基于CPU卡的多表一卡管理系統的研究

文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年02月19日

    近年來(lái)IC卡智能儀表在水、電、煤氣等行業(yè)的應用越來(lái)越廣泛，有效解決了抄表難、收費難等問(wèn)題。但是IC卡智能儀表在應用中還存在不少亟待解決的問(wèn)題：(1)大多IC卡表采用非加密型IC卡，易解密，不安全；(2)采用一表一卡管理方式，若有多塊表，則有多塊IC卡，容易拿錯或丟失；(3)從網(wǎng)絡(luò )銷(xiāo)售來(lái)考慮，用戶(hù)希望能夠在一家銷(xiāo)售點(diǎn)用一張卡完成售電、售水、售氣3項數據的操作。

    簽于以上考慮，設計和開(kāi)發(fā)了水、電、氣多表一卡管理系統，該系統以CPU卡安全技術(shù)為核心，實(shí)現水、電、氣表數據的智能化管理，達到多表一卡、先買(mǎi)后用的目的。

    1 CPU卡技術(shù)

    根據IC卡中所鑲嵌的集成電路不同可將IC卡分成：存儲卡，邏輯加密卡，CPU卡(智能卡)。

    CPU卡是Ic卡中技術(shù)含量較高的一種，其內部結構如圖1所示。其中RAM 是CPU工作時(shí)存放命令參數、返回結果、安全狀態(tài)及臨時(shí)工作密鑰的區域，ROM 是存放CPU程序的區域，EEPROM 是存放用戶(hù)應用數據的區域，CPU及加密邏輯能保護EEPROM 中數據的安全，使外界不能用任何手段獲取EEPROM 中的數據。CPU卡中數據具有多種文件類(lèi)型、密鑰種類(lèi)和動(dòng)態(tài)加密方法，數據的存儲是以文件的形式保存，數據讀取受到各級認證權限的控制，具有很高的安全性能。CPU卡使用壽命長(cháng)、存儲容量大、易于實(shí)現一卡多用。CPU卡的文件結構為層次結構，其基本文件支持多種記錄結構，如支持線(xiàn)性定長(cháng)結構、循環(huán)結構、計算結構、透明結構等。故本系統選用CPU 卡作為數據傳輸媒介，以CPU卡為基礎來(lái)開(kāi)發(fā)多表一卡的軟、硬件系統。本文僅涉及到多表一卡的數據管理系統。

圖1CPU卡內部結構

    2 基于CPU卡的多表一卡管理系統的設計

    本系統采用CPU卡作為管理部門(mén)和用戶(hù)聯(lián)系的紐帶，有效地保證了整個(gè)用電、水、氣過(guò)程中資金流動(dòng)的安全性。另外，CPU 卡的COS文件系統是一種樹(shù)型層次結構，訪(fǎng)問(wèn)子目錄下的每一個(gè)工作EF(ElementaryFile)時(shí)，都需要各自的密碼和密鑰。

    2．1系統硬件蛆成

    系統硬件組成如圖2所示。

圖2系統組成

    包括以下部分：

    (1)計算機。是整個(gè)系統的核心，安裝有CPU卡發(fā)行軟件以及水、電、氣表計費管理軟件。 
    (2)PKEY密鑰認證卡。主要用來(lái)對CPU用戶(hù)卡進(jìn)行身份驗證。 
    (3)IC卡讀寫(xiě)器。利用Ic卡讀寫(xiě)器和計費管理軟件可以對CPU卡進(jìn)行安全認證和數據讀寫(xiě)操作。 
    (4)用戶(hù)卡。是計費管理系統與用戶(hù)表進(jìn)行數據交換的介質(zhì)，由用戶(hù)持有。 
    (5)設置卡。由計費管理部門(mén)持有。設置卡有編程卡、清零卡、抄表卡。 
    (6)用戶(hù)表。完成用戶(hù)水、電、氣使用情況的計量以及控制。

    2．2系統工作流程

    系統工作流程如圖3所示。

圖3系統工作流程

    待發(fā)行CPU 卡是由計費表生產(chǎn)廠(chǎng)家提供給計費管理部門(mén)的，計費管理部門(mén)在初始化發(fā)卡系統里設置自己的密鑰體系。根據這個(gè)密鑰體系通過(guò)初始化發(fā)卡系統，生成本計費管理部門(mén)所需使用的用戶(hù)卡、設置卡等。用戶(hù)卡和用戶(hù)ESAM卡是一一對應的。用戶(hù)卡發(fā)行后在計費管理系統里進(jìn)行建檔立戶(hù)，并且進(jìn)行第1次購水(電、氣)，然后交給用戶(hù)使用。ESAM 卡發(fā)行后直接安裝到計費表里使用。

    設置卡發(fā)行后在計費管理系統里將其制作成其它的功能卡如：編程卡，清零卡，抄表卡。這些功能卡由計費管理部門(mén)持有。

    2．3系統主要功能和特點(diǎn)

    系統主要有數據管理、查詢(xún)統計及系統管理3大功能模塊組成。數據管理主要實(shí)現三表日常收費管理業(yè)務(wù)的需求，包括日常業(yè)務(wù)、建檔立戶(hù)、換卡、寫(xiě)卡、清零、修改檔案、日報、月報等子模塊。查詢(xún)統計主要包括綜合查詢(xún)、故障查詢(xún)及各種統計子模塊；系統管理主要包括人員、權限管理及站點(diǎn)管理等。

    該系統功能全面，操作簡(jiǎn)單，操作員只需鍵入用戶(hù)的購賣(mài)量，系統就能自動(dòng)完成數據庫更新、寫(xiě)卡、發(fā)票、打印等一系列工作，效率很高。用戶(hù)表中的所有信息也可通過(guò)CPU卡方便快捷地寫(xiě)到數據庫中，便于管理部門(mén)掌握各用戶(hù)的使用情況。另外，本系統其它功能如工具卡制作、報表打印、價(jià)格修改、表參數修改以及數據庫備份及恢復等都可方便地實(shí)現。

    該系統的使用可以達到以下目的：(1)用CPU卡實(shí)現預付費，完成“先付費后使用”，持卡結算的理想管理模式，從根本上杜絕欠繳、遲繳、漏繳費的現象，使應收費用及時(shí)到位；(2)能夠提供集數據、文字、圖像為一體的，直觀(guān)、友好、操作方便的人機界面；(3)具備簡(jiǎn)單快捷的查詢(xún)功能及美觀(guān)豐富的報表功能，既可使用戶(hù)準確了解水、電、氣的使用情況，也便于管理部門(mén)全面、及時(shí)了解情況，為其決策提供依據；(4)可以提高管理部門(mén)的管理水平和工作效率，使其管理工作規范化、科學(xué)化，提高服務(wù)質(zhì)量和競爭力。