基于射頻IC卡的粉煤灰銷售系統的設計與實現
文章出處：http://www.nyfzw.net 作者： 人氣： 發表時間：2012年04月08日
前言
射頻IC卡又稱非接觸式IC卡，與接觸式IC卡相比。它不需要與讀寫設備進行接觸就可以進行通信，并具有更高的安全性以及抗干擾性，另外對環境的適應性也更強。目前國內引進的射頻IC卡主要基于Philips公司的Mifare技術，本系統就采用了Mifare 1射頻IC卡(簡稱Ml卡)。
1 M1卡
M1卡由天線和ASIC(專用集成電路)組成。其中ASIC包括一個高速(106KB波特率)的射頻接口，一個控制單元和一個8K位EEPROM。
1．1工作原理
M1卡內沒有電源。當與讀寫器進行通信時，讀寫器會向M1卡發一組固定頻率的電磁波，在電磁波的激勵下，卡內Lc諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷。當所積累的電荷達到2V時，它將做為電源為其它電路提供工作電壓，從而與Ml卡進行數據交換。
1．2存儲結構
Ml卡內部有16個扇區(0—15)，每扇區有4個塊(0-3)，共64塊(0-63)。0扇區的塊0用于存放廠商信息，不能更改。其他各扇區的0、1、2塊為數據塊用于存儲數據塊3為控制塊，用于設計該扇區其他3個數據塊的存取策略。
2系統設計與實現
2．1系統流程與結構圖
xx電廠粉煤灰銷售系統最核心的業務為記錄各個貨車每次的提貨信息(提貨種類、重量、單價、總金額、提貨時間等)，從而滿足日后企業決策者的查詢、統計及報表操作。系統涉及四個部門，各部門主要職責如下：
銷售部：負責辦理IC卡發放、掛失、退卡、充值等操作。
門房：司機刷卡后，根據卡中余額判斷是否允許進廠。并記錄進出廠時間。
磅房：記錄貨車空磅重量以及提貨后的重量。
庫房：記錄貨車的提貨種類及相關提貨信息。
一次完整的銷售流程如圖1所示。
圖1系統流程圖
四個部門在物理位置上比較分散，首先組成無線局域網，再與中心數據庫服務器相連，實現數據的存取。各部門均配置了讀卡器(通過USB接口與電腦連接)，對IC卡進行讀寫。系統結構如圖2所示。
圖2系統結構圖
2．2數據存儲結構
經分析，IC卡中可存儲的數據項包含兩類：一類是靜態數據項，該類數據項一旦寫入IC中后，就不會或很少會再去修改。如IC卡號、貨車車號、提貨種類、IC卡狀態(正常、掛失、無效)。另一類為動態數據項。該類數據項為每次銷售流程所J“’t-的數據項，如提貨重量、單價、總金額、提貨時間等等，這些數據項每次都會根據具體提貨情況不同而變化。
如圖1所示，在提貨過鞭中，門房、磅房、庫房各自產生一部分數據構成一次完整的銷售數據。那么在形成一次完整的銷售數據之前，是將已產生的臨時數據先緩存在IC卡中，還是先提交到數據庫，是系統設計的重點。因為這涉及到IC卡中數據的存儲結構。對該問題考慮過兩種方式：
一、將臨時銷售數據先緩存在IC卡中，然后在出廠時將本次銷售數據一次性提交到數據庫。這種方式的好處在于可以在數據庫端保證銷售數據的完整性，因為銷售數據是一次性提交，而不是分步提交的。但這種方式有兩個弊端：1、安全性不高，本系統使用的IC卡只是邏輯加密卡，一些重要的數據存放在數據庫更加安全：2、需要非常頻繁的對IC卡進行寫操作，但設備本身對IC卡進行寫操作的次數是有限的。
二、IC卡中只存儲之前提到的靜態數據項。這種方式數據更加安全，同時又不需要頻繁的對IC卡進行寫操作。系統采用該方式。最后存儲結構如表1所示：
表1 IC卡內部數據存儲結構
2．3讀寫M1卡
Ml卡讀寫流程如圖3所示。整個系統在．NET平臺下使用c#語言實現。本系統使用的是深圳明華公司的URF—R330 USB接口的讀卡器，附帶了動態鏈接庫mwrf32．dll。在．NET平臺中編寫的面向CLR的代碼為托管代碼，要調用非托管代碼。需要使用DllImport聲明庫中的函數。所有有關的函數都被封裝在類Common中。為了節省篇幅，只列出了其中一個函數聲明，代碼如下所示：
圖3 M1卡讀寫流程圖
此處只列出了最簡單的讀IC卡操作。在實際的應用中，使用了多線程用來進行IC卡讀寫操作，提高了系統的性能。
結語
本文對軟件結構、IC卡內部存儲結構、M1卡的操作流程做了詳細的闡述。從實踐中的運行結果來看，達到了預期的目標。現有IC卡只能稱為邏輯加密卡，若要進一步的提高安全性。則可以使用CPU卡，它具備計算和加密能力，安全性十分高，不過成本也會相應增加。
參考文獻
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