“一卡通”在数字社区中的应用

　　人类已迈入了二十一世纪，我们赖以生存的整个社会正面临着新经济时代所带来的种种变革。自1998年美国副总统戈尔提出“数字地球”概念以来，“数字”概念已渗透到各个方面，“数字城市”、“数字社区”、“数字家庭”等也随之发展起来。尤其近几年房地产业的快速发展及人们对住宅的要求不断提高，使“数字社区”的建设提到了议事日程，一些城市已经制定了“数字社区”规划，有些城市还建造了“数字社区”实验工程。那么，什么是“数字社区”？目前还是仁者见仁，智者见智。我们认为，“数字社区” 就是通过4C（计算机、通信和网络、自动控制、IC卡）技术将管理、服务的提供者与每个住户相联结的社区，数字化社区概念的实现，将使人们生活、居住的社区变得智能化，变得更充实、更丰富多彩。数字社区是联通数字家庭和数字城市的关键节点，是建设"数字中国"的整体工程中不可缺少的环节。

　　国家在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》中，将建设智能化小康示范住宅列入国家基础建设投资的重要发展方向，并在1997年初开始制定了《小康住宅电气设计(标准)导则》(讨论稿)，在“导则”中规定了小康住宅小区电气设计在总体上应满足以下要求：高度的安全性、舒适的生活环境、便利的通讯方式、综合的信息服务、家庭电器智能化等。

　　根据上述功能要求，数字社区应包括：社区机电设备自动化系统、消防报警(含煤气/天然气泄漏报警)系统、保安监控系统，可视对讲系统、停车场管理系统、三表远程计费系统、社区消费结算系统、信息网络服务系统、社区物业管理系统等等。其中的部分系统是社区实现智能化的硬件设备和保障，但从实际的使用和对用户的便利来讲，其核心应该是数字社区的“一卡通”。即用户通过一张IC卡便可完成通常的资金结算和某些控制操作等。社区“一卡通”的实施将给用户带来极大的方便，也将为社区的租售增加极具吸引力的“热卖点”。

　　可以预见，数字社区是IC卡应用的一个重要领域，也是拉动IC卡经济发展的新的增长点。

　　二、应用背景

　　深圳蛇口海月花园一期工程于2001年竣工，为使社区管理科学化、规范化、智能化，为业主提供更加周到细致的服务，深圳招商地产公司提出在社区新增IC卡项目，要求系统具有以下功能：

　　采用Philips Mifare 1 IC卡；

　　IC卡既要有银行功能，也能实现社区功能；

　　具有IC卡门禁系统；

　　具有IC卡停车场收费系统；

　　具有IC卡会所消费系统；

　　具有社区巴士消费功能；

　　具有会员积分管理功能；

　　具有保安巡更管理；

　　各种产品具有网络功能；

　　所有数据应通过网络交互；

　　系统应具有扩展性，为以后几个社区之间的互联互通做准备。

　　从上述需求看，这是一个典型的数字社区一卡通建设。

　　所谓“一卡通”，就是如何从整体来构建IC卡的应用平台，从而将各个独立的应用系统纳入统一管理。一卡通技术涉及到各个方面，如网络技术、通信技术、数据库技术、自动控制技术等等，但其核心还是IC卡技术和读写机具，可以说IC卡和读写机具是一卡通技术的支撑点。

　　我公司按照建设部数字社区建设的规范要求，在与深圳招商地产公司充分论证的基础上，利用多年积累的IC卡技术，以数字社区“一卡通”为切入点，联合工商银行，完成了海月花园数字社区“一卡通”建设，经过3个多月的试运行，与今年9月正式发卡，取得了显著效果，受到各方面好评。

　　三、系统结构

　　1、系统示意图

　　2、系统结构图

　　四、系统功能

　　功能结构图

系统软件界面图

　　（二）功能简介

　　1、发卡管理系统

　　IC卡的发行由发卡机和IC卡发行管理软件来实现，操作一般在控制中心电脑上完成。发卡管理系统用于实现IC卡个人信息、消费权限等管理。其中包括人员信息录入、挂失及黑名单管理、续卡和补卡、IC卡数据查询等功能。

　　IC卡没有发行前是空卡，不能使用，必须经过系统发卡才能使用。发行后的IC卡便可根据权限用于开门、考勤、消费、进出停车场、图书借阅等操作。一张卡便实现了多种功能，即“一卡通”。

　　海月花园数字社区IC卡分为管理卡和社区卡。管理卡提供给各类IC卡终端操作员使用，社区卡提供给业主使用。

　　社区卡有主卡和付卡之分，每户有一张主卡和多个付卡。主卡由银行发行，再到社区管理中心初始化，这样主卡既可在社区内使用，如门禁、停车场、会所消费等等，也可以在社区外使用，即保留银行卡的功能，真正实现了一卡多用的功能；付卡由社区发行，主要提供给业主的亲属，发行付卡时系统会确认与业主的关系，并将该卡与主卡建立内部联系，付卡的所有消费金额都自动登记到主卡的银行帐号上，使资金管理非常简洁到位。

　　由于社区IC卡与银行帐号有联系，这就要求对IC卡的管理有非常严格的措施，包括行政管理和技术管理。行政管理要求所有的主卡都必须与银行签订开户协议，卡片损坏或丢失必须在规定的时间内办理。技术管理是从卡片的发行到卡片在各个消费终端使用，建立闭环式的运行环境，卡片上的信息必须进行加密保护，卡片与终端机之间必须进行可靠的认证，对丢失和假冒卡片采用黑名单机制，即时下载到各个终端机，防止非法使用。

　　2、社区消费系统

　　用于社区内商务中心、娱乐中心、餐厅、停车场等收费场所，实现IC卡持有者及外来的非持卡用户的收费，减少不必要的现金流动。

　　社区消费系统由IC卡消费/收费终端(POS)、管理主机、IC卡读写器、通信网络和管理软件组成。移动POS机（巴士、活动积分等）采用脱机方式，通过数据采集器实现POS机与主机的数据上传和下载，固定POS机（会所消费等）采用连网方式，由管理主机实时汇总各消费点的消费数据并通过网络下传POS中的消费数据。

　　社区消费系统示意图如下：

　　3、IC卡门禁系统

　　IC卡门禁采用了先进的计算机技术、智能卡技术、精密机械制造技术等，并采用IC卡作为房门开启的钥匙，提高了房门的安全性和可靠性，是未来门锁控制的发展方向。与普通门锁相比，IC卡门禁系统具有安全性高、一卡多锁、一锁多卡、一卡多用、存储刷卡记录、非法卡操作报警、遗失补发等特点。　　IC卡门禁系统采用联网工作方式。联网方式可实时监控每个单元门的状态，下发IC卡卡号、提取刷卡记录等功能。

　　门禁系统示意图如下：　

　　4、IC卡家庭管理系统

　　家庭物业管理系统主要是为小区居民提供以IC卡为依托，针对家庭日常消费和保安的管理系统。家庭IC卡物业管理系统的设计以安全为核心，简便易用为目标，为小区的居民提供安全、周到的服务。家庭IC卡物业管理系统包括IC卡取电、IC卡取水、IC卡取煤气、IC卡支付有线电视费、可视门铃和闭路电视监控等功能。

　　建立小区家庭IC卡物业管理系统，首先要在小区设立一个收费中心。该中心负责向小区居民发放储值IC卡，用户可根据自己的需求购买一定量的储值卡。当此储值卡中还有余额时，用户就可以使用电、水、煤气和有线电视。否则就不允许使用，必须到收费中心对其IC卡重新充值，才能使用。采用这种方式可带来以下优点：

　　(1)IC卡取电、IC卡取水、IC卡取煤气、IC卡支付有线电视费用。

　　(2)用户可一次多购买一些电费、水费、煤气费和有线电视费，避免了以前的每月单独结算，可节约大量的时间。

　　(3)水、电、煤气和有线电视收费管理人员不必亲自到居民家中进行收费，既减轻了收费管理人员的负担，又可以避免出现有坏人假扮收费人员进行违法犯罪活动的可能，使居民感到更加安全。

　　(4)可提高小区收费管理的工作效率和自动化程度。

　　小区居民家中安装IC卡控制的数字式电表、数字式水表、数字式煤气表和IC卡控制有线电视加扰器。这些表或加扰器都有一个IC卡读写控制器。当在该控制器的读写头中插入从小区收费中心购买的IC储值卡，如卡中的储值为零，则不能使用电、水、煤气和接收有线电视，用户需到小区收费中心重新充值后，才能使用电、水、煤气和接收有线电视。

　　IC卡控制的电表、水表和煤气表实际上是利用IC卡控制器中的微处理器读取IC卡中的剩余金额，剩余金额为零，电表则控制继电器或水表和煤气表控制阀门，使用户不能使用水、电和煤气。IC卡控制的有线电视加扰器也是同样的道理，如读取IC卡中的剩余金额为零，则对电视信号加扰，用户就不能正常收看电视节目。

5．巡更子系统

　　巡逻时，传统签名簿的签到形式容易出现冒签或补签的问题。在查核签到时比较费时费力，对于失盗、失职分析难度较大。随着非接触式IC卡的出现，便自然地产生了感应巡更系统。这一系统的推出对社会的安定起到了极其重要的作用。感应式巡更分为在线式巡更和离散式巡更两种。在线式巡更系统：

　　每个巡更点放置一个读卡机，通过电缆直接连至控制管理中心电脑（原理上和门禁相同）。每个巡更点均设有时钟，储存巡更记录达3200条以上。巡更时只要巡更员将巡更牌（感应式IC卡）靠近巡更点读卡机便自动记录巡更员编号、时间、地点等信息。控制管理中心随时可以了解巡更员的巡更情况。

该子系统由巡更牌（IC卡）、巡更点（读卡机）、网络扩展器、电脑系统组成。系统框图如下：

　　6．停车场管理子系统

系统框图

② 系统示意图

　　系统功能特点：

　　支持租用式停车，储值卡停车和临时停车自动控制、计费和显示

　　采用车牌自动识别技术，增强防盗功能

　　栏杆机起落速度快，免砸车、免尾随。车辆出入反应时间（从来车到道闸升至最高）不大于5秒。其中视觉识别2.5秒。IC卡识别小于0.2秒。综合识别1秒。路闸动作1秒。

　　可以手动、自动、遥控三种方式控制道闸

　　光电隔离传输，抗干扰能力强

　　采用优选设备及器件，可靠性高。豪华、美观、噪音低、平衡好、节能

　　语音及屏幕指挥调度，满位显示

　　车场空位信息显示

　　鉴别并拒绝接受非法IC卡

　　随机现金核对

　　误操作报表统计

　　随机各种报表统计

　　对于多出口多入口的停车场实行网络管理

　　开放式系统结构，容易升级和系统增容

　　7、资金结算

　　社区“一卡通”的一个显著特点，就是最大限度的减少了现金的流量和管理成本。对每个持卡消费者的消费情况，系统都自动记录在数据库里。每隔一定时间，产生资金结算数据，并上传银行，银行处理后将结果返回，系统根据处理结果再进行处理，对不符合消费规定的持卡消费者，系统自动将该卡作为黑名单处理，使该卡没有消费权限。

　　与银行资金结算有多种方式，我们采用了批量代扣费清算方式。

　　批量代扣费清算方式是由物业公司将联名卡通过IC芯片消费的数据传给银行，银行通过批量代收付费方式批量从客户联名卡的磁条帐户中扣收。

　　采用该方式的优点：

　　1、清算方式简单、便于操作，银行批量代收付费清算是一项比较成熟的资金结算方式，安全、可靠。

　　2、有利于节约成本费用，无须安装其他系统网络传送清算数据，节省费用开支。

　　3、有利于联名卡的推广和宣传，两卡（磁条卡、IC卡）合一帐户使用，客户无须对IC芯片预先充值即可使用，真正实现“一卡通”。

　　五、结束语

　　在数字社区实施“一卡通”工程，提高了办事效率，减少了人力资源的浪费，避免了诸多人为因素的干预，加强了对人、财、物的有序及有效监控管理，提高了资源的共享利用率，使数字社区走向科学化、智能化管理的良好途径。我们相信， “一卡通”在数字社区一定会有美好的前景。