——淺談城市公共交通IC卡收費系統(tǒng)

                              （一）
    城市公共交通IC卡收費系統(tǒng)涉及面廣，服務(wù)單位多，用戶數(shù)量大，一旦上馬將不易轉(zhuǎn)型和取消，因此選型至關(guān)重要。根據(jù)公共汽車環(huán)境惡劣、流動性大、儲值票是有價證券等特點，要求驗票設(shè)備和儲值票有高度的可靠性和安全性；讓乘客盡快地學(xué)會使用系統(tǒng)，快速地適應(yīng)，時間性和方便性也是一項重要指標(biāo)，縮短驗票過程，減少停站時間，就等于加快周轉(zhuǎn)、增加運力。本文將分期介紹卡的情況與公交IC卡選型思路。

    一、接觸式和非接觸式IC卡

    IC卡分為接觸式和非接觸式兩大類，其可靠性和安全性均比磁卡好，但價格比較貴。我國公交行業(yè)有杭州、廣州、珠海、武漢等四家公司曾在小規(guī)模上試用過接觸式IC卡。

    接觸式IC卡是將IC芯片封裝在一個的標(biāo)準(zhǔn)PVC卡中，靠裸露的芯片與讀寫器卡座之間的直接接觸來讀寫數(shù)據(jù)的。

    1、接觸式IC卡的接觸片，裸露在IC卡的表面，在某些情況下（如彎曲、污損）使IC卡損壞或發(fā)生讀寫錯誤。

    2、讀寫器的卡座由于塵污、粗暴插卡、外物插入等原因損壞或不能正常工作，需要經(jīng)常維護(hù)。

    3、由于卡與卡座的配合是有方向性的，在公共汽車運行中驗票時間短、速度快，由于卡座狹小而難以把IC卡插入。特別是使用者是老人或小孩或文盲時，使用更加困難。

    4、盡管接觸式IC式有一定的保密措施，由于讀寫器的適用性使IC卡的保密安全性降低。

    5、即使接觸式IC卡在正常使用的情況下，其交易過程的時間長，延長了乘客出行時間及車輛周轉(zhuǎn)，使公司投入更多的運力，增加了運行成本。因此，接觸式IC卡系統(tǒng)很難滿足公交企業(yè)和乘客的需要。但珠海為什麼可以使用呢？經(jīng)過考察發(fā)現(xiàn)，這與珠海的特殊性有很大關(guān)系。珠海是一個花園城市，它主要特點是灰塵少，人口少，老年人少，人員素質(zhì)高。因為具備這些優(yōu)勢，使得讀寫器使用次數(shù)少，卡座很難積累塵污，又沒有老人與文盲問題，所以它能夠在一定時間存在。但如果生搬硬套，簡單的認(rèn)為珠海行，其它城市也行，而不分析自己城市的情況，是很容易碰壁的。

    非接觸式IC卡由IC芯片、感應(yīng)天線組成，并*密封在一個的標(biāo)準(zhǔn)PVC卡中，不易受外界的不良因素影響。非接觸式IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫。存儲容量大，傳遞速度快，讀寫壽命長，它具有下述優(yōu)良特性：

    1、非接觸式IC卡與讀寫器之間非機械接觸。

    2、表面沒有裸露器件，不會因為污損、彎曲而損壞IC卡?？ū旧硎菬o源件，體積小，耐用可靠。

    3、讀寫器不需要卡座，可以*放置在盒子內(nèi)。

    4、使用時沒有方向性，卡可以從任意方向掠過讀寫器表面，完成讀寫工作。

    5、讀寫器與IC卡的無線通訊。

    6、讀寫器與IC卡實施雙向密碼鑒別制，采用三級DES算法驗證。讀寫器識別IC卡的合法性，IC卡能識別讀寫器，還可讀寫器的讀寫權(quán)限。

    7、非接觸式IC卡的發(fā)行有嚴(yán)格的規(guī)則。采用*的mifare標(biāo)準(zhǔn)，其卡號的*性，在世界上是*的。其次，將密碼一部分保存在車載機里，一部分放在卡上，保證系統(tǒng)的高度保密性。

    二、非接觸卡的標(biāo)準(zhǔn)

    當(dāng)前ISO組織正在確定兩個主要的非接觸卡標(biāo)準(zhǔn)，一個是以菲利蒲、西門子公司為代表的TYPE A，一個是以摩托羅拉、意法半導(dǎo)體公司為代表的TYPE B。兩者各有優(yōu)缺點。另外，在深圳公交用了一種非接觸卡，采用“LEGIC”。但由于LEGIC對加密方式全封閉，即除了“LEGIC”公司外，任何人不知道其加密方式。采用這樣一種方式，注定它在推廣時難度較大。目前不能得到ISO組織的承認(rèn)。

    1、 以菲利蒲、西門子公司為代表的TYPE A。這種標(biāo)準(zhǔn)是目前廣泛運用的一種標(biāo)準(zhǔn)，即MIFARE標(biāo)準(zhǔn)。它與TYPE B的區(qū)別主要是卡與讀寫器的通訊調(diào)制方式。MIFARE采用的是一種間斷是調(diào)制方式，即當(dāng)表示信息“1”時，有信號傳到卡，當(dāng)表示信息“0”時沒有信號傳到卡，當(dāng)然這個間隔是相當(dāng)短的，不會影響到卡的正常工作。這種方式的優(yōu)點是信息區(qū)別明顯，受干擾的機會少，不容易誤操作。缺點是在需要持續(xù)不斷的提供能量到非接觸卡時，能量有可能會出現(xiàn)波動。

    2、 以摩托羅拉、意法半導(dǎo)體公司為代表的TYPE B。這種標(biāo)準(zhǔn)剛剛研制出來，它的卡與讀寫器通訊采用的是一種調(diào)幅的調(diào)制方式。即信息“1”和信息“0”的區(qū)別在于信息“1”的信號幅度大，即信號強，信息“0”的信號幅度小，即信號弱。通過信號強弱的變化來識別不同的信息。這種方式的優(yōu)點是有持續(xù)不斷的信號傳遞，不會出現(xiàn)能量波動的情況；缺點是信息區(qū)別不明顯，相對來說易受外界干擾，會有誤信號出現(xiàn)，它也可以采用冗余效驗的方式來彌補。

    由上面的對比可以看出，兩種技術(shù)很難說孰優(yōu)孰劣，這也是ISO組織確定兩種標(biāo)準(zhǔn)的原因之一。然而對公交來說，采用那種標(biāo)準(zhǔn)需仔細(xì)分析一下。在公共汽車上干擾很大，打卡時間又必須非?？?，誤信號出現(xiàn)的機率越小越好，從這個方面來說，采用TYPE A相對來說適合一些。另外，由于受國情限制，公交在短期內(nèi)采用非接觸CPU卡的機會不大，一般采用非接觸邏輯加密卡。在使用非接觸邏輯加密卡的過程中，由于卡里沒有CPU在工作，對能量的持續(xù)性要求并不是很強，所以TYPE A可以很好地工作。

    綜上所述，我們推薦在公交系統(tǒng)中采用TYPE A標(biāo)準(zhǔn)的邏輯加密卡，既MIFARE 1。目前，在國內(nèi)使用公交非接觸IC卡收費系統(tǒng)的各個城市中，絕大部分都是采用MIFARE 1卡，由深圳明華澳漢科技有限公司開發(fā)的“城市公共交通IC卡收費系統(tǒng)”就是采用了TYPE A 標(biāo)準(zhǔn)的MIFARE 1卡。