基于CPU卡的多表一卡管理系統(tǒng)的研究
文章出處:http://m.overnightmodel.com 作者: 人氣: 發(fā)表時(shí)間:2012年02月19日
近年來IC卡智能儀表在水、電、煤氣等行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,有效解決了抄表難、收費(fèi)難等問題。但是IC卡智能儀表在應(yīng)用中還存在不少亟待解決的問題:(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)銷售來考慮,用戶希望能夠在一家銷售點(diǎn)用一張卡完成售電、售水、售氣3項(xiàng)數(shù)據(jù)的操作。
簽于以上考慮,設(shè)計(jì)和開發(fā)了水、電、氣多表一卡管理系統(tǒng),該系統(tǒng)以CPU卡安全技術(shù)為核心,實(shí)現(xiàn)水、電、氣表數(shù)據(jù)的智能化管理,達(dá)到多表一卡、先買后用的目的。
1 CPU卡技術(shù)
根據(jù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中RAM 是CPU工作時(shí)存放命令參數(shù)、返回結(jié)果、安全狀態(tài)及臨時(shí)工作密鑰的區(qū)域,ROM 是存放CPU程序的區(qū)域,EEPROM 是存放用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)的區(qū)域,CPU及加密邏輯能保護(hù)EEPROM 中數(shù)據(jù)的安全,使外界不能用任何手段獲取EEPROM 中的數(shù)據(jù)。CPU卡中數(shù)據(jù)具有多種文件類型、密鑰種類和動態(tài)加密方法,數(shù)據(jù)的存儲是以文件的形式保存,數(shù)據(jù)讀取受到各級認(rèn)證權(quán)限的控制,具有很高的安全性能。CPU卡使用壽命長、存儲容量大、易于實(shí)現(xiàn)一卡多用。CPU卡的文件結(jié)構(gòu)為層次結(jié)構(gòu),其基本文件支持多種記錄結(jié)構(gòu),如支持線性定長結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、計(jì)算結(jié)構(gòu)、透明結(jié)構(gòu)等。故本系統(tǒng)選用CPU 卡作為數(shù)據(jù)傳輸媒介,以CPU卡為基礎(chǔ)來開發(fā)多表一卡的軟、硬件系統(tǒng)。本文僅涉及到多表一卡的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
圖1CPU卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2 基于CPU卡的多表一卡管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用CPU卡作為管理部門和用戶聯(lián)系的紐帶,有效地保證了整個(gè)用電、水、氣過程中資金流動的安全性。另外,CPU 卡的COS文件系統(tǒng)是一種樹型層次結(jié)構(gòu),訪問子目錄下的每一個(gè)工作EF(ElementaryFile)時(shí),都需要各自的密碼和密鑰。
2.1系統(tǒng)硬件蛆成
系統(tǒng)硬件組成如圖2所示。
圖2系統(tǒng)組成
包括以下部分:
(1)計(jì)算機(jī)。是整個(gè)系統(tǒng)的核心,安裝有CPU卡發(fā)行軟件以及水、電、氣表計(jì)費(fèi)管理軟件。
(2)PKEY密鑰認(rèn)證卡。主要用來對CPU用戶卡進(jìn)行身份驗(yàn)證。
(3)IC卡讀寫器。利用Ic卡讀寫器和計(jì)費(fèi)管理軟件可以對CPU卡進(jìn)行安全認(rèn)證和數(shù)據(jù)讀寫操作。
(4)用戶卡。是計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)與用戶表進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的介質(zhì),由用戶持有。
(5)設(shè)置卡。由計(jì)費(fèi)管理部門持有。設(shè)置卡有編程卡、清零卡、抄表卡。
(6)用戶表。完成用戶水、電、氣使用情況的計(jì)量以及控制。
2.2系統(tǒng)工作流程
系統(tǒng)工作流程如圖3所示。
圖3系統(tǒng)工作流程
待發(fā)行CPU 卡是由計(jì)費(fèi)表生產(chǎn)廠家提供給計(jì)費(fèi)管理部門的,計(jì)費(fèi)管理部門在初始化發(fā)卡系統(tǒng)里設(shè)置自己的密鑰體系。根據(jù)這個(gè)密鑰體系通過初始化發(fā)卡系統(tǒng),生成本計(jì)費(fèi)管理部門所需使用的用戶卡、設(shè)置卡等。用戶卡和用戶ESAM卡是一一對應(yīng)的。用戶卡發(fā)行后在計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)里進(jìn)行建檔立戶,并且進(jìn)行第1次購水(電、氣),然后交給用戶使用。ESAM 卡發(fā)行后直接安裝到計(jì)費(fèi)表里使用。
設(shè)置卡發(fā)行后在計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)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(jì)費(fèi)管理部門持有。
2.3系統(tǒng)主要功能和特點(diǎn)
系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計(jì)及系統(tǒng)管理3大功能模塊組成。數(shù)據(jù)管理主要實(shí)現(xiàn)三表日常收費(fèi)管理業(yè)務(wù)的需求,包括日常業(yè)務(wù)、建檔立戶、換卡、寫卡、清零、修改檔案、日報(bào)、月報(bào)等子模塊。查詢統(tǒng)計(jì)主要包括綜合查詢、故障查詢及各種統(tǒng)計(jì)子模塊;系統(tǒng)管理主要包括人員、權(quán)限管理及站點(diǎn)管理等。
該系統(tǒng)功能全面,操作簡單,操作員只需鍵入用戶的購賣量,系統(tǒng)就能自動完成數(shù)據(jù)庫更新、寫卡、發(fā)票、打印等一系列工作,效率很高。用戶表中的所有信息也可通過CPU卡方便快捷地寫到數(shù)據(jù)庫中,便于管理部門掌握各用戶的使用情況。另外,本系統(tǒng)其它功能如工具卡制作、報(bào)表打印、價(jià)格修改、表參數(shù)修改以及數(shù)據(jù)庫備份及恢復(fù)等都可方便地實(shí)現(xiàn)。
該系統(tǒng)的使用可以達(dá)到以下目的:(1)用CPU卡實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi),完成“先付費(fèi)后使用”,持卡結(jié)算的理想管理模式,從根本上杜絕欠繳、遲繳、漏繳費(fèi)的現(xiàn)象,使應(yīng)收費(fèi)用及時(shí)到位;(2)能夠提供集數(shù)據(jù)、文字、圖像為一體的,直觀、友好、操作方便的人機(jī)界面;(3)具備簡單快捷的查詢功能及美觀豐富的報(bào)表功能,既可使用戶準(zhǔn)確了解水、電、氣的使用情況,也便于管理部門全面、及時(shí)了解情況,為其決策提供依據(jù);(4)可以提高管理部門的管理水平和工作效率,使其管理工作規(guī)范化、科學(xué)化,提高服務(wù)質(zhì)量和競爭力。
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