高二（8）班 邓夏云  施洪 邱雅莹

指导教师  黄丹兴

[ 研究目的 ]

    了解智能卡的出现、发展现状，加深我们对现代城市科技建设的认识和了解， 

并在此基础上对智能卡的发展作出大胆的设想。

[ 研究过程 ]

1、选题并确定研究方向

2、通过上网、图书馆等各种途径查找收集有关资料

3、在校内进行问卷调查

4、整理资料并撰写论文

[ 研究成果 ]

从移动电话中的SIM卡，到遍布街头的 IC电话亭；从学校食堂的售饭系统，到日常购物的支付；从家庭水、电、煤气的缴费，到税务部门税费结算，今天，智能卡在人们的生活中已经越来越普遍和重要。在税务、保险、、人事、交通、医疗、旅游、生物等等领域都可以看到其小小的身影。人们甚至无法预见，在未来，有什么领域可以将智能卡排除在外。

国内的许多大城市正在走城市一卡通的道路，许多地区已小有成效。但韶关地区的智能卡只处在普及阶段，人们对智能卡的了解不多，应用更不多。在收集资料的过程中，我们深刻地感受到，智能卡已不仅仅是走进了我们的生活，它在向生活的每一个角落渗透、扩散，让我们无法不深入地了解它，无法不重视它的发展，无法不为它的未来设想。

一、初步了解智能卡

（一）定义智能卡

智能卡的名称来源于英文名词“Smartcard”，又称集成电路卡，即IC卡(Integrated Circuitcard)。“IC卡”和“磁卡”一样，都是从技术角度起的名字，不能将其和“信用卡”、“电话卡”等从应用角度命名的卡相混淆。关于智能卡的定义，目前尚无统一、全面的定义，以下内容综述了常见于各种资料上的智能卡定义。

1、和信用卡一样，但卡上含有一个符合国际标准化组织（ISO）有关标准的集成电路芯片（IC）。

2、由一个或多个集成电路芯片组成，并封装成便于人们携带的卡片；具有暂时或永久性的数据存储能力，其内容可供外部读取或供内部处理、判断；具有逻辑和数算处理能力，用于识别和响应外部提供的信息和芯片本身的处理需求。

3、IC卡就是集成电路卡。它是一种随着半导体技术的发展和社会对信息安全性等要求的日益提高而应运而生的，具有微处理器及大容量存储器等的集成电路芯片且嵌装于塑料等基片上制成的卡片。它的外形与普通磁卡做成的信用卡十分相似，只是略厚一些。

* 调查时，我们发现在人们心目中智能卡的定义已延伸到各种可以储存信息的卡类，据此，我们在本论文中默认智能卡包括磁卡、条码卡、接触式IC卡、感应式IC卡、感应式ID卡，并以此为研究对象。

（二）智能卡的分类和对比：

1、智能卡分类及其应用

非接触式IC卡与传统的接触式IC卡相比，它在继承了接触式IC卡的优点的同时，如大容量、高安全性等，又克服了接触式所无法避免的缺点，如读写故障率高，由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电以及插卡这不便的读写过程等。非接触式IC卡完全密封的形式及无接触的工作方式，使之不受外界不良因素的影响，从而使用寿命完全接近IC芯片的自然寿命，因而卡本身的使用频率和期限以及操作的便利性都大大的高于接触式IC卡。非接触式IC卡不仅代表着卡技术发展多年的结晶，也是象征着卡的应用又提高到一个新阶段的里程碑。

非接触式IC卡目前主要应用在公路自动收费系统及公共电汽车自动售票系统中。

二、应用中的智能卡

（一）我国的金卡工程

总于93年4月亲自提出了全民使用信用卡的倡议，同年6月启动了以发展我国电子货币为目的、以电子货币应用为重点的各类卡基应用系统工程——金卡工程。在国家信息化领导小组的直接领导下，我国IC卡的生产开发和应用如雨后春笋般迅猛发展起来。目前已广泛应用于金融、电信、交通、商贸、旅游、社会保险、计划生育、企业管理、税收征管、组织机构代码、医疗保险、银行帐户管理以及公共事业收费管理（如电表卡、煤气卡、加油卡等）。

（二）智能身份证

第二代身份证今年3月底在北京、上海、深圳等几个大城市率先换发，同时，广州于今年下半年启动第二代居民身份证换发工作。

在“第二代”身份证即将走入寻常百姓家前，人们开始设想“电子身份证”的种种方便，它还被希望与病历卡、驾照、银行信用记录、社会福利卡、纳税记录、刑事记录及出入境记录等融为一体。例如，一个人不幸遇到车祸，医院只需知道其身份证的公民号码，一切与医疗有关的资料立刻会被医生掌握，如血型、对哪些药物会过敏、以往的病历及疾病的治疗结果等，方便急救工作。

这样的便利当然是建立在充分掌握公民个人信息的基础之上。于是有不少人对存储大量公民隐私信息的电子身份证产生了“安全质疑”，担心公民的隐私权会被大量地“合理侵犯”。

其实，使用“第二代”身份证的安全性从一开始就拥有法律和技术的双保险：居民身份证法规定，居民身份证由机关统一制作和发放，居民身份证登记的视读和机读项目仅包括持证人姓名、性别、民族、出生日期、常住户口所在地住址、公民身份证号码、本人相片、证件的有效期和签发机关9项内容。机关只能对公民户籍的迁移记录作补充记载，其他一切内容的增删目前都属非法。同时还明确规定，机关应当为公民的个人信息保密，“泄露因制作、发放、查验、扣押居民身份证而知悉的公民个人信息，侵害公民合法权益”将给予行政处罚或追究刑事责任。

在技术保障方面，“二代证”芯片信息的写入和读取有着严格的权限，目前我省只有省厅和深圳市可以制作新身份证。另外，机关从芯片中读取的资料与民航、银行等用证单位读取的信息从内容到数量都有区别。为了保障身份证芯片的安全，今后损毁的第二代身份证还要有专门的回收管理规范，甚至身份证读卡器也会因为宾馆、机场等使用级别的不同，而规定不同的管理标准。

可以预见，“二代证”将为市民办理各项业务带来更大的便利。

（三）导游IC卡 

导游管理规范化是解决目前旅游业中存在的许多问题的关键环节。一张小小的多功能导游ＩＣ卡取代了以往的导游证，它不但记录了每一个被认可的导游的详细资料，还有其每一次的工作表现。导游若有不检行为，都会被记录在案。导游ＩＣ卡不仅是识别非法无证的“黑导”的标志，也是对导游队伍的有效管理手段。我们了解到，广州市旅游局在今年“五一”期间发放导游ＩＣ卡３０００多张，目前已达到４０００多张。

（四）校园一卡通

我国许多大学正在建设校园一卡通项目，部分已经建成并投入了使用。据我们的了解，目前最完整的校园一卡通项目包括了以下几个内容：

1、各种收费管理（包括食堂IC卡管理系统等）

　　针对消费领域的消费行为，利用IC卡的代币职能够实现各种收费的电子化、单一化和无票化，如食堂、小商店、门市部、健身娱乐设施甚至各种教学和实验收费都可以用IC卡来进行，可以起到净化校园消费环境的效果，如清晰校园内外人员使用界限以及收费精确无误、方便快捷、清洁卫生等，给票制管理带来性的改变。

    2、机房上机/上网实时收费

　　利用IC卡的身份验证职能和电子货币职能来实现对上机或上网进行全程自动监控和实时的收费管理。具有自动登记、自动识别上机（校园网）与上INTERNET网并分别进行不同的收费管理、灵活的收费管理方式（免费收费可选、收费时间单位及费率可调、收费时间段可选等）、计时计费精确等功能特点，从而方便和简化了机房的管理。

    3、校医院就医IC卡管理

　　利用IC卡的身份验证职能和电子货币职能，以不同的等级和身份等参数来对待不同的就医者，实现医药费用自动计算、自动核对、自动入帐等。

    4、图书馆图书证卡管理

　　主要通过IC卡身份验证的职能来加强对图书流动的管理，实现借书、还书、续借及损坏赔偿等工作的计算机职能化，从而减少人为因素的过失，也极大程度地提高了图书流动管理的效率和水平。

    5、IC卡考勤

　　利用IC卡进行自动身份验证和时间记录，并对考勤结果进行综合性分析统计及给出报表结果。在所有计时性的场所放置考勤机，从而简化原始考勤的程序，减少人为因素的影响。在可能的情况下该考勤内容还可以和其它系统的信息进行交互作用，实行客观评价性作用。

    6、IC卡门禁

　　利用IC卡进行身份验证，只有符合条件的人才能进入相关的场所，达到对关键或特殊场所的人员出入的有效监控和管理，如必须是本校人员或经过校方认可的人员才可进入图书馆书库，必须是交过费用的人才能进入健身房，必须是住宿学生才能进入宿舍区等。门禁系统对于学校各种需要控制的场所的管理带来了极大的便利，不仅控制了非法人员的侵入，也对合法人员的行为时间进行了记录，提高了安全管理的层次。

    7、学生证卡

　　利用IC卡的身份验证职能实现学生证的功能从而代替传统的纸质证卡，并与其他功能实现一卡多用，减少各种票证从而加强学校的综合管理和提高管理效率。相应的也可为其他人员制定证卡管理系统（如学生监护人出入证、教工工作证等）

    8、综合查询

　　实现一般消息的查询。主要是根据IC卡来判别查询者的种类，如是学生则进入学生可以查询的信息，如是教师则进入教师可以查询的信息。

（五）美国海军用智能卡来取代现金 

美国海军正在为水兵们发智能卡, 用来在舰队上消费时使用。美国海军的目的是减少现金交易的成本以及杜绝偷盗现金的现象发生。海军士兵一般是把薪水从支票上转到“海军消费卡”上。目前正在使用的共有25，000张消费卡。美国海军希望到2008年时能够在所有的舰艇上实施该项目，一旦海军士兵不再需要现金了，舰艇上的ATM机也会被随之撤销。

（六）美国启动电子护照项目 

美国计划在今年12月开始检测封装有智能卡芯片的电子护照，并在年底之前开始为所有申请者颁发电子护照。这意味着今后每年将会发出800万张在背面加入了非接触智能卡芯片和天线的新式护照。美国是在本月出台的一份有关新式护照的芯片和天线供应商的招标文件中透露该计划的。招标的截止日期是8月12日，在12月的时候美国将会在外交人员和其他中测试发行电子护照。测试用的读卡器将安装在华盛顿附近的杜勒斯国际机场和洛杉矶国际机场。美国是世界上继澳大利亚之后第二个为带有生物识别的电子护照进行招标的国家。国际民航协会（英文缩写ICAO）去年规定应把数码照片作为电子护照标准的生物识别特征，各个国家也可以选用指纹或是虹膜作为生物识别的特征点。

    当持证人通过安检时，只要把护照靠近或者轻触读卡器，芯片上的数据就可以通过无线电信号传输到读卡器上。ICAO规定电子护照的最低技术要求为采用32K可擦写内存，而美国要求是至少有K内存。几年之后，大部分国家都会启动具有生物识别功能的电子护照项目。ICAO透露，去年全球发行护照和通关文件的总数高达1.1亿张。

三、智能卡的调查及设想

通过查找资料初步了解智能卡后，我们对智能卡的应用情况进行了调查，并针对智能卡的应用现状作出大胆的设想。

（一）智能卡的问卷调查

我们的调查对象为广东北江中学的70位在职教师，调查内容及结果如下（表内选项可多选）：

1、您现在拥有的智能卡：

 A  SIM卡  B  信用卡等银行卡   C  IC电话卡   D  IC饭卡    E  其他卡类

2、您现在拥有的智能卡数量：

A  1～5张   B  6～10张   C  10张以上

3、您在什么时候开始使用智能卡：

A  15年前   B  10年前   C  5年前  D  近两年

4、您在消费时会使用信用卡（借记卡）代替现金吗：

A 经常   B 偶尔  C 不会

* 代币职能是智能卡最早被人们接受的功能之一，但在调查数据中可以看出，老师们利用智能卡消费的频率并不高。从这里可以折射出智能卡在许多韶关人的手里并不能物尽其用，或者说这里的人们不了解且不信任智能卡。

5、如果效仿实现身份证智能化管理：

A 很欢迎     B 没必要     C  无所谓

* 大多数人支持这项国家计划项目，可见人们已经了解到智能化是社会生活的趋势，而且势不可挡。

6、希望尽早普及家居智能化吗：

A 希望     B 无所谓     C不希望

* 我们心目中的家居智能化是指利用了智能卡技术的集“家庭智能化、物业管理现代化和社区服务信息化”为一体的智能小区。

6、您觉得智能卡在哪些方面最有市场？（非选项题）

* 在这个问题上，许多老师的回答都是消费领域、城市一卡通等。最有市场的地方恰恰是最欠发展的地方，可见智能卡在韶关无论是应用的广度还是深度都是有限的。在我国的许多城市，智能卡在人们的消费生活方面的应用已经十分广泛，十分频繁了。希望智能卡能真正地走进韶关人民的生活中，希望生活因为智能卡而简单化、现代化。相信许多人都与我们有同感。

从我们问卷调查的结果可以看到，韶关人民拥有的卡种类不多，使用频率也不高。在我们的问卷调查过程中，甚至有老师自我解嘲道：“什么智能卡？我只有一张饭卡。”不可否认的是，智能卡在很早以前已进入韶关，以我校为例，十年前已开始使用IC饭卡，但至今对它的应用仍停留在食堂、小商店的收费管理方面。在调查过程中我们发现，关注智能卡并对智能卡的发展前景抱乐观态度的大部分为青年教师，学校方面也有发展“校园一卡通”的想法。

    智能卡在韶关是很有发展潜力的。韶关作为优秀旅游城市，有丰富的人文、地理环境吸引游客，人流、物流在这里集中、分散。在人流、物流、信息流管理方面，智能卡有其独到的优势，可应用于旅游、商业、公共管理等领域。把智能卡在韶关推广应用，逐步实现城市一卡通，将有助于带动一方经济，实现可持续发展。

（二）智能卡的设想

在我们搜集资料的过程中，认识到智能卡在国内许多大城市已非常普遍。对于智能卡未来的普及方向，我们想到了占中国很大部分的农村。

智能卡在城市的普及是必然趋势，在农村推广智能卡也有一定现实意义。我们认为有如下好处：一来方便人们生活，利用智能卡的代币职能、身份认证职能、资料储存功能等可渗透到电信、交通、社会保险、计划生育、税收征管、医疗保险、银行帐户管理、公共事业收费管理（如电表卡、煤气卡）等生活的方方面面，甚至还可应用于未来的农业管理、技术咨询。二来可以此为引子可带动其他行业的蓬勃发展，拉动地方经济增长，高科技的介入将缩小城乡经济、文化差别，加速城市化进程。

    但是毕竟农村条件与城市不一样，智能卡的应用前提是强大的网络系统，但在大多数农村，交通闭塞，科技落后，要在这么广泛的范围且短时间内建立起错综复杂的网络系统，不仅耗费的资金大，而且实际操作困难。有没有一个更好的办法呢？我们大着胆子想到了改进智能卡的读写机。

如果智能卡的读写机不需要与网络接通就可以实现信息传输，以上问题便会迎刃而解。我们想，如果把读写机与卫星联系起来，以卫星作为中介，构建一个三角关系，信息往返一次便可达到信息传输的目的。这样，智能卡便可轻松在农村普及了。

随着集成电路技术的发展，智能卡中所能存储的信息量不断增大，各种物理的、化学的、生物的敏感器和执行器与信息系统集成在一起，智能卡的功能将变得更多、更复杂、更先进、更融入生活。我们没理由不相信未来智能卡会在农村立足生根、开枝散叶。

事物的发展总是从简单到复杂、从低级到高级，按照这个发展规律，智能卡的发展会不会从有形转向无形呢？卡的形态可能只在博物馆出现，那时，“卡”可能只是强大网络系统中的一个软件，成为我们身体的一部分，融入我们的形体特征（如指纹、声纹、DNA等），说不定我们可以两手空空周游世界呢。

[ 研究体会]

   重新浏览这份业已完成的研究成果时，我们心中感慨万千，感动，欣赏，遗憾……

   当初为了赶上参加“科技创新大赛”，我们在匆忙中完成它的雏形。想起了我们在厚厚的几十页资料中精挑细拣出这么几页；一个下午跑遍全校的办公室采访老师；在自习课时三个一起窝在角落头整理数据……

    创新大赛没有名次，让我们一度灰心丧气，曾经想过放弃，再另选课题。庆幸的是，我们最终选择坚持——整个暑假，我们都在网上保持联系，每天一点点的对它进行修改。

    可能修改，修改，再修改，它仍旧充满了不成熟与肤浅，但我们毕竟可以手牵着手，骄傲地说：“这属于我们。”

  [ 参考文献 ]

《永续的技术进步》徐昕    

《职能卡技术》王爱英主编   清华大学出版

网站

智能卡资讯网

http://www.iccard.com.cn

http://www.sc.info.gov.hk/gb/

http://www.search2.info.gov.hk/

http://www.southen.com

http://www.zeyu.com

http://www.zsu.edu.cn

指导教师评析

在银行、医院、食堂……，我们常要用到智能卡，可以说智能卡在我们生活中已得到广泛的应用，但很少人知道，这小小的一张卡包含了多少科技知识？它对我们的生活带来了哪些便利？它的发展前景又会怎样？邓夏云等同学从我们看似熟悉的智能卡入手，查找有关的资料，研究智能卡的原理、发展状况，并针对韶关的实际情况，提出韶关在利用智能卡方面的建议和设想，具有一定的实际意义。

在研究过程中，小组成员以极大的学习热情，积极上网查阅资料，到有关部门了解情况，编制调查表，在老师、同学中进行问卷调查，听取多方建议，反复修改文章。通过学习，体会到如何利用学习资源，如何统计数据，当知道作品落选时，如何面对失败……她们的收获已不仅仅是知识。下载本文