智能卡应用系统

智能卡应用系统 电子与信息工程学院

教学目标 • 智能卡门禁系统 • 数字社区一卡通系统 • 高速公路智能卡收费管理系统 • 智能卡应用系统开发方法

智能卡技术应用概览 主要应用领域 • 电信：IC卡公用电话、移动电话SIM卡（用户识别模块） • 交通：公交一卡通（出租车、公共汽车、轮渡、地铁），道路泊车自动收费（咪表），路桥收费，自动加油管理系统，驾驶员违章处理 • 智能建筑：IC卡门锁及门禁系统，停车收费管理，智能小区一卡通 • 校园一卡通：食堂、考勤、门禁、上机上网、图书馆、学籍管理、校内消费、实验室设备管理、校医院电子医疗卡 • 公用事业：预收费水、电、气表及收费一卡通

智能卡技术应用概览 • 个人身份认证：城市流动人口管理（IC卡暂住证），IC卡身份证 • 社会保险：医疗保险，养老保险等 • 工商税务：税务自动申报，工商企业监管 • 金融：信用卡(Credit Card,for example VISA CARD,Master Card)，扣款卡(Cash Card) or (ED—Electronic Deskbook)，电子钱包(EP—Electronic Purse,for example Mondex Card)，POS、ATM • 电子标签：车辆识别、防伪、仓储管理、生产管理、集装箱管理、汽车钥匙等 • 网络安全：密码钥匙Ekey

智能卡门禁系统 • 门禁系统的功能 • 门禁系统工作方式 • 卡的选择 • 系统构成 • 门禁机硬件设计

门禁系统工作方式——离线式 由于离线门禁机没有网络连接，每个门禁机的控制权限，需要采用一张特殊的大容量存储卡来向门禁机传递数据。门禁机的进出记录，也可以采用数据采集卡来读取，这样就可以知道进出该通道的详细人次和进出时间。优点：结构简单，不需要敷设通讯网络，因而具备安装方便，维护量小，使用方便缺点：门禁的实时性能不是很高，不能实时监控每个门禁点实时状况，只能事后查询门禁点的进出记录。

门禁系统工作方式——RS485网络 适用范围：持卡人员人数10-400人规模的中小型一卡通系统；覆盖范围小，本地管理，对系统实时性要求不高，动作响应速度要求快的一卡通系统。

门禁系统工作方式——TCP/IP网络 局域网络完善的智能小区、校园、企业园区、整体大厦等；覆盖范围大，管理距离远，持卡人员人数达到数万人规模的一卡通系统；对系统实时性要求高，数据传输、交换、共享以及远程访问都要求容易、方便，对数据处理速度要求快，动作响应速度也要求快的一卡通系统。

卡的选择 • 接触式/非接触式? --目前用于门禁的主流卡型: 接触式 I-BUTTON信息纽扣非接触式 ID卡,125KHz的低频卡(只读卡) MIFATE 1卡,多用于一卡通中的门禁 • 存储卡/逻辑加密卡/CPU卡? 以逻辑加密卡为主

系统构成

接触式IC卡接口设备的硬件组成 • 接触式IC卡接口设备的硬件组成包括：卡座（IC卡适配插座）、输入接口电路、存储器、微处理器、外围接口和密码运算处理单元（可选）

微处理器选择 • 51系列 • PIC • AVR • ……

接触式:选用IC卡卡座的主要依据 • 触点电气性能及与卡接触的可靠性 • 插拔寿命 • 对卡触点及其他部分的磨损程度 • 卡从接触好到识别有效的位置差 • 价格因素 • 对应用现场的适应性

接触式:输入接口电路 • 实现对IC卡的供电 • 满足不带电插拔IC卡的要求 • 实现时钟供给：当取用ISO/IEC7816-3 • T=0异步半双工字符传输协议时的时钟频率为0~100kHz；而采用T＝1异步半双工块传输协议时则可能需要兆赫级时钟 • 实现信号的可靠传输

存储器 • 用于存储程序及单价、表格、黑名单、汉字字库等要素的紫外擦除电可编程只读存储器EEPROM • 存放中间结果和暂存数据的随机存储器RAM

外围接口 • LED（数码）或LCD（字符、点阵）显示屏 • 简易键盘，PC机以及条码阅读器、电量传感器等信号输入设备 • 与PC机的通讯多取RS232或RS485串行通讯标准（也有取并行通讯方式的），并配以MAX232、MAX485/491接口驱动芯片。通讯速率可由程序设定或键控选择

外围设备 • 电磁门锁或道闸 • 开门按钮 • 开关电源(门锁驱动) • UPS电源

网络设备 • 服务器 • 交换机 • 网线+水晶头

非接触式门禁机硬件设计

课程设计 • 根据所查找的资料，提交智能卡应用系统设计报告，说明： • 系统功能 • 系统工作方式选择 • 系统卡型选择依据 • 系统总体构成及设备清单，画出系统总体框图 • 设计系统的主体硬件（如门禁机，收费机），画出硬件框图，说明其中各部件的型号和作用。

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