“一卡通”系統的組成及非接觸IC卡的選型
作者:非接觸IC卡的選型
來源:RFID世界網
日期:2005-07-28 10:18:28
摘要:“一卡通”系統的組成及非接觸IC卡的選型
一卡通系統通常會有四個環節:智能卡、讀寫終端、計算機及網絡。
智能卡: 智能卡應可讀寫,有足夠的空間,并可分成若干個區域,每個用途占用一個區域,同時應有足夠的安全性。
讀寫終端: 讀寫終端包含各種讀卡器或讀寫控制器,根據不同使用場所,選擇相應的專用讀寫終端,如考勤和門禁控制器、POS機等。讀寫器應具有優良的可靠性和安全性。
計算機: 通常情況下,基于Pentium的PC機既可。運行Win98或WinNT。
網絡: 可根據用戶現有的網絡情況,地理位置及一卡通信息流的計劃,選擇適當的網絡結構。
非接觸IC卡的選擇
磁卡、條碼卡由于其結構簡單,存儲容量小,安全保密性差,已逐漸被淘汰。接觸式IC卡由于芯片外露而導致的污染、損傷、磨損、靜電干擾以及插卡這不便的讀寫過程,在一卡通這樣頻繁使用的項目中,不能滿足需求。而非接觸IC卡,在繼承了接觸式IC卡的優點同時,如大容量、高安全性等,又克服了接觸式IC卡所無法避免的缺點。非接觸IC卡完全密封的形式及無接觸的工作方式,使之不受外界不良因素的影響。卡本身的使用頻率和期限以及操作的便利性都大大高于接觸式IC卡。因而,非接觸IC卡一卡通成為市場異口同聲的呼吁。因此,我們下面重點討論一下非接觸IC卡的種類及性能分析。
目前,世界上擁有非接觸IC卡技術較有影響的公司有:
Ascom Monetel、Buscom、CGA、Cubic Corporation、Denso、France Telecom、 Gemplus、
GPT Card Technology、Inside Technologies、Kaba/LEGIC、Motorola、Nedap、OTI、
Philips /Mikron、Racom Systems、Sony、Siemens、STMicroelectronics、TDK、Texas、
Instruments
由于非接觸IC卡的用途極為廣泛,各廠商由于自身的背景及目標市場定位不同,其推出的非接觸IC卡也有各自不同的特點。目前的非接觸IC卡可分為以下幾類:
射頻卡(RF-ID):只讀型,目前也有部分廠家提供了非加密存儲讀寫功能。
非接觸邏輯加密卡:(Contactless IC Card)可讀寫。
非接觸CPU卡(Contactless CPU Card):芯片中含有CPU和內置COS,可讀寫。
混合卡(Hybrid Card):接觸式和非接觸式雙方式讀寫,雙芯片。
復合卡(Comicard):接觸式和非接觸式雙方式讀寫,單芯片。
RFID射頻卡,感應頻率大都是125KHZ,早期曾應用于門禁、物流等領域,價格低廉,目前有被非接觸邏輯加密卡取代之趨勢。ISO國際標準組成沒有把此列入標準之中,前景難以預料。目前市面上已出現價值80美金的拷貝機,可復制此類卡片,且該類卡功能單一,安全性差,不適于一卡通之采用。隨著非接觸邏輯卡的價位下調,我們估計此類產品將失去生存空間。用戶的投資難以得到保證。
非接觸邏輯加密卡,感應頻率符合ISO14443的13.56MHZ。自92年誕生以來,已達到成熟使用階段;良好的性能價格比,已成為企業級非接觸IC卡使用的首選。
非接觸CPU卡,感應頻率符合ISO14443的13.56MHZ。由于內置CPU和COS,因此其開放性優于邏輯加密卡,其安全性設計也較靈活,適用于金融級需求。目前的非接觸CPU CARD正向JAVA CARD方向發展,但目前的8位CPU難以滿足復雜的密碼計算,而高速的CPU又面臨供電瓶頸的障礙,因此該技術發展處于不穩定階段,有待于進一步的技術難題的克服。且目前該類卡可靠性及抗干擾性能不及邏輯加密卡,價位高,對企業級的用戶來講,我們認為暫時不適用。
混合卡(Hybrid)和復合卡(comicard)是由于市場上接觸式IC卡自79年問世已占據了廣大市場,而在某些場合接觸式IC卡不能滿足需求這樣一個背景下,而采取的技術措施。對于大多數中國企業級的用戶來說,原本就沒有接觸式IC卡的系統,可以一步到位上非接觸IC卡系統,安裝使用此類卡的問題大多不存在。
綜上所述,在非接觸IC卡幾種類型中,我們認為非接觸邏輯加密卡,應該是企業級用戶選型中的優選產品。
LEGIC非接觸IC卡
面對如此眾多的非接觸IC卡技術,且目前互不兼容,如何選擇一項技術實現“一卡通”,我們確實頗費周折。“一卡通”產品由于是全系列產品,與單一產品研發與生產不同,不易于實現,其成套軟、硬件的技術準備及研發,將耗費眾多的人力、物力、財力,而一個產品自研發到成熟使用,至少兩年以上的時間。因此如技術選擇不恰當,也許產品不等研發上市,就落后于市場需求,而過于超前,則無人問津。因此,作為一個產品商,選擇一項合適的技術,可能比用戶要慎之又慎,否則將血本無歸。
之所以選擇推薦LEGIC非接觸IC卡,主要基于以下考慮:
產品線完整性
非接觸式IC卡之所以受到市場擁戴,是因為它的無磨擦、感應式讀寫。而在各種不同的使用場所,為方便起見,對感應讀寫距離的要求也不盡相同;如何保證一張卡在不同距離的讀寫器上工作,成為我們“一卡通”選擇的首要因素。
我們經過調查,LEGIC,目前也只有LEGIC提供了感應距離從5cm、10cm、60cm、10m全兼容的安全讀寫模塊。(說明:安全讀寫模塊是讀寫器與卡片完成信息交換的接口部件)而Philips/Mikron的2cm,10cm 與70cm(讀距離為70cm,寫距離只有20cm) 的產品規劃是兩個系列,Mifare和HITAG,頻率都不同,更談不上全線兼容。具體見下表:

安全性
智能卡系統的安全性是我們必須關注的重要指標。對于眾多的非接觸邏輯加密卡,不同廠家在安全性設計上有較大的不同,安全級別差異很大。LEGIC因為擁有多年從事安防產品設計的豐富經驗,因此,它所推出的非接觸IC卡,是依其獨特的安全理念和專利技術而研制的。在同類產品中,它的安全技術居于領先地位,其它類似產品已有被破譯的報道,而LEGIC至今還沒有,因此高安全性是LEGIC非接觸IC卡的一大特點。
可靠性
一個系統不可靠,再好再便宜也不能用。非接觸IC卡讀寫技術比接觸式IC卡讀寫實現起來要麻煩得多,在其它類似技術中發現的諸如讀寫死區,盲區,誤讀寫或者芯片莫名其妙燒毀現象,LEGIC非接觸IC卡則沒有遇到。
先進性
與同類產品比,LEGIC非接觸IC卡外形尺寸小巧,集成化程度更高,提高了系統的可靠性。且LEGIC每年保持較高的研發投入,以保持其技術在市場上的領先地位。
性能價格比
與同類產品比,LEGIC安全讀寫模塊價格較低,卡片價格適中。
技術支持
這與LEGIC自身的市場定位有關,LEGIC只研發生產安全讀寫模塊及芯片,不生產讀寫機具,它的利潤來源于產品二次開發商。因此,促使其必須協助合作伙伴對其技術及時了解和準確掌握。其次,它的讀寫模塊和芯片的銷售不是OPEN(開放)式的。二次開發商經過嚴格挑選,需經過它的資格認證,取得并購買它的licensee技術許可。這樣保證有足夠的精力支持合作伙伴,而這些有實力的,且得到良好支持的二次開發商,則確保LEGIC系統的可靠而穩定的運行。
市場占有率
LEGIC作為國際著名品牌之一,在歐洲的安全出入口市場占有70%的份額。而在亞洲市場則稍弱,它同其它傳統的歐洲公司一樣,不擅長對亞洲市場的開拓。不過,近年來亞洲業務的節節上升,包括中國、日本、新加坡、泰國、馬來西亞、印尼、中國臺灣、香港,均有業內實力廠商加盟。
廠家實力
推出LEGIC系列產品的KABA控股股份有限公司,是一家橫跨歐美的上市公司,總部設在瑞士,成立于1862年。其產品覆蓋機械、電子安防產品全部方面,著名的“TOTAL ACCESS”概念及解決方案是由其首先倡導,其不俗的業績及雄厚的資本可確保技術發展的可持續性。
標準化
KABA/LEGIC作為ISO非接觸IC卡國際標準起草成員之一,保證其產品符合正在制定中的ISO14443和ISO15693國際標準。同時LEGIC系列產品符合89/336/EEC,EN50081-1,EN50082-2,EN300330等標準。
Intcard非接觸IC卡“一卡通”
影響非接觸IC卡“一卡通”產品價格的幾個因素
價格,始終是大多數用戶十分關心的問題。但由于“一卡通”產品作為人們日常生活及社會活動的重要部分,有些系統是二十四小時不間斷運行,因此其產品的可靠性將格外給予關注;不能一味迎合低價,而偷工減料。否則不但不能給客戶帶來方便,反而會增添許多煩惱。
“一卡通”系統關心的價格主要是卡片與讀寫器的價格。
非接觸IC卡的芯片價格隨著種類的不同而表現較大的價格差異,此外,非接觸IC卡的制造成本也不盡相同。非接觸IC卡的制造工藝要比接觸式IC卡制造工藝要麻煩得多,如不采用上好的工藝設備進行嚴格篩選及質量控制,盡管非接觸IC卡在使用過程中不容易損壞,但在生產過程中留下的隱患也會暴露出來。
讀卡器也因各廠家的用料、做工與款式不同,價格高低不等。一個設計欠佳的讀卡器也許存在時鐘不準、數據丟失、通訊口易損、時常不讀卡、誤讀寫或者卡數據、讀卡器數據、管理計算機數據不一致等種種奇怪現象。所有這些故障不僅與產品的制造工藝有關,而且與產品的設計和芯片選擇關系重大。而同類型的芯片由于性能不同,價格也相去甚遠:例如,我們POS機中選擇的Dallas Cpu盡管也是MCS-51系列兼容指令芯片,但卻比普通的MCS-51芯片貴近10倍。因此,同樣是某功能讀卡器,廠家的成本是不一樣的。就像面的、捷達、奧迪,同樣都是四輪車,都有方向盤、發動機,但品質卻決然不同,用戶在選型時應明確自已的需求,作出適當的選擇。
智能卡: 智能卡應可讀寫,有足夠的空間,并可分成若干個區域,每個用途占用一個區域,同時應有足夠的安全性。
讀寫終端: 讀寫終端包含各種讀卡器或讀寫控制器,根據不同使用場所,選擇相應的專用讀寫終端,如考勤和門禁控制器、POS機等。讀寫器應具有優良的可靠性和安全性。
計算機: 通常情況下,基于Pentium的PC機既可。運行Win98或WinNT。
網絡: 可根據用戶現有的網絡情況,地理位置及一卡通信息流的計劃,選擇適當的網絡結構。
非接觸IC卡的選擇
磁卡、條碼卡由于其結構簡單,存儲容量小,安全保密性差,已逐漸被淘汰。接觸式IC卡由于芯片外露而導致的污染、損傷、磨損、靜電干擾以及插卡這不便的讀寫過程,在一卡通這樣頻繁使用的項目中,不能滿足需求。而非接觸IC卡,在繼承了接觸式IC卡的優點同時,如大容量、高安全性等,又克服了接觸式IC卡所無法避免的缺點。非接觸IC卡完全密封的形式及無接觸的工作方式,使之不受外界不良因素的影響。卡本身的使用頻率和期限以及操作的便利性都大大高于接觸式IC卡。因而,非接觸IC卡一卡通成為市場異口同聲的呼吁。因此,我們下面重點討論一下非接觸IC卡的種類及性能分析。
目前,世界上擁有非接觸IC卡技術較有影響的公司有:
Ascom Monetel、Buscom、CGA、Cubic Corporation、Denso、France Telecom、 Gemplus、
GPT Card Technology、Inside Technologies、Kaba/LEGIC、Motorola、Nedap、OTI、
Philips /Mikron、Racom Systems、Sony、Siemens、STMicroelectronics、TDK、Texas、
Instruments
由于非接觸IC卡的用途極為廣泛,各廠商由于自身的背景及目標市場定位不同,其推出的非接觸IC卡也有各自不同的特點。目前的非接觸IC卡可分為以下幾類:
射頻卡(RF-ID):只讀型,目前也有部分廠家提供了非加密存儲讀寫功能。
非接觸邏輯加密卡:(Contactless IC Card)可讀寫。
非接觸CPU卡(Contactless CPU Card):芯片中含有CPU和內置COS,可讀寫。
混合卡(Hybrid Card):接觸式和非接觸式雙方式讀寫,雙芯片。
復合卡(Comicard):接觸式和非接觸式雙方式讀寫,單芯片。
RFID射頻卡,感應頻率大都是125KHZ,早期曾應用于門禁、物流等領域,價格低廉,目前有被非接觸邏輯加密卡取代之趨勢。ISO國際標準組成沒有把此列入標準之中,前景難以預料。目前市面上已出現價值80美金的拷貝機,可復制此類卡片,且該類卡功能單一,安全性差,不適于一卡通之采用。隨著非接觸邏輯卡的價位下調,我們估計此類產品將失去生存空間。用戶的投資難以得到保證。
非接觸邏輯加密卡,感應頻率符合ISO14443的13.56MHZ。自92年誕生以來,已達到成熟使用階段;良好的性能價格比,已成為企業級非接觸IC卡使用的首選。
非接觸CPU卡,感應頻率符合ISO14443的13.56MHZ。由于內置CPU和COS,因此其開放性優于邏輯加密卡,其安全性設計也較靈活,適用于金融級需求。目前的非接觸CPU CARD正向JAVA CARD方向發展,但目前的8位CPU難以滿足復雜的密碼計算,而高速的CPU又面臨供電瓶頸的障礙,因此該技術發展處于不穩定階段,有待于進一步的技術難題的克服。且目前該類卡可靠性及抗干擾性能不及邏輯加密卡,價位高,對企業級的用戶來講,我們認為暫時不適用。
混合卡(Hybrid)和復合卡(comicard)是由于市場上接觸式IC卡自79年問世已占據了廣大市場,而在某些場合接觸式IC卡不能滿足需求這樣一個背景下,而采取的技術措施。對于大多數中國企業級的用戶來說,原本就沒有接觸式IC卡的系統,可以一步到位上非接觸IC卡系統,安裝使用此類卡的問題大多不存在。
綜上所述,在非接觸IC卡幾種類型中,我們認為非接觸邏輯加密卡,應該是企業級用戶選型中的優選產品。
LEGIC非接觸IC卡
面對如此眾多的非接觸IC卡技術,且目前互不兼容,如何選擇一項技術實現“一卡通”,我們確實頗費周折。“一卡通”產品由于是全系列產品,與單一產品研發與生產不同,不易于實現,其成套軟、硬件的技術準備及研發,將耗費眾多的人力、物力、財力,而一個產品自研發到成熟使用,至少兩年以上的時間。因此如技術選擇不恰當,也許產品不等研發上市,就落后于市場需求,而過于超前,則無人問津。因此,作為一個產品商,選擇一項合適的技術,可能比用戶要慎之又慎,否則將血本無歸。
之所以選擇推薦LEGIC非接觸IC卡,主要基于以下考慮:
產品線完整性
非接觸式IC卡之所以受到市場擁戴,是因為它的無磨擦、感應式讀寫。而在各種不同的使用場所,為方便起見,對感應讀寫距離的要求也不盡相同;如何保證一張卡在不同距離的讀寫器上工作,成為我們“一卡通”選擇的首要因素。
我們經過調查,LEGIC,目前也只有LEGIC提供了感應距離從5cm、10cm、60cm、10m全兼容的安全讀寫模塊。(說明:安全讀寫模塊是讀寫器與卡片完成信息交換的接口部件)而Philips/Mikron的2cm,10cm 與70cm(讀距離為70cm,寫距離只有20cm) 的產品規劃是兩個系列,Mifare和HITAG,頻率都不同,更談不上全線兼容。具體見下表:

安全性
智能卡系統的安全性是我們必須關注的重要指標。對于眾多的非接觸邏輯加密卡,不同廠家在安全性設計上有較大的不同,安全級別差異很大。LEGIC因為擁有多年從事安防產品設計的豐富經驗,因此,它所推出的非接觸IC卡,是依其獨特的安全理念和專利技術而研制的。在同類產品中,它的安全技術居于領先地位,其它類似產品已有被破譯的報道,而LEGIC至今還沒有,因此高安全性是LEGIC非接觸IC卡的一大特點。
可靠性
一個系統不可靠,再好再便宜也不能用。非接觸IC卡讀寫技術比接觸式IC卡讀寫實現起來要麻煩得多,在其它類似技術中發現的諸如讀寫死區,盲區,誤讀寫或者芯片莫名其妙燒毀現象,LEGIC非接觸IC卡則沒有遇到。
先進性
與同類產品比,LEGIC非接觸IC卡外形尺寸小巧,集成化程度更高,提高了系統的可靠性。且LEGIC每年保持較高的研發投入,以保持其技術在市場上的領先地位。
性能價格比
與同類產品比,LEGIC安全讀寫模塊價格較低,卡片價格適中。
技術支持
這與LEGIC自身的市場定位有關,LEGIC只研發生產安全讀寫模塊及芯片,不生產讀寫機具,它的利潤來源于產品二次開發商。因此,促使其必須協助合作伙伴對其技術及時了解和準確掌握。其次,它的讀寫模塊和芯片的銷售不是OPEN(開放)式的。二次開發商經過嚴格挑選,需經過它的資格認證,取得并購買它的licensee技術許可。這樣保證有足夠的精力支持合作伙伴,而這些有實力的,且得到良好支持的二次開發商,則確保LEGIC系統的可靠而穩定的運行。
市場占有率
LEGIC作為國際著名品牌之一,在歐洲的安全出入口市場占有70%的份額。而在亞洲市場則稍弱,它同其它傳統的歐洲公司一樣,不擅長對亞洲市場的開拓。不過,近年來亞洲業務的節節上升,包括中國、日本、新加坡、泰國、馬來西亞、印尼、中國臺灣、香港,均有業內實力廠商加盟。
廠家實力
推出LEGIC系列產品的KABA控股股份有限公司,是一家橫跨歐美的上市公司,總部設在瑞士,成立于1862年。其產品覆蓋機械、電子安防產品全部方面,著名的“TOTAL ACCESS”概念及解決方案是由其首先倡導,其不俗的業績及雄厚的資本可確保技術發展的可持續性。
標準化
KABA/LEGIC作為ISO非接觸IC卡國際標準起草成員之一,保證其產品符合正在制定中的ISO14443和ISO15693國際標準。同時LEGIC系列產品符合89/336/EEC,EN50081-1,EN50082-2,EN300330等標準。
Intcard非接觸IC卡“一卡通”
影響非接觸IC卡“一卡通”產品價格的幾個因素
價格,始終是大多數用戶十分關心的問題。但由于“一卡通”產品作為人們日常生活及社會活動的重要部分,有些系統是二十四小時不間斷運行,因此其產品的可靠性將格外給予關注;不能一味迎合低價,而偷工減料。否則不但不能給客戶帶來方便,反而會增添許多煩惱。
“一卡通”系統關心的價格主要是卡片與讀寫器的價格。
非接觸IC卡的芯片價格隨著種類的不同而表現較大的價格差異,此外,非接觸IC卡的制造成本也不盡相同。非接觸IC卡的制造工藝要比接觸式IC卡制造工藝要麻煩得多,如不采用上好的工藝設備進行嚴格篩選及質量控制,盡管非接觸IC卡在使用過程中不容易損壞,但在生產過程中留下的隱患也會暴露出來。
讀卡器也因各廠家的用料、做工與款式不同,價格高低不等。一個設計欠佳的讀卡器也許存在時鐘不準、數據丟失、通訊口易損、時常不讀卡、誤讀寫或者卡數據、讀卡器數據、管理計算機數據不一致等種種奇怪現象。所有這些故障不僅與產品的制造工藝有關,而且與產品的設計和芯片選擇關系重大。而同類型的芯片由于性能不同,價格也相去甚遠:例如,我們POS機中選擇的Dallas Cpu盡管也是MCS-51系列兼容指令芯片,但卻比普通的MCS-51芯片貴近10倍。因此,同樣是某功能讀卡器,廠家的成本是不一樣的。就像面的、捷達、奧迪,同樣都是四輪車,都有方向盤、發動機,但品質卻決然不同,用戶在選型時應明確自已的需求,作出適當的選擇。