺寸：83.5x47x17.5(不包括天线和安装件)B.重量：120g C.工作环境温度：-30～+70ºC D.储存温度：-40～+85ºC E.相对湿度：95%(无凝结)

四、主要创新点

（一）采用卡机联动方式，使用公交ＩＣ卡作为加油卡。

本项目开发的专用加油机DPOS装置，采用非接触式ＩＣ卡读写技术，实现加油机卡机联动加油方式。该DPOS可接受济南公交公司已经发放的ＩＣ卡（非接触逻辑加密卡）作为加油卡，以保持与济南公交公司现有系统的兼容性。

（二）加油流程的改变

将现行加油流程（路单作为载体，油站加油员加油并记录加油量，每月进行汇总的方式）改变为公交员工卡为载体，从调度机上获得加油指令后，到加油站进行自助加油，加油数据实时传送到信息平台，可以及时数据汇总和分析的方式。

（三）GPRS数据传输模式

课题组根据济南公交在各路队设加油站，油机较少、油品单一的实际情况，开发基于无线传输技术（ＧＰＲＳ）的数据传输控制器，数据传输控制器安装在加油点的营业室，可实时自动采集加油机的加油交易数据并上传到总公司信息平台，还可以定时接收管理中心需要下发的黑名单卡、油枪油品等控制信息下载到加油机DPOS中。

（四）公交IC卡的二次开发

针对刷卡加油的应用，课题组对公交员工卡重新进行了扇区设计，确定三个扇区为物资系统及自助加油系统使用，设计了独立的读写密钥，并与现有消费系统相兼容。

五、推广应用前景

油料支出是公交公司最大的成本支出，油料管理是保证前方运营的根本因素之一。我公司目前所采用传统的人工加油方式，具有加油效率低、空驶里程大、人员占用多、管理不方便、工作效率低下、现金找零困难、伪造油票等缺点。随着车辆、线路的逐步增加，加油点必须不断增建，流程和管理上的矛盾变得日益突出，因此需要运用先进的科学技术，优化加油流程，提高工作效率，降低人工成本，提升管理水平，建立一套基于信息化技术的油料管理系统。

油量管理加油系统的实施，改变了传统流程。实现了加油站的自动化，方便加油管理，加快加油速度，提高工作效率和油站效益；并且电脑化账务管理，记账准确及时，减少了因现金交易而带来的诸多不便。以前加油流程是填写领料单、出油、核对油票，一切流程都需要人工来完成，而现在使用IC卡到各加油站加油，加油的一切信息都显示在软件后台，大大减低了人力投入和效率的提高。此系统缩短了加油结算时间，财务人员可及时统计出公交车辆耗油情况，管理人员可以随时查看油料信息，这些信息并为管理人员提供管理决策。通过计算机管理网络系统，管理者可随时掌握加油站各种油品的收、发、存、售等信息。实现了实用性强、安全性好、系统保密性高的原则。

IC卡信息系统 篇5

随着高科技的蓬勃发展,智能化管理已经走进了人们的社会生活。非接触式IC(Integrate circuit)卡出入管理控制系统(简称门禁系统),具有对门户出入控制、实时监控、保安防盗报警等多种功能,满足安全性和高效率管理的需要。IC卡的高度可靠性、操作方便性以及较低的应用成本,使得它成为当今信息化时代的新型信息工具。

2. 系统硬件设计

2.1 非接触式IC卡和读卡器

(1)IC卡和读卡器

非接触式IC卡由IC芯片与感应天线组成,制作完全密封在一张标准PVC卡片中,芯片及天线无任何外露部分,是最近几年发展起来的一项新技术,它成功将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源和免接触难题[1]。非接触式IC卡具有安全、信息存储量大、使用寿命长、防冲突和操作方便的优点。

本系统选用的是宁波某公司的一款远距离门禁读卡器,读卡距离为3米,它通过RS232/USB接口实现与PC机的连接,可读写符合MIFARE及MIFARE PRO标准的射频卡。读卡器与IC卡之间的通信频率为13156 MHz。用于车辆管理的读卡器读卡距离不能太远,也不能太近:读卡距离太远,车辆从旁边走过而不是出入门禁却读到卡,造成不准确;距离太近,造成读不到卡、漏读卡。

(2)读写工作原理

非接触式IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。在卡片靠近读卡器时即可完成卡中的数据的读写操作,常用非接触式IC卡本身是无源体,当读卡器对卡进行读写操作时,读卡器向卡发送一组固定频率的电磁波,读卡器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号,该信号由卡接收后,卡内的LC串联谐振电路受激励产生谐振,产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号,指挥芯片完成数据修改存储等并返回给读卡器[4]。

2.2 视频监控

视频监控选用Axis 207网络摄像机,但是目前动态的视频监控在门禁系统中没有必要,而且占用空间很大,不利于传输和存储,本系统只在车辆出入时用摄像头抓拍车辆图片,图片占用空间很小,在有问题时仍然可以调阅图片查询处理。

2.3 地磁感应技术

地球的磁场在几公里之内基本上是恒定的,但大型的铁磁性物体会对地球磁场产生巨大的扰动,地磁传感器可以分辨出地球磁场六千分之一的变化,而当车辆通过时对地磁的影响将达到地磁强度的几分之一,因此利用地磁传感器来探测车辆,具有极高的灵敏度,地磁传感器就是通过探测车辆通过时对地球磁场产生的扰动来探测车辆的,国外的应用非常广泛。

地磁传感器的优点是:安装、维修方便,不必封闭车道、对路面破坏小;利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测,所以它不受气候的影响。

本系统引进地磁感应主要为了判别车辆是否完全通过门禁,以确定门禁控制杆的落下时间。

2.4 系统硬件组成

本系统硬件及网络拓扑如图1,结合小区实际,其中客户端控制计算机有四个,图中只给出一个门口的情况。

3. 系统软件设计

基于网络的IC卡智能门禁系统软件采用客户机/服务器(C/S)模式,它由安放在小区物业管理中心的数据库服务器和四个门口的客户端控制应用程序组成。开发语言PowerBuilder7.0。

服务器端:IC卡发行管理模块,负责发卡登记、换卡、挂失和注销卡;车辆进出记录查询模块,按卡号和时间段对进出车辆进行查询,并可以综合查询,打印查询报表;权限控制,为保证安全,对操作员进行权限管理。

客户端是四个门口的控制计算机,通过网络连接到中心服务器,客户端负责读取IC卡号、控制门禁启动、抓拍监控图像。四个终端工作过程:当车辆要通过门禁时,安装的地磁传感器感应到有车驶入指示红灯,表示门禁车位占用,IC卡读卡器开始工作,读出车辆的IC卡号,基于RS232连接标准,通过COM口把卡号发到控制计算机,控制软件在数据库中查询,如果卡号合法,调用摄像头抓拍车辆图像,把图片数据通过网络传送到中心服务器保存,传输协议是FTP,然后,系统发出一条指令给控制器,控制器上面的继电器动作,开启门禁控制杆,放行车辆,待车辆完全过去,地磁传感器指示绿灯,控制杆自动落下。

摄像头初始化函数wf_init_axis(),读卡器初始化函数wf_init_scom(),读卡器初始化调用hbsw_sci_init(),该函数定义在CONFILIB.DLL中。

客户端软件读读卡器信息函数wf_read_scom_id(),函数主体定义为:

为实时读取读卡器信息,将wf_read_scom_id()函数放在timer事件中,timer事件处理关键代码有:

由于篇幅所限,门禁控制杆开启代码以及服务器端管理程序不再介绍。

4. 结论

该智能门禁管理系统综合应用了IC射频卡、视频监控和地磁感应技术,在该小区试运行六个月,可靠性很高,综合各种因素,在干扰强烈的环境下误读率低于万分之一,可以实现车辆出入无人值守,安全统一管理。该系统软件管理功能完善,客户端实现对车辆合法性检查、门禁控制杆自动启动落下、对出入车辆抓拍图片,服务器端对IC卡进行管理,还可以对车辆进出记录进行查询统计。从性价比和测试结果看,本系统具有参考价值和市场推广价值。

参考文献

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[6]苏东海,王亮,马寿峰.基于地磁感应的车辆检测方法的研究[J].交通与计算机,2007,(3):9~13.

基于机顶盒的金融IC卡支付系统 篇6

1.1 定义

数字金融IC卡支付系统是依托天津泰达数字双向有线电视网络和中国银联跨行交换系统, 利用先进的数字电视通讯技术, 为企业和个人提供了一条全新的面向家庭应用的自助支付渠道, 它的实现将进一步延伸数字有线电视网络的功能, 为广电其它现有数字业务的推广和销售提供一条便利的付费方式, 也为日后新的交互业务的发展起到很好的辅助作用。数字金融IC卡支付系统真正将机顶盒和支付卡绑定在一起, 并由双向有线电视网来完成自助刷卡支付的业务, 不仅具有很大的创新性, 而且保护了交易时的个人账户安全。

1.2 基本功能

家庭数字IC卡支付系统的实现, 使有线电视用户可以在家中直接通过有线电视的可视化窗口来办理一些相关的数字电视缴费业务, 其中包括数字电视、VOD点播、基于数字双向有线电视网络的宽带等。在办理过程中, 即时办理, 即时生效, 和用户直接去有线电视缴费营业厅办理的效果是一样的, 这样不仅省去了用户去营业厅排队办理的困扰, 也为一些不同需求的有线电视用户带来了相应的便利, 而且还在一定程度上提高了交互电视业务的推广速度。

天津泰达有线电视用户还可以利用此套支付系统办理公共事业的交费, 现在已经实现和煤水电气、中国移动、中国电信建立了接口, 用户可以利用有线支付平台办理公共事业的交费, 这些操作都可以在足不出户的条件下完成, 它的实现为老百姓各方面的费用支付带来了极大的便利, 它将是继ATM机、电话银行和网上银行之后, 以数字电视方式实现金融支付的第四大金融渠道。

1.3意义

电视支付渠道是公认具有广阔发展前景的创新支付渠道, 全国各地都在积极地探索, 天津泰达公司的“基于机顶盒的金融IC卡支付系统”算是全国首例真正实现支付渠道的项目, 该项目在实施过程中克服众多技术难题所做出的创新和提出的新思路, 相信在相关政策支持下, 势必能在全国范围内带动电视支付模式的创新, 使之成为提升广电行业品牌服务和社会影响力的有效载体。

基于机顶盒的金融IC卡支付系统将是全国首个利用数字双向有线电视网在机顶盒上实现业务缴费的案例, 这将为广电行业树立一个资源应用的模板, 掀起一股充分利用广电现有资源做出创新应用的浪潮。

天津滨海新区作为金融改革先行先试地区, 需要在辖区内开发出一种新型金融支付载体, 可以在多种渠道、以多种方式满足不同支付方式需求, 而金融IC卡在传统及快速支付领域的优势使得满足其需求成为可能。

中央领导多次到天津滨海新区考察工作, 特别是胡锦涛总书记在滨海考察时指示滨海新区开发、开放要争做“两个排头兵”后, 基于机顶盒的金融IC卡支付项目被列为泰达有线电视网络有限公司在全国率先推动双向数字电视网络并努力实现与金融支付领域结合的先行先试成果。

2 总体实现方案

2.1应用环境

泰达有线拥有先进、稳定的数字化双向网络系统。目前, 泰达有线拥有5万收视用户, 按照滨海新区发展规划, 用户已经覆盖到中新生态城、东疆港保税区、大港区、汉沽区、空港物流区等区域, 发展前景比较明朗。

泰达有线电视网络在广电基本业务基础上, 已经成功运营了视频点播、时移电视、宽带上网等交互业务, 建立了完善的运营支撑管理系统, 成为了多业务运营商。目前, 泰达网络的内嵌金融IC卡读卡器的机顶盒已完成集成开发并通过了中国银联检测中心的检测。因此, 泰达有线电视网络有限公司已经具备进行广电网络双向增值业务的物理基础和需要的运营能力。

满足电子钱包+Easy Entry (磁条卡功能) 要求的社保卡在泰达已发放20余万张, 今年在塘沽地区将再发放该类型社保卡30余万张, 发卡项目的陆续实现, 将为基于机顶盒的IC卡支付渠道的应用提供一定规模的用户群体支持。

2.2系统简介

数字金融IC卡支付系统利用泰达有线电视网络有限公司的双向数字电视网络, 在用户机顶盒中安装内置IC卡槽, 消费者只需在家中, 对着数字电视按遥控器, 便可以方便快捷地完成数字有线电视基本收视费、VOD点播、有线电视宽带费等业务的缴费, 有线电视缴费窗口如图1所示。

同时我们也向用户开通了公共事业的缴费, 像水、电、煤气、固定电话、手机费等, 公共事业缴费窗口如图2所示。后期将开通IC卡充值、电子商务、金融服务、电视商城及根据滨海地区各行业特点开通的培训费、税费、医疗挂号费等相关支付业务。同时将会把IC卡推广到其它平台, 像公交、轻轨、餐饮行业等, 真正打造“滨海一卡通”, 打造广电品牌, 最大限度的拓宽广电行业服务领域。

2.3系统架构

基于机顶盒的IC卡支付系统是依托泰达数字双向有线电视网络和中国银联跨行交换系统, 利用先进的数字电视通讯技术, 为企业和个人提供了一条全新的面向家庭应用的自助支付渠道, 泰达有线机房Web服务器和天津银联机房支付服务器采用DDN专线连接, 保障数据传输的安全性和稳定性, 系统架构如图3所示。

其中BOSS服务器是业务运营支撑系统, 是交互电视项目的核心服务器, 用来存储核心数据库;Web服务器主要用来存储IC卡支付系统的Web页面以及数据转发;支付服务器是IC卡支付系统的核心服务器, 存放的是支付系统的核心程序;PPP服务器和CUPS服务器是天津银联IC卡支付平台的服务器, 供运营商数据接入。

2.4业务流程

用户在机顶盒客户端 (家中电视机的可视化窗口) 进入缴费大厅, 这时机顶盒会向BOSS服务器发出请求取得用户的相关资料, 用户选择相关的业务并确定缴费, 机顶盒会将用户选择的业务信息提交给BOSS系统 (业务运营支撑系统) , 由BOSS系统计算业务包的价格并给用户开通相关业务, 同时通知支付服务器给用户IC卡下达扣款指令, 完成扣款, 之后支付服务器将这笔交易加密后提交给银联的IC卡支付平台, 转入银联后台的处理流程。整个办理业务的详细流程如图4所示。

2.5关键技术介绍

2.5.1机顶盒改进

在银联费用支付介质的选择上我们定位为金融IC卡, 所以在机顶盒方面也做出一些相应的升级改进。机顶盒的改进在技术方面采用了在其内部嵌入金融IC卡读卡器的方式来实现机顶盒与IC卡的信息交互, 由此我们在机顶盒改造升级上下了很大的功夫。

机顶盒交互本身是一种基于Web页面的交互, 在基本业务处理时速度就不是很高, 此时再叠加金融交易, 特别是处理流程复杂的金融IC卡交易, 处理速度无疑是一瓶颈。

项目早期, 客户端尝试的交易处理时间需要5～10分钟, 显然不能满足实际应用。根据实际中存在的问题, 技术人员通过与不同的机顶盒生产厂商、IC卡读卡器供应商及机顶盒支付前置系统集成商共同攻关, 从各个环节进行改造和优化, 目前机顶盒在处理交易时间上已缩短到3～5秒钟, 而且内嵌金融IC卡读卡器的机顶盒已通过中国银联检测中心的检测。

通过在机顶盒中内嵌符合金融标准的IC卡读写模块, 从而使机顶盒终端具备受理金融IC卡的条件, 依托数字电视双向网络和银行卡支付交换系统实现机顶盒在线支付。我们在内嵌金融IC卡读卡器的机顶盒中还预留PSAM卡 (终端安全控制模块) 插槽, 为将来企业级应用做好了技术准备 (图5) 。

2.5.2 IC卡技术的应用

为满足多种支付方式需求, 从以往的支付方式来看, 以基于金融磁条卡的方式, 通过绑定或遥控器叠加刷卡槽来实现支付的两种方式, 在推广效果和安全性上都不是很理想。结合国家发展战略、创新业务规划, 泰达有线电视网络公司决定另辟蹊径, 在该项目上采用安全性、可靠性和扩展性更高的金融IC卡作为支付介质, 并将金融IC卡读卡器内嵌到机顶盒中。

金融IC卡在传统及快速支付领域有着自己独立的优势。符合PBOC2.0规范 (《中国金融集成电路 (IC) 卡规范》JR/T0025-2005) 的金融IC卡中可以通过存储小额消费金额, 相当于用户手中的“电子钱包”, 方便小额消费支付、便于服务内容分类管理;接触式IC卡的高识别率相比磁条卡对安全性有了更高的保障。

但目前, 天津市还没有发行基于电子现金的金融IC卡, 也没有银行支持RSA算法, 故我们采取电子钱包方式满足项目前期需要, 并结合Easy Entry技术实现在线支付。电子现金将是未来发展方向, 我们公司已开始尝试在电子钱包应用基础上支持电子现金应用, 目前已完成技术开发工作, 并准备进行相关测试运行。

2.5.3数据加密

交易加密以DES算法 (数据加密算法) 为主, 由数字电视支付网关服务器至银商各级前置服务器再至CUPS网络, 均采用标准的银行卡3DES (DES加密算法的一种模式, 它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密) 加密, 各处理环节之间的区域密钥, 按安全的银行卡跨行网络对密钥输入、管理的标准执行。

相对难度较大的是由机顶盒至数字电视在线支付业务头端 (WEB端) 的加密及验证方式, 该方式仍以DES对称加密的算法为基础, 但重要的是在加密主密钥的设置方面予以一些变更, 主要是引入智能卡卡号作为主密钥的重要的动态部分, 这是由于:

1.智能卡为开通数字电视业务的必须配件 (主要用于数字电视信号解码) , 因此借用此卡的信息内容为主密钥的动态组件, 成本最低。

2.智能卡为一个机顶盒一张, 卡号不会重复, 因此非常类似于一机一密的安全设置。

3, 智能卡卡号仅作为主密钥动态组件存放于终端存储介质和服务器端数据库中 (服务器端加密后存储) , 在交易过程中仅用于创建对话密钥 (session key) , 任何情形下智能卡卡号 (密钥动态组件) 都不会暴露在开放网络环境中, 不会在开放网络进行传输。

4.智能卡卡号仅作为主密钥动态组件的一部分信息, 机顶盒加密算法中会嵌入产生另一部分动态组件的数据, 因此单纯的智能卡失窃或机顶盒失窃, 如不能破译算法或嵌入的另一部分动态算法组件, 应不会引发交易伪造的风险。

5.每次工作密钥的生存周期仅限于机顶盒重新访问一次数字电视在线支付服务器的时段内。

此外, 还可以选择用在支付过程中引入支付口令矩阵来强化交易安全, 例如超出支付限额时, 就需要输入支付矩阵口令, 这样即便出现机顶盒与智能卡同时失窃的情况, 如果没有同时取得支付口令矩阵, 同样也无法进行成功的支付。2.5.4机顶盒内嵌读卡器

遥控器刷卡方式是将IC卡读写模块内嵌到遥控器中, 这种方式存在一定的安全隐患, 经过研究, 我们决定将IC卡读卡器内嵌在机顶盒中, 这样避免了像以往遥控器刷卡方式通过开放介质发送账户信息、磁道信息的安全隐患;而且采用了随机软键盘加遥控器方向键套取的方式, 解决了遥控器通过开放介质传输密码及密码被窃取的安全问题。

2.5.5采用PSAM卡池

PSAM卡即安全控制模块, 用来做交易验证, 如果采用PSAM卡的方式, 一个机顶盒需要一个PSAM卡, 这样卡的成本会比较高, 经过和天津银联的磋商, 我们决定采用PSAM卡池实现电子钱包验证, 解决了PSAM卡成本问题, 同时在内嵌金融IC卡读卡器的机顶盒中已预留PSAM卡插槽, 为将来企业级应用做好了技术准备。对于电子钱包与PSAM卡池之间的交互验证过程中的信息传输采用特殊的加密算法进行全包加密, 对于采用Easy Entry技术的联机交易, 在机顶盒至后台服务器传输过程中采用同样的加密方式。

2.5.6采用B/S (浏览器/服务器) 架构

通常, 金融系统支付终端 (如ATM机) 多采用传统的图形化操作界面, 采取C/S (客户机/服务器) 架构, 这种架构依赖于客户端设备对数据的处理能力, 对客户端设备的性能要求比较高。本项目支付终端设备为数字机顶盒, 由于机顶盒处理数据的能力比较低, 考虑到它的特殊性如果我们还是采用C/S架构的模式将会导致交易时间过长, 支付无法正常完成, 所以我们技术人员经过仔细研究, 决定另辟蹊径, 开发基于B/S结构的支付系统, 采用高效的交互式WEB浏览器取代传统的图形化操作界面, 减少机顶盒端内部处理数据的压力, 通过基于B/S结构的支付系统的实现大大提高了交易速度, 在经过优化后的交易时间现在控制在5～7秒左右。

3 总结和展望

如果说时移、回放和点播等功能是数字电视区别于传统电视的最大特点, 数字电视支付平台的实现将进一步延伸数字电视的网络功能, 其市场发展前景十分广阔。

建设数字电视支付系统, 数字电视运营商不仅可以灵活的组织和运营数字电视业务, 同时还能够将多种与支付系统有关的业务结合起来, 如公共事业缴费 (煤、水、电、电话、电视等费用) 、家庭自助金融、电视购物等都可以展现到用户的电视屏幕上, 激发数字电视用户使用增值服务的热情, 提高消费者在此方面的消费频率, 从而提升广电服务的价值。

本项目充分利用现有系统和网络资源, 符合业务推广多元化的原则, 提升了泰达电视网络公司的技术和业务水平, 以期对全国广电行业的发展起到一定的借鉴作用。

摘要：本文介绍了基于双向有线电视网络上金融支付IC卡支付系统的定义, 支付系统实现的功能与意义。提出并解决了支付中遇到的数据加密方法、安全性、交易时长等问题。

IC卡燃气表预付费系统的研究 篇7

目前,煤气和天然气作为主要的能源进入千家万户,传统的人工抄表计费方式存在着效率低下、计费人员工作量增大等缺点,越来越无法满足用户的需求。随着计算机技术的发展,IC卡预付费燃气表作为燃气计费的主要手段在众多城市中相继应用。预付费技术在燃气计费中的应用主要针对在燃气计费收费中出现的用户拖欠燃气费、人工统计出错率高、计费人员与用户出现纠纷等问题[1,2]。IC卡预付费燃气表的应用不仅能够很好地解决上述问题,而且还具有以下优点:(1)有效地收集用户信息,为企业发展提供了良好的支持。(2)方便用户缴费,为普及燃气使用提供了良好的支持。(3)减轻了燃气公司资金周转负担,杜绝了计费人员与现金直接接触的现象,帮助燃气公司提高燃气销售的管理水平。因此,IC卡预付费燃气表已经成为燃气计费的主要手段之一[3,4]。

自动计费功能是IC卡燃气表的核心功能之一。因此,预付费系统是IC卡燃气表的重要组成部分。然而,在目前众多预付费系统中还存在着诸多问题,如:计费系统拥有各自的规范,没有提供统一的接口,使得系统之间的数据无法共享;很少提供系统二次开发接口,使得系统无法升级,以满足用户需求等[5,6]。

基于以上系统中出现的问题,本文设计了一个预付费系统,并进行了初步的实验验证。经实验结果表明,该系统能够初步地解决了以上问题。

1 系统的功能

根据IC卡燃气表应用的现状,IC卡燃气表预付费系统可分解为以下功能:

(1)流量计费:从计量传感器中获得燃气流量,并结合燃气单位价格计算燃气价格,再通过读卡设备更新IC卡中的金额。

(2)流量控制:从读卡器中获得用户的插卡信息及IC卡内的金额信息,以判断是否开启或关闭控制阀门以及提醒用户充值后继续使用。

(3)自动报警及预警:燃气发生泄漏、电源供电不足、燃气表损坏或被打开时,关闭阀门并提示用户申请工作人员上门检修、或更换电池、燃气表。

(4)IC卡验证:通过读卡器读入用户信息并进行本地验证,若卡与用户信息不符或插入的IC卡与读卡器不匹配,则将系统锁定。

(5)网络管理:将IC卡中的信息通过Internet进行定时传送,不仅能够确保服务器与IC卡燃气表中的数据在一定程度上一致,而且也能够便于数据的统计。

(6)信息提示:通过燃气表的显示设备将IC卡的余额、燃气表状态及其他状态信息通过显示设备显示给用户。

2 IC卡燃气表控制系统的设计

由于以往的IC卡燃气表成本较高,使得IC卡燃气表的普及速度较慢,然而如何在确保IC卡燃气表成本较低的情况下满足预付费系统对硬件需求成为了目前的难点[7]。IC卡燃气表在设计上应当减少用户以往从终端中获取IC卡信息的烦琐性,让客户及时了解IC卡的余额、IC卡状态及燃气表状态等信息,体现更人性化的服务。

本文给出了一种IC卡燃气表的控制系统的结构,能够满足预付费系统对硬件需求且成本较低(如图1所示)。该系统微处理器采用ARM9的EP9315芯片,由Cirrus Logic公司出品,基于ARM920T内核,内带MMU、16 k B的指令cache、16 k B的数据cache、Maverick Crunch数学协处理器;主频高达200 MHz。EP9315芯片克服了同类产品的内核资源有限的缺点,能够提供较高的处理能力,可轻松实现音频、视频等多媒体功能;存储器采用NOR Flash32M字节存储器(2片Intel E28F128 FLASH芯片组成32位接口),能够提供较大的存储单元;音频接口采用IIS接口芯片UDA1341。以上硬件设备不仅能够满足预付费系统的运行,而且能够支持嵌入式操作系统,为系统的升级及移植提供良好的硬件平台。

3 系统结构设计

根据IC卡燃气表预付费系统的总体功能,应采用一户一表制,不仅有利于IC卡燃气表的管理,而且也减少了预付费系统开发的成本,并且可以将IC卡燃气表进行二次开发,例如,可利用其硬件性价比高的优势,在现有燃气表功能的基础上增加多媒体等附加功能。由于燃气用户较多、且分布较广、不集中,采用实时数据网络传输会造成服务器压力负载较大,带来设备更换或系统升级的问题。根据IC卡燃气表的实际应用情况,采用三层网络体系结构,第一层为IC卡燃气表,通过Internet与子应用服务器连接;第二层为子应用服务器;第三层为中心应用服务器、数据库服务器,通过Internet防火墙与子应用服务器连接。系统结构如图2所示。

三层网络体系结构拥有以下优点:

(1)IC卡燃气表设备可灵活管理。燃气作为主要日常主要能源,普及使用的速度较快,当燃气表新增速度较快时,频繁更新数量庞大的用户数据时,会增加系统负担,不利于IC卡燃气表的扩展使用。因此,当IC卡燃气表增加时,可先将用户的开户信息添加至子应用服务器中,再由子应用服务器将开户信息上传至中心应用服务器中。这样不仅可以确保数据安全,也可降低中心应用服务器的负载,更有利于燃气公司业务的扩展。

(2)便于系统升级。子应用服务器减少了IC卡燃气表设备与服务器之间的物理距离,便于服务器对终端设备的控制。随着IC卡燃气表设备的不断增加,相应的增加子应用服务器的数量以应对业务量的增加。

(3)便于网络业务的开展。随着互联网的发展和应用,可对系统进行升级,增加网络服务功能。系统可增加网络缴费和短信提醒等业务。注册用户可通过网上银行对帐户进行充值,中心应用服务器将更新后的用户信息发送至该终端所在的子应用服务器,由子应用服务器对该IC卡燃气表发送写命令,由IC卡燃气表更新用户的IC卡信息,充值后可由中心应用服务器通过短信网关为用户发送充值成功的信息。用户也可通过互联网查询帐户信息,查询的内容可包括IC卡余额、用户基本信息、消费及充值记录等。

预付费系统包括服务器管控系统及IC卡燃气表管控系统。服务器管控系统是在中心应用服务器的基础上,通过通信控制器对子应用服务器及终端进行管理及控制,并对IC卡用户信息进行管理、统计、分析。IC卡燃气表管控系统是在IC卡燃气表现有功能的基础上,实现对IC卡燃气表的控制与管理,对IC卡识别器、电源、存储器、阀门等进行有效控制,并对IC卡燃气表中存储的数据进行初步地统计、整理、分析,再通过通信控制器将IC卡信息进行上传。

IC卡燃气表预付费系统工作流程为:

(1)用户将IC卡插入IC卡燃气表中,系统将验证IC卡的合法性,若出现IC卡损坏、无法识别、错卡等情况,则系统将IC卡燃气表进行锁定,并通过显示设备及音频信息通知用户;若IC卡通过合法性验证后,则对IC卡金额进行判断,若小于最小单位燃气所对应的金额,则将IC卡燃气表锁定,并通过显示设备将IC卡余额显示,同时用音频提示用户充值;若IC卡中金额大于最小单位燃气使用金额,则将IC卡燃气表开启,打开燃气阀门。并启动电压测试、计量传感等设备对IC卡燃气表进行监控;在使用时,当IC卡中金额低于预警数值时通过显示设备及音频提示用户充值,当IC卡中金额为零时,则关闭燃气阀门,再次通过显示设备及音频提示用户充值,并关闭IC卡燃气表。

(2)根据IC卡燃气表中的燃气计量设备获取的燃气量及换算后的金额等数据进行存储,将IC卡中的信息进行更新,并将燃气量、IC卡信息、系统时间等数据通过通信控制器上传至子应用服务器中。

(3)子应用服务器将IC卡燃气表中数据进行存储后根据系统时间再将数据上传至中心应用服务器中。

4 实验

4.1 实验环境

根据现有条件,硬件环境:PC机1台(CPU PentiumD2.8 G,内存1.5 Gb,硬盘160 Gb)作为数据库服务器,PC机1台(CPU AMD3000+,内存1.5 Gb以上,硬盘160 Gb)作为中心应用服务器,低端PC机2台(CPU Pentium4 1.6 G,内存1 Gb,硬盘80 Gb以上)作为子应用服务器。IC卡燃气表10个。

软件及开发工具:Windows XP Professional,Red Hat Linux4企业版,Oracle10g企业版,Rational Rose2003,Office2003,JDK1.5,Eclipse3.3,Tomcat6.0等。

4.2 实验结果

将中心应用服务器、数据库服务器、服务器群、子应用服务器和IC卡燃气表通过Internet连接,每个子应用服务器首先连接2个IC卡燃气表,将预付费系统移植到IC卡燃气表中后进行群集测试。实验结果表明,该系统能够正常运行,并且能够初步地实现系统预期的功能。当每个子应用服务器连接到5个IC卡燃气表时,且终端数据上传时间间隔较短时,子应用服务器的数据处理压力就会过大。若终端数据上传时间间隔较长,则不利于服务器中数据的一致性。因此,实际应用的数据上传间隔时间可根据硬件设备的选择来确定。

5 结束语

IC卡燃气表的应用是燃气公司信息化的重要一环,能够大大减少人员的工作量、减少抄表人员的配备、降低统计出错率、有利于资金的流动等,从而间接地提高燃气公司管理的水平并逐步降低燃气公司的成本。IC卡燃气表作为用户日常生活密切相关的产品为用户提供服务,也是燃气公司为用户提供服务的平台之一,因此,IC卡燃气表的应用受到了业内的广泛关注。智能IC卡燃气表成为了IC卡燃气表未来发展方向之一,智能IC卡燃气表不仅能够为用户提供更安全可靠的服务,也能够为用户提供一个人机交互的平台,为用户提供的信息不仅限于简单的IC卡余额、IC卡燃气表的状态等信息,而是将音频、视频等多媒体信息提供给用户,用户还能通过终端设备进行充值、开户、消户等业务的办理。可见,随着硬件设备成本的逐渐降低,IC卡燃气表的普及便会是个必然的趋势;随着智能技术的不断发展,智能IC卡燃气表的应用也会很快到来。本文根据目前IC卡燃气表应用的现状及存在的问题,设计了一个预付费系统,给出了IC卡燃气表的硬件结构,分析了预付费系统的体系结构,并进行了初步的实验验证。下一步工作将进行更大范围的实验,并逐步对软件及硬件进行不断地优化。

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IC卡信息系统 篇8

近年来, 随着科学技术的高速发展, 基于射频技术的IC智能卡得到了快速发展。非接触式射频卡的高度安全保密性和使用简单等特点, 使之在各领域的应用中异军突起, 应用前景十分广阔。为此, 本文提出了一种基于单片机的IC卡门禁系统的设计。该系统由控制器模块、刷卡模块、门锁电机驱动模块等组成, 用户可以持IC卡开门, 也可以刷二代居民身份证开门, 若是非法开门, 系统支持语音报警。

2 系统硬件设计

2.1 系统总体设计。

系统主要采用微控制器CC2530、读写卡芯片RC523、门锁电机驱动模块、实时时钟芯片DS1302、语音报警模块、液晶显示器等组成一个单片机控制系统。当用户刷卡时, 液晶显示器能够显示用户卡号和刷卡时间, 若是合法卡号, 控制器控制门锁开门, 若是非法卡号, 语音报警警告用户。基于单片机的IC卡门禁系统总体设计图如图1所示。

2.2 读写卡模块。

该模块采用NXP公司的MFRC523读写卡芯片, 和Philips公司生产的Mifare非接触式IC卡 (简称M1卡) 。MFRC523是一个高集成读/写器, 应用于13.56MHz非接触式通信, 支持ISO/IEC 14443 A/MI-FARE模式。

2.3 门锁电机驱动模块。

该模块采用电机驱动芯片L9110, 它是为控制和驱动电机设计的两通道推挽式功率放大专用集成电路器件, 被广泛应用于保险柜、玩具汽车的电机驱动、步进电机驱动和开关功率管等电路上。

2.4 语音报警模块。

该模块采用ISD2500系列的ISD2560语音芯片, 该芯片采用模拟量数据存储在半导体存储器直接存储的专利技术, 内部集成了大容量的EEPROM, 不再需要扩展存储器, 能较好的真实再现语音的自然效果。

2.5 实时时钟芯片DS1302。

DS1302是由美国DALLAS公司推出的低功耗实时时钟芯片, 可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时, 且具有闰年补偿等多种功能。系统正常运行的时候, 时间可以显示在液晶显示器上。

2.6 系统电路原理图。经过上述分析, 系统读写卡模块电路原理图如图2所示。

3 系统软件设计

系统软件采用模块化编程思路, 主程序调用各子模块程序来完成系统功能。系统程序包括主程序、读写卡子程序、液晶显示子程序、语音报警子程序等, 均采用高级语言C语言进行编写。

3.1 主程序设计。

上电后, 首先对系统进行初始化, 包括RC523初始化、实时时钟初始化、语音芯片初始化、电机芯片初始化、液晶显示初始化。初始化完成后, 液晶显示器上显示当前时间, 刷M1卡, 即将M1卡靠近读写器天线, 经过寻卡、放冲突、选卡、验证、读卡等一系列命令之后, 若该卡为合法卡, 就会把信息上传给控制器, 由控制器控制门锁电机开门, 同时显示器上显示M1卡的卡号与开门时间。若该卡为非法卡, 则不开门并且语音报警, 警告非法开门。系统主程序流程图如图3所示。

3.2 读写卡模块程序设计。卡的基本功能包括卡的读、写、加、减等操作, 它需要借助许多不同的指令来实现, RC523与M1卡都有各自的指令 (分别称之为Commmand指令和M1指令) , 因此如何通过Command指令来完成M1指令从而达到读写卡的目的是整个软件设计的主要内容。

M1卡与读卡器之间的典型通讯过程如下:将待发送数据 (包括标准M1卡指令) 按一定格式写入RC522的FIFOData寄存器后, 再写Command指令到Command寄存器, 以此触发通信的开始, 卡若接收到数据, 先读取数据中的M1卡指令, 再将余下数据作为M1指令的操作对象进行相应的操作, 并将结果返回RC523的FIFOData寄存器。卡内部操作是自发, 一般只将Command指令写入Command寄存器中, 一定时间后通过读取FIFOData寄存器中卡的返回值来确定M1卡是否成功地完成了预定的操作。M1指令的执行过程是卡基本功能的具体实现过程, M1射频卡与读写器的通信流程图如图4所示。

结束语

本文设计了一种基于单片机的智能IC卡门禁系统, 系统以射频单片机CC2530为控制器, 结合读写卡芯片MF RC523, 实现单片机与读卡器芯片、电机驱动芯片、语音报警芯片等的连接, 最终实现由单片机控制门锁电机的正转、反转, 即开门、锁门, 达到了预期目标。分析表明, 系统设计具有较强的可移植性, 该系统克服了传统机械门锁易于被打开的缺点, 能有效地提高门禁系统的安全性。

摘要：设计了一个基于单片机的IC卡门禁系统, 系统硬件由微控制器CC2530单片机模块、MF RC523读卡器模块、电机驱动模块、语音报警模块、字符型液晶显示器LCD1602构成。该系统具有语音报警功能, 支持刷IC卡以及二代居民身份证开门。分别在IAR软件和Altium Designer环境下设计了系统程序和系统电路原理图, 完成了系统功能, 实现了各项技术指标。

关键词：门禁系统,单片机,MF RC523

参考文献

[1]位永辉, 刘笃仁.基于MF RC500的非接触式IC卡读写器设计[J].电子元器件应用, 2007, 5:1-4.

[2]祝向辉, 王让定, 姚灵, 孙广清, 陈昌根.低功耗无磁水表中射频卡读写器的设计[J].宁波大学学报 (理工版) , 2009, 1:17-22.

[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京:电子工业出版社, 2009.

IC卡信息系统 篇9

一、实验室IC卡管理系统的设计

1. 实验室管理系统的功能设计

利用计算机软件管理技术全面解决计算机的运行和管理问题, 使以计算机为主要设备的实验室能真正实现管理的网络化、自动化。计算机开放实验室使用的软件管理系统应该具备以下功能, 如图1所示:

(1) 用户管理用户管理主要包括个人管理和班级管理两个部分。

(1) 个人管理主要包括当前使用者的身份信息、密码信息、上机时间、使用实验室和设备的权限等。

(2) 班级管理主要包括班级的基本信息, 按课表规定的使用实验室的时间设置, 使用实验室的权限, 使用实验室的性质 (课内教学、课外开放) , 上网权限等。

(2) 设备管理

设备管理主要包括设备设置和设备检测两个部分。

(1) 设备设置是指管理人员可以对实验室的机器进行详细的设置、查询, 指定发送信息, 修改收费系数、集体下机、解禁/禁止使用USB端口等。

(2) 设备检测是指通过对机房中各个硬件设备发送信号, 分析反馈信号, 以确定该设备是否正常使用, 使管理员能快速地维修机器, 保证正常的上机环境。

(3) 门禁管理

门禁管理包括了客户端登录/注销模块、刷卡程序和管理系统中相应的管理功能。该模块是实现实验室管理自动化的关键部分, 整个过程在门禁系统监控下由用户自主进行, 不需要管理人员的参与, 用户严格按照“刷I C卡—登录—验证成功进入操作系统—关机—刷卡退出”的步骤实施, 不会出现绕过门禁系统非法上机的情况。

(4) 记录查询

记录查询主要包括用户信息, 操作信息和设备信息。

(1) 用户信息:主要包含当前使用该设备的用户身份信息、上机时间、使用的计算机的位置和设备使用权限等。

(2) 操作信息:可以查询上机记录明细、管理员操作日志、机器状态、刷卡上机统计等。

(3) 设备信息:主要记录了设备的型号、位置和损坏度等。

(5) 管理员设置

管理员设置主要包括了密码设置, 一般管理员的使用权限设置, 用户信息和使用权限设置, 设备信息和使用设置等。

2. 数据库设计

(1) 概念结构设计

将用户需求抽象为信息结构进行概念结构设计。从数据流图和数据字典分析得出实体及其属性, 进一步分析各实体之间的联系, 设计E-R图 (如图2所示) 。

(2) 逻辑结构设计

系统采用了SQL Server关系型数据库系统, 因此先把E—R模型转化为关系数据模型。再对数据模型进行优化, 并设计出用户子模式, 以保证安全性和简化用户使用。在得出数据库的关系模式后, 根据数据字典的数据项描述给出数据库各表的结构。

(3) 数据库物理设计

(1) 创建数据库与基本表:使用SQL Server的T-SQL语言和数据定义语言 (DDL) 创建数据库及其表结构。

(2) 创建视图:如创建视图“D u t y Q u e r y”和“AdmOuery”的DDL如下:

Create View DutyQuery/*一般值班人员使用, 查询用户基本信息*/

(3) 创建索引:“用户信息表”是被频繁查询的一个表, 其中属性“用户名”是主码, 同时用户信息一旦输入后很少更改, 所以使用了聚簇来提高查询速度。用户信息表和课程信息表的聚簇索引建立如下:

Create Clustered Index UserNameIndex on users

(username, CardID)

Create Clustered

(Username, CourseName)

(4) 确定存储结构:为了提高系统安全性, 防止系统因介质损坏而导致数据丢失, 实现RAID 5级磁盘阵列。

为了提高系统对磁盘数据的读写效率, 把数据库文件的主数据文件、次数据文件和日志文件分别存放在多个不同的磁盘分区中。

二、系统安全性的考虑

实验室管理系统实现了对大量计算机的自动化管理和对设备使用者的监控, 保证教学工作的顺利进行。为此, 必须保证管理系统有一个安全的运行环境, 硬件的故障是不能完全避免的, 软件方面, 主要是操作系统的漏洞、网络病毒、黑客工具的不断出现, 只要连接网络, 就不可避免地面临网络安全和网络病毒的威胁。因此, 为了有效保护系统的安全运行, 应做到如下几点。

1.系统数据库服务器必须与Internet隔离, 也要与局域网内的客户端隔离;

2.对重要信息进行加密存储和传输;

3.对丢失或盗来的卡片有防诈骗技术措施;

4.对使用者皆有身份验证, 鉴别操作实体的部门、级别及权限属性;

5.有强度合适的访问控制策略, 阻止越权对资源的访问与操作, 对越权者进行审计跟踪;

6.阻止非法用户访问和进入系统;

7.阻止合法用户进行未授权的访问和操作;

8.及时对操作系统进行升级及打补丁;

9.安装防毒软件, 以防病毒入侵;

10.对重要的数据进行备份。

而故障一旦发生, 对于数据库信息将是灾难性的损失。但无论采取哪些技术措施, 只能保证系统的相对安全。

三、结束语

开放式机房的出现, 凸显了传统的人工管理的弊端:票据收发统计量大、过程繁琐、容易伪造、效率低下等。IC卡自动化管理系统使用网络通信、C/S模式、B/S模式、数据库等方面有关技术, 具有使用方便、安全可靠、适应面广等特点, 使得以计算机为主要实训设备的实验室能彻底解放专人值守的工作方式, 学生上机、用机、下机过程自动进行, 管理系统自动对学生上机、用机、下机时间、费用、机号进行登记, 实现上机过程的自动化, 更能适合开放式机房的要求。

摘要：就如何在以计算机为主要设备的实验室开展IC卡智能化管理, 进行了设计与初探, 以期达到实验室管理的规范化、自动化和无人化, 加大实验室开放力度, 减轻了机房管理人员的工作负担。

关键词：计算机房,管理系统,IC卡

参考文献

[1]李瑜波.公用计算机机房智能化管理系统的研究[J].广东工业大学学报, 2006, 1

[2]陈美莲.计算机机房自动化管理系统的设计[J].教育信息化, 2006, 5