淺析手機(jī)刷卡在智能建筑一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用

文章出處：http://bookmouse.cn 作者：千家安防網(wǎng) 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2010年05月23日

在新興移動(dòng)應(yīng)用中，手機(jī)刷卡來實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證、支付是最被用戶看好的項(xiàng)目之一。八成以上的消費(fèi)者希望將公交卡、銀行卡、門禁卡等工具集成到手機(jī)上。手機(jī)卡集成公交卡、銀行卡和鑰匙等功能后，并可以取代錢包中的各種卡片。一系列新的應(yīng)用模式將大規(guī)模展開——用手機(jī)對(duì)準(zhǔn)讀卡器，就可以實(shí)現(xiàn)坐公交地鐵、看電影、餐館付賬，連預(yù)約醫(yī)院專家門診，都變得輕而易舉……

可以預(yù)見的是手機(jī)卡不僅可以具備市民卡、電子錢包的功能外，也可以進(jìn)入企業(yè)、校園、社區(qū)等智能建筑應(yīng)用市場(chǎng)，可用于單位內(nèi)部的門禁、考勤、就餐、圖書檢閱、停車場(chǎng)等應(yīng)用。

下文介紹手機(jī)刷卡的技術(shù)模式，并探討在智能建筑一卡通系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)方案。

手機(jī)刷卡三種技術(shù)模式

手機(jī)刷卡所用技術(shù)方案主要有三種，NFC、SIMPASS、2.4GHz的RFID-SIM。

NFC:

近場(chǎng)通信（Near Field Communication，NFC），是通過無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式實(shí)現(xiàn)的，是由非接觸式射頻識(shí)別(RFID)及互連互通技術(shù)整合演變而來。
NFC由Philips、Sony兩家公司首先提出，在2003年12月8日通過ISO/IEC機(jī)構(gòu)的審核而成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并在2004年3月18日由ECMA認(rèn)定為歐洲標(biāo)準(zhǔn)。

NFC采用13.56MHz作為近距離通信頻率標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、Sony的Felica等射頻標(biāo)準(zhǔn)。其典型操作距離只有幾厘米，數(shù)據(jù)傳輸速度可以選擇106Kb/s、212Kb/s或者424Kb/s，將來可提高至1Mb左右。

基于NFC手機(jī)終端的技術(shù)解決方案，是將NFC控制芯片、非接觸式應(yīng)用芯片、射頻天線集成到手機(jī)上。NFC通訊可以實(shí)現(xiàn)卡模擬、閱讀器模擬、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信三種應(yīng)用模式。

卡模擬：銀行卡、積分卡、各類儲(chǔ)值卡、身份識(shí)別、門禁、行業(yè)卡等應(yīng)用；閱讀器模式：進(jìn)行讀取標(biāo)簽廣告、防偽等應(yīng)用；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式：提供兩個(gè)NFC設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸、游戲等服務(wù)。
近幾年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了很多有關(guān)NFC技術(shù)應(yīng)用的試驗(yàn)，為技術(shù)改進(jìn)和應(yīng)用推廣奠定了很好的基礎(chǔ)。美國(guó)銀行試點(diǎn)利用手機(jī)提供萬事達(dá)卡PayPass應(yīng)用；法國(guó)巴黎公交與地鐵系統(tǒng)采用近場(chǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)購買車票與扣費(fèi)乘車，并推出了商用版本的SAGEM非接觸手機(jī)終端和相應(yīng)的SIM卡；從歐洲到北美近場(chǎng)通信應(yīng)用已經(jīng)從試點(diǎn)工作逐步走向試商用。亞洲日本NTT DoCoMo公司、韓國(guó)SK Telecom公司也開展了希望用手機(jī)錢包進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)支付業(yè)務(wù)。國(guó)內(nèi)在上海、廈門、重慶、武漢也有開展基于NFC近距離通信手機(jī)身份認(rèn)證及電子支付現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的報(bào)道。

基于NFC手機(jī)終端的技術(shù)解決方案具有天生的缺陷,用戶若要使用手機(jī)刷卡及支付業(yè)務(wù)，必須更換帶有NFC功能的手機(jī)。這個(gè)市場(chǎng)障礙在中國(guó)表現(xiàn)尤為突出。

SIMpass

SIMpass是雙界面智能卡技術(shù)向手機(jī)領(lǐng)域滲透的產(chǎn)品，是一種新的手機(jī)SIM卡。SIMpass為雙界面SIM卡，支持接觸與非接觸兩個(gè)工作接口，接觸界面實(shí)現(xiàn)SIM功能，非接觸界面實(shí)現(xiàn)支付功能。SIMpass既具有普通SIM卡一樣的電信應(yīng)用功能，又能夠通過附于其上的天線與讀卡器進(jìn)行近距離無線通信，從而能夠擴(kuò)展至非電信應(yīng)用，尤其是手機(jī)現(xiàn)場(chǎng)支付功能。SIMpass非接觸界面采用13.56MHz作為近距離通信頻率標(biāo)準(zhǔn)，兼容ISO/IEC 14443。

基于SIMpass手機(jī)終端的技術(shù)解決方案，SIM卡上有兩個(gè)天線觸點(diǎn)用來外聯(lián)天線，而天線的設(shè)計(jì)有兩種實(shí)現(xiàn)方法：如采用定制手機(jī)，可通過改造手機(jī)電池或主板，將天線布置在電池或主板上；如采用現(xiàn)有手機(jī)，可以將外置天線焊接在SIM卡上。

SIMpass已在中國(guó)移動(dòng)作過一些應(yīng)用試點(diǎn)，但在市場(chǎng)表現(xiàn)上則處于下風(fēng)，原因是一方面依靠芯片廠商制作產(chǎn)品，一方面還亟需獲得運(yùn)營(yíng)商的支持。與NFC一樣，持卡人的接受是一個(gè)大問題。
RFID-SIM

RFID-SIM卡與SIMpass同樣是雙界面智能卡（RFID卡和SIM卡）技術(shù)向手機(jī)領(lǐng)域滲透的產(chǎn)品，不同之處是非接觸界面采用2.4GHz作為通信頻率，天線與芯片集成設(shè)計(jì)一體化，可以稱為單芯片雙界面智能卡。單芯片RFID-SIM卡產(chǎn)品在外觀上與現(xiàn)有的SIM卡沒有任何差別。

RFID-SIM單芯片雙界面智能卡支持接觸與非接觸兩個(gè)工作接口，接觸接口負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)SIM卡的應(yīng)用，完成手機(jī)卡的正常功能，例如：電話、短信功能等。于此同時(shí)，非接觸界面可以實(shí)現(xiàn)非接觸式消費(fèi)、門禁、考勤等應(yīng)用。并且由于支持空中下載相關(guān)規(guī)范（OTA和WIB規(guī)范），RFID-SIM卡的用戶能夠通過空中下載的方式實(shí)時(shí)更新手機(jī)中的應(yīng)用程序或者給帳戶充值，從而使手機(jī)真正成為隨用隨充的智能化電子錢包。

RFID-SIM是中國(guó)移動(dòng)自主提出的完全基于單芯片SIM卡的非接觸技術(shù)解決方案，國(guó)際上沒有先例，可以說是中國(guó)特色。據(jù)報(bào)道中國(guó)移動(dòng)針對(duì)RFID-SIM相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，申請(qǐng)了20多項(xiàng)技術(shù)專利，形成了一系列自己的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

RFID-SIM的用戶可以在不更換手機(jī)的情況下，利用新一代的RFID-SIM卡，即可享有手機(jī)身份認(rèn)證及電子支付功能，如此簡(jiǎn)單易行必將成為廣大用戶的首選。對(duì)此，我們可以說是RFID-SIM芯片的成熟，為手機(jī)身份認(rèn)證及電子支付帶來了希望。

基于RFID-SIM技術(shù)的智能建筑手機(jī)一卡通建設(shè)

從上三種技術(shù)方案分析可知，RFID-SIM卡表現(xiàn)了強(qiáng)勁的發(fā)展趨勢(shì)。如何采用RFID-SIM手機(jī)卡來建設(shè)智能建筑一卡通呢？有什么技術(shù)困難嗎？新建手機(jī)一卡通系統(tǒng)，或舊系統(tǒng)改造還有其它障礙嗎？

我們知道所謂“一卡通”， 就是所有內(nèi)部人員都配備一張身份識(shí)別卡，用于在內(nèi)部的所有工作和工作行為中的身份確認(rèn)。一張智能卡就可實(shí)現(xiàn)身份證明、門禁、停車、就餐等的日常管理。使人們充分享受到高新技術(shù)為大家日常工作和生活帶來的便利和安全。

一卡通系統(tǒng)的組成通常有三層架構(gòu)：第一級(jí)是一卡通中央存儲(chǔ)及系統(tǒng)管理層，包括核心的中央服務(wù)器系統(tǒng)、集成平臺(tái)軟件、各系統(tǒng)管理工作站及應(yīng)用軟件；第二級(jí)是控制層，包括門禁控制器、停車場(chǎng)控制器、查驗(yàn)機(jī)、訪客登記機(jī)、POS機(jī)等；第三級(jí)是現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備組成的執(zhí)行層，包括發(fā)卡器、讀卡器、電鎖、攔桿機(jī)等。從系統(tǒng)架構(gòu)，我們得知RFID-SIM手機(jī)卡來建設(shè)智能建筑一卡通，現(xiàn)有的第一級(jí)管理層、第二級(jí)是控制層等都不受影響，只須把執(zhí)行層的部分設(shè)備，也就是與卡片相關(guān)的讀卡器、發(fā)卡器中的射頻讀寫單元更換成RFID-SIM手機(jī)卡讀寫模塊即可，因此建設(shè)智能建筑手機(jī)一卡通從技術(shù)上可行，原理及實(shí)現(xiàn)方法與現(xiàn)有系統(tǒng)無差異，易于實(shí)現(xiàn)。
那么RFID-SIM手機(jī)卡來新或改造智能建筑一卡通有什么障礙嗎？障礙在讀卡機(jī)具設(shè)備的兼容性。我們知道非接觸IC卡的技術(shù)發(fā)展是從低頻LF 125Khz，到高頻HF 13.56Mhz,再到超高頻UHF 915 Mhz、2.4Ghz。目前大規(guī)模使用的非接觸IC卡機(jī)具都是針對(duì)13.56MHz的，而RFID-SIM技術(shù)采用2.4Ghz，二者不兼容，因此現(xiàn)有的13.56Mhz讀寫機(jī)具需要把13.56MHz高頻讀寫卡射頻模塊更換成2.4Gh射頻讀寫模塊，相應(yīng)的接口軟件需要調(diào)整。

新建系統(tǒng)可以直接采用2.4Gh射頻讀寫模塊，那么老系統(tǒng)如何改造呢？可以采用雙頻兼容讀寫模塊。這樣可以保證原先發(fā)出去的卡可以繼續(xù)使用，新用戶可以選擇手機(jī)卡，不需再辦卡。

十幾年的智能卡技術(shù)發(fā)展，在我國(guó)涌現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的專業(yè)智能建筑一卡通機(jī)具設(shè)備商，如儀創(chuàng)科技，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為手機(jī)一卡通的建設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。從我國(guó)的手機(jī)覆蓋率來說，手機(jī)一卡通是個(gè)潛力巨大的市場(chǎng)。產(chǎn)業(yè)各界必將攜起手來，共同努力，為促進(jìn)手機(jī)一卡通在中國(guó)的發(fā)展而努力。