一项射频卡应用实例研究

        随着智能卡得到广泛的应用并被迅速推广。而其中射频卡的使用更是无处不在，比如，信用卡、现金卡、电子钱包、储蓄卡、贷款证，还有电表、水表、煤气表卡，门锁片、门禁卡，食堂饭卡，考勤卡、员工卡，娱乐消费卡，商场购物卡、优惠卡，电话r- ，公路交通收费K-、停车收费卡，地铁、公交车票卡，加油卡，身份证、暂住证，其他用于身份证明卡。本文研究了消费领域中射频卡的应用。

　　1 射频卡及其接口设备

　　射频卡（简称RF卡）是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片，它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点。射频卡及其详细 射频卡又叫非接触式IC卡，诞生于90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来，解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。由于存在着磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注， 并以惊人的速度得到推广应用。

　　无线智能卡（又称射频卡）是一种无源（免供电）内藏特殊密匙数码的密码卡，它利用双向无线电射频技  射频卡开发板样板术，完成卡的数码识别，亦即代表了持卡人的身份和相关信息。这种新科技因具有诸多优点，正在逐步取代光电卡，磁卡，接触IC卡等，是未来智能IC卡发展的主流方向。它广泛应用在身份鉴别、信用鉴别、自动化控制、安全防范等领域，其安全性、保密性，实用性是目前各种通用防范电路无法比拟的。

　　由读写器产生一个已被数据调制了的射频信号，其频率f = 13.56MHz，而射频（` 内的LC 串联振荡电路的谐振频率与读写器发射的射频信号的频率相同，这样在射频信号的激励下，LC振荡电路产生共振，从而使电容有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，它将电容的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2 V 时，此电容可作为电源为彭PROM等其它电路提供工作电压，同时解调出数据信号或射频卡内的数据发射出去并送到读写器中。数据在r 与读写器之间的双向传输方式是半双工的。

　　2 消费场所的POS 机

　　POS（Pointofsales）的中文意思是“销售点”，全称为销售点情报管理系统，是一种配有条码或OCR码（Opticalcharacterrecognition光字符码）终端阅读器，有现金或易货额度出纳功能。品种有有线和无线两种或有、无线兼用。POS机与广告易货交易平台的结算系统相联，其主要任务是对商品与媒体交易提供数据服务和管理功能，并进行非现金结算。大宗交易中基本经营情报难以获取，导入POS系统主要是解决零售业信息管理盲点。连锁分店管理信息系统中的重要组成部分。

　　POS系统基本原理是先将商品资料创建于计算机文件内，透过计算机收银机联机架构，商品上之条码能透过收银设备上光学读取设备直接读入后（或由键盘直接输入代号）马上可以显示商品信息（单价，部门，折扣…）加速收银速度与正确性。每笔商品销售明细资料（售价，部门，时段，客层）自动记录下来，再由联机架购传回计算机。经由计算机计算处理即能生成各种销售统计分析信息当为经营管理依据

　　POS窗C机设计采用8051 单片机技术，不仅集成了读写器、完成了对射频卡的读写控制功能还实现了数据采集、数据处理、数据结果显示，键盘操作等五大功能0 8051 执行固化在EzPROM里的控制程序，通过1/ O 日实现了读写器的读写控制，同时将射频卡中的有关信息读到扩展的RAM当中，再通过8051 的串行口传给服务器，实现了读写控制及数据采集。通过数码管显示数据，通过键盘实现键盘操作。这里的接rl 与网络控制器的25 针接口相连。接口使POS 通过RS485 完成采集的流水数据上传到网络控制器。

　　3 网络控制器

　　网络控制器又称网卡或NIC（网络接口控制器），是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的第2层。它使得用户可以透过电缆或无线相互连接。 每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号，它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。这是因为电气电子工程师协会（IEEE）负责为网络接口控制器销售商分配唯一的MAC地址。

　　网络控制器分为内置和外置两种。无论是内置还是外置网络控制器，一台计算机只能配有一个。网络控制器是以89C52 单片机为核心，用RAM为存储器，护PROM中的固化程序控制完成数据的处理与传输。它有两个接口， 一个是COM 口，与计算机的COM 口相连，完成数据回收到计算机；另一个是 25 针接「1，与POS 终端机相连，定时完成流水的上传到网络控制器与档案的下发到网络控制器。

　　4 微机管理

　　虽然射频卡、POS 机、网络控制器都具有存储与控制功能，但是它们的容量与控制能力都是有限的。要想实现强大的消费管理功能，必须配备计算机管理。而计算机的生命与灵魂在于软件管理，因此为实现射频卡在消费领域中的很好应用，我们开发了智能消费管理系统。本系统的运行环境是 Windows98 操作系统，开发工具是MicrosoftVisual Basic 6.0 中文版软件，数据库采用的是 Microsoft Access 智能消费管理系统结构如图1 所示

　　图 1 智能消费管理系统结构

　　本系统采用面向对象的编程技术，利用VB的窗体FORM 完成各种用户界面的设计，采用VB模块MODEL 实现各种函数功能。对不同的对象的不同过程写不同的代码程序实现不同的功能。比如，运用Timer 类控件的 ‘I'imrun 对象的Timer 过程调用POSTEK.DLL 动态连接库的函数BS_LA 收流水数据。同样，运用Timer 类控件的TimNetrun 对象的 Timer 过程调用POSTEK.DLI，动态连接库的函数BS- FD 实时发档案，这就完成了数据的实时传输通讯功能。再比如，通过主界面的 FORMMA工N 窗口菜单的不同菜单项完成开户、销户、增款、补贴、取款、因错退款、挂失、解挂、统计、汇总等数据处理功能。

　　5 系统安全

　　射频卡不但具有存储功能，而且具有加密功能，即使丢失可挂失，拾到者无法进行消费。如果是可读写的射频卡，则射频卡上存有消费者的详细信息，即使是主机数据库的数据丢失，那么也可以最终恢复数据。

　　POS机具有脱网运行功能。当网络控制器与各POS 机相联的网络通讯一旦出现故障时，POS 机可脱网独立运行，将采集的射频卡中的数据全部存入POS 机的RAM 当中，以保留完整的原始流水数据，以备故障清除后，重新再与网络控制器联网通讯，将数据发回到网络控制器中保留。等故障恢复以后，网络控制器再将数据传到主控计算机。

　　计算机可以设置用户密码，使用智能消费管理系统软件的不同用户还要授予不同的权限。连接使用的数据库可以设置密码，不同的用户和不同的组可以授予不同的权限使用对象，等等。

             射频卡之所以发挥如此大的作用，主要是它具有以下优点：

　　1） 它是一种具有存储功能，加密功能的PVC卡片、目前无法破译。

　　2） 射频卡片不怕水，不怕磁，无损耗，寿命极长。

　　3） 每人一卡，可放在钱包或工作证中即可感应到，方便卫生，不沾油污。

　　4） 卡片丢失可以及时挂失，不会造成直接经济损失。

　　5） 既可联网使用，也可脱机运行，通过电话线MODEN可实现远程控制。

　　6） 通过分区可实现一卡多用，扩展功能强，用于消费、考勤、门禁等一卡通。