校园一卡通项目中“卡”的选择

张志杰

（太原城市职业技术学院，山西 太原 030027）

校园一卡通项目中“卡”的选择

张志杰

（太原城市职业技术学院，山西 太原 030027）

校园一卡通建设是当前各级各类学校信息化建设的一项重要工作，在建设过程中选择一种安全可靠的卡，是校园一卡通建设的核心内容。虽然IC卡在该项目中使用比较广泛，但是，由于IC的无线通信读写距离短等缺点，给应用范围不断扩大的校园一卡通带来许多局限性。因此，在校园一卡通建设中使用RF-SIM卡是明智的选择。

数字化校园；校园一卡通；RF-SIM卡

随着校园网的不断普及，“数字化校园”的建设正逐渐提上议事日程，作为“数字化校园”建设的核心项目——“校园一卡通”的建设，是完成“数字化校园”建设的重要组成部分。“一卡通”的建设是否成功，直接影响“数字化校园”的建设质量。“校园一卡通”建设中卡的选择，是“一卡通”建设的重要环节，选择一款技术先进、使用安全方便、存储信息容量大的卡，是“一卡通”建设的核心部分。那么，什么卡更适合现阶段“数字化校园”建设的需要呢？本文通过对当前应用比较广泛的四种卡进行比较，以解答此问题。

一、传统卡的优缺点

1.条码卡

条码卡是在金属卡（或PVC）片表面加以条形码使金属卡（或PVC）也具有识别条码信息的功能。

优点：制作成本低廉，相关配套设备简单，成本投入较低。

缺点：安全性、保密性能差、卡本身不能存储任何信息，容易被复制，应用范围较窄，只能在局部使用，没有无线通信功能，所以不能作为一卡通系统中的卡使用。

2.磁卡

磁卡是利用磁性载体记录英文与数字信息，用来标识身份或其他用途的卡片。

优点：磁卡使用方便，造价便宜，用途比较广泛。

缺点：卡的保密性、安全性较差，现在也非常容易被复制，没有无线通信功能。

磁条上的信息比较容易读出，非法修改磁条上的内容也较容易，所以大多情况下磁卡都是作为静态数据输入使用。虽然第3磁道可读写，并且有金额字段，也只是用于小金额的应用领域，例如电话卡。

使用磁卡的应用系统需要有可靠的计算机系统和中央数据库的支持，在线使用，不能应用于大范围、多功能的一卡通系统。

在金融行业，作为金融交易卡的磁卡，一般配合强大、可靠的计算机网络系统使用，金额、交易记录等信息，均保存在金融机构计算机的数据库中，用户所持的卡片只是提供用户的主账号等索引信息，便于在数据库中迅速找到用户数据。

二、IC卡

IC(Integrate Circuit)卡是集成电路卡。优点是安全保密性好，根据卡种类的不同，还可以存储信息，处理数据，使用寿命长。缺点是投资相对磁卡要高，有无线通信功能，但距离较短，通常只有5到10厘米。

校园一卡通有多种IC卡的选择，根据校园一卡通的规模，比较常用的有逻辑加密卡和CPU卡。根据IC卡内部结构可以分为以下三类。

1.存储卡

这种卡内封装的集成电路较简单，一般是可擦除的可编程只读存储器EEPROM。其特点是存储的数据可以长期保存，也可以在读写器中擦除和改写。读写速度快，操作简单。容量一般为几KB到几十KB，远远大于磁卡。

存储卡上数据的保护主要依赖于读写器中的软件口令，因此安全性稍差。但这种IC卡结构简单，信息在卡上存储，读写器可以不用联网，成本低，使用方便，与磁卡相比又有存储容量大的特点，因此也得到广泛的应用。如电话卡、水电费卡、医疗卡等。

2.逻辑加密卡

这种IC卡中除了封装了EEPROM存储器外，还专设有逻辑加密电路，提供了硬件加密手段，可用于用户身份的认证。

逻辑加密卡不但存储量大，而且安全性强。由于密码是存储于IC卡上，所以几乎没有解密的可能性。

例如ATMEL1604逻辑加密卡，卡上信息不能随意改写，改写前需先擦除，而擦除需核对擦除密码。卡上设有三级保密功能，三次密码核对错误即可使卡报废。四个数据存储区可分别存储不同信息，又各具独立的读写密码。可以做到一卡多用，在不同读写器中核实相应密码进行某一业务操作，不会影响其他存储区。

这种逻辑加密卡保密性极强，能自动识别读写器、持卡人和控制操作类型，常用于安全性要求高的场合。

3.CPU卡

这种IC卡在卡片内部集成了卡上单片机系统，具有智能性。片内系统包括中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器EEPROM和RAM。ROM中还配有卡上操作系统软件COS(Chip Operating System)，使微处理器具有数据加工和处理的能力，可以对读写数据进行逻辑和算术运算，能力很强。

IC卡上的微处理器执行COS监控程序，接收从读写器送来的命令和数据，分析命令后再对存储器进行控制或读写操作。由于这种卡具有智能性，读写器不能对卡的存储信息直接进行操作，都要经过卡上的微处理器，所以保密性更强。这种IC卡存储的数据对外相当于一个黑盒子，保密性极强。

目前IC卡上用的微处理器一般为8位CPU，存储容量几十KB左右。此种智能卡常用于重要场合，作为证件和信用卡。

IC卡由于其高存储量和高保密性，出现虽然仅短短几年，就已经显示出巨大的优点和广泛的发展前景。IC卡应用领域十分广泛，除覆盖了传统磁卡的全部功能外，还拓展到许多磁卡不能胜任的领域。随着现代电子技术的飞速发展，市场对IC卡需求的逐渐扩大，IC卡的应用将会迅速普及。IC卡的结构性能也会不断改进，而IC卡的开发与使用也会越来越方便。

在校园一卡通的实际使用中，多选择飞利浦公司的M1卡，这种卡片成本低、质量好，应用范围非常广。M1卡就是逻辑加密卡，但是在去年M1卡被宣布已经被破解，也就是M1可以被非法复制，变成了不安全的IC卡。

三、RF－SIM卡

1.RF－SIM卡

RF－SIM卡是可实现中近距离无线通信的手机智能卡。它通过将最新的射频技术集成到手机SIM卡里，使手机使用者仅需要更换一张智能卡，便可以使现有的手机变成类NFC(Near Field Communication缩写，即近距离无线通讯技术)手机。不但拥有普通SIM卡的所有功能，还拥有一个可代替钱包、钥匙和身份证的全方位服务平台。

2.RF－SIM卡的主要功能

RF-SIM卡的主要功能有：标准SIM功能(GSM 11.11，11.14)、电子钱包功能(模拟Mifare数据逻辑结构并符合PBOC2.0以及EMV电子信用卡的规范要求,支持空中开卡和充值)、远程支付功能(Rsa)、超级VIP卡功能(CRM、积分、打折、交易)、电子票据功能可以应用RF-SIM卡、电子证件功能、名片交换功能、现场组网隐身聊天功能 (QQ)、彩票功能、门禁功能、情景OTA (Over-The-Air Technology空中下载技术)等。

3.RF－SIM卡的应用领域

RF-SIM卡的应用领域非常广泛，如校园一卡通、企业一卡通、会员管理、信用卡管理、门禁管理等等。随着系统的不断扩展，RF-SIM可以代替任何证件（身份证、驾驶证、优惠证、公交卡、医保卡、保险卡等等）和票据（电影票、火车票、飞机票等等）。在学校，它可以完全取代校园一卡通中IC卡的功能，并能够提供更多的扩展功能，使得校园一卡通完全成为校园管理、师生学习生活的方便助手。

4.校园一卡通中使用RF-SIM卡的优势

方便安全：手机目前已经成为学校学生及教职员工的必备工具，经调查，目前在校生手机普及率已经达到90%，因此将校园卡集成在手机中，可以避免多持一张卡，而且有些学校由于管理问题可能使用多张卡，RF-SIM手机卡也可以完全解决一卡通多用途的问题，这是普通IC卡根本做不到的。RF-SIM卡可以同时模拟几十张M1卡，这样学生就不必同时持有多张卡，非常方便，还不打乱原有的管理模式。RF-SIM卡本身是CPU卡，具有良好的安全性能，而且其开户必须经过手机运营商注册电话，因此更加安全，完全不必担心被非法复制。

成本低：虽然RF-SIM卡的成本很高，但在学校应用过程中，此成本完全由移动通讯运营商承担，因此，选择RF-SIM卡，学校可以做到零成本投入。在使用过程中，手机相对于IC卡更容易保护，不容易丢失和损坏，减少了使用风险，同时，多卡合一可以减少卡的购买成本，因此应用成本会大大降低，而且手机RF-SIM卡有很好的互动性，可以减少运营成本，例如直接通过手机就可充值、挂失、修改部分信息等，减少一卡通中心工作量，不必让一卡通中心长时间加班、倒班，减少人员的工作量，减少开支。

互动性强：RF-SIM卡在手机中使用，已经变成了一台小型的计算机终端，而且与系统可以实时联网，用户可以通过RF-SIM卡与一卡通系统及其用户、管理者、POS终端机实时对话，互发信息。例如，用户在消费中，可以实时收到POS机具发出的消费流水短信，用户可以随时了解自己的消费状况以及存款余额等信息。

可扩展性好：由于RF-SIM卡本身的性能和手机智能终端的结合，其具有强大的可扩展性，可以预见，未来计算机的发展能力便是RF-SIM卡的发展能力。

环保：由于RF-SIM卡具有多卡合一、互不干扰的能力，因此它的广泛应用可以大量减少PVC材质的IC卡的使用，大量减少资源浪费和再回收问题，非常环保。

RF-SIM卡在系统的可靠安全性、技术先进性、可扩展性等诸多方面都具有明显的优势。现阶段各级各类学校在实施校园一卡通的过程中，使用RF-SIM卡是一个明智的选择。

［1］景林.IC卡数据组织和存取算法的研究及程序实现［J］.计算机应用，2001,（1）.

TP

A

1673-0046（2010）4-0179-02