办公设备及智能卡系统.ppt

内蒙古自治区精品课程 内蒙古工业大学电力学院电工基础教学中心 内蒙古工业大学精品课程 1 电工学C 主讲 孙志诚 第12章办公设备及智能卡系统 12 2智能卡 12 4智能卡系统 12 3智能卡读写器及终端 12 1办公设备 办公自动化 OfficeAutomation 是一门新兴的综合性科学技术 是现代信息社会的产物和重要标志 12 1办公设备 12 1 1打印机 打印机是计算机重要的输出设备之一 1 针式打印机是靠打印头的出针来打印信息的 针式打印机的缺点是噪声大 故障率高 打印速度慢 打印质量稍差 并且不支持多色打印 但打印成本低 适合打印多层纸 蜡纸 特别适于打印票据 因此在银行 商店 邮政 保险等领域得到广泛应用 2 喷墨打印机是在纸通过喷头时 借助强电场的作用使从细喷嘴喷出的墨水高速喷射到纸上形成点阵字符或图像 喷墨打印机的喷墨方式有连续式和随机式两种 喷墨打印机结构简单 小巧方便 价格低 噪声小 打印色彩丰富 并且支持从普通纸到胶片 照相纸 卷纸等各种打印纸介 能适应不同层次的需要 3 激光打印机是利用激光扫描和电子照相转印技术进行印刷的 激光打印机的工作过程可分为以下几步 1 激光调制 将要打印的信息调制到激光器所产生的激光束上 2 充电 电晕放电使感光鼓表面充上电荷 3 曝光 感光鼓充电后 用调制后的激光束对其进行轴面横向扫描 被扫描光照射到区域 电荷释放掉 未经扫描光照射到区域保持原有的电荷不变 这样 由留存的电荷在感光鼓表面形成要打印的图像 称为 静电潜像 4 显影 对 静电潜像 使用带相反极性电荷的墨粉进行显影 得到可见的墨粉图像 5 转印 用电晕在打印纸背面充上与墨粉极性相反的电荷 当打印纸与感光鼓接触时 感光鼓上的墨粉图像被解吸并转移到打印纸上 6 定影 通过加热融化或常温加压等方法使图像固定于纸上 7 清除 清扫感光鼓表面的残留墨粉 利用光照清除剩余电荷 以便进入下一个循环 激光打印机结构复杂 价格高 但噪声小 打印速度快 打印效果好 扫描仪是一种捕获图像 并将之转化为计算机可以显示 编辑 存储和输出的一种数字化输入设备 结构上分为光学成像 光电转换和机械传动三部分 12 1 2扫描仪 光学成像部分俗称扫描头 是图像信息的读取部件 主要由光源 镜头 感光元件和光路组成 光电转换部分是扫描仪内部的主板 包括A D转换器 BIOS芯片 I O控制芯片和高速缓存等 它控制扫描仪机械部分的运动 对感光传来的模拟信号进行A D转换并发送给计算机 机械传动部分由步进电机 传动齿轮 传动皮带和支撑滑杆组成 电荷耦合器件的扫描仪工作过程如图所示 将欲扫描的原稿正面朝下铺在扫描仪的玻璃板上 启动扫描仪驱动程序后 机械传动部分带动光电转换部分与图稿进行相对运动完成扫描 照射到原稿上的光线经反射穿过一个很窄的缝隙 形成横向光带 再经过一组反光镜后由光学透镜聚焦照射到感光元件上 由感光元件将光信号转变为模拟信号 再由A D转换为数字信号 扫描仪每扫描一行就可得到原稿一行的图像信息 随着光源的竖向移动 计算机内部逐步形成原稿的全图 12 1 3复印机 复印机的工作原理与激光打印机相似 使用的也是电子照相转印技术 只是曝光光源的产生方式不同 复印机的基本工作原理 这一通信方式的最大特点就是利用频带很窄的电话线来传送图文信息 12 1 4传真机 传真机是传真通信的基本设备 传真通信是使用传真机 借助公用通信网或其他通信线路传送图片 文字等信息 并在接收方获得与发送方原件相同的副本的一种通信方式 传真机的基本工作过程大致可分为发送扫描 光电转换 传真信号的调制解调 记录变换和接收扫描五个环节 传真通信的基本工作原理图 1 发送扫描 将原件上的图像信息经扫描分解成像素 并将像素转换成光信号 2 光电转换 将光信号转换成对应的电信号 3 传真信号的调制调解 调制即是发送方将电信号转换为适合电话网传输的信号 解调即是接收方把被调制的信号还原 4 记录变换 是指为采用的记录方法所作的能量变换 把解调后的图像信号记录在纸上的方法有电 光 热 磁 压力等几种 不同的记录方法要求的输入能量形式不同 5 接收扫描 把随时间序列变化的像素 还原成图像信息的过程 投影机是一种用来放大显示图像的装置 12 1 5投影机 所有类型的投影机显示图像的原理基本相同 先将光线照射到图像显示元件上产生影像 然后通过镜头进行投影 12 2 1智能卡的分类 12 2接触式智能卡及其应用 智能卡 又称为 集成电路卡 即IC卡 是通过将具有存储 加密及数据处理能力的集成电路芯片封装于和磁卡尺寸一样大小的塑料基片中 智能卡具有突出的3S特点 Standard 标准化 Smart 智能化 和Security 安全性 根据内部特征的不同 智能卡可以分为不同种类 1 按物理接口形式分类 1 接触式智能卡 使用时通过有形的电极触点将卡的芯片与外部接口设备直接接触连接进行数据交换 2 非接触式智能卡 使用无线电波或电磁感应的方式使芯片与外部接口设备进行数据交换 2 按卡内芯片分类 1 存储器 Memory 智能卡 芯片内主要有数据存储电路 不包含微处理器 CPU 芯片内部电路可分为数据存储和数据加密控制两部分 2 微处理器 CPU 智能卡 芯片中带有微处理器 CPU 芯片内部电路一般包括微处理器单元 存储器单元和输入 输出单元 12 2 2接触式智能卡 接触式智能卡内部组成示意图 智能卡相当于一个数据存储区 这个区可划分为很多数据存储单元 允许任意指定使用某个单元来存储某个数据 并能进行随机读写 电极模片是芯片的各个输入输出信号引脚与外部接口设备接触的电导体 接口设备可通过电极模片段触点向芯片提供能量 使其启动并工作 接触式智能卡存储容量大 保密功能强 可实现一卡多用 但读写速度较慢 操作也不太方便 且卡的触点暴露在外 容易损坏或变脏导致接触不良 12 2 3接触式智能卡读写器 智能卡读写器 是一种能对智能卡的内部数据进行读出 擦除或写入等操作的电子设备 1 智能卡读写器的分类 根据智能卡读写器所支持的智能卡种类不同 可分为接触式智能卡读写器和非接触式智能卡读写器 根据智能卡读写器功能上的差异 可分为通用读写器和专用读写器 通用读写器 是指能够实现对卡的信息读出 写入或擦除操作 甚至实现对卡内数据的简单运算操作 但本身不限于某种固定用途的智能卡 如通用智能卡的收费机 通用智能卡的查询机等 通用读写器应用结构示意图 通用读写器一般都配有与外部设备进行信息交换的接口 要与计算机连接在一起才能对卡操作 专用读写器 是指以智能卡作为设备本身或设备使用过程中信息存储与管理的部件 可独立完成对卡的操作 并具有完整的固定用途的电子设备 如智能卡电话机 智能卡电度表等 专用读写器与智能卡的作用关系 2 接触式智能卡读写器 接触式智能卡读写器一般由智能卡座 微处理器和接口电路等几部分组成 具有智能卡的插入识别 与智能卡交换数据及与上位计算机通信等功能 智能卡座 是接收智能卡的装置 与智能卡通过触点传输电流和数据信号 微处理器 负责控制各部分电路协调工作 判别智能卡的种类 建立通信时序 与智能卡或上位计算机交换数据 并处理各种异常情况 接口电路 主要是通信线路 用以实现数据信号传输 读写器应用中最重要的问题是保证通信的安全性和系统的可靠性 也即要对智能卡中的静态数据和动态数据进行可靠的控制和管理 具体可分为内部静态安全控制和传输安全控制两方面 1 内部静态安全控制 主要功能有两个 对数据及功能的存取执行权限进行控制 对内部静态保密数据进行安全管理 2 传输安全控制 传输安全控制就是对传输数据进行安全保护 它是为了提高动态传输信息的安全性和可靠性 12 2 4接触式智能卡的典型应用 1 IC卡公用电话 IC卡公用电话是利用接触式智能卡作为识别卡完成通话和收费的公用电话 由IC卡和IC卡电话机两部分组成 IC卡内储存用户的预付资金 作为资金扣除的媒介 IC卡电话机既有智能卡读写器的功能 又有公用电话机的通信功能 用户需通话时 将IC卡插入IC卡电话机 IC卡电话机检测到IC卡后 立即验证卡的合法性并读出卡内余额 给用户开放相应的拨号权限 提示用户拨号 在通话中 IC卡电话机根据通话时间进行计费 自动在用户卡中扣除 2 手机SIM卡 手机SIM卡由通信服务商发行 里面存储着手机用户的身份标识 是服务商对用户进行通信转接和计费的重要依据 手机SIM卡直接安装在手机内部 手机一上电 就立即检测SIM卡是否存在 是否有效 只有检测到SIM卡有效后 才给用户开放使用正常通信的权限 12 3非接触式智能卡及其应用 12 3 1非接触式智能卡 非接触式智能卡将射频识别技术和智能卡技术结合起来 解决了无源 卡中无电源 和免接触这一难题 在卡靠近读写器表面时就可完成卡中的读写操作 使用方便 快捷 卡不易损坏 所以广泛用于电子钱包 公交自动售票 停车收费 考勤等场合 并在许多方面逐步取代接触式智能卡 非接触式智能卡的外形尺寸与接触式智能卡相同 但内部组成有所不同 它由集成电路芯片 感应天线和塑料基片组成 在卡上无外露部分 非接触式智能卡分为 只读卡和读写卡两种 只读卡内部没有数据存储器 一般只能用于比较简单的身份或物体识别系统 读写卡内部有数据存储器 用户可以存放数据 并能使用读写器进行读写 大多数应用的卡都采用读写卡 12 3 2非接触式智能卡读写器 非接触式智能卡读写器一般由微处理器 专用智能模块和天线等部件组成 实现非接触式智能卡的检测 识别 与智能卡及上位计算机的数据交换等功能 非接触式智能卡读写器结构 微处理器 主要功能是与上位计算机进行数据交换 决定卡上的数据处理过程 通过专用智能模块操作智能卡 专用智能模块 是实现射频识别的关键器件 负责与智能卡的无线通信 主要功能包括射频信号的产生 数据信息调制解调 安全管理和防冲突处理等 天线 其功能是实现信号转换 即将专用智能模块不断发出的电信号以无线电磁波的方式发射出去 并将从外界接收到的电磁波信号转换为电信号传送给专用模块 12 3 3非接触式智能卡的典型应用 1 动物识别 2 高速公路收费 12 3 4多界面智能卡 为了同时发挥这两种卡的优势 既支持接触式通信 又支持非接触式通信的双界面智能卡就成为最具吸引力的选择 目前双界面智能卡有三种方案 第一种是接触和非接触完全独立 仅在物理上复合在一张卡片上 第二种是接触和非接触彼此独立 但共享某些存储空间 第三种是接触和非接触运行状态相同 由一个处理器控制 严格地说 只有这种类型才是真正意义上的双界面卡 12 3 5智能卡终端 智能卡终端 就是指以智能卡为数据载体 通过操作智能卡 能够完成一定的功能 具有某种用途的电子产品 智能卡终端的形式一般有独立式和组合式两种 独立式智能卡终端就是专用智能卡读写器 设备本身既对卡操作 又完成所有功能 结构较简单 功能较单一 如公共交通中使用的公交售卡机 组合式智能卡终端就是由通用读写器 计算机以及其他部件组成 结构较复杂 功能强大 在组合式智能卡终端中 通用读写器完全在计算机控制下进行卡的操作 并直接将结果返回给计算机处理 如轨道交通或场所出入口的检票门机 12 4智能卡系统 12 4 1金融智能卡系统 金融智能卡系统结构图 在金融智能卡系统中 智能卡以电子存折和电子钱包两种形式实现脱机账户功能 中心账务系统要保存智能卡对应的电子存折 电子钱包与专用钱包的账户余额与交易明细 还要开设并管理一个非常重要的账户 主账户 中心前置机系统负责对所有交易进行转发 监控 并验证它们的合法性 中心发卡系统主要负责密钥卡的制作及保管 智能卡的制作和初始化 银行网点业务系统主要有以下几个功能 主账户交易 如存款 取款等 电子存折的圈存和圈提 电子钱包的圈存或存现 账户余额查询 智能卡管理 密码管理 结算及各种银行服务功能 商户POS系统实现卡的各种客户付费功能 如购物消费 医疗付费等 12 4 2交通智能卡系统 交通智能卡系统结构图 发卡中心 专门用于对智能卡进行初始化 售卡充值中心 负责智能卡的发售和充值 业务结算中心 对本行业的交易数据进行采集分析 将数据导入本地数据库 并上传到系统清算中心 清算中心 是整个系统的核心 主要功能有 a 乘客卡的合法性检查 b 乘客卡营运数据划拨 c 中心管理 d 综合信息查询 12 4 3小区智能卡系统 智能卡门禁系统结构图 1 门禁系统用来实现小区内的各种出入通行控制 门禁系统计算机主要有以下功能 设置操作人员权限 设置持卡人进出权限 监控各控制点门的开关状况 对异常情况报警 查询开门及报警记录 生成各种综合管理报表等 门禁控制器根据系统下发的名单 判断每个持卡人的通行权限 借助各个输入 输出设备控制门的开启与关闭 并将所以正常通行记录和异常报警信息上传到系统计算机 门禁读写器是读取智能卡中的持卡人身份标识 并将发送给门禁控制器驱动 2 电梯控制系统 电梯控制系统用来控制小区电梯使用权限 它的系统结构与工作原理与门禁系统相似 3 消费系统 智能卡消费系统结构图 消费系统计算机的主要功能有 建立并管理营业组 智能卡和终端机的各种档案资料 实现开户 充值 挂失 解挂 注销 补卡统计等智能卡的消费管理功能 设置POS机和充值机 采集交易数据 产生并下发黑名单 汇总营业数据 生成相应报表 按需要条件查询交易记录 备份 更新系统数据 设置系统管理权限 4 停车场系统 5 巡更系统 停车场系统主要用于控制停车场的入口和出口 该系统从功能和结构上类似与门禁系统和消费系统的组合 巡更系统可分为移动巡更和固定巡更两种 两者的区