一項射頻卡應用實例研究

隨著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處不在，比如，信用卡、現金卡、電子錢包、儲蓄卡、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，娛樂消費卡，商場購物卡、優(yōu)惠卡，電話r- ，公路交通收費K-、停車收費卡，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。本文研究了消費領域中射頻卡的應用。

　　1 射頻卡及其接口設備

　　射頻卡（簡稱RF卡）是一種以無線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。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)展起來的一項新技術，它成功地將射頻識技術和IC卡技術結合起來，解決了無源（卡中無電源）和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。由于存在著磁卡和接觸式IC卡不可比擬的優(yōu)點，使之一經問世，便立即引起廣泛的關注， 并以驚人的速度得到推廣應用。

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

　　由讀寫器產生一個已被數據調制了的射頻信號，其頻率f = 13.56MHz，而射頻
（` 內的LC 串聯振蕩電路的諧振頻率與讀寫器發(fā)射的射頻信號的頻率相同，這樣在射頻信號的激勵下，LC振蕩電路產生共振，從而使電容有了電荷，在這個電容的另一端，接有一個單向導通的電子泵，它將電容的電荷送到另一個電容內存儲，當所積累的電荷達到2 V 時，此電容可作為電源為彭PROM等其它電路提供工作電壓，同時解調出數據信號或射頻卡內的數據發(fā)射出去并送到讀寫器中。數據在r 與讀寫器之間的雙向傳輸方式是半雙工的。

　　2 消費場所的POS 機

　　POS（Pointofsales）的中文意思是“銷售點”，全稱為銷售點情報管理系統(tǒng)，是一種配有條碼或OCR碼（Opticalcharacterrecognition光字符碼）終端閱讀器，有現金或易貨額度出納功能。品種有有線和無線兩種或有、無線兼用。POS機與廣告易貨交易平臺的結算系統(tǒng)相聯，其主要任務是對商品與媒體交易提供數據服務和管理功能，并進行非現金結算。大宗交易中基本經營情報難以獲取，導入POS系統(tǒng)主要是解決零售業(yè)信息管理盲點。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)建于計算機文件內，透過計算機收銀機聯機架構，商品上之條碼能透過收銀設備上光學讀取設備直接讀入后（或由鍵盤直接輸入代號）馬上可以顯示商品信息（單價，部門，折扣…）加速收銀速度與正確性。每筆商品銷售明細資料（售價，部門，時段，客層）自動記錄下來，再由聯機架購傳回計算機。經由計算機計算處理即能生成各種銷售統(tǒng)計分析信息當為經營管理依據

　　POS窗C機設計采用8051 單片機技術，不僅集成了讀寫器、完成了對射頻卡的讀寫控制功能還實現了數據采集、數據處理、數據結果顯示，鍵盤操作等五大功能0 8051 執(zhí)行固化在EzPROM里的控制程序，通過1/ O 日實現了讀寫器的讀寫控制，同時將射頻卡中的有關信息讀到擴展的RAM當中，再通過8051 的串行口傳給服務器，實現了讀寫控制及數據采集。通過數碼管顯示數據，通過鍵盤實現鍵盤操作。這里的接rl 與網絡控制器的25 針接口相連。接口使POS 通過RS485 完成采集的流水數據上傳到網絡控制器。

　　3 網絡控制器

　　網絡控制器又稱網卡或NIC（網絡接口控制器），是一塊被設計用來允許計算機在計算機網絡上進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。它使得用戶可以透過電纜或無線相互連接。 每一個網卡都有一個被稱為MAC地址的獨一無二的48位串行號，它被寫在卡上的一塊ROM中。在網絡上的每一個計算機都必須擁有一個獨一無二的MAC地址。沒有任何兩塊被生產出來的網卡擁有同樣的地址。這是因為電氣電子工程師協會（IEEE）負責為網絡接口控制器銷售商分配唯一的MAC地址。

　　網絡控制器分為內置和外置兩種。無論是內置還是外置網絡控制器，一臺計算機只能配有一個。網絡控制器是以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。它有兩個接口， 一個是COM 口，與計算機的COM 口相連，完成數據回收到計算機；另一個是 25 針接「1，與POS 終端機相連，定時完成流水的上傳到網絡控制器與檔案的下發(fā)到網絡控制器。

　　4 微機管理

　　雖然射頻卡、POS 機、網絡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，因此為實現射頻卡在消費領域中的很好應用，我們開發(fā)了智能消費管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的運行環(huán)境是 Windows98 操作系統(tǒng)，開發(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(tǒng)結構如圖1 所示

　　圖 1 智能消費管理系統(tǒng)結構

　　本系統(tǒng)采用面向對象的編程技術，利用VB的窗體FORM 完成各種用戶界面的設計，采用VB模塊MODEL 實現各種函數功能。對不同的對象的不同過程寫不同的代碼程序實現不同的功能。比如，運用Timer 類控件的 ‘I'imrun 對象的Timer 過程調用POSTEK.DLL 動態(tài)連接庫的函數BS_LA 收流水數據。同樣，運用Timer 類控件的TimNetrun 對象的 Timer 過程調用POSTEK.DLI，動態(tài)連接庫的函數BS- FD 實時發(fā)檔案，這就完成了數據的實時傳輸通訊功能。再比如，通過主界面的 FORMMA工N 窗口菜單的不同菜單項完成開戶、銷戶、增款、補貼、取款、因錯退款、掛失、解掛、統(tǒng)計、匯總等數據處理功能。

　　5 系統(tǒng)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，拾到者無法進行消費。如果是可讀寫的射頻卡，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機具有脫網運行功能。當網絡控制器與各POS 機相聯的網絡通訊一旦出現故障時，POS 機可脫網獨立運行，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，重新再與網絡控制器聯網通訊，將數據發(fā)回到網絡控制器中保留。等故障恢復以后，網絡控制器再將數據傳到主控計算機。

　　計算機可以設置用戶密碼，使用智能消費管理系統(tǒng)軟件的不同用戶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：

　　1） 它是一種具有存儲功能，加密功能的PVC卡片、目前無法破譯。

　　2） 射頻卡片不怕水，不怕磁，無損耗，壽命極長。

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

　　4） 卡片丟失可以及時掛失，不會造成直接經濟損失。

　　5） 既可聯網使用，也可脫機運行，通過電話線MODEN可實現遠程控制。

　　6） 通過分區(qū)可實現一卡多用，擴展功能強，用于消費、考勤、門禁等一卡通。