一項射頻卡應用實(shí)例研究

隨著(zhù)智能卡得到廣泛的應用并被迅速推廣。而其中射頻卡的使用更是無(wú)處不在，比如，信用卡、現金卡、電子錢(qián)包、儲蓄卡、貸款證，還有電表、水表、煤氣表卡，門(mén)鎖片、門(mén)禁卡，食堂飯卡，考勤卡、員工卡，娛樂(lè )消費卡，商場(chǎng)購物卡、優(yōu)惠卡，電話(huà)r- ，公路交通收費K-、停車(chē)收費卡，地鐵、公交車(chē)票卡，加油卡，身份證、暫住證，其他用于身份證明卡。本文研究了消費領(lǐng)域中射頻卡的應用。

　　1 射頻卡及其接口設備

　　射頻卡（簡(jiǎn)稱(chēng)RF卡）是一種以無(wú)線(xiàn)方式傳送數據的集成電路卡片，它具有數據處理及安全認證功能等特有的優(yōu)點(diǎn)。射頻卡及其詳細 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)的一項新技術(shù)，它成功地將射頻識技術(shù)和IC卡技術(shù)結合起來(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(zhù)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用。

　　無(wú)線(xiàn)智能卡（又稱(chēng)射頻卡）是一種無(wú)源（免供電）內藏特殊密匙數碼的密碼卡，它利用雙向無(wú)線(xiàn)電射頻技 射頻卡開(kāi)發(fā)板樣板術(shù)，完成卡的數碼識別，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)已被數據調制了的射頻信號，其頻率f = 13.56MHz，而射頻
（` 內的LC 串聯(lián)振蕩電路的諧振頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的射頻信號的頻率相同，這樣在射頻信號的激勵下，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)單向導通的電子泵，它將電容的電荷送到另一個(gè)電容內存儲，當所積累的電荷達到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)解調出數據信號或射頻卡內的數據發(fā)射出去并送到讀寫(xiě)器中。數據在r 與讀寫(xiě)器之間的雙向傳輸方式是半雙工的。

　　2 消費場(chǎng)所的POS 機

　　POS（Pointofsales）的中文意思是“銷(xiāo)售點(diǎn)”，全稱(chēng)為銷(xiāo)售點(diǎn)情報管理系統，是一種配有條碼或OCR碼（Opticalcharacterrecognition光字符碼）終端閱讀器，有現金或易貨額度出納功能。品種有有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種或有、無(wú)線(xiàn)兼用。POS機與廣告易貨交易平臺的結算系統相聯(lián)，其主要任務(wù)是對商品與媒體交易提供數據服務(wù)和管理功能，并進(jìn)行非現金結算。大宗交易中基本經(jīng)營(yíng)情報難以獲取，導入POS系統主要是解決零售業(yè)信息管理盲點(diǎn)。連鎖分店管理信息系統中的重要組成部分。

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

　　POS窗C機設計采用8051 單片機技術(shù)，不僅集成了讀寫(xiě)器、完成了對射頻卡的讀寫(xiě)控制功能還實(shí)現了數據采集、數據處理、數據結果顯示，鍵盤(pán)操作等五大功能0 8051 執行固化在EzPROM里的控制程序，通過(guò)1/ O 日實(shí)現了讀寫(xiě)器的讀寫(xiě)控制，同時(shí)將射頻卡中的有關(guān)信息讀到擴展的RAM當中，再通過(guò)8051 的串行口傳給服務(wù)器，實(shí)現了讀寫(xiě)控制及數據采集。通過(guò)數碼管顯示數據，通過(guò)鍵盤(pán)實(shí)現鍵盤(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 完成采集的流水數據上傳到網(wǎng)絡(luò )控制器。

　　3 網(wǎng)絡(luò )控制器

　　網(wǎng)絡(luò )控制器又稱(chēng)網(wǎng)卡或NIC（網(wǎng)絡(luò )接口控制器），是一塊被設計用來(lái)允許計算機在計算機網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行通訊的計算機硬件。由于其擁有MAC地址，因此屬于OSI模型的第2層。它使得用戶(hù)可以透過(guò)電纜或無(wú)線(xiàn)相互連接。 每一個(gè)網(wǎng)卡都有一個(gè)被稱(chēng)為MAC地址的獨一無(wú)二的48位串行號，它被寫(xiě)在卡上的一塊ROM中。在網(wǎng)絡(luò )上的每一個(gè)計算機都必須擁有一個(gè)獨一無(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。這是因為電氣電子工程師協(xié)會(huì )（IEEE）負責為網(wǎng)絡(luò )接口控制器銷(xiāo)售商分配唯一的MAC地址。

　　網(wǎng)絡(luò )控制器分為內置和外置兩種。無(wú)論是內置還是外置網(wǎng)絡(luò )控制器，一臺計算機只能配有一個(gè)。網(wǎng)絡(luò )控制器是以89C52 單片機為核心，用RAM為存儲器，護PROM中的固化程序控制完成數據的處理與傳輸。它有兩個(gè)接口， 一個(gè)是COM 口，與計算機的COM 口相連，完成數據回收到計算機；另一個(gè)是 25 針接「1，與POS 終端機相連，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 微機管理

　　雖然射頻卡、POS 機、網(wǎng)絡(luò )控制器都具有存儲與控制功能，但是它們的容量與控制能力都是有限的。要想實(shí)現強大的消費管理功能，必須配備計算機管理。而計算機的生命與靈魂在于軟件管理，因此為實(shí)現射頻卡在消費領(lǐng)域中的很好應用，我們開(kāi)發(fā)了智能消費管理系統。本系統的運行環(huán)境是 Windows98 操作系統，開(kāi)發(fā)工具是MicrosoftVisual Basic 6.0 中文版軟件，數據庫采用的是 Microsoft Access 智能消費管理系統結構如圖1 所示

　　圖 1 智能消費管理系統結構

　　本系統采用面向對象的編程技術(shù)，利用VB的窗體FORM 完成各種用戶(hù)界面的設計，采用VB模塊MODEL 實(shí)現各種函數功能。對不同的對象的不同過(guò)程寫(xiě)不同的代碼程序實(shí)現不同的功能。比如，運用Timer 類(lèi)控件的 ‘I'imrun 對象的Timer 過(guò)程調用POSTEK.DLL 動(dòng)態(tài)連接庫的函數BS_LA 收流水數據。同樣，運用Timer 類(lèi)控件的TimNetrun 對象的 Timer 過(guò)程調用POSTEK.DLI，動(dòng)態(tài)連接庫的函數BS- FD 實(shí)時(shí)發(fā)檔案，這就完成了數據的實(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完成開(kāi)戶(hù)、銷(xiāo)戶(hù)、增款、補貼、取款、因錯退款、掛失、解掛、統計、匯總等數據處理功能。

　　5 系統安全

　　射頻卡不但具有存儲功能，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。如果是可讀寫(xiě)的射頻卡，則射頻卡上存有消費者的詳細信息，即使是主機數據庫的數據丟失，那么也可以最終恢復數據。

　　POS機具有脫網(wǎng)運行功能。當網(wǎng)絡(luò )控制器與各POS 機相聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )通訊一旦出現故障時(shí)，POS 機可脫網(wǎng)獨立運行，將采集的射頻卡中的數據全部存入POS 機的RAM 當中，以保留完整的原始流水數據，以備故障清除后，重新再與網(wǎng)絡(luò )控制器聯(lián)網(wǎng)通訊，將數據發(fā)回到網(wǎng)絡(luò )控制器中保留。等故障恢復以后，網(wǎng)絡(luò )控制器再將數據傳到主控計算機。

　　計算機可以設置用戶(hù)密碼，使用智能消費管理系統軟件的不同用戶(hù)還要授予不同的權限。連接使用的數據庫可以設置密碼，不同的用戶(hù)和不同的組可以授予不同的權限使用對象，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(cháng)。

　　3） 每人一卡，可放在錢(qián)包或工作證中即可感應到，方便衛生，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)濟損失。

　　5） 既可聯(lián)網(wǎng)使用，也可脫機運行，通過(guò)電話(huà)線(xiàn)MODEN可實(shí)現遠程控制。

　　6） 通過(guò)分區可實(shí)現一卡多用，擴展功能強，用于消費、考勤、門(mén)禁等一卡通。