（毕业论文 字数：19639 页数：32）摘 要：IC卡是在塑料基片上嵌贴上一块特殊的集成电路而制成的，它具有存储容量大、数据保密性好、抗干扰能力强、操作速度快、脱机工作能力强和应用范围广等特点。伴随计算机技术和网络技术的发展，IC卡技术日益完善，其应用范围也从金融交易和商业消费领域迅速扩展到交通、旅游、电信及医疗等方面。
将计算机技术和IC卡技术结合进行管理是一个十分活跃的发展方向。目前对于计算机房的上机管理问题，至今仍没有一个好的解决方法。特别是高校的计算机上机，仍没有一个比较成熟的管理方案。为此，本论文提出一种简便、可靠的IC卡微机上机管理系统，以改变目前机房管理的落后局面，即将IC卡技术应用于微机上机管理之中。因此，该课题不仅有很强的实用价值，而且在网络管理、数据库、数据传输方面有较大的理论意义。

关键词： IC卡,上机管理,网络,数据库

Abstract ：IC card is made by embedding a piece of special integrated circuit in the plastic base card. It has advantages of large memory, high date security, strong anti-jamming ability, rapid operation speed, strong ability to work offline and wide applying range. With the development of computer and network technology, IC and technology will attain perfection day by day. Its application has extended from fields of finance, trade and consumption to traffic, tour, telecom and medical treatment quickly.
It is a very active tendency to combine computer and IC card technology in management. There has no good solution to the management of using computer in PC tab till now, especially for colleges and universities. There for this dissertation puts forwards a simple and reliable system of microcomputer using management with IC cards as to change the behindhand complexion in PC lab managing now, namely applying IC cards technology to microcomputer using management.

Keyword: One card through, Distributed system, Distributed database, RFIC

目 录

摘 要 I
Abstract II
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 IC卡在国内外的技术及应用发展概况 1
1.3 课题的提出 3
1.4 论文各章节的安排 4
第二章 课题总体方案的设计 5
2.1 系统设计的原则 5
2.2 系统总体方案的设计 5
2.2.1 系统总体方案 5
2.2.2 IC卡应用系统的设计 9
2.2.3 中央处理软件设计 11
2.2.4 数据库选型 11
2.3 系统的安全机制 12
第三章 IC卡接口设备的设计 13
3.1 IC卡接口设备的设计 13
3.1.1 IC卡接口设备的组成和功能 13
3.1.2 IC卡接口电路的设计 14
3.2 逻辑加密卡芯片SLE4442说明 17
第四章 系统的软件设计 19
4.1 软件总体设计 19
4.2 软件详细设计 21
第五章 数据库设计 23
5.1数据库设计 23
5.2 Web数据库设计 26
第六章 结论与展望 27
参考文献 28
致 谢 29

第一章 绪 论

1.1 引言
随着科学技术的进步，人类社会步入了二十一世纪，也迎来了知识经济的时代，信息化是当今人类社会发展的最新生产力，正从整体上引导着全球经济和人类社会发展的进程。经济发达的国家现在都以信息产业，即由现代通信产业、计算机产业、集成电路产业和软件产业一以C/S表示一所构成的产业群，作为整个社会经济发展的基础。出于我国社会经济发展的客观而又迫切的需要，党中央、国务院做出了加快我国信息化进程的重大决策。而“三金工程”则是国家经济信息化的基础，“三金工程”中，特别是“金卡工程”直接面向广大群众，和人民生活息息相关，它将影响和改变人们的传统观念和消费习惯，促进市场繁荣，极大地方便人们的生活和消费，未来将是“一卡在手，走遍神州”。
金卡工程也就是电子货币工程，它是对市场、商品、货币以及传统交易方式的变革，在物质的、信息化的、商业行为的电子数据流通过程中，以卡基支付取代纸基货币，完成一次消费或商品交易。金卡工程从银行卡起步，随着其迅速发展，从磁卡向IC卡过渡，从银行卡向非银行卡扩展，IC卡成为金卡工程新的热点.非银行IC卡应用涉及商贸、交通、电信、医疗卫生、社会保险、人口管理、身份识别、安全控制、税收征管、组织机构代码以及公用事业收费等领域。所有这些都是金卡工程的有机组成部分。
院校是一种特殊的社区，学生和教职工手里都有一大堆卡片式证件，例如工作证、学生证、借阅证、就餐券、上机票和医疗证等等。如果利用IC卡来替代它们，即在校园内每人用IC卡完成书籍借阅、付费上机、就餐、购物、娱乐健身、使用电话等项目的操作，将为教师和学生在校园内的工作、学习和生活带来极大的方便。 IC卡在我国应用于金融系统以及电话、电能表等专项收费系统已不少见，但应用于校园和企事业单位的IC卡管理系统还不多见。为此，本论文提出一种简便、可靠的IC卡微机上机管理系统，利用该系统完成机时管理，从而为校园管理工作全面实现电子化、自动化积累经验，而且为推广校园卡的使用打下良好的基础。

1.2 IC卡在国内外的技术及应用发展概况


（1）IC卡技术简介
IC （Integrated Circuit）卡是在塑料基片上嵌贴上一块特殊的集成电路而制成的，它具有存储容量大、数据保密性好、抗干扰能力强、操作速度快、脱机工作能力强和应用范围广等特点。伴随计算机技术和网络技术的发展，IC卡技术日益完善，其应用范围也从金融交易和商业消费领域迅速扩展到交通、旅游、电信及医疗等方面。可以毫不夸张地说，IC卡技术将对人类社会生活的诸多方面产生深刻影响。
（2）IC卡在世界各国的应用
IC卡是法国人Roland Morono于1974年发明的，经过20余年的发展，已经成为一种成熟的高技术产品，在社会经济活动和日常生活中扮演着越来越重要的角色。
法国是推出IC卡最早的国家，也是IC卡生产厂商最多、技术水平最先进、应用最广泛的国家。在公用电话、移动通信、电子钱包、信用卡、收费电视、医疗保险、门禁识别、交通管理等应用领域均处于世界领先地位，在卡片的制造、发行、个性化、项目建议、标准和规划等各方面也积累了丰富的经验。
美国虽然在磁卡研制及应用方面居世界之首，但在IC卡的研制方面却滞后于法国，在应用方面更赶不上法国和日本.近几年，美国政府积极支持和引导IC卡的研制、应用和发展，IC卡生产厂商也越来越多了，美国IC卡市场在军用与银行业务方面远远超过其它应用领域，所以美国IC卡的安全可靠性技术很快将会处于领先地位，对法国及日本的IC卡市场形成越来越大的冲击。
日本IC卡制造厂商也不断增多。日本IC卡产业的发展也会对美国和法国构成威胁，使国际IC卡市场竞争形势更加复杂激烈。德国是世界第二大IC卡生产与应用国，IC卡制造厂商很多，绝大多数是由原磁卡生产发展起来的。
（3）IC卡在国内的应用
IC卡在国内的应用和国外有相似之处，也有自身的特点。目前的应用领域己很广泛，涉及银行、通信、识别等各个领域，就目前的应用状况而言，大致可以分成以下几类应用。
1）公用电话IC卡和移动电话SIM卡是IC卡应用最广泛的领域，很快就达到了总发卡量的80%左右。
2）银行卡和各种由银行发行的专用卡、联名卡。
3）健康医疗卡。
我国的医疗和社会保险制度和体系正在逐步建立和完善，IC卡作为一种数据载体和资金支付工具，也得到了部分使用。
4）交通领域。
包括城市公交、地铁、轮渡、出租车、高速公路、桥梁和隧道等收费应用。
5）身份识别ID卡
在国内至少有以下应用属于ID卡的范畴:居民身份证、驾驶证、行车证、工商企业代码证等。单纯利用表面印刷技术己不能满足ID卡安全防伪和数据童增多的要求，而IC卡恰好能够满足这方面的要求。
（4）我国IC卡应用技术的发展趋势
从存储器IC卡向CPU卡方向发展。随着应用要求提高，且CPU卡价格下降，在今后几年内CPU卡的应用总量将呈大幅度上升趋势。
非接触式IC卡应用将大幅增加。目前，非接触式IC卡己成为世界智能卡发展的主流。它十分适合用于地铁、公交车乘车收费等领域，在我国己开始使用。
从单一接口到双接口。这里所谓的双接口，是指符合IS07816的接触接口和符合ISO/IEC 14443的非接触接口。下一代最有前途的IC卡是接触式与非接触式的复合卡，对于需要特别灵活的多用途应用来说，它既能提供接触式应用，又有非接触式的应用功能，为客户提供最灵活的选择。
芯片安全性和功能日益提高。一方面要求IC卡本身具有高安全性，具有DES或RSA加密算法和有512位或1024位公开密钥计算能力。另一方面要加强IC卡安全管理，密钥管理尤其重要。
一卡多用是IC卡发展的大方向。为了方便人们使用，规范应用市场，提高应用水平，我国在统一规划和管理下，需要推出一卡多用或多卡通用的IC卡。

1.3 课题的提出

对于计算机房的上机管理问题，至今仍没有一个好的解决方法。特别是高校的计算机上机，仍没有一个比较成熟的管理方案。
当今机房上机管理存在的问题主要有：
（1）计时不准确，收费不方便
在机房，目前收费方式主要有两种。第一种方式，采用人工抄表记时收费。由管理人员记录学生上下机时间，根据上机时间进行收费，工作十分繁琐，而且容易出错。人工记时对于时间的计量不准确，往往为了方便而四舍五入，造成多收费或少收费。第二种方式，通过购买机票进行收费。这样虽然收费方便了，但是学生必须按照机时数整点下机，否则无法计算费用。
（2）效率不高
由各个机房负责全校非计算机专业学生的计算机基础教育和计算机专业学生的教育，以及各种人员的上机（包括成人教育和职业教育等），每天需要接纳上千次计划内和计划外学生上机。以往，用人工方式管理机房，学生上机需要排队，老师逐个收机票或记时收费，不仅工作繁琐，效率不高，而且还给学生带来很多不便。
（3）无法进行统计工作
由于社会发展的需要，对学生的计算机水平的要求也越来越高，计算机教育己成为高校教育的一个重要内容。随着计算机教育的普及，通过机房的上机学习计算机己是必不可少的教学环节，学校的机房数目、计算机数和上机人数也越来越多。采用人工计时收费，无法统计教师的工作量，学生大学期间公费上机机时、自费上机机时更是一无所知。
（4）管理混乱
由于学校对机房没有进行统一管理，各个机房上机收费方式不一。不同的机房，有的严格管理，上机凭证，公费自费分开管理:有的管理松散，关系好的不收费少收费，由管理人员说了算，造成收费标准不一。学校对机房的投资不能科学利用，学生的上机情况也没有定量的描述，不能科学地反馈给学校，管理层不知道机房的使用效率，对设备投资无法做出科学的决策。
为此，本论文提出了一种全新的IC卡微机上机管理系统，以改变目前机房管理的落后局面，即将IC卡技术应用于微机上机管理之中。

1.4 论文各章节的安排
第一章简要介绍了IC卡技术，接着谈到了IC卡在国内外的发展概况，然后介绍了目前机房上机管理的措施，分析了其中存在的问题，结合上机管理的目的和意义，探讨了应用IC卡进行微机上机管理应采取的措施，IC卡在校园中的使用前景，以及实现的方案。
第二章介绍了该课题总体方案的设计，详细叙述了系统设计的原则，总方案的设计以及系统的安全机制。
第三章是论文IC卡接口设备的设计部分，讨论IC卡接口设备的设计，还将介绍本系统所使用的逻辑加密卡芯片SLE4442，揭示IC卡接口设备对IC卡读写操作过程实现的原理。
第四章是对基于IC卡读写操作的前后台上机管理软件的说明。本章内容包括系统软件总体的功能模块化设计，系统详细设计中的程序流程图。
第五章介绍数据库的设计，内容包括系统需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计，最后介绍Web数据库的设计。
第六章为结论和展望，介绍了本论文实现的功能，阐述本课题的现实意义，以及对未来IC卡技术的展望。