淺析手機刷卡在智能建筑一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用

文章出處：http://www.xianjuhong.com 作者：千家安防網(wǎng) 人氣： 發(fā)表時間：2010年05月23日

在新興移動應(yīng)用中，手機刷卡來實現(xiàn)身份認證、支付是最被用戶看好的項目之一。八成以上的消費者希望將公交卡、銀行卡、門禁卡等工具集成到手機上。手機卡集成公交卡、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——用手機對準讀卡器，就可以實現(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)見的是手機卡不僅可以具備市民卡、電子錢包的功能外，也可以進入企業(yè)、校園、社區(qū)等智能建筑應(yīng)用市場，可用于單位內(nèi)部的門禁、考勤、就餐、圖書檢閱、停車場等應(yīng)用。

下文介紹手機刷卡的技術(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。

手機刷卡三種技術(shù)模式

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

NFC:

近場通信（Near Field Communication，NFC），是通過無線頻率部分的電磁感應(yīng)耦合方式實現(xiàn)的，是由非接觸式射頻識別(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機構(gòu)的審核而成為國際標(biāo)準，并在2004年3月18日由ECMA認定為歐洲標(biāo)準。

NFC采用13.56MHz作為近距離通信頻率標(biāo)準，兼容ISO/IEC 14443、ISO/IEC 15693、Sony的Felica等射頻標(biāo)準。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上。NFC通訊可以實現(xiàn)卡模擬、閱讀器模擬、點對點通信三種應(yīng)用模式。

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

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

SIMpass

SIMpass是雙界面智能卡技術(shù)向手機領(lǐng)域滲透的產(chǎn)品，是一種新的手機SIM卡。SIMpass為雙界面SIM卡，支持接觸與非接觸兩個工作接口，接觸界面實現(xiàn)SIM功能，非接觸界面實現(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行近距離無線通信，從而能夠擴展至非電信應(yīng)用，尤其是手機現(xiàn)場支付功能。SIMpass非接觸界面采用13.56MHz作為近距離通信頻率標(biāo)準，兼容ISO/IEC 14443。

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

SIMpass已在中國移動作過一些應(yīng)用試點，但在市場表現(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營商的支持。與NFC一樣，持卡人的接受是一個大問題。
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工作接口，接觸接口負責(zé)實現(xiàn)SIM卡的應(yīng)用，完成手機卡的正常功能，例如：電話、短信功能等。于此同時，非接觸界面可以實現(xiàn)非接觸式消費、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時更新手機中的應(yīng)用程序或者給帳戶充值，從而使手機真正成為隨用隨充的智能化電子錢包。

RFID-SIM是中國移動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，國際上沒有先例，可以說是中國特色。據(jù)報道中國移動針對RFID-SIM相關(guān)技術(shù)進行了深入研究，申請了20多項技術(shù)專利，形成了一系列自己的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準。

RFID-SIM的用戶可以在不更換手機的情況下，利用新一代的RFID-SIM卡，即可享有手機身份認證及電子支付功能，如此簡單易行必將成為廣大用戶的首選。對此，我們可以說是RFID-SIM芯片的成熟，為手機身份認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)了強勁的發(fā)展趨勢。如何采用RFID-SIM手機卡來建設(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別卡，用于在內(nèi)部的所有工作和工作行為中的身份確認。一張智能卡就可實現(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)：第一級是一卡通中央存儲及系統(tǒng)管理層，包括核心的中央服務(wù)器系統(tǒng)、集成平臺軟件、各系統(tǒng)管理工作站及應(yīng)用軟件；第二級是控制層，包括門禁控制器、停車場控制器、查驗機、訪客登記機、POS機等；第三級是現(xiàn)場終端設(shè)備組成的執(zhí)行層，包括發(fā)卡器、讀卡器、電鎖、攔桿機等。從系統(tǒng)架構(gòu)，我們得知RFID-SIM手機卡來建設(shè)智能建筑一卡通，現(xiàn)有的第一級管理層、第二級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手機卡讀寫模塊即可，因此建設(shè)智能建筑手機一卡通從技術(shù)上可行，原理及實現(xiàn)方法與現(xiàn)有系統(tǒng)無差異，易于實現(xiàn)。
那么RFID-SIM手機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卡機具都是針對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卡，不需再辦卡。

十幾年的智能卡技術(shù)發(fā)展，在我國涌現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的專業(yè)智能建筑一卡通機具設(shè)備商，如儀創(chuàng)科技，積累了豐富的經(jīng)驗，為手機一卡通的建設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。從我國的手機覆蓋率來說，手機一卡通是個潛力巨大的市場。產(chǎn)業(yè)各界必將攜起手來，共同努力，為促進手機一卡通在中國的發(fā)展而努力。