城市軌道交通中非接觸式IC卡的技術與應用
地鐵自動售檢票系統(AFC)是展現地鐵形象的窗口,是地鐵實現計程計時制合理收費的重要手段,是地鐵現代化運營管理的重要組成部分。車票不僅是乘 車的憑證,亦是地鐵運營管理重要信息的載體。地鐵車票根據乘車次數劃分,可有單程票及多程儲值票。目前,儲值票的介質已由傳統的磁卡逐漸被非接觸IC卡所 取代。根據IC卡中所鑲嵌的集成電路的不同可以分成三類:存儲卡、邏輯加密卡、CPU卡。目前非接觸IC卡是各國地鐵儲值票的首選介質,在香港、韓國、上 海、南京地鐵的自動售檢票系統(AFC)中儲值票就選用了非接觸IC卡。
邏輯加密卡是存儲卡與CPU卡的中間過渡產品,它是利用特定的邏輯函數關系來防止非授權人員對數據的讀取或修改,卡的加密方式是在芯片設計過程 中通過電路實現的,一旦芯片制造完成,其加密形式也就固定下來,不容易對其進行修改。在公交系統中作為小金額的儲值卡,應用很廣,其非接觸代表芯片是 philips的Mifare1。但是在地鐵應用中,隨著非接觸技術的發展,CPU卡的成本大幅降低,選擇邏輯加密卡作為儲值卡的地鐵項目很少,所以普通 邏輯加密卡在AFC系統中的應用已經基本消失。
非接觸CPU卡主要應用于儲值卡系統中,它是通過內置的中央處理器完成對數據的保護和管理,通過內置的芯片操作系統COS,發行商可以方便地修 改文件系統以及加密算法等等,這些是邏輯加密卡無法做到的。因為儲值卡涉及金額較高,其金融IC卡的特征已經很明顯,符合電子錢包的使用規范,所以現在各 地地鐵AFC系統應用中,一般都考慮選擇滿足PBOC2.0的非接觸CPU卡作為儲值卡。有些地方,還參照建設部的標準,對卡片COS的少量操作指令,作 一些行業的特殊要求。但是因為建設部本身的標準目前沒有公開頒布,在加上各地的地鐵項目上馬有先后,有的系統已經運行了幾年,所以建設部的標準目前只是作 為參考,還沒有實現強制性。
介于CPU卡和邏輯加密卡功能之間,還有一種準CPU卡,其滿足CPU卡的基本功能,也帶有算法和簡單的操作系統,數據傳輸也是通過雙向認證, 但是其操作系統已經固化在芯片內部,無法實現升級,而且不符合PBOC 2.0的標準。這種卡我們稱之為準CPU卡,如Philips的Desfire等芯片。因為非接觸CPU卡快速發展以及相應標準確立還是近期的事情,早期 的地鐵應用項目,很多城市選擇的都是準CPU卡