智能小区中的“一卡通”设计

住总安装公司　宋立新

摘　要　智能小区是二十一世纪房地产发展的一个重要方向，小区实现智能化的一个重要内容即是以IC卡技术为核心，以计算机和通信技术为手段，将小区内的各项服务设施连接成为一个有机整体，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。本文探讨了智能小区“一卡通”的设计构想，并对其可行性作简要分析。
关键词　智能小区　IC卡

1　前言

智能建筑的兴起，生动地反映了社会对舒适环境、便利通讯、安全保障和信息服务的需求。而今智能建筑已不再限于智能化办公楼，同时向住宅扩展而成为智能化住宅。“智能广场”、“智能小区”等新概念，标志着住宅小区的智能化，是适应了这个技术发展的潮流而产生的一个新课题。可以预见，智能小区的建设将是二十一世纪房地产发展的一个重要方向。

智能化小区是信息社会的产物，所谓智能化小区是指，将各种与信息相关的通讯设备和住宅设备，通过家庭内网络(家庭总线)和小区系统网络连接起来，并保持这些设备与住宅、小区的协调，从而构筑成舒适、安全、便利的信息化居住空间，以实现在信息社会中富有创造性、开放性的生活。

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，小区智能化系统应包括：小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、小区消费结算系统、信息网络服务系统、小区物业管理系统等等。其中的部分系统是小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，其核心应该是智能小区的“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。小区“一卡通”的实施将给用户带来极大的方便，也将为小区的租售增加极具吸引力的“热卖点”。

九十年代以来，随着计算机、通信技术和IC卡技术等高新技术的发展和应用，特别是我国“三金”工程的全面实施，小区各项设计也开始采用这些先进技术，“智能化”小区在有些地方如我国上海、广州、深圳等地已悄然兴起，深圳梅林小区、上海邮电二村、长沙地税区智能住宅楼或小区等都已投建或交付使用。小区智能化使小区居民的生活质量得到很大的提高，小区居民的生活更加方便。

所谓智能小区“一卡通”就是以IC卡技术为核心，以计算机和通信技术为手段，将小区内的各项设施连接成为一个有机的整体，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，如用IC卡开启房门，用IC卡支付电费、水费、煤气费、物业管理费、停车费、电话费、网络信息服务费等，用IC卡购物、停车，甚至通过Internet来进行网上购物等等，而不必象以往携带多把钥匙开门，去各个对应部门交费等繁杂的操作。

智能小区“一卡通”系统由IC卡物业管理和IC卡家庭管理二部分构成。其中小区的IC卡物业管理，即通过IC卡完成对门禁系统管理、IC卡发卡系统管理、餐饮娱乐管理、物业消费资金结算、信息服务管理、停车场管理、保安监控等；IC卡家庭管理包括IC卡支付电费、水费、有线电视费、煤气费及住户IC卡门禁等。

小区物业管理的核心是IC卡。IC卡(Intergrated Circuit Card)又称集成电路卡。其保存介质是低功耗的CMOS大规模集成电路，通过读写存储在芯片中的数据来达到信息交换的目的。卡内的信息加密后不可复制，其性能指标要求符合ISO7815和ISO7816标准。与传统的磁卡相比较，IC卡具有以下优点：
　　●使用寿命长。IC卡的使用寿命是磁卡的10倍
　　●存储量大
　　●抗干扰能力。IC卡不受电磁的干扰，性能可靠
　　●设备故障率较低
　　●系统容易维护
　　●不易复制，安全性能较高

由于IC卡具有以上这些优点，因此将逐步取代磁卡，得到越来越多人们的青睐。小区物业管理系统将以IC卡作为支付费用身份识别的手段，用户可利用此独一无二的IC卡来进行付帐、开启房门等功能。当IC卡不慎丢失，用户可及时报失，并可重新发放新的IC卡，避免造成经济损失，大大提高了用户的安全感。

下面分别描述各子系统的功能和设计要求。

2.1　IC卡物业管理系统
IC卡物业管理系统的设计要遵循以下原则：

• 可靠性：采用可靠的计算机、计算机网络通信、设备执行机构和发卡设备，同时配备成熟的系统软件，保障系统的可靠运行；

• 安全性：软硬件设计采用分布式结构，可以使整个系统的安全性分配到各个子系统中。当某一局部出现故障时，不会影响整个系统的运行。为了提高安全性，应该对IC卡上的数据进行加密；

• 实用性：功能完善、操作简单、易学易懂、具有友好的操作界面；

• 可维护性：硬件设备连接完全采用标准化接口，便于系统的维护；

• 先进性：采用先进的软硬件技术和当前最新研究成果，保证在若干年后不被淘汰；

• 开放性：坚持开放性，无论是网络操作系统、网络协议，还是传输介质、通信方式，都必须符合国际标准。

• 扩充性：按照国家标准，统一规划，并使系统在使用过程中不断增加新的功能。

　　小区IC卡物业管理系统的设计目标是：
　　●客户的居住、餐饮、购物、娱乐、会议、办公、收费服务等各项活动更加方便和安全，实现用户小区“一卡通”；
　　●小区管理应方便、严格、规范。小区内使用一卡通，减少现金交易，整个系统可根据需要对各部门进行监控管理和决策，各局部系统和终端可自动将收集到的信息整理归纳，以供系统查询、汇总、统计、管理和决策。
　　小区IC卡物业管理系统综合应用了计算机技术、网络通信技术、监控技术、IC卡以及小区管理技术等。小区IC卡物业管理系统将根据现代建筑物的建筑标准和建筑规范进行综合布线，将计算机技术、通信技术、信息技术与建筑技术有机结合起来，对设备进行实时监控，了解现场设备状况，进行综合管理，并对监控信息进行记录供以后查询所用。

　　各子功能系统的功能如下：

　　2.1.1　发卡管理系统

　　发卡管理系统用于实现IC卡消费及资金管理，IC卡发放和相关管理功能。
　　其中IC卡管理包括人员信息录入、挂失及黑名单管理、续卡和补卡、IC卡数据查询等功能；IC卡消费资金管理包括消费IC卡初始化、消费卡发放、消费卡权限设置和报表生成、打印等功能，查询统计功能包括人员信息查询、IC卡信息查询和退卡信息查询等功能；系统维护功能包括数据入库、数据库更新、报表打印和数据恢复等功能。

　　2.1.2　小区消费系统

　　用于小区内商务中心、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。
　　小区消费系统由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。本系统工作于连网方式，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。
　　小区消费系统的功能如下：
　　代码和参数管理功能包括部门代码设置、终端机设置、消费类别设置和折扣分类设置等；人员及IC卡管理功能包括人员录入和发卡、补卡续卡、挂失、退卡和现金存取等功能，消费管理功能包括消费录入、消费纠错等功能；查询功能包括消费信息查询、分类消费查询、存取款查询等功能；统计功能包括销售额统计功能、现金收费信息统计、终端汇总和报表打印等功能。

　　2.1.3　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房间的状态，下发IC卡卡号、提取刷卡记录等功能。

　　联网方式的门禁系统由监控计算机、发卡机、通信机、门禁机、电(磁)锁、打印机、调制解调器(可选)和布线系统组成。其中打印机通过并口连接到监控计算机，完成报表打印任务；发卡机通过串行口与计算机相连，可实现合法IC卡的发放任务；监控计算机与通信的连接有两种方式，一种方式是通过RS－232串行口与通信机直接相连，另一种是通过MODEM和电话线实现远程通信，从而可以使监控计算机能够监控远程的门禁机。

　　通信机与各门禁机之间是通过RS－485总线来实现的。RS－485是一种新型的总线，具有较远的通信距离，可达到1200m，从而使一幢大楼甚至相连的几幢大楼中的门禁机联网使用成为可能，每个通信机可通过RS－485总线连接多达256个门禁机，一般可满足大中型小区的要求。

　　以上介绍了小区IC卡物业管理系统的各项功能，采用此物业管理系统的小区将大大提高小区管理的自动化水平，给用户带来更多的方便，提高小区的档次，同时增强小区的竞争力，使其在竞争日益激烈的市场上处于不败之地。

　　2.2　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。

3　小区“一卡通”应用可行性分析

小区IC卡物业管理系统综合应用了计算机技术、网络通信技术、数据库技术、自动控制技术和IC卡技术，其核心是IC卡技术。近几年来，IC卡在我国的应用有了很大的提高，与IC卡有关的技术设备已经很成熟，技术上是可行的。关键是如何满足用户的需求，设计出安全、可靠的“一卡通”，住户拥有一张IC卡既可作为开启房门的钥匙，也可作为消费娱乐的支付卡。另外，小区IC卡物业管理系统中的一项关键的产品IC卡门禁系统目前已有一些公司成功地开发出来，可以通过系统集成的方式将这些公司的产品引入物业管理系统中，并与系统的其它部分有机结合起来，加快系统的研制进度。因此从技术角度来说，小区IC卡物业管理系统是完全可行的。

对于家庭物业管理系统，其采用的基本技术与小区物业管理系统类似，也是以IC卡技术为核心。用IC卡取电、取水、取煤气和支付有线电视费用的技术难点在于IC卡控制的电表、水表、煤气表和电视加扰器。可喜的是这些产品都可以在市场上购买并加以改造就可以使用。一些公司已在这方面作了有益的工作，成功地实现了IC卡取电、取水、取煤气和支付有线电视费用。通过保证收费的合理性，建立小区收费中心，采用系统集成的方法将IC卡技术引入家庭物业管理系统，实现IC卡家庭物业管理也是完全可行的。

参考文献
　　1.国家《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》
　　2.住宅小区智能化技术论证研讨会纪要.建设部住宅产业化办公室
　　3.王劲松.《网间网技术基础与设计指南》.科学出版社
　　4.北京安特公司技术资料