一項(xiàng)射頻卡應(yīng)用實(shí)例研究

隨著智能卡得到廣泛的應(yīng)用并被迅速推廣。而其中射頻卡的使用更是無(wú)處不在，比如，信用卡、現(xiàn)金卡、電子錢包、儲(chǔ)蓄卡、貸款證，還有電表、水表、煤氣表卡，門鎖片、門禁卡，食堂飯卡，考勤卡、員工卡，娛樂(lè)消費(fèi)卡，商場(chǎng)購(gòu)物卡、優(yōu)惠卡，電話r- ，公路交通收費(fèi)K-、停車收費(fèi)卡，地鐵、公交車票卡，加油卡，身份證、暫住證，其他用于身份證明卡。本文研究了消費(fèi)領(lǐng)域中射頻卡的應(yīng)用。

　　1 射頻卡及其接口設(shè)備

　　射頻卡（簡(jiǎn)稱RF卡）是一種以無(wú)線方式傳送數(shù)據(jù)的集成電路卡片，它具有數(shù)據(jù)處理及安全認(rèn)證功能等特有的優(yōu)點(diǎn)。射頻卡及其詳細(xì) 射頻卡又叫非接觸式IC卡，誕生于90年代初，是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，它成功地將射頻識(shí)技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來(lái)，解決了無(wú)源（卡中無(wú)電源）和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。由于存在著磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，使之一經(jīng)問(wèn)世，便立即引起廣泛的關(guān)注， 并以驚人的速度得到推廣應(yīng)用。

　　無(wú)線智能卡（又稱射頻卡）是一種無(wú)源（免供電）內(nèi)藏特殊密匙數(shù)碼的密碼卡，它利用雙向無(wú)線電射頻技 射頻卡開(kāi)發(fā)板樣板術(shù)，完成卡的數(shù)碼識(shí)別，亦即代表了持卡人的身份和相關(guān)信息。這種新科技因具有諸多優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代光電卡，磁卡，接觸IC卡等，是未來(lái)智能IC卡發(fā)展的主流方向。它廣泛應(yīng)用在身份鑒別、信用鑒別、自動(dòng)化控制、安全防范等領(lǐng)域，其安全性、保密性，實(shí)用性是目前各種通用防范電路無(wú)法比擬的。

　　由讀寫(xiě)器產(chǎn)生一個(gè)已被數(shù)據(jù)調(diào)制了的射頻信號(hào)，其頻率f = 13.56MHz，而射頻
（` 內(nèi)的LC 串聯(lián)振蕩電路的諧振頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的射頻信號(hào)的頻率相同，這樣在射頻信號(hào)的激勵(lì)下，LC振蕩電路產(chǎn)生共振，從而使電容有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，它將電容的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2 V 時(shí)，此電容可作為電源為彭PROM等其它電路提供工作電壓，同時(shí)解調(diào)出數(shù)據(jù)信號(hào)或射頻卡內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)射出去并送到讀寫(xiě)器中。數(shù)據(jù)在r 與讀寫(xiě)器之間的雙向傳輸方式是半雙工的。

　　2 消費(fèi)場(chǎng)所的POS 機(jī)

　　POS（Pointofsales）的中文意思是“銷售點(diǎn)”，全稱為銷售點(diǎn)情報(bào)管理系統(tǒng)，是一種配有條碼或OCR碼（Opticalcharacterrecognition光字符碼）終端閱讀器，有現(xiàn)金或易貨額度出納功能。品種有有線和無(wú)線兩種或有、無(wú)線兼用。POS機(jī)與廣告易貨交易平臺(tái)的結(jié)算系統(tǒng)相聯(lián)，其主要任務(wù)是對(duì)商品與媒體交易提供數(shù)據(jù)服務(wù)和管理功能，并進(jìn)行非現(xiàn)金結(jié)算。大宗交易中基本經(jīng)營(yíng)情報(bào)難以獲取，導(dǎo)入POS系統(tǒng)主要是解決零售業(yè)信息管理盲點(diǎn)。連鎖分店管理信息系統(tǒng)中的重要組成部分。

　　POS系統(tǒng)基本原理是先將商品資料創(chuàng)建于計(jì)算機(jī)文件內(nèi)，透過(guò)計(jì)算機(jī)收銀機(jī)聯(lián)機(jī)架構(gòu)，商品上之條碼能透過(guò)收銀設(shè)備上光學(xué)讀取設(shè)備直接讀入后（或由鍵盤(pán)直接輸入代號(hào)）馬上可以顯示商品信息（單價(jià)，部門，折扣…）加速收銀速度與正確性。每筆商品銷售明細(xì)資料（售價(jià)，部門，時(shí)段，客層）自動(dòng)記錄下來(lái)，再由聯(lián)機(jī)架購(gòu)傳回計(jì)算機(jī)。經(jīng)由計(jì)算機(jī)計(jì)算處理即能生成各種銷售統(tǒng)計(jì)分析信息當(dāng)為經(jīng)營(yíng)管理依據(jù)

　　POS窗C機(jī)設(shè)計(jì)采用8051 單片機(jī)技術(shù)，不僅集成了讀寫(xiě)器、完成了對(duì)射頻卡的讀寫(xiě)控制功能還實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，鍵盤(pán)操作等五大功能0 8051 執(zhí)行固化在EzPROM里的控制程序，通過(guò)1/ O 日實(shí)現(xiàn)了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)控制，同時(shí)將射頻卡中的有關(guān)信息讀到擴(kuò)展的RAM當(dāng)中，再通過(guò)8051 的串行口傳給服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了讀寫(xiě)控制及數(shù)據(jù)采集。通過(guò)數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)操作。這里的接rl 與網(wǎng)絡(luò)控制器的25 針接口相連。接口使POS 通過(guò)RS485 完成采集的流水?dāng)?shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡(luò)控制器。

　　3 網(wǎng)絡(luò)控制器

　　網(wǎng)絡(luò)控制器又稱網(wǎng)卡或NIC（網(wǎng)絡(luò)接口控制器），是一塊被設(shè)計(jì)用來(lái)允許計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通訊的計(jì)算機(jī)硬件。由于其擁有MAC地址，因此屬于OSI模型的第2層。它使得用戶可以透過(guò)電纜或無(wú)線相互連接。 每一個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)被稱為MAC地址的獨(dú)一無(wú)二的48位串行號(hào)，它被寫(xiě)在卡上的一塊ROM中。在網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)計(jì)算機(jī)都必須擁有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的MAC地址。沒(méi)有任何兩塊被生產(chǎn)出來(lái)的網(wǎng)卡擁有同樣的地址。這是因?yàn)殡姎怆娮庸こ處焻f(xié)會(huì)（IEEE）負(fù)責(zé)為網(wǎng)絡(luò)接口控制器銷售商分配唯一的MAC地址。

　　網(wǎng)絡(luò)控制器分為內(nèi)置和外置兩種。無(wú)論是內(nèi)置還是外置網(wǎng)絡(luò)控制器，一臺(tái)計(jì)算機(jī)只能配有一個(gè)。網(wǎng)絡(luò)控制器是以89C52 單片機(jī)為核心，用RAM為存儲(chǔ)器，護(hù)PROM中的固化程序控制完成數(shù)據(jù)的處理與傳輸。它有兩個(gè)接口， 一個(gè)是COM 口，與計(jì)算機(jī)的COM 口相連，完成數(shù)據(jù)回收到計(jì)算機(jī)；另一個(gè)是 25 針接「1，與POS 終端機(jī)相連，定時(shí)完成流水的上傳到網(wǎng)絡(luò)控制器與檔案的下發(fā)到網(wǎng)絡(luò)控制器。

　　4 微機(jī)管理

　　雖然射頻卡、POS 機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制器都具有存儲(chǔ)與控制功能，但是它們的容量與控制能力都是有限的。要想實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的消費(fèi)管理功能，必須配備計(jì)算機(jī)管理。而計(jì)算機(jī)的生命與靈魂在于軟件管理，因此為實(shí)現(xiàn)射頻卡在消費(fèi)領(lǐng)域中的很好應(yīng)用，我們開(kāi)發(fā)了智能消費(fèi)管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是 Windows98 操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)工具是MicrosoftVisual Basic 6.0 中文版軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)采用的是 Microsoft Access 智能消費(fèi)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示

　　圖 1 智能消費(fèi)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，利用VB的窗體FORM 完成各種用戶界面的設(shè)計(jì)，采用VB模塊MODEL 實(shí)現(xiàn)各種函數(shù)功能。對(duì)不同的對(duì)象的不同過(guò)程寫(xiě)不同的代碼程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能。比如，運(yùn)用Timer 類控件的 ‘I'imrun 對(duì)象的Timer 過(guò)程調(diào)用POSTEK.DLL 動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的函數(shù)BS_LA 收流水?dāng)?shù)據(jù)。同樣，運(yùn)用Timer 類控件的TimNetrun 對(duì)象的 Timer 過(guò)程調(diào)用POSTEK.DLI，動(dòng)態(tài)連接庫(kù)的函數(shù)BS- FD 實(shí)時(shí)發(fā)檔案，這就完成了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸通訊功能。再比如，通過(guò)主界面的 FORMMA工N 窗口菜單的不同菜單項(xiàng)完成開(kāi)戶、銷戶、增款、補(bǔ)貼、取款、因錯(cuò)退款、掛失、解掛、統(tǒng)計(jì)、匯總等數(shù)據(jù)處理功能。

　　5 系統(tǒng)安全

　　射頻卡不但具有存儲(chǔ)功能，而且具有加密功能，即使丟失可掛失，拾到者無(wú)法進(jìn)行消費(fèi)。如果是可讀寫(xiě)的射頻卡，則射頻卡上存有消費(fèi)者的詳細(xì)信息，即使是主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)丟失，那么也可以最終恢復(fù)數(shù)據(jù)。

　　POS機(jī)具有脫網(wǎng)運(yùn)行功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)控制器與各POS 機(jī)相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)通訊一旦出現(xiàn)故障時(shí)，POS 機(jī)可脫網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，將采集的射頻卡中的數(shù)據(jù)全部存入POS 機(jī)的RAM 當(dāng)中，以保留完整的原始流水?dāng)?shù)據(jù)，以備故障清除后，重新再與網(wǎng)絡(luò)控制器聯(lián)網(wǎng)通訊，將數(shù)據(jù)發(fā)回到網(wǎng)絡(luò)控制器中保留。等故障恢復(fù)以后，網(wǎng)絡(luò)控制器再將數(shù)據(jù)傳到主控計(jì)算機(jī)。

　　計(jì)算機(jī)可以設(shè)置用戶密碼，使用智能消費(fèi)管理系統(tǒng)軟件的不同用戶還要授予不同的權(quán)限。連接使用的數(shù)據(jù)庫(kù)可以設(shè)置密碼，不同的用戶和不同的組可以授予不同的權(quán)限使用對(duì)象，等等。

射頻卡之所以發(fā)揮如此大的作用，主要是它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1） 它是一種具有存儲(chǔ)功能，加密功能的PVC卡片、目前無(wú)法破譯。

　　2） 射頻卡片不怕水，不怕磁，無(wú)損耗，壽命極長(zhǎng)。

　　3） 每人一卡，可放在錢包或工作證中即可感應(yīng)到，方便衛(wèi)生，不沾油污。

　　4） 卡片丟失可以及時(shí)掛失，不會(huì)造成直接經(jīng)濟(jì)損失。

　　5） 既可聯(lián)網(wǎng)使用，也可脫機(jī)運(yùn)行，通過(guò)電話線MODEN可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　　6） 通過(guò)分區(qū)可實(shí)現(xiàn)一卡多用，擴(kuò)展功能強(qiáng)，用于消費(fèi)、考勤、門禁等一卡通。