基于CPU卡的校園一卡通系統(tǒng)解決方案

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    系統(tǒng)設計總體方案簡介 

    CPU卡的技術特點 

    CPU卡芯片通俗地講就是指芯片內含有一個微處理器，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卡只能實現簡單的存儲功能，如果IC卡要向多功能方向發(fā)展，實現電子錢包、個人數據管理、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卡內具有中央處理器（CPU）、隨機內存（RAM）、程序內存（ROM）、數據存儲器（EEPROM）以及片內操作系統(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，不僅具有數據存儲功能，同時具有命令處理、計算和數據加密等功能。
 
    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,從客戶已經建立的辦公室門禁系統(tǒng)所采用的智能卡類型，結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,其芯片技術屬于我國自主知識產權,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權的考勤門禁管理軟件能順利實現無縫的結合，絕無使用任何外國保密技術，具有科技含量高、運行穩(wěn)定可靠、安全保密性好、完全自主知識產權等顯著特點。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，該產品采用高新的工藝技術，具備多個創(chuàng)新點及產品優(yōu)勢，獲得國家多項專利技術?？梢詰迷诔鞘薪煌ㄒ豢ㄍ?、高速運輸管理、校園一卡通及金融支付領域。
 
    1. 技術先進性
 
    1）高端智慧非接觸CPU卡(FM1208) 系列產品采用先進的超深亞微米EEPROM工藝技術。
    2）容量為64K Byte EEPROM，大容量可以支持多種應用，如公交結算、小額支付等金融行業(yè)，實現一卡多種應用。
    3）高端智慧非接觸CPU卡(FM1208)是國內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卡產品。
    4) 同時該產品還通過了建設部IC卡應用規(guī)范。
 
    2. 高安全性
    1)芯片內置硬件DES協處理器，比普通的卡片的流加密技術具有更高的安全性
    2)芯片和COS的協同安全技術為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內部設有密鑰的最大重試次數，能防范對卡片的惡意攻擊。
    在以上規(guī)范標準基礎上，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域，有效防止金融交易中出現的數據錯誤，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。該產品符合ISO14443 Type A標準和ISO/IEC 7816-5，，可以兼容現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公交、高速、校園、城市一卡通及小額消費、電子錢包等領域的需求而設計開發(fā)的高智能非接觸CPU卡芯片。該產品具有大容量、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域的應用推廣起到了示范和推動作用。2007年已經試點推廣了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，不僅具有數據存儲功能，同時具有命令處理、計算和數據加密等功能?？梢愿鶕嶋H應用情況靈活改變的系統(tǒng)，根據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，且在設計時充分的考慮了防停電、防人為損壞等相關因素。
    (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、外部應用的全部領域。
    (2) 一庫：同一軟件平臺、同一個數據庫內實現卡的發(fā)放、卡的取消、卡的掛失、卡的數據查詢、黑名單報警等卡的管理，日常管理數據的上傳、下載、更新、使用記錄的瀏覽處理、統(tǒng)計、匯總等數據管理。
    (3) 一網：一個統(tǒng)一的網絡?；诂F有的校園內部通信網（TCP/IP網絡），系統(tǒng)將多個不同類型的終端設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：指用同一張卡實現不同功能的智能管理，一張卡能夠應用于所有的終端設備．
    (5)系統(tǒng)安全性高：只有一卡通數據中心管理平臺擁有有卡的發(fā)放、卡的取消、卡的掛失、卡的數據查詢、黑名單報警等卡的日常管理功能的最高權限，系統(tǒng)下屬終端管理節(jié)點無法實現最高管理功能，因此可以杜絕系統(tǒng)遭受非法侵入和系統(tǒng)結構性損壞。所有終端設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，無需多次轉換，極為方便；
    (7）系統(tǒng)可擴展性強：可以根據不同用戶的需求靈活配置（擴充）不同的子系統(tǒng)，實現多種功能應用；
    (8）系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行：各子系統(tǒng)間無縫互連，數據共享，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網絡通信的管理終端設備：根據客戶實際的需求，利用基于現有成熟的TCP/IP通信網構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)平臺結構簡單，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定。簡單實現系統(tǒng)的多層次數據管理，大大提高系統(tǒng)的運作效率。 

    (2) 數字化辦公的目標：建成以校園一卡通管理系統(tǒng)為基礎的骨干平臺，校園內工作師生憑借有效證件辦理IC卡，即可在校園內部所有部署有刷卡終端設備的地點進行消費、考勤、進出識別、刷卡取水、取電等一系列操作。由此產生的各種數據均由信息中心管理軟件和各個終端設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)，即可實現數字化辦公的目標。 

    (3) 一卡通的目標：每個校園內部師生持有一張卡，因為使用的是CPU卡，卡的功能可以得到充分體現。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，在校園內部做到一卡通用。持卡師生可以憑卡在校園內任一個IC卡終端設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業(yè)務。
系統(tǒng)設計實時傳輸與脫機運行相結合，實現一卡通行，數據共享。 

    技術特點
    1、 先進的網絡通訊結構。星型拓撲型結構，設備運行互不影響。融合脫機應用與實時通訊優(yōu)勢，采用防火墻和TCP/IP通信方式相結合，使用路由器實現基于各種通信網及終端設備對接和實時通訊。
    2、 三層軟件結構。軟件采用模塊化組件結構，基于TCP/IP通信網，管理員按依據授權權限可在信息中心管理終端對系統(tǒng)進行相應操作。
    3、 大型數據庫結構。使用專業(yè)服務器部署企業(yè)級數據庫，系統(tǒng)安全性好、可靠性高、運行更加穩(wěn)定高效。
    4、 規(guī)范的數據監(jiān)控處理功能。規(guī)范的報表設計和數據的實時傳輸，保證了數據完整性和安全性、穩(wěn)定性，保證每日所有終端設備數據的匯總清查。
    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、數據存儲量大，智能化程度高，加密方式多、安全系數高、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)總體結構 

    校園一卡通管理系統(tǒng)結構圖
    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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