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    磁卡、條形碼、ID卡、IC卡基礎知識

    發布時間:2016/8/2 文章來源:admin 閱覽次數:9979

    ◎ 什么是“磁卡?

    磁卡(Magnetic Card),是以液體磁性材料或磁條為信息載體,將液體磁性材料涂覆在卡片上(如存折)或將寬約6-14mm的磁條壓貼在卡片上(如常見的銀聯卡)。

    根據ISO7811/2標準規定,第一磁道能存儲76個字母數字型字符,并且在首次被寫磁后是只讀的;第二磁道能存儲37個數字型字符,同時也是只讀的;第三磁道能存儲104個數字型字符,是可讀可寫的,銀行卡用以記錄賬面余額等信息。三條磁道在卡上的位置在國際標準ISO007811/5中被嚴格規定。

    磁卡一般作為識別卡用,可以寫入、儲存、改寫信息內容,特點是可靠性強、記錄數據密度大、誤讀率低,信息輸入、讀出速度快。由于磁卡的信息讀寫相對簡單容易,使用方便,成本低,從而較早地獲得了發展,并進入了多個應用領域,如金融、財務、郵電、通信、交通、旅游、醫療、教育、賓館等。

    磁條卡技術是在卡存儲數據發展過程中使用時間最久的;旧铣S玫拇艞l卡有兩種:高磁(HICO)卡以2750或4000 Oersteds的強度進行編碼,而低磁(LOCO)卡以300 Oersteds的強度進行編碼。

    在IC卡推出之前,從世界范圍來看,磁卡由于技術普及基礎好,已得到廣泛應用,但與后來發展起來的IC卡相比有以下不足:信息存儲量小、磁條易讀出和偽造、保密性差,從而需要計算機網絡或中央數據庫的支持等。

    ◎ 什么是“條碼卡”?

    條碼卡 (Bar Card),以一組規則排列的條、空及其對應字符組成的條形碼記載信息,常見的條碼符號是由黑條和白空印刷而成,當光照射到條碼符號上時,黑條和白空產生較強的對比度,從而利用條、空對光的不同反射率來識讀信息。

    條碼卡分為一維碼和二維碼兩種。一維碼比較常用,如日常商品外包裝上的條碼就是一維碼。它的信息存儲量小,僅能存儲一個代號,使用時通過這個代號調取計算機網絡中的數據。二維碼是近幾年發展起來的,它能在有限的空間內存儲更多的信息,包括文字、圖像、指紋、簽名等,并可脫離計算機使用。

    條碼卡制作簡便,普通的條碼按一定要求打印或復印即可,成本較低,但它的識讀設備(特別是二維碼的識讀設備)比較昂貴。與磁卡和IC卡不同的是,條碼卡內的信息不能改寫,另外,安全性能差、標準也不統一,這些都限制了它的應用。



    ◎ “IC卡”是怎么回事?

    IC卡即集成電路卡(Integrated Circuit Card),是超大規模集成電路技術、計算機技術以及信息安全技術等發展的產物。它將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片的指定位置上,利用集成電路的可存儲特性,保存、讀取和修改芯片上的信息。

    IC卡的概念是70年代初提出來的,IC卡一出現,就以其超小的體積、先進的集成電路芯片技術、以及特殊的保密措施、和無法被破譯及仿造的特點受到普遍歡迎,40年來,已被電棍廣泛應用于金融、交通、通訊、醫療、身份證明等眾多領域。

    按照與外界數據傳送的形式來分,IC卡有接觸式和非接觸式兩種。

    按照卡內集成電路(嵌裝的芯片)的不同, IC卡可分為存儲器卡、邏輯加密卡和CPU卡——

    存儲器卡適合于僅以IC卡作為數據的轉存介質或有軟件加密而不擔心被篡改的系統,價格較低;邏輯加密卡通過設置卡上的密碼區域來控制卡的讀寫,價格適中,目前應用數量最大;CPU卡又名“智能卡”(其名稱來源于英文名詞“Smart Card”),卡的集成電路中帶有微處理器,自身就可以進行數據計算和信息處理,同時能夠利用隨機數和密鑰進行卡與設備的相互驗證,安全性高。雖然價格稍高一些,但應用前景仍然看好。目前中國人民銀行規劃的金融卡,國家質量技術監督局規劃的組織機構代碼證卡,以及勞動和社會保障部規劃的社會保障卡采用的都是這種接觸式CPU卡。

    在眾多實力強大的國際級大財團的推動下,智能卡及其行業發展已經在世界范圍內形成了一種不可逆轉之勢。

    IC卡具有磁卡和條碼卡所無法比擬的許多優點:存儲容量大,是磁卡的幾倍至幾十倍;安全性高,具有防偽造、防篡改的能力;可脫機使用,應用較為靈活。同時,也存在著價格高、抗靜電和抗紫外線能力弱等缺點。



    ◎ 接觸式IC卡介紹?

    接觸式IC卡的芯片金屬觸點暴露在外,可以直觀看見,數據存儲在卡體內嵌的集成電路(IC)中,通過芯片上的8個觸點可與讀寫設備接觸、交換信息。目前使用的IC卡多屬這種。按存儲介質分,兩種最常用的接觸卡類型是存儲卡(MEMORY卡)和處理器卡(CPU卡)。存儲卡只能存儲256b到128kb的數據,而處理器卡在存儲數據的同時還可以進行計算機相似的運算操作。

    接觸式IC卡的常用芯片有SIMENS、ATMEL等系列。符合ISO7816標準。



    ◎ 非接觸式IC卡介紹?

    非接觸式IC卡,又稱“無觸點IC卡”或“射頻卡”,是世界最近幾年發展起來的一項新技術。它的芯片全部封于卡基內,無暴露部分,不但如此,在卡體內還嵌有一個微型天線,是為了嵌入的芯片與讀卡器之間的相互通信,它通過無線電波或電磁場的感應來交換信息。它成功地將射頻識別技術和IC技術結合起來,解決了無源(卡中無電源)和免接觸這兩大難題,是電子器件領域的一大突破。

    該技術的優勢是信息的交換不需要卡和讀卡器之間有任何接觸。該種卡的存儲容量一般在256b到72kb之間,目前最流行的技術有Legic,Mifare,Desfire,iCode和HID iclass等,同時也遵從ISO14443 A&B通信協議的芯片。通常用于門禁、公交收費、地鐵收費等需要“一晃而過”的場合。

    非接觸式IC卡所使用的芯片以PHILIPS公司出品的mifare one S50或S70芯片居多,約占到80%,所以很多人習慣上稱非接觸式IC卡為“M1卡”。



    ◎ “射頻卡”的應用如何?

    利用射頻技術制作的電子信息卡片,都可以籠統地稱之為“射頻卡”。

    前面提到,IC卡按卡與外界數據傳送的形式來分,有接觸型IC卡和非接觸型IC卡兩種。當前使用廣泛的仍是接觸型IC卡,在這種卡片上,IC芯片有8個觸點可與外界接觸。而非接觸型IC卡集成電路不向外引出觸點,因此該卡內集成電路除了包含前述三種IC卡(存儲器卡、邏輯加密卡和CPU卡)的加密邏輯、串行E2PROM、微處理器之外,還帶有射頻收發及相關電路,使讀寫器對卡的讀寫為非接觸式,因而稱這種IC卡為“非接觸式IC卡”或者“感應式IC卡”或“無觸點IC卡”,即“射頻(RF)卡”。

    由于射頻卡采取無線通訊方式,使用時無方向要求,所以使用起來十分方便、快捷。射頻卡在讀寫時是處于非接觸操作狀態,避免了由于接觸不良所造成的讀寫錯誤等誤操作,同時由于是封裝,卡表面無裸露的芯片,無須擔心芯片脫落、靜電擊穿,彎曲損壞等問題,還避免了灰塵、油污等外部惡劣環境對讀寫卡的影響。再有,射頻卡的序列號是唯一的,制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化,不可再更改(125KHz低頻卡含有唯一的64b防改寫密碼;13.56MHz高頻卡則含有激光編程的唯一序列號)。

    目前,射頻卡在國內外已經得到了廣泛的應用,如公交、地鐵收費系統、高速公路收費、停車場收費、門禁巡更系統、考勤系統以及購物收費系統等,滲透到了我們生活的每一部分。



    ◎ 非接觸式IC卡比接觸式IC卡有哪些優點?

    與接觸式IC卡比較,非接觸式IC卡具有以下優點:

    (1)可靠性高:它與讀寫器之間無機械接觸,避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障,如接觸不良、粗暴插卡、芯片脫落、被擊穿、彎曲損壞等。

    (2)操作方便、迅速:由于非接觸通訊,讀寫器在10CM范圍內可以對卡片操作,且使用時沒有方向性,非常方便用戶的使用且能提高效率。

    (3)防沖突:非接觸卡中有快速防沖突機制,能防止卡片之間出現數據干擾,因此可以“同時”對多張卡進行并行處理,提高系統工作速度。

    (4)可以適合于多種應用:該卡的存儲結構特點使它一卡多用,通過密碼和訪問條件的設定,能應用于不同的系統。

    (5)加密性能好:非接觸式IC卡的序列號是唯一的,由制造廠家固化而不可更改?ㄖ懈魃葏^都有自己的操作密碼和訪問條件,卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制,而且小說通訊過程中所有數據都加密。所以它很適合應用于電子錢包、公路自動收費系統和公交自動售票系統等。



    ◎ “ID卡”和“IP卡”是什么?

    ID卡是普通射頻卡。最簡單、最常見的射頻卡就是低頻125KHz的ID卡(有厚卡、薄卡之分)。ID卡因為一度大量采用瑞士EM4100/4102芯片,所以還被習慣稱作“EM卡”。ID卡具有只讀功能,含有唯一的64b防改寫密碼,其卡號在出廠時已被固化并保證在全球的唯一性,永遠不能改變。其成本低,較多應用在售飯、考勤等方面。

    IP是英文Internet Protocol的縮寫,其中文名為“網絡協議”。IP電話是IP網上可通過TCP/IP協議實現的一種電話應用。配合這種應用,市場上開發了IP電話卡,有人簡稱之為“IP卡”。實際上它只是卡的一個應用而已,與“EM卡”、“ID卡”、“IC卡”、“M1”卡等名詞不屬于同一個概念范疇。



    ◎ 接觸式IC卡的選用需要注意什么問題?

    接觸式IC卡以PVC塑料為卡基,表面還可印刷各種圖案,甚至人像,卡的一方嵌有塊狀金屬芯片,上有8個金屬觸點?ǖ某叽、觸點的位置、用途及數據格式等均有相應的國際標準予以明確規定。IC卡在使用中,有一些參數在卡型選擇時是需要認真考慮的。例如:

    接觸式IC卡芯片有多種,如SLE4442、SLE4428、國產4442、國產4428、Atmel24C01/16/64等。價格和質量會有所不同。

    如果IC卡的使用環境低于0℃時,最好不要選用CPU卡,因CPU卡的工作溫度要求在0℃以上;而Memory Card可以在-20℃的低溫下工作。

    IC卡是有工作電壓指標的,西門子公司的IC卡一般工作電壓在4.75V-5.25V之間;ATMEL公司的IC卡工作電壓約在2.7V-5.5V之間。

    IC卡是有壽命的。它的壽命是由對IC卡的擦寫次數決定的,理論上,對于西門子的IC卡,指標為1萬次擦寫壽命;ATMEL的IC卡,指標為10萬次擦寫壽命。

    IC卡讀寫器的使用壽命主要由兩個因素決定:a、讀寫器本身器件的選擇;b、卡座的壽命?ㄗ膲勖謩e有10萬次,20萬次和50萬次。國內一些制造商也生產了相當數量的少于7000次壽命的卡座, 主要用于IC卡收費的終端表內,如IC卡電表,民用水表,煤氣表等。



    ◎ “電子標簽”和“射頻識別”是怎么一回事?

    射頻識別是無線電技術在自動識別領域中的應用,其英文為Radio Frequency Identification,簡稱為RFID。它包括兩個部分:即電子標簽(英文名稱為Tag)和閱讀器(英文名稱為Reader)。由于它利用無線電波來傳送識別資料,因此可不受空間限制,更快速地進行物品追蹤、資料交換、分類、統計、分析等。

    目前自動識別技術大致可分為光學技術和無線電技術,其中光學技術中的條形碼和攝像已廣泛應用于人們的日常生活中。但條形碼技術價格雖然相對便宜,在超市等商品零售部門也獲得了廣泛的利用,但它的信息無法更改,存儲容量相對較小。

    而射頻識別是以無線方式進行雙向通信,其最大的優點在于非接觸,可實現批量讀取和遠程讀取,可識別高速運動物體,與普遍使用的條形碼系統相比,這種系統可以大大簡化對商品的庫存控制,輕松滿足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。

    RFID電子標簽支持兩種主要的頻段,即HF和UHF。它們各自的優勢在于:HF電子芯片能夠記錄大量數據,從而可以對產品從生產到在產品增值鏈中進行處理的所有重要階段進行追蹤,并能夠進行大批量的解讀,因而節省時間,而UHF讀寫穩定、閱讀距離長,還適用于金屬物品的識別,從而使物流程序最優化。UHF為追蹤/跟蹤應用開辟了新的空間。

    在物流業飛速發展的今天,射頻技術正以其特有的優勢,克服條碼識別需要光學可視、識別距離短、信息不可更改等缺點,成為自動識別領域一個耀眼的亮點。據聯合商業情報(ABI)機構估計,到2008年,RFID卷標、讀碼器和相關軟件與服務的銷售額可望增至多達30億美元。



    ◎ 新興的射頻識別技術可以應用在哪些領域?

    射頻識別技術雖然起源于第二次世界大戰,但是在世界上得到廣泛注目和應用還是在上個世紀的90年代。在一些RFID軟硬件技術先進的國家,如美國、日本等,在零售業巨頭“沃爾瑪”為首的用戶的強力推動下,RFID技術近年來得到了突飛猛進的發展,其在物流、零售、軍事、身份認證等方面都得到了廣泛應用。在我國,雖然RFID技術起步較晚,但目前已在“第二代居民身份證”等領域內得到應用。

    從全世界范圍看,目前該項技術的應用領域已十分廣泛,例如:物流、倉儲,軍事,身份認證,消費,保安、反恐,防偽,藥品、人體醫療,動物跟蹤,礦山安全,交通,圖書文檔管理,電子門票,設備資產管理,機場客運、通關、行包管理,郵政總包、分揀處理……等不一而足。隨著技術的進步和認識的深化,市場被不斷挖掘,相信其應用領域會得到更加延伸和拓展,能夠滲透到我們生活的各個角落。



    ◎ RFID技術未來的發展趨勢如何?

    無線射頻識別技術正在使現代物流發生著*性的變化。RFID技術加快了物流系統的周轉速度,使供應鏈的管理工作得到簡化,并且還能夠增強貨物的安全性和物流環節的透明度。RFID在現代物流(包括軍事物流)中的應用,在眾多應用中獨占熬頭,應用的最為廣泛而且效益最高。

    當年,美*隊將RFID成功地運用到軍事物流領域,對保證后方供給和伊拉克戰爭在戰場上的迅速推進提供了可靠保障。

    在以“沃爾瑪”為首的零售業巨頭推動下,RFID技術在零售業中作為商品的標簽,在計價方面、庫管方面使識別、盤存、補貨效率大為提高,并能起到防盜效果。因此,RFID被有些人稱為“超市條碼的終結者”。RFID的未來前景,由此可以窺斑見豹。



    ◎ 卡在使用中應如何注意保護?

    卡片作為信息載體、更多時候還可能是有價證券,當然要予以妥善保管,防止丟失和人為損壞。還要避免彎折、涂寫、污染影響形象美觀與正常使用。對于智能卡片,應更加小心對待。

    磁卡——切忌磨損、避免接近手機等磁性物體或較強磁場,以防止被消磁。

    ID厚卡(常用于考勤、食堂售飯的射頻卡)——避免彎折、油污、靠近熱源、打孔、壓砸。

    接觸式IC卡——保持卡面清潔、平整、勿折;并勿接觸其金屬芯片以防靜電擊穿;遠離高溫、水源,勿使芯片脫落;按正確方向插卡,不能插反。

    非接觸式IC卡——避免劃傷、折斷、彎曲、破損、剪切、打孔、浸泡、接近高溫,并勿將兩張卡重疊使用。



    ◎ 如何選擇卡的讀寫設備(終端)?

    不同類型的卡,根據其工作原理和識別技術,對應有不同的數據信息讀寫設備。主要有——

    磁卡——磁卡讀寫器、磁卡閱讀器

    條碼卡——條碼打印機、紅外線條形碼閱讀器(CCD)、激光條碼識讀器

    射頻ID卡——射頻ID/EM讀卡器

    接觸式IC卡——接觸式IC卡讀寫器(MEMROY卡、CPU卡)

    非接觸式IC卡——射頻IC卡讀寫器(不同頻段或兼容多頻段)

    電子標簽(卡)——電子標簽天線接收裝置、標簽閱讀器、中間件

    此外,打印機——目前多以熱敏機型和熱轉引機型為主流打印輸出設備

    目前卡的讀寫設備生產廠家和代理商很多,品牌有很多,由于采用的是國際統一技術標準,國內生產廠商的產品在功能上與進口產品并無本質區別,其價位要便宜一半以上。用戶主要關心的應是這些設備的故障率、使用壽命、售后維修服務期限以及供應商是否提供免費備機服務等

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