کارتهای هوشــــــــمند

 بررسي كاربردهاي كارت‌هاي هوشمند

 كارت‌هاي هوشمند داراي مزايا و قابليت‌هاي بسياري هستند و اين باعث شده است تا بسيار مورد توجه قرارگيرد و كاربردهاي آن‌ها بسيار گسترش يابد. برخي از مزاياي اين كارت‌ها عبارتند از:

  • اندازه: اندازه اين قبيل كارتها كوچك است و نياز به حمل مدارك و پول را برطرف مي‌سازد.
  • امنيت: به دليل وجود سيستم‌هاي حفاظتي روي كارت نظير رمزنگاري، از داده‌هاي موجود بر روي آن به خوبي محافظت مي‌شود.
  • حجم اطلاعات قابل‌حمل:كارت‌هاي هوشمند قادرند حجم زيادتري از اطلاعات را در مقايسه با كارت‌هاي مغناطيسي درخود ذخيره كنند.

 برخي ديگر از مزاياي كارت‌هاي هوشمند غيرتماسي عبارتند از:

  • راهکار ايده آل برای Transaction سريع  مانند : Toll collection  و   Mass Transit 
  • امکان برقراری ارتباط در فواصل
  • كاربردهاي Hand-free
  • طول عمر بيشتر کارت و Reader (بدليل عدم نياز به تماس مستقيم بين كارت و كارت‌خوان)
  • امکان سرويس به بيش از يک شخص در آن واحد
  • جلوگيری از بروز مشکل در استفاده از کارت

 

امروزه در بسياري ازكشور‌ها، از كارت‌هاي هوشمند در كاربرد‌هاي مختلفي استفاده مي‌شود، اين كاربردها به طور كلي به سه دسته طبقه‌بندي مي‌شوند:

  1. كاربرد‌هاي شناسايي: از اين كارت‌ها براي شناسايي هويت افراد و صاحبان آنها استفاده مي‌شود؛ مثل كارت تردد، كارت پاركينگ.
  2. كابرد‌هاي مالي
    1. كارت‌هاي پيش‌پرداخته: اين كارت‌ها را كاربر مي‌خرد و با ارائة آن به دستگاه كارت‌خوان، به جاي پرداخت پول، هزينه موردنظر از موجودي كارت كسر مي‌شود. مانند كارت تلفن همگاني.
    2. كارت‌هاي بانكي: اين كارت‌ها را بانك‌ها به مشتريان خود عرضه مي‌كنند كه معرف هويت الكترونيكي مشتري نزد بانك صادركننده است. با ارائه اين كارت‌ها به دستگاه‌هاي خودپرداز، مشتري مي‌تواند از خدمات بانك بهره‌مند شود.
  3. كاربرد‌هاي نگهداري اطلاعات: دراين قبيل كارت‌ها، كد شناسايي و اندكي از اطلاعات شخصي فرد درج شده است كه با ارائه به دستگاه كارت‌خوان، از اين اطلاعات استفاده مي‌شود. كارت‌هايي نظير كارت گواهينامة هوشمند، كارت‌‌هاي درمان،‌ كارت‌هاي شناسنامه، كارت دانشجويي از اين نوع محسوب مي‌شود.

برخي مثال‌ها از كاربردهاي كارت‌هاي هوشمند عبارتند از:

  • کارت تلفن از نوع Contact
  • سيم کارت موبایل
  • بانکداری ( کارت های پرداخت Credit و Debit )
  • کارت خريد
  • پرداخت هزينه کانال های تلويريونی
  • حمل و نقل
  • كارت‌هاي شناسايي

 

  1. 1.  كارت‌هاي هوشمند چند منظوره

براي تحقق دولت ‌الكرونيك، هر فرد نياز به چندين كارت از انواع مذكور دارد؛ كارت مترو، بنزين، اتوبوس شهري، شهربازي، سلامت، شناسايي، گواهي‌نامه، گذرنامه و انواع كارتهاي بانكي و... پيش‌بيني مي‌شود براي تحقق دولت الكترونيك اين تعداد به بيش از پانزده كارت براي هر نفر برسد. يعني هر فرد بايد همزمان چندين كارت همراه خود داشته ‌باشد كه هر كارت توسط يك سازمان يا شركت ارائه شده ‌است. شهروند براي تهيه و يا اصلاح هركدام از آنها بايد به محل صدور آن رفته و هزينه‌اي جداگانه بپردازد.

اين تعدد كارت مشكلاتي به همراه دارد از جمله:

  • صرف هزينه جداگانه براي صدور هريك
  • بالارفتن احتمال گم شدن يا سرقت كارت
  • زحمت بيشتر شهروندان در حمل آنها و درنتيجه استقبال كمتر از آنها
  • بالا رفتن مراجعات اداري شهروندان به ادارات و موسسات صادر كننده كارت
  • سردرگمي شهروندان در به خاطر سپردن رمز هر كارت

طرح تجميع كارت‌هاي مذكور راه حلي براي حل مشكلات فوق است و علاوه برآن باعث بالا رفتن ضريب ايمني مي‌شود؛ زيرا وقتي به‌جاي چندين كارت متعدد براي هرفرد دو يا سه كارت صادر شود:

  • مي‌توان در طراحي و ساخت آن كارت تدابير امنيتي بيشتري در نظر گرفت تا احتمال جعل و سوءاستفاده آنها كمتر شود.
  • چون تعداد كارت‌هايي كه هر نفر با خود حمل مي‌كند اندك است احتمال گم شدن و يا فراموش شدن رمز آنها كمتر مي‌شود.

براي تجميع و ادغام كارت‌هايي كه در عصر فناوري اطلاعات هر نفر مي‌تواند داشته‌ باشد و يكي از ملزومات دولت الكترونيك است، مي‌توان كارت‌هايي را كه از حيث كاركرد در يك دسته قرار مي‌گيرند را در هم ادغام كرد؛ بدين ترتيب هر فرد حداكثر سه كارت دارد كه كه اين كارت‌ها عبارتند از:

الف) كارت مالي براي تعاملات بانكي

ب) كارت شناسايي براي شناسايي و ارتباطات دولتي

‍ج) كارت پيش پرداخته دم‌ دستي براي پرداخت هزينه‌هاي خرد كالا و خدمات روزمره

 

  1. 2.  بررسي يك تجربه دولت الكترونيك: مالزي

پروژة كارت هوشمند چندمنظوره دولتي مالزي، از جمله فعاليت‌هايي است كه در چارچوب برنامه MSC‌ اين كشور اجرا شده است. اين پروژه در سال 1999 آغاز شد و هدف اصلي آن ارائة يك كارت هوشمند چند‌منظوره براي كاربرد‌هاي بخش دولتي و خصوصي بود. دولت مالزي از اواخر سال 2001، توزيع اين كارت جديد را آغاز كرده است و به تدريج تمامي شهروندان بالاي 12 سال در اين كشور، داراي يك كارت هوشمند چند‌منظوره دولتي با نام MyKad خواهند بود.

دولت مالزي براي اجراي اين پروژه با دو چالش اساسي مواجه بود: مشكلات فني و مسأله فرهنگ‌سازي و آمادگي مردم براي پذيرش اين نوع كارت جديد. براي غلبه بر اولين چالش، اجراي اين پروژه به كنسرسيومي بين‌المللي از شركت‌هاي معتبر در اين زمينه سپرده شد و دستگاه‌هاي دولتي مرتبط نيز موظف به همكاري با اين كنسرسيوم شدند. در زمينة فرهنگ سازي نيز دولت مالزي برنامه‌هاي آموزشي متعددي را در مورد مزاياي كارت هوشمند چندمنظوره تهيه كرد و از طريق رسانه‌هاي جمعي به آموزش مردم پرداخت.

در مالزي، كارت MyKad به عنوان يك كارت هوشمند چندمنظوره دركاربرد‌هاي زير استفاده مي‌شود:

  • به عنوان كارت شناسايي ملي و گواهينامه رانندگي
  • براي نگهداري اطلاعات گذرنامه (بدون اينكه جايگزين گذرنامه شود)
  • نگهداري اطلاعات و سوابق پزشكي افراد
  • پرداخت عوارض بزرگراه‌ها، هزينة سيستم‌هاي حمل و نقل عمومي و غيره
  • انجام تعاملات بانكي (استفاده از دستگاه‌هاي خودپرداز يا ATM)
  • پرداخت هزينه خريد‌هاي مختصر

 

  1. استانداردهاي كارت‌هاي هوشمند

 فرآيند توسعه استانداردهاي كارت‌هاي هوشمند به صورت پيوسته ادامه دارد. برخي از استانداردهاي موجود در خصوص سيستم‌هاي كارت‌هوشمند عبارتند از:

  • Contact Smart Card
  • ISO 78016
  • ISO 7810

مشخص کننده شکل فيزيکی کارت ،اجزای الکتريکی، پروتکل های ارتباطی و شکل فرامين ارسالی و دريافتی

  • Contactless Smart Card
  • ISO 14443

استاندارد کارت‌هایی که می توانند با فاصله حداکثر 10 سانتی متر از Reader قرار بگيرد.

  • ISO 15693

استاندارد کارت‌هایی که می توانند با فاصله بيش از 10 سانتی متر از Reader قرار بگيرد.

از استانداردهايي كه بيشتر مورد ارجاع و بحث است، استاندارد ISO-7816 است. اين استاندارد ISO در مورد بررسي "كارت‌هاي شناسايي، كارت‌هاي مدار مجتمع تماسي" است و شامل قسمت‌هاي مختلفي است. 5 قسمت اولين آن در پيوست اين سند آمده است.

 

Description

ISO 7816 document

Physical characteristics

ISO 7816-1

Dimensions and location of the contacts

ISO 7816-2

Electronic signals and transmission protocols

ISO 7816-3

Industry commands for interchange

ISO 7816-4

Number system and registration procedure for application identifiers

ISO 7816-5

Inter-industry data elements

ISO 7816-6

 

از گروه‌ها و سازمان‌هايي كه در خصوص توسعه و ارائه استانداردهاي مرتبط با سيستم‌هاي كارت‌هاي هوشمند فعال هستند در ادامه آمده است:

  • ISO/IEC Standards
    • ISO/IEC 7816
    • ISO/IEC 14443
    • ISO/IEC 15693
    • ISO/IEC 7501
  • Federal Information Processing Standard 201 - FIPS 201
  • Other Federal Information Processing Standards
    • Digital Signatures
    • Advanced Encryption Standards
    • Security Requirements for Cryptographic Modules 
  • American National Standards Institute (ANSI) Standards
  • Global Platform (GP) (formerly Open Platform)
  • Common Criteria (CC)
  • International Civil Aviation Organization (ICAO)
  • International Airline and Transportation Association (IATA)
    • G-8 Health Standards
    • The Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) of 1996 (Public Law 104-191)
    • Global System for Mobile Communication (GSM) Standards
  • EMV 2000 Specifications
    • Book 1
    • Book 2
    • Book 3
    • Book 4
  • Personal Computer/Smart Card (PC/SC) Workgroup Open Specifications
  • OpenCard(TM) Framework
  • Biometric Standards
    • ANSI-INCITS 358-2002, BioAPI Specification - (ISO/IEC 19784-1)
    • ANSI-INCITS 398
    • ANSI-INCITS Biometric Data Format Interchange Standards
    • ANSI-INCITS 377-2004 - Finger Pattern Based Interchange Format
    • ANSI-INCITS 378-2004 - Finger Minutiae Format for Data Interchange
    • ANSI-INCITS 379-2004 - Iris Interchange Format
    • ANSI-INCITS 381-2004 - Finger Image Based Interchange Format
    • ANSI-INCITS 385-2004 - Face Recognition Format for Data Interchange
    • ANSI-INCITS 395-2005 - Signature/Sign Image Based Interchange Format
    • ANSI-INCITS 396-2004 - Hand Geometry Interchange Format
    • ISO/IEC 19794 series on biometric data interchange formats

 

  1. توليدكنندگان و تامين‌كنندگان

امروزه شركت‌هاي بسياري در زمينه توليد كارت‌هاي هوشمند و تجهيزات مرتبط آن و فراهم‌آوردن زيرساخت مورد نياز فعال مي‌باشند. در ادامه تعدادي از مهمترين شركت‌هاي فعال در اين خصوص آمده است:

  • Tagging systems for farm herds
  • System for cattle producers and feedlot operators
  • Timing systems for motorsport
  • System solution providers based in Australia providing industrial grade RFID solutions
  • A leading information and RFID Tagging systems supply company in the UK
  • Specialised readers for dairy herd management
  • Tagging systems for pets and livestock
  • Industrial grade tagging systems
  • Manufacturers of an extensive range of RFID systems operating at 125kHz, 13.56MHz and 2.45GHz particularly suitable for harsh industrial applications.
  • Providers of industrial grade transponder systemsApplication and inventors of RFID systems
  • Specialists in PIT Tag technology
  • Manufacturers of tagging and timing systems for motorsport and horse racing
  • IRFID technology integrated into applications for smart hospitals and intelligent buildings.
  • Manufacturers of tagging systems for industrial applications
  • Tool coding and pallet coding
  • Specialised transponder system for monitoring patients and infants in a care system, and tracking assets and personnel in the office
  • PROXIMA 2000 RFID access control system for personnel and vehicles
  • Transponder designers and application specialists
  • Tracking systems for wafer cartridges in semiconductor foundries
  • Specialised transponders and readers to monitor tampering with sealed cargos or removal of expensive assets
  • Solution providers for Factory Automation, Access control, Asset Marketing and Ticketing
  • Unitime, time & attendance systems;Trovan transponders and accessories.
  • Robust RFID solutions for the transportation and postal markets.
  • Combined RFID and GSM technology packaged into a system for monitoring security guards' movements
  • RFID tracking system for monitoring fleet movements in yard
  • Industrial grade transponder systems for Factory Automation.
  • Monitoring the infirm and newborn in hospitals
  • Specialists in integrating RFID technology
  • Suppliers of passive UHF RFID systems suitable for operating in a metal environment
  • Providers of GEMPLUS solutions to the laundry and textile rental industries.
  • Manufacturers of reading and writing systems for a range of magnetic coupled transponder systems
  • Providers of the INDUCTEL RFID system for industrial applications
  • Underground mining radio tagging system
  • MOBY transponder systems for logistics, manufacturing,industrial use
  • FASTPASS electronic vehicle toll and traffic management systems
  • CONFIDENT microwave tags
  • RFID systems for monitoring transportation systems such as City Traffic, railways and logistics networks
  • Tagging systems for rail rolling stock, toll roads and parking systems
  • Suppliers of EcoTag® UHF RFID transponder systems
  • Suppliers of monitoring systems for elderly patients and babies in a health care environment

 

RFID component suppliers

  • North American supplier of Minec Readers and terminals particularly for 125kHz and 13.56MHz technology.
  • Distributor for 125kHz and 13.56MHz transponders from multiple transponder manufacturers.
  • Core industrial grade reading modules for magnetically coupled RFID transponders with specialised computer interfacing features
  • High volume manufacturing facilities for producing customised magnetic coupled transponders.
  • manufacture of fine coils suitable for RFID antennas
  • Providers of mobile terminals, computers and RFDC equivalent communication networks with integrated RFID readers
  • Producers of quality readers for magnetically coupled transponders
  • Producers of fine and specialised coils for magnetically coupled transponders.
  • Providers of dispensing equipment for resins used in the potting and encapsulation of RFID systems
  • Providers of the WavePoint series of tags and readers
  • Manufacturers of read/write heads for 125kHz RFID transponders, microelectronics manufacturing and packaging specialists.
  •  suppliers of EAS systems and RFID systems.
  • Suppliers of magnetically coupled transponders and readers for industrial, access and sport applications
  • Providers of RFID pocket computers and wands for magnetically coupled transponders
  • Manufacturers and suppliers of transponder integrated circuits and modules.
  • Suppliers of RFID components for access control, industrial applications and sport timing
  •  Manufacturers and suppliers of 125kHz and 13.56MHz transponders and readers for access control applications
  • Manufacturers of tagging systems for livestock monitoring
  • Suppliers of a single chip reader module for 125KHz transponders
  • Suppliers and developers of Cryptag and Cryptag Census transponders with anti-collision features
  • Suppliers and developers of ARC technology RFID transponders capable of monitoring enviromental conditions while tags are in transit
  • Manufacturers of semi passive battery assisted transponder systems operating at UHF
  • Manufacturers of magnetically coupled tags and readers
  • Manufacturers of 13.56 MHz contactless RFID and smartcard systems
  • Suppliers of integrated chips for 125kHz/HF/UHF transponders
  • Manufacturers of integrated circuits for sensors and magnetic coupled transponders
  • Manufacturers of transponder coils and packaging for custom transponders
  • Manufacturer of passive contactless programmable 125kHz RF/ID device.
  • Manufacturers of terminals to read and program RFID tags from many different suppliers and standards
  • Suppliers of customised solutions for products operating at 13.56 MHz, 900 MHz, 134 / 125KHz and 2.45 GHz frequencies
  • Manufacturers of readers for magnetically coupled transponders.
  • Reader systems particilarly for access control applications for 125kHz and 13.56MHz
  •  Manufacturers of 13.56 MHz contactless RFID and smartcard systems
  • Manufacturers of transponders for 125Khz and 13.56Mhz technologies
  • Producers of "Memory Keys" and readers based on 125kHz and 13.56MHz technology
  • 125kHz reader and transponder manufacturer
  • providers of smart labels and RFID systems
  • Manufacturers of combined barcode /RFID portable scaqnners for magnetically coupled transponders
  • Manufacturers of magnetic and electric coupled transponders and readers
  • Low power passive UHF ISOcard sized transponders and readers

 

Smart card technology suppliers

  • Manufacturers of contactless smartcard chips operating at 13.56MHz
  • Manufacturers of smartcards and readers

 

Battery technologies for active tags

  • manufacture of standard and extended temperature range Lithium batteries for RFID applications.
  • manufacture ultra-thin and flexible battery alternatives
  • manufacture of specialised Lithium batteries for RFID applications

 

Flip Chip, conducting inks, coils, inlet converters and high volume assembly

  • Precision manufacture of coils for contactless smart cards and RFID
  • High volume production of HF- and LF-transponders
  • Precision coils for 125khz transponders
  • Coils for 100 - 150khz transponders
  • Precision coils for 125khz transponders
  • High volume assembly of chips and antennas using flip chip and adhesive technologies.
  • Conducting ink for RFID antenna forms
  • Precision coils for 125khz transponders
  • Specialists in micro-coil winding and manufacturers of transponder systems
  • Coils for 125khz transponders
  • High volume converter of inlets to packaged transponders for UHF and 13.56MHz technologies
  • Coils for 100khz-150kHz transponders

 

Research and Development Groups 

  • development of RFID applications
  • (SwRI)

 

Management & Engineering Consulting

  • Assists RF/ID Component Producers and System Houses with strategic projects
  • Technical and advisory partners to the world RFID industry 

 

RFID Technology package suppliers

  • A complete technology package for potential manufacturers of low power passive UHF readers and transponders.

 

Transponder battery recyclers

  • Recyclers of lithium batteries and other types

 

شركت‌هاي بزرگ مانند NXP (زيرمجموعه‌اي از شركت Philips است) استانداردهاي ويژه‌اي را ارائه داده‌اند و تامين‌كنندگان زيادي براي محصولات آن‌ها وجود دارد. در پيوست ليستي از ارائه دهندگان بر اساس استانداردها و محصولات NXP ارائه شده است.