IC卡技術(shù)“一卡通”系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用的設(shè)計(jì)

文章出處：http://coolbang.cn 作者：國(guó)建筑電氣   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月15日

隨著IC卡技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，特別是可讀寫的非接觸IC卡技術(shù)的發(fā)展，使得“一卡通”應(yīng)用的范圍擴(kuò)展到了更廣的弱電領(lǐng)域。但一味地追求新技術(shù)和“一卡通”的理念實(shí)現(xiàn)，并不能給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)成功，反而會(huì)造成資金的浪費(fèi)，造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。本文以一旅游度假村的弱電系統(tǒng)的“智能卡”系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)闡述在實(shí)際工程應(yīng)用中“一卡通”系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。 

　　國(guó)內(nèi)某處旅游度假村，占地十幾萬(wàn)平方米。內(nèi)部包括：主題公園、賓館酒店、度假別墅、租車租船等多項(xiàng)旅游服務(wù)項(xiàng)目，涉及綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、衛(wèi)星及有線電視系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、酒店管理系統(tǒng)、智能門鎖系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、智能卡消費(fèi)管理系統(tǒng)等。作為該旅游度假村的各項(xiàng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，最理想的便是“一卡通”的系統(tǒng)。該卡具有： 
     
    （１）酒店的門鎖鑰匙功能； 
    （２）酒店內(nèi)娛樂(lè)消費(fèi)功能； 
    （３）度假別墅的鑰匙功能； 
    （４）租車、租船的付費(fèi)功能； 
    （５）主題公園內(nèi)各種消費(fèi)的付費(fèi)功能； 
    （６）停車場(chǎng)進(jìn)出及付費(fèi)的功能等。 
    　　 
    走遍全度假村無(wú)須攜帶現(xiàn)金和金屬鑰匙，一切通行、消費(fèi)均以“卡”實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)這樣的“一卡通”系統(tǒng)在前幾年可能有一定的難度，但在目前IC卡的技術(shù)條件下已是可以實(shí)現(xiàn)的。目前的“一卡通”技術(shù)在旅游度假村的工程實(shí)踐，是否合適及必要，實(shí)現(xiàn)后的系統(tǒng)是否穩(wěn)定，則是弱電設(shè)計(jì)工程師所必須考慮的，這也是整個(gè)弱電系統(tǒng)工程能否成功實(shí)現(xiàn)的可能性、可靠性的基礎(chǔ)。 
     
    1 系統(tǒng)需求分析 
    　　 
    作為旅游度假村對(duì)“一卡通”基本的需求是上面所提到的6項(xiàng)。但針對(duì)這些項(xiàng)目是否要采用“一卡通”及“一卡”走遍全村的系統(tǒng)解決方案，則要視各個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際需求、各個(gè)系統(tǒng)的主流設(shè)備的技術(shù)程度以及各個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)技術(shù)（針對(duì)“一卡通”的應(yīng)用的各個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接）而定。具體分析如下： 
     
    1.1 酒店客房及度假別墅的房門的鑰匙 
    　　 
    酒店客房及度假別墅的房門的鑰匙，需要使用IC卡來(lái)代替金屬鑰匙。通過(guò)IC卡的發(fā)卡系統(tǒng)設(shè)定要開(kāi)的鎖，以及有效使用時(shí)間（根據(jù)客人所交款的情況和預(yù)定的天數(shù)）。開(kāi)鎖的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)記錄在鎖內(nèi)的存儲(chǔ)器中，并不需要在線實(shí)時(shí)了解門鎖的開(kāi)閉情況，只需在需要時(shí)通過(guò)比較簡(jiǎn)單的方法讀取鎖內(nèi)數(shù)據(jù)，如手持采集器或手提PC機(jī)通過(guò)RS232接口等。對(duì)于實(shí)際的酒店的門鎖管理這些功能已足夠用。在線的實(shí)時(shí)監(jiān)控門鎖的情況（開(kāi)、閉）以及哪張卡進(jìn)入的數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)記錄，（酒店的門鎖只有一到二張的IC卡的進(jìn)入，沒(méi)有門禁系統(tǒng)的多卡進(jìn)單門的情況）同時(shí)數(shù)據(jù)備份到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些現(xiàn)代在線式門禁的概念及功能在酒店及別墅房門的鑰匙的管理上已沒(méi)有多大的必要。 
     
    1.2 酒店內(nèi)的娛樂(lè)消費(fèi) 
    　　 
    酒店內(nèi)的娛樂(lè)消費(fèi)，需要使用IC卡來(lái)代替現(xiàn)金付費(fèi)的形式。通過(guò)酒店內(nèi)的消費(fèi)讀卡機(jī)讀取客人的IC卡，核對(duì)該卡的有效性后，通過(guò)后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)該卡的金額進(jìn)行扣減來(lái)實(shí)現(xiàn)客人的刷卡付費(fèi)形式的消費(fèi)。這種方式刷卡消費(fèi)實(shí)質(zhì)上有兩種模式，一是刷卡消費(fèi)的消費(fèi)機(jī)或消費(fèi)工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)到后臺(tái)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行扣減的同時(shí)也將IC卡內(nèi)相同金額的數(shù)據(jù)（可讀寫卡）進(jìn)行扣減（先執(zhí)行扣減IC卡的操作，對(duì)于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)若遇到網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)可留在現(xiàn)場(chǎng)的消費(fèi)機(jī)和消費(fèi)工作站中，過(guò)后再發(fā)給服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)）。二是刷卡消費(fèi)時(shí)消費(fèi)工作站并不改變IC卡的內(nèi)容（只讀卡），而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)核查該卡的有效性，再?gòu)暮笈_(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中扣減所消費(fèi)的金額。 
    　　 
    在管理上第一方案比較合理，所對(duì)應(yīng)的是可讀寫的IC卡技術(shù)，第二種方案對(duì)應(yīng)的是只讀卡的IC卡技術(shù)。但接觸式的IC卡所應(yīng)用的酒店娛樂(lè)消費(fèi)管理軟件由于其較長(zhǎng)的應(yīng)用時(shí)間因而比非接觸式的IC酒店管理軟件要成熟、穩(wěn)定。對(duì)于度假村的酒店消費(fèi)從實(shí)際需求的角度上看，所有接觸式只讀式IC卡的刷卡消費(fèi)系統(tǒng)可以滿足需要。 
     
    1.3 租船、租車、主題公園的各種消費(fèi) 
    　　 
    租船、租車、主題公園的各種消費(fèi)，均是使用IC卡在遠(yuǎn)離后臺(tái)服務(wù)器的消費(fèi)機(jī)或消費(fèi)工作站上進(jìn)行不付現(xiàn)金的刷卡消費(fèi)。這些消費(fèi)點(diǎn)的消費(fèi)終端遠(yuǎn)離后臺(tái)中心服務(wù)器的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)遠(yuǎn)距離的總線或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接和數(shù)據(jù)交換。由于距離和網(wǎng)絡(luò)的原因，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的后臺(tái)數(shù)據(jù)交換對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求較高，所以在這種IC卡的應(yīng)用中采取刷卡既扣減卡內(nèi)的金額并同時(shí)在消費(fèi)機(jī)上和消費(fèi)工作站或者（POS）消費(fèi)工作站上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)與消費(fèi)工作站所進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的空閑間隙非同步進(jìn)行。對(duì)于這種遠(yuǎn)距離的刷卡消費(fèi)，目前可讀寫的非接觸IC卡的技術(shù)應(yīng)用比較多，而接觸式可讀寫的IC卡前幾年有過(guò)一些應(yīng)用，由于非接觸IC卡的發(fā)展逐步地失去了市場(chǎng)，所以相關(guān)的設(shè)備少有廠家生產(chǎn)。由于存在遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題，采用只讀式IC卡必須與后臺(tái)SQL數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)系方能確認(rèn)消費(fèi)，這樣會(huì)有讓客人等待的可能存在（這在酒店里消費(fèi)不一樣，可刷卡后不能馬上結(jié)算，要等服務(wù)員給送回去。 
    　　 
    在度假村的租船、租車、主題公園的各種消費(fèi)則是馬上要實(shí)時(shí)交割的，否則要讓后面的人等待）。所以根據(jù)這樣的需求，該系統(tǒng)采用非接觸式的可讀寫的IC卡系統(tǒng)及相關(guān)的消費(fèi)管理軟件比較合適。 
     
    1.4 停車場(chǎng)進(jìn)出及付費(fèi) 
    　　 
    停車場(chǎng)IC管理系統(tǒng)的發(fā)展也是一條由接觸式的磁卡到接觸式的IC卡直至目前的非接觸式的長(zhǎng)距離IC卡的過(guò)程。由于停車場(chǎng)的刷卡距離較遠(yuǎn)（從司機(jī)到車外的擋車桿前的讀卡箱上的讀卡機(jī)），用接觸卡是不方便的，而且刷卡的環(huán)境比上述的幾個(gè)系統(tǒng)的條件要差，所以對(duì)長(zhǎng)距離的非接觸式IC的需求最強(qiáng)。根據(jù)這一基本的要求，該系統(tǒng)采用非接觸式的只讀式中、長(zhǎng)距離IC系統(tǒng)及相關(guān)的停車場(chǎng)管理軟件比較合適。 

綜上所述，根據(jù)適用性、經(jīng)濟(jì)性的原則，對(duì)度假村的各個(gè)智能卡系統(tǒng)需求分析，在不考慮“一卡通”集成的情況下，各系統(tǒng)的情況如下： 
     
    （1）酒店門鎖使用接觸式IC卡（非在線式）的解決方案； 
    （2）酒店內(nèi)娛樂(lè)、消費(fèi)以接觸式IC卡（在線式）的解決方案為佳且已經(jīng)長(zhǎng)期應(yīng)用于酒店管理系統(tǒng)中； 
    （3）度假別墅的門鎖鑰匙使用接觸式IC卡（非在線式）的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)； 
    （4）租車、租船的消費(fèi)采用非接觸式的可讀寫IC卡（在線式）的解決方案； 
    （5）主題公園內(nèi)消費(fèi)系統(tǒng)亦同（４）方案； 
    （6）停車場(chǎng)進(jìn)出及付費(fèi)以采用非接觸的中、長(zhǎng)距離的只讀IC卡的系統(tǒng)為佳。 
     
    2 “一卡通”系統(tǒng)的分析 
    　　 
    組合以上的6個(gè)管理系統(tǒng)，若采用“一卡通”則需要將各個(gè)系統(tǒng)向一個(gè)方向靠攏，要滿足最高的分系統(tǒng)要求，均使用可讀寫的非接觸式IC卡。在系統(tǒng)（1）、（3）、（6）的讀卡機(jī)采用只讀式讀卡機(jī)，在系統(tǒng)（2）、（4）、（5）的讀卡機(jī)采用可讀寫式的讀卡機(jī)。對(duì)（2）、（4）、（5）、（6）采用在線式的系統(tǒng)以及后臺(tái)服務(wù)器和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。需調(diào)整（1）、（2）、（3）的設(shè)備檔次，并需編寫相應(yīng)的酒店管理軟件與之相配合，這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在理論上是可行的。但在實(shí)際的工程應(yīng)用上將要遇到各系統(tǒng)集成后的一系列工作穩(wěn)定性的問(wèn)題和新的酒店管理軟件在實(shí)際使用中與管理結(jié)合時(shí)的修改的工作，再就是由此所帶來(lái)的整個(gè)系統(tǒng)的成本提高。 
    　　 
    各子系統(tǒng)的集成目前的方式大多采用將工作站工作于一Windows NT的工作平臺(tái)上，使用TCP/IP的協(xié)議，服務(wù)器運(yùn)行系統(tǒng)集成軟件和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，各工作站共同享用服務(wù)器SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)；各工作站使用RS232串口的轉(zhuǎn)換成RS485或RS422總線與各前端的控制器、消費(fèi)機(jī)進(jìn)行通訊；控制器與讀卡機(jī)采用門禁標(biāo)準(zhǔn)的WEIGAND通訊接口進(jìn)行通訊；讀卡機(jī)、消費(fèi)機(jī)內(nèi)的讀卡機(jī)采用高頻無(wú)線電與IC卡進(jìn)行通訊，如此組成“一卡通”的系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)。 
    　　 
    IC卡的數(shù)據(jù)通過(guò)高頻無(wú)線電傳送到讀卡機(jī)和消費(fèi)機(jī)；讀卡機(jī)通過(guò)WEIGAND通訊接口傳送到控制器；消費(fèi)機(jī)、控制器將數(shù)據(jù)通過(guò)RS485、RS422總線傳給子系統(tǒng)管理工作站；管理工作站通過(guò)以太網(wǎng)與服務(wù)器的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)接。這樣完成從IC卡內(nèi)的數(shù)據(jù)向數(shù)據(jù)庫(kù)的傳送。反之SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)也按同樣的路徑向下傳送到可讀寫的非接觸的IC卡上，以完成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)通訊（開(kāi)關(guān)門、進(jìn)出停車場(chǎng)、付款等活動(dòng)）。 
    　　 
    在這一系列的通訊過(guò)程中，IC卡與讀卡機(jī)的高頻無(wú)線電通訊、讀卡機(jī)與控制器的WEIGAND格式的數(shù)據(jù)通訊、工作站與服務(wù)器之間的以太網(wǎng)的通訊均有國(guó)際上通用的通訊協(xié)議可使用，并可使用現(xiàn)成的國(guó)際大公司的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。而對(duì)于一個(gè)通訊環(huán)節(jié)：消費(fèi)機(jī)、控制器與管理工作站的總線通訊不是很統(tǒng)一。 
    　　 
    雖然目前國(guó)際上有大公司的產(chǎn)品及一整套解決方案，由于價(jià)格的原因國(guó)內(nèi)大多采用標(biāo)準(zhǔn)的消費(fèi)機(jī)、控制器與自主開(kāi)發(fā)的總線通訊接口和通訊協(xié)議及系統(tǒng)管理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整合。這個(gè)總線上的通訊可靠性成為系統(tǒng)穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵。 
    　　 
    在酒店管理方面，前幾年基于接觸式IC卡的酒店門鎖及消費(fèi)管理的酒店管理軟件已經(jīng)過(guò)了時(shí)間的考驗(yàn)。目前少有廠家推出非接觸式的IC卡酒店門鎖（成本是主要原因）及相配合的酒店管理軟件系統(tǒng)，這樣使得產(chǎn)品的選擇余地很小。 
     
    3 務(wù)實(shí)地選擇智能卡系統(tǒng) 
    　　 
    基于上節(jié)的分析，對(duì)酒店門鎖、別墅門鎖的管理遠(yuǎn)沒(méi)有提高到要求在線式和讀寫IC卡內(nèi)數(shù)據(jù)的時(shí)候，為實(shí)現(xiàn)“一卡通”的應(yīng)用，花錢將度假村內(nèi)數(shù)量最大的門鎖進(jìn)行非接觸式IC卡應(yīng)用的改造，便顯得投資效力不高。考慮到整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)效性和可靠性，有二種方案可供選擇。 
    　　 
    首先，不一味追求“一卡通”的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于酒店、度假村別墅的門鎖系統(tǒng)，仍然采用接觸式的IC（只讀式、非在線式）系統(tǒng)，配合多年應(yīng)用下來(lái)的酒店管理系統(tǒng)。對(duì)于主題公園、租車、租船、停車場(chǎng)等采用非接觸式的IC卡在線系統(tǒng)。針對(duì)酒店的消費(fèi)管理系統(tǒng)則可視消費(fèi)管理軟件的功能及成熟情況在接觸式和非接觸式IC卡系統(tǒng)中選擇。換言之雖不是“一卡通”，雖然對(duì)外說(shuō)起來(lái)不是很響亮，但就系統(tǒng)的成熟性和經(jīng)濟(jì)性較真正的“一卡通”要實(shí)在得多。 
    　　 
    同時(shí)，技術(shù)核心還是“二卡通”，只是特制一批將接觸式IC卡和非接觸式IC卡做在一體的智能卡（停車場(chǎng)的長(zhǎng)距離刷卡功能不能制作，因長(zhǎng)距離的有源卡的厚度的原因），以實(shí)現(xiàn)表面上的一卡走遍全度假村的概念。 
     
    4 結(jié)束語(yǔ) 
    　　 
    工程設(shè)計(jì)不同于科研開(kāi)發(fā)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，使用者所要的是成熟可靠的產(chǎn)品而不是新技術(shù)、新概念的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。這就使得工程設(shè)計(jì)人員多從使用者的角度上來(lái)設(shè)計(jì)規(guī)劃系統(tǒng)，以達(dá)到滿足管理的實(shí)際需求，以此為第一目標(biāo)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。