一張智能卡的誕生與未來

文章出處：http://www.nyfzw.net 作者：羅巧儀   人氣： 發表時間：2011年09月15日

 

　　“智能”，何謂“智能”？智能卡、智能身份證、智能家居、智能汽車「智能」仿佛就是科技發展的必然結果，這不單單是一股潮流，更是末來各方面發展的大方向，對我們的生活將產生革命性的影響。大家有沒有看過一套美術影片《未來報告》？影片中男主角湯告魯斯，每接手調查一宗案件，上頭便會把一張小小的記憶卡交給他，里面已輸入了案件的事發地點、時間、經過、受害者及可疑人物的資料，而部門與部門之間也只需通過記憶卡便能夠追蹤案件的調查進度，以及如何步署下一步的工作，完全省卻所有文件工作的工序，也省卻文件傳退交收的麻煩。

　　今日我們雖然未能全面使用智能卡于生活、工作之上，但我們卻能看到智能卡慢慢于我們的生活上產生的變化，智能身份證便是一個最佳的例子，圓書證、駕執照、電子證書，甚至出人境記錄都集于一智能卡內，方便、實用，不久的將來可能真的實現“一卡傍身，世界通行”的現象了。

　　欲知種能卡是甚么？里面有什么乾坤？未來發展如何？請看下面分解

　　何謂智能卡？

　　智能卡又稱為聰明卡(SmartCard)，可以分為接觸式和非接觸式兩種，不論是接觸式或非接式，卡內均存有可儲存及管理資料的電腦晶片，相比一般使用條碼和磁帶的卡片，擁有更大的存儲資料量，及擁有可變換資料的功能，如八達通、易泊卡、用戶識別卡（SIM卡〕以及現時的智能身份證，均屬于智能卡的類別。

　　接觸式智能卡

　　接觸式智能卡，顧名思義是要透過智能卡內的晶片與閱讀器接觸后，才能讀取晶片內的資料，如流動電話所用的SIM卡、易泊卡、智能身份證等就是最佳的例子。這類型的智能卡，晶片多數是鑲在卡片的表面，晶片是經過特定的電子工具把資料或數碼圖象記錄及存儲于晶片內，方便于閱讀器接觸，從而讀取，傳送或更改晶片內的資料。

　　除了應用晶片外，也有部份接觸式智能卡是利用條碼或磁帶作為儲存資料數據的媒體，但這些只能夠局限于存儲一些不變的資料數據，例如會員編號等。

　　現在，接觸式的智能卡應用較為廣泛，智能身份證便是應用了這個技術，智能身份證上的晶設有分隔式的獨立儲存區，將有關出入境事務及其他功能獨立存放，并預留空間供市民作非入境事物的增值用途。如下圖所示：

　　這類型的智能卡，即使卡身是利用耐用的材料做成，但由于晶片是鑲嵌于卡的表面，相對地需要較小心保存，要避免與磁石接觸，避免與鑰匙、硬幣等存放於一起，以防晶片表面被刮花，一但智能卡表面的晶片被刮花，閱讀器便不能夠讀取晶片內所存的資料或導致讀取的資料不完整。

　　非接觸式智能卡

　　非接觸式智能卡，其晶片是內藏于卡內，晶片的四周設有天線，是方便傳送及接收資料訊息的，非接觸式智能卡所應用的技術，稱為RFID（無線電識別技術）

　　RFID技術

　　非接觸式的智能卡應用了RFID（無線電識別技術），有關RFID技術，本刊訪問了香港貨品編碼協會供應鏈管理及技術部主管兼顧問孫國江先生，了解一下應用與智能卡內的RFID技術及分折RFID應用于不同范疇的情況及未來發展。

　　RFID技術能夠以不同的形態出現，一般用于智能卡內的RFID標識大多于裝卡過程中夾于卡身中間。它與一般晶片不同之處在于晶片周圍設有天線，用以接收及傳輸資料，而天線的形狀亦各有小同有長方形、三角形、旋轉形，甚至丫叉形，不同形狀的天線構成影響接收及傳輸強度的因素。

　　孫先生表示，被動式RFID的閱讀器能夠發出電波，電波的強弱需經過特別的調節，電波越強，靈敏度越高，很可能會把周邊的資料一并讀取，故此應用RFID的機構會按用途調節電波的強度，限定智能卡于指定的隔離內接觸閱讀器才能領取有關的資料。卡內的天線接受到電波以后便把資料傳輸到閱讀器，RFID就是依據這個原理運作，最常見應用RFID技術于日常生活中的例子就是八達通(OCTOPUS)，正因為RFID是透過天線傳輸資料，因此當我們要更改非接觸式智能卡內的數據資料時就比接觸式智能卡方便得多；再以八達通為例，當繳付費用后，連結終端電腦的閱讀器即時把更新的資料，輸入卡內的晶片之中，相比需要插卡式的智能卡節省了不少時間。除了這個例子以外汽車內的隧道自動付款功能也應用了RFID技術，車主只需要把RFID的裝置放於車身的范圍，當汽車穿越自動付款系統的時候，RFID的閱讀器便能夠取得相關的資料運作的原理與八達通相同。

　　智能卡的構造

　　一般智能卡的構造大致可分兩部份，卡身和晶片/RFID標簽/磁帶/ 條碼，卡身大多以一些堅硬、耐用的膠料制成。而現時的智能身份證利用了一種聚碳酸不碎膠制成，這些材料大多以耐用，耐磨及能抵御物理，化學和溫度等環境變化為原則，當然也視付該智能卡使用的年限而定，一般會員證或使用年期較短的智能卡，為著成本的問題相對會使用一些抵御力一般而又附合經濟原則的物料；反之，一些使用年期較長的智能卡如智能身份證等便相對使用一些較耐用的物料。下如先前所說，接觸式智能卡晶片是讓于卡身表面，而RFID的標貼則是內藏於卡身之內。RFID標貼則是利用特制的機器把晶片及天線轉移到一膠片上，然後存於卡身的中間。

　　資料保密

　　還記得，香港特別行政區初初推行智能身份證的時候，大家最關注的是個人資料的保密問題，擔心把所有資料存於卡上的晶片內，萬一遺失了智能卡，會否被不法之徒盜取了個人資料？這方面大家不用擔心，以智能身份證為例晶片上所儲存的只是持卡者部份的資料其余較敏感或私人的個人資料則記錄於電腦的中央系統內，需要輸入密碼或附合特定的指示才能夠讀取，如只有獲授權的部門才能查閱相關資料或持證人要經過身份核實才能讀取證上的資料數據等。

 

　　而采用RFID技術的非接觸式智能卡，據孫先生表示，為了防止閱讀器的電波過強而把目標以外的資料一并讀取，任何機器當采用RFID讀取器的時候，均需要調校閱讀器發射出來的電波強度，以決定讀取智能卡的距離，加上需要讀取卡內的資料還有附合一些內部特定的條件才能讀取。

　　智能卡的用途

　　智能卡的用途廣泛，除了能夠存儲煩瑣大量的資料外，更能應用 于繳付費用，購物，有些更用于保安，識別客戶及用戶身上，而未來智能卡更可能發展至更多的用途上，近一步影響我們的生活。

　　智能卡于我們的日常生活上有日常的重要性，例如每日均會使用的八通卡、手提電話內的用戶識別卡， 就是最具代表性的智能卡除了能夠用來付錢外，還能夠用識別用戶身份，而就保安方面言有一些大型企業、住宅均已采智能卡作為識別出入認識身份證明，所有職員、住戶會被發一張智能卡，卡上會印有用戶的簡個人資料、相片等，當進入的時候只需要把智能卡與閱讀器讀取持卡者的資料及記錄，甚至大學的學生證已采用智能卡，把學生資料、圖書證等結合為一，例如城市大學于一二月推出的“智能卡”以雙晶片設計，結合繳費及身份識別，可以充當學生證及校園內的八達通，繳付一些小額的費用。

　　后記，探討RFID

　　正如先前所說 RFID用途廣泛，近年，RFID（無線射頻識別技術）備受各界的關注，但是不說不知，原來RFID早於第二次世界大戰時已經面世，距今超過半世紀的歷史，RFID技術是一項可遠距讀取資料數據的技術，當中包于一個附有天線的集成電路標簽，及一個裝有微型處理器的接收點，當時盟軍就是利用RFID 技術遙距識別敵我戰機，然而，隨著技術的進步及統一EPC標準的確立，現時RFID已踏入實際應用的階段。

　　RFID的應用與功能

　　RFID有別于傳統的條碼，它能夠同時以高速讀取多個標簽內的資料，大大提升工作的效率，因此受到各界的高度關注，目前RFID於外國已經被應用於商業銷售的用途。

　　據貨品編碼協會的供應鍵管理及技術部主管兼技術顧問孫國江先生表示，RFID普及以后，將使我們的商業活動甚至個人起居生活構成舉足輕重的影響。現在，外國一些較大型及有名的公司已經應用RFID到日常的管理工序上，如沃爾瑪（Walmartl·Target·Tesco，Metro授美國國防部（US Depart-meat of Defense均己采用或計劃于短期內應用RFID無線射頻識別技術。

　　就零售業而言，把RFID的標簽貼于貨物上，并與貨架上安裝閱讀器，便能夠知道貨品的出人記錄，貨物有沒有被放于不適合的貨架上？貨架上尚有多少存貨？這些資料均透過閱讀器於終端電腦上一目了然。而物流方面發揮的效用更大，除了可以以高效率點算貨品進出的記錄外，更能夠追蹤貨物的流向、運送的情況等。

　　據香港貨品編碼協會會刊內有關的試驗例子所得，把RFID應用于商業用途的成果相當理想，是次試驗由德國一家主要零售店MetroGroup推出“明日店”計劃，以運輸和付款作測試項目，以及貨物在店內的跟蹤為，結果顯示，EPC和RFID的應用令企業能夠在貨盤與外箱層面實行自動化、縮短收貨及出貨的速度，而缺貨、倉儲管理、存貨回收的情況均有顯著改善，而Mertro Group更預期在全面采用EPC及RFID后，可令該集團配送中心每年節省189000英磅，商店收益每年可望增加0.5%，而生產商也可望提高收益 0.7%。

　　RFID發展阻力

　　統一標準

　　既然RFID技術早于半世紀前已經面世，為何近年來才普及起來？問題在于缺乏一個統的標準，正如條碼一樣，當每一間公司所用的條碼均“別樹一格”，其他公司是很難識別該如何讀取條碼內的資料，因此有EAV·UCC的誕生成為條碼的統一標準RFID也不例外，隨著全球經濟一體化，供應鏈運作涉及的層面越來越廣泛RFID需要有一個統一的標準來解決問題，于是美國麻省理工研發了一個認可的RFID編碼標準—EPC。EPC是一套國際統一、包含RFID頻率定義，同時顧及標簽格式、數據互換等層而的RFID標準。

　　成本高昂

　　除此以外，成本昂貴亦是RfID未能全面普及的阻力之一，目前制造一條RFID的標貼成本約需1-5毫子美金，而用來讀取資料的閱讀器價格由l萬至3萬元港幣不等，不論標簽或是閱讀器的成本均取決于功能的多寡、面積的大少孫先生表示，由于價格成本的問題，目前應用RFID的多數是一些大型的企業，或貴價的貨品上，但一此價格較低或大量的貨品，由于成本高昂而暫時未能采用此技術但孫先生估計隨著RFID的商機逐漸被發掘，以及生產商越來越多相信價格定必再進一步下調，屆時RFID的應用情況將得到進一步的普及。

　　其他問題

　　RFID除了因為以上兩個主因而未能全面發展外，於外國更因為資料保密、個人行蹤和健康問題展開爭論，他們除了擔心閱讀器的強度能把所有范圍內晶片之資料讀取從而涉露個人資料外，更擔心發射出來的電波有礙健康。除此以外由于RFID擁有追蹤的功能他們擔心自己的行蹤被涉獵，從而侵犯個人的私隱。但孫先生表示，閱讀器的電波是規定必須經過調整因為每個國家或地區均有一個定的頻普（電波的單位），若不作調整則會干擾其他無線電系統或對人體有害。加上除了電波以外還有附合一些內部特定的條件才能讀取卡內的資料；而任何貼上或裝有RFID標簽的產品，均會讓消費者得知標簽所在的地方及容許消費者決定是否除去RFID標簽，絕對不涉及涉露個人資料之嫌。

　　RFID的未來發展

　　孫先生表示當RFID日漸普及，對我們的生活將有全面的影響，而不單單局限于商業的應用上，舉例說，當所有貨品貼上RFID標簽後，而我們家居的電器、用品配上閱讀器時，智能家居亦隨即出現，雪柜能夠於只剩下一罐汽水的時候，及時通知屋王補充：當把衣服放進洗衣機的時候，能夠識別需要以甚度水溫來清洗衣服，為我們節省不少時問及處理瑣事的煩惱。