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市老科协皮可慰供稿:神奇的IC卡
发布日期:2013-05-15     【网友评论:0 条】

 

人们突然发现身边的卡越来越多,作用越来越大,给人的感觉越来越神奇了。使用手机要插入卡,上公交车要刷卡,到银行存取款要出示卡等等,人们离不开卡了。一张小小的卡为什么会这么神奇呢?

1. 卡是一张证件

卡是什么呢?卡的最基本的功能就是一张证件,一张说明持卡人身份给予持卡人以权利的证件。

古时候要委派某将官去调动军队,可以发给他一块兵符,这块兵符就是一张卡,这张卡的功能只有一个,即证件,证明持卡人拥有调兵权。

到旅店住宿,服务台发给你的一张门卡就是一张证件,凭着这张证件就可以进入指定的房间。

还有银行卡、公交卡、就诊卡、IC电话卡、移动电话卡,无论它们的形状多么稀奇古怪,无论它们的构造多么简单或者复杂,它们的基本功能只有一个:证件。

2. 让人看的卡

传统的卡上的信息是直接视觉信息,即文字或者图像。如工作证或者工作牌上的文字、相片和公章印。

这些卡上的信息是公开给人看的,识别人凭着眼力观察卡上的文字或者图像,确定持卡人应当拥有什么权力。例如第一代身份证就是一张让人看的卡。

让人看的卡很直观,但是也有很明显的缺点:信息太公开缺乏私密性;人工阅读效率低;不能将信息自动保存;不可能实现“联网”核对。得想办法让机器自动识别,卡才能更好地发挥作用。

3. 让扫描仪看的卡

如何让机器自动“看卡”呢?配置一台与电脑联接的扫描仪是一个解决方案。能够让扫描仪看的卡与直接让人看的卡不同,卡上面必须增加一些扫描仪能够看得懂的图像,称为“识别码”。

最简单的识别码是带状的,即一维条形码。宽窄不同的黑色条,以不同的间隔排列成直线带状,它们的排列方式符合国家规定的或者行业规定的“编码规则”,这样的一条明暗间隔的黑带就可以包含必要的信息。识别人使用扫描仪“扫一扫”,卡中的所有信息在眨眼间就存入了电脑中,省去了记录的时间,可以与电脑中有关资料核对,还可以实现远距离联网实时核对。含有一维条形码的卡的例子有:一些图书馆的借书证、航空登机牌,等等。

在信息量越来越大的时代,人们往往希望卡中的信息量更大一些,于是近年发明了“二维码”,二维码是一维码的拓展,粗略看上去是一个“方块”,细看就可以发现它是很多条一维码的叠加。二维码包含的信息量是一维码的几十倍。

让扫描仪看卡的优点是简单、节省投资,卡的制作增加的工艺是编码和印刷,卡的读取就是扫描,现在可以做到一台几百元的智能手机加一个应用程序就是一台联接了电脑的扫描仪。

让扫描仪看的卡应用范围是相当广的,如果我们将“卡”的概念延伸,将持卡人的“直接持卡”概念延伸到由某物品的“间接持卡”概念,那么我们在超市中的选购物品的条形码、商品广告中的二维码都成为让扫描仪看的卡了,极大地改变了人们生活,提高了整个社会的效率。

然而让扫描仪看的卡也存在某些缺点:缺乏私密性;需要让扫描仪直接“看”到,限制了应用范围;无法输入密码证明持卡人的合法地位。

4. 让电磁设备读的卡

扫描仪是一种光电设备,信息传输依靠的是光,卡上的信息以图像形式出现,只能由卡向扫描仪单向传送。让电磁设备读卡,信息传输依靠的是电磁场,卡上的信息以电或者磁形式出现,既可以由卡向电磁设备传送,也可以实现由电磁设备秘史卡传送。让电磁设备读的卡要比让扫描仪读的卡复杂得多了,不是印刷工艺就能完成的了。

让电磁设备读的卡分为两种:磁条卡和IC卡。

磁条卡是在卡的某一面上涂上一条含有磁性微粒子的黑带,黑带上含有类似一维码的磁性信息,读卡时需要一台与电脑联接的读卡器,将卡按一定方向在读卡器上刷一下,卡中的磁性信息就被读进电脑中。

目前银行广泛使用的卡大都是磁条卡,持卡人在柜台出示银行卡或者在柜员机上刷卡,输入密码后,即可证明持卡人是某个银行帐户的合法主人,可以由银行前台人员为之提供服务,也可以由柜员机提供自动服务。日常操作时,磁条卡形式的银行卡上的信息一般是不会被修改的,因为连接读卡器的电脑时时刻刻都与网络连接,个人的全部数据都存放在中心银行的服务器上,所做的一切操作都实时地在服务器上作了修改。

IC卡是在卡的夹层中放置一块微小的芯片,即集成电路,芯片的存储量很大,可以含有持卡人的大量信息,还可以放置一段简单的电脑程序,这样IC卡不仅仅是一个“存储器”,而且是一个“运算控制器”,具有了某些“智能”。

例如,某些城市的煤气表、电表中装有智能IC卡,能够自动记录用气量和用电量,甚至可以按时段计算费用。公交车使用的IC 卡不仅能读出IC 卡中是否有“钱”,还可以在每次扣完款后在卡中写进“余额”。这些都是其他形式的卡不具有的功能。

让电磁设备读的磁条卡和IC卡功能强大了很多,但是还是有一个缺点,就是卡必须与读卡器靠得很近,有没有办法让卡自己把信息“报告”出来呢?

   5. 自己说话的卡

说起来容易做起来难,希望卡自己把信息报告出来,这张卡就得像一个“无线收发报机”,还得自己拥有“能源”,难道要把一个“收发报机”和一块“电池”装进卡里不成?

科学家真把这样的卡做出来了,而且迅速应用于日常生活中,这样的卡称为“非接触IC卡”。我们上公交车用的卡、二代身份证中内置的卡都是非接触IC卡,使用时都不需要卡与读卡器直接接触。

这张小小的卡里有集成电路组成的无线收发器,这可能还好理解,现代科技可以把复杂的电路做得很小,人们是领教了的。但是如何把电池装进卡里呢?事实上,非接触IC卡里面根本没有“固定”电池,它里面只有一根既是天线又是电磁线圈的弯曲盘在卡里的细细的导线,靠着附近座机发出的无线电波(即射频)使它获得了能量,同时完成了它的收、发信息动作。真是太神奇了,有点像科幻片里的情节:超人“凭空”获取了能量。

6. 证明持卡人合法性的卡

卡有时是会丢失的,怎样证明持卡人的合法性呢?

最原始的办法是在卡上印上照片,用照片与持卡人的脸谱直接比对,但是很多情况下相似的脸谱还是难以区分的。

目前最常用的方法是设置“密码”,但是密码有可能被“盗取”。

有一种依靠硬件加密的方法,即由第三方机构给持卡人发一个唯一的“U盘”,例如,在网上银行使用银行卡,必须在电脑中插上这个“U盘”,才可以完成支付工作。还可以使用“附属硬件”方式核实持卡人的合法性,例如,在系统中事先将卡号与某手机号关联,当持卡人行使某种权利时(例如转帐付款),系统将会发送一条含有“动态密码”的短信到该手机,只有输入这个密码,才能有效地使用卡。更进一步,还有使用“人体硬件”如“指纹”“眼纹”,作为持卡人合法性的保护方法。

采取这么复杂的措施是基于一个假设:有人没有诚信,因此需要核实诚信。卡本身是在缺失信用的情况下使用的一个“信用证明”,然而为了证明这个“信用证明”的真实性,还得再创造出很多高科技的手段。没有办法,魔高一尺道高一丈吧。

7. IC卡的未来展望

IC卡的作用越来越大,今后它会发展成什么样的呢。

IC卡一定会越做越小,小到可以植入人的皮肤内,把手一伸就完成了刷卡。

各种IC卡的功能会综合起来,人们无须带那么多的卡,将各种卡的功能链接到一张卡上,将给人们带来更多的便利。

IC卡将会更多地与移动通讯结合在一起。现在IC卡与移动通讯的结合,主要是为了移动通讯自身的需要,电话卡用来证明电话号码使用者的合法性。今后可以更多地使电话卡真正成为移动IC卡,可以凭手机上公交,可以用手机交电费,可以存入货币使用指标在更多的场合替代小额现金支付。有一家工程机械企业,销售装载机到非洲高原,在国内每时每刻都可以了解机械的使用状态,依靠的是智能IC卡加上无线互联网的强大功能。今后对老年人的照顾可能用上智能IC卡作为辅助手段。

网络的发展有可能使得IC卡根本无须“有形”,大多数情况下无须拿出卡来刷,在网络上凭密码操作就可以了。我们现在购置一张“电话充值卡”使用时根本不用刷卡,持卡人购置的实际上不是卡,而是一个密码。今后移动通讯、互联网和电脑进一步紧密结合,大部分情况下卡将会隐身,人们更多地利用网络“云”获得“权利”,而无须出示有形的卡。

IC卡将会替代条形码更多地应用于“物联网”,物件上面的IC卡将会自动报告自己的状态,同时接受“信息指令”采取符合人们要求的行动。那时,人们可以在外地视察家里的安全,可以在回家的路上用手机指挥家里的空调开机,指挥自动厨机开始煮饭和烹调。

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