基于CPU卡的校園一卡通系統(tǒng)解決方案

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    系統(tǒng)設(shè)計總體方案簡介 

    CPU卡的技術(shù)特點 

    CPU卡芯片通俗地講就是指芯片內(nèi)含有一個微處理器，它的功能相當于一臺微型計算機。人們經(jīng)常使用的集成電路卡（IC卡）上的金屬片就是CPU卡芯片。 

    IC卡有著廣泛的用途，現(xiàn)在許多地方交稅要用金稅卡、納稅登記卡，開車要有機動車駕駛員信息卡，交水費、電費也用上了IC卡。第一代IC卡只能實現(xiàn)簡單的存儲功能，如果IC卡要向多功能方向發(fā)展，實現(xiàn)電子錢包、個人數(shù)據(jù)管理、多媒體等等“一卡通”功能，就必須要求CPU卡芯片向智能化、小體積、高容量方向發(fā)展。
 
    CPU卡：真正意義上的智慧化非接觸式，CPU卡內(nèi)具有中央處理器（CPU）、隨機內(nèi)存（RAM）、程序內(nèi)存（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（EEPROM）以及片內(nèi)操作系統(tǒng)（COS），CPU卡不僅僅是單一的非接觸卡，而是一個帶有卡片操作系統(tǒng)（COS）的應用平臺，裝有COS的CPU卡相當于一臺微型計算機，不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，同時具有命令處理、計算和數(shù)據(jù)加密等功能。
 
    CPU卡可適用于金融、保險、交警、政府行業(yè)等多個領(lǐng)域，具有用戶空間大、讀取速度快、支持一卡多用等特點，并已經(jīng)通過中國人民銀行和國家商秘委的認證。
 
    系統(tǒng)的信息介質(zhì),從客戶已經(jīng)建立的辦公室門禁系統(tǒng)所采用的智能卡類型，結(jié)合當今信息安全管理發(fā)展趨勢的需要 ,選用復旦FM 1208標準的CPU卡,其芯片技術(shù)屬于我國自主知識產(chǎn)權(quán),符合我們國家目前信息安全防范標準的要求;也利于客戶方在今后擴展各類應用子系統(tǒng)時可以繼續(xù)使用這類卡片,保持技術(shù)的先進性，避免二次投資。復旦的FM1208 CPU卡和我公司提供的自主知識產(chǎn)權(quán)的考勤門禁管理軟件能順利實現(xiàn)無縫的結(jié)合，絕無使用任何外國保密技術(shù)，具有科技含量高、運行穩(wěn)定可靠、安全保密性好、完全自主知識產(chǎn)權(quán)等顯著特點。并且我公司承諾為客戶提供相應管理軟件的維護、更新和升級服務。
 
    FM1208是由上海復旦微電子自主研發(fā)的最新的高端智慧非接觸CPU卡，該產(chǎn)品采用高新的工藝技術(shù)，具備多個創(chuàng)新點及產(chǎn)品優(yōu)勢，獲得國家多項專利技術(shù)。可以應用在城市交通一卡通、高速運輸管理、校園一卡通及金融支付領(lǐng)域。
 
    1. 技術(shù)先進性
 
    1）高端智慧非接觸CPU卡(FM1208) 系列產(chǎn)品采用先進的超深亞微米EEPROM工藝技術(shù)。
    2）容量為64K Byte EEPROM，大容量可以支持多種應用，如公交結(jié)算、小額支付等金融行業(yè)，實現(xiàn)一卡多種應用。
    3）高端智慧非接觸CPU卡(FM1208)是國內(nèi)第一個通過中國人民銀行銀行卡檢測中心“PBOC2.0電子錢包/存折IC卡”檢測，符合中國人民銀行頒布實施PBOC2.0標準的非接觸CPU卡產(chǎn)品。
    4) 同時該產(chǎn)品還通過了建設(shè)部IC卡應用規(guī)范。
 
    2. 高安全性
    1)芯片內(nèi)置硬件DES協(xié)處理器，比普通的卡片的流加密技術(shù)具有更高的安全性
    2)芯片和COS的協(xié)同安全技術(shù)為CPU卡提供了雙重的安全保證。在卡片的使用過程中，沒有密鑰的直接傳輸，無法通過偵聽等方式截取密鑰；同時COS內(nèi)部設(shè)有密鑰的最大重試次數(shù)，能防范對卡片的惡意攻擊。
    在以上規(guī)范標準基礎(chǔ)上，因其高安全性，非常適合應用在電子錢包小額支付等金融領(lǐng)域，有效防止金融交易中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)錯誤，保護消費者交易的私密性、安全性及個人利益不受損害。
 
    3.可兼容性
    FM1208高智慧非接觸CPU卡，不僅具備高安全性，大容量等優(yōu)勢，而且還有著廣泛的兼容性。該產(chǎn)品符合ISO14443 Type A標準和ISO/IEC 7816-5，，可以兼容現(xiàn)有的非接觸邏輯加密卡，如市場上廣泛應用的S50等，十分方便在已有應用下的升級和擴展。特別適合于廣泛使用的非接觸邏輯加密卡應用平滑向非接觸CPU卡應用的過渡，可以最小的代價滿足客戶安全性需求。
 
    4.廣泛應用性
    FM1208是復旦微電子針對國內(nèi)公交、高速、校園、城市一卡通及小額消費、電子錢包等領(lǐng)域的需求而設(shè)計開發(fā)的高智能非接觸CPU卡芯片。該產(chǎn)品具有大容量、高安全性，適合多應用及小額電子錢包應用。已在多個城市大面積推廣，如重慶的掌中行、合肥的一卡通。尤其是上海公共交通方面的試點，為非接觸CPU卡在長江三角洲乃至全國的公交領(lǐng)域的應用推廣起到了示范和推動作用。2007年已經(jīng)試點推廣了6萬片，銷售額達到50多萬元。非接觸CPU卡的應用數(shù)量迄今已超過100萬張，銷售額過千萬。
 
    5.可拓展性
    FM1208高智慧非接觸CPU卡不僅僅是單一的非接觸IC卡，更是一個帶有卡片操作系統(tǒng)（COS）的應用平臺，裝有COS的CPU卡相當于一臺微型計算機，不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，同時具有命令處理、計算和數(shù)據(jù)加密等功能?？梢愿鶕?jù)實際應用情況靈活改變的系統(tǒng)，根據(jù)客戶不同的需求為其定制不同的應用，針對不同應用可對COS進行修改，對不同應用進行升級和擴展。
 
    客戶項目需求
    經(jīng)過與客戶的溝通，我公司有針對校園一卡通管理系統(tǒng)的需求進行了系統(tǒng)的研究和分析，不僅能完全客戶現(xiàn)有的功能需求，而且在方案中還考慮到了預留用戶，后期的擴展歸劃，且在設(shè)計時充分的考慮了防停電、防人為損壞等相關(guān)因素。
    (1) 全面：校園一卡通管理系統(tǒng)包含日常辦公管理所需的全部功能要求，基本涵蓋了校園餐廳消費子系統(tǒng)、考勤管理子系統(tǒng)、門禁管理子系統(tǒng)、水控管理子系統(tǒng)、電控管理子系統(tǒng)在校園內(nèi)、外部應用的全部領(lǐng)域。
    (2) 一庫：同一軟件平臺、同一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)實現(xiàn)卡的發(fā)放、卡的取消、卡的掛失、卡的數(shù)據(jù)查詢、黑名單報警等卡的管理，日常管理數(shù)據(jù)的上傳、下載、更新、使用記錄的瀏覽處理、統(tǒng)計、匯總等數(shù)據(jù)管理。
    (3) 一網(wǎng)：一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)?；诂F(xiàn)有的校園內(nèi)部通信網(wǎng)（TCP/IP網(wǎng)絡(luò)），系統(tǒng)將多個不同類型的終端設(shè)備接入同一個大型軟件管理平臺, 集中控制，統(tǒng)一管理。
    (4) 一卡：指用同一張卡實現(xiàn)不同功能的智能管理，一張卡能夠應用于所有的終端設(shè)備．
    (5)系統(tǒng)安全性高：只有一卡通數(shù)據(jù)中心管理平臺擁有有卡的發(fā)放、卡的取消、卡的掛失、卡的數(shù)據(jù)查詢、黑名單報警等卡的日常管理功能的最高權(quán)限，系統(tǒng)下屬終端管理節(jié)點無法實現(xiàn)最高管理功能，因此可以杜絕系統(tǒng)遭受非法侵入和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性損壞。所有終端設(shè)備將接受來自信息中心的統(tǒng)一管理。
    (6）系統(tǒng)易維護性高：在中心管理平臺集中對分布在各個不同地點的終端設(shè)備進行管理和配置，系統(tǒng)的管理、維護、用戶的使用、卡片處理、考勤監(jiān)控、水電監(jiān)管的處理等只需操作一次既可完成，無需多次轉(zhuǎn)換，極為方便；
    (7）系統(tǒng)可擴展性強：可以根據(jù)不同用戶的需求靈活配置（擴充）不同的子系統(tǒng)，實現(xiàn)多種功能應用；
    (8）系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行：各子系統(tǒng)間無縫互連，數(shù)據(jù)共享，交換快，準確實效；全面檢索、實時查詢，及時生成統(tǒng)計報表。 

    校園一卡通管理系統(tǒng)概述 

    規(guī)劃目標
    立足于高起點、高標準、高要求，采用國內(nèi)最先進的智能一卡通應用模式，完成以下目標：
    (1)基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信的管理終端設(shè)備：根據(jù)客戶實際的需求，利用基于現(xiàn)有成熟的TCP/IP通信網(wǎng)構(gòu)建的管理平臺具有傳輸距離遠、覆蓋范圍大、傳輸速度快、成本價格低等顯著的優(yōu)勢。并且各個終端設(shè)備既可獨立使用，又可以統(tǒng)一由信息中心管理，系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定。簡單實現(xiàn)系統(tǒng)的多層次數(shù)據(jù)管理，大大提高系統(tǒng)的運作效率。 

    (2) 數(shù)字化辦公的目標：建成以校園一卡通管理系統(tǒng)為基礎(chǔ)的骨干平臺，校園內(nèi)工作師生憑借有效證件辦理IC卡，即可在校園內(nèi)部所有部署有刷卡終端設(shè)備的地點進行消費、考勤、進出識別、刷卡取水、取電等一系列操作。由此產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)均由信息中心管理軟件和各個終端設(shè)備分別完成分析匯總，隨著一卡通管理系統(tǒng)規(guī)模的擴大和卡片功能的增加只需增加子系統(tǒng)，即可實現(xiàn)數(shù)字化辦公的目標。 

    (3) 一卡通的目標：每個校園內(nèi)部師生持有一張卡，因為使用的是CPU卡，卡的功能可以得到充分體現(xiàn)。此卡集身份卡、充值卡、消費卡、考勤卡、門禁卡、取水卡、取電卡等于一體，代表持卡人的身份，在校園內(nèi)部做到一卡通用。持卡師生可以憑卡在校園內(nèi)任一個IC卡終端設(shè)備管理地點辦理卡充值、掛失、解除掛失、身份登記等所有相關(guān)業(yè)務。
系統(tǒng)設(shè)計實時傳輸與脫機運行相結(jié)合，實現(xiàn)一卡通行，數(shù)據(jù)共享。 

    技術(shù)特點
    1、 先進的網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)。星型拓撲型結(jié)構(gòu)，設(shè)備運行互不影響。融合脫機應用與實時通訊優(yōu)勢，采用防火墻和TCP/IP通信方式相結(jié)合，使用路由器實現(xiàn)基于各種通信網(wǎng)及終端設(shè)備對接和實時通訊。
    2、 三層軟件結(jié)構(gòu)。軟件采用模塊化組件結(jié)構(gòu)，基于TCP/IP通信網(wǎng)，管理員按依據(jù)授權(quán)權(quán)限可在信息中心管理終端對系統(tǒng)進行相應操作。
    3、 大型數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。使用專業(yè)服務器部署企業(yè)級數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)安全性好、可靠性高、運行更加穩(wěn)定高效。
    4、 規(guī)范的數(shù)據(jù)監(jiān)控處理功能。規(guī)范的報表設(shè)計和數(shù)據(jù)的實時傳輸，保證了數(shù)據(jù)完整性和安全性、穩(wěn)定性，保證每日所有終端設(shè)備數(shù)據(jù)的匯總清查。
    5、 非接觸式CPU卡。非接觸式CPU卡具有全密封、防水、防靜電、防灰塵、數(shù)據(jù)存儲量大，智能化程度高，加密方式多、安全系數(shù)高、性能穩(wěn)定等特點。從讀卡方式上講，非接式CPU卡讀卡不接觸，其使用壽命最長。
    6、 方便的自助服務功能。提供幫助使用手冊等配套齊全的自助服務功能，優(yōu)化用卡環(huán)境，減輕管理工作量。

    1、校園一卡通管理系統(tǒng)
    本管理系統(tǒng)方案設(shè)計涵蓋五個管理子系統(tǒng)：

    2、校園一卡通管理系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 

    校園一卡通管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
    校園一卡通管理系統(tǒng)業(yè)務子系統(tǒng)功能劃分如下： 
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