目前，在我國廣泛開展智能卡應(yīng)用的大潮中，很多城市開始規(guī)劃市內(nèi)的“一卡多用”，“城市一卡通”已成為智能卡應(yīng)用的熱門領(lǐng)域之一。2000年10月，沈陽市開始啟動“城市一卡通”項目，其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋沈陽城市公共交通收費(fèi)（公交、地鐵、出租車）、公用事業(yè)收費(fèi)（自來水、電、煤氣）、金融消費(fèi)、社會保障等領(lǐng)域。作為該項目的承擔(dān)方，清華同方公司在系統(tǒng)設(shè)計時采用了自主研制開發(fā)的雙界面CPU 卡技術(shù),為城市的水/電/煤氣的統(tǒng)一收費(fèi)管理、公交售票等公共交通事業(yè)、金融消費(fèi)、社會保障等領(lǐng)域，建立了全面、完善的IC卡管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在設(shè)計與搭建中，采用“二級管理機(jī)構(gòu)”、“三層應(yīng)用結(jié)構(gòu)”的實(shí)現(xiàn)方式，支持“一卡一用”、“多卡多用”、“一卡多用”的應(yīng)用模式，并可根據(jù)用戶的要求從“一卡一用”應(yīng)用模式向“一卡多用”應(yīng)用模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，便于城市管理部門對系統(tǒng)項目進(jìn)行分步實(shí)施，同時也為先期投資興建“城市一卡通”項目的業(yè)主提供了擴(kuò)展應(yīng)用、服務(wù)增值的空間。

　　技術(shù)特點(diǎn)

　　在沈陽市“城市一卡通”項目中，清華同方采用的雙界面CPU 卡在實(shí)用性、安全性、靈活性等方面，為系統(tǒng)提供了良好的支持，主要具有以下特點(diǎn)：

　　以國際標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，采用接觸式CPU卡和非接觸式、接觸式雙接口的雙界面CPU卡，提高了系統(tǒng)的整體兼容性。

　　自主開發(fā)的通過中國人民銀行檢測的金融COS，增加了市政IC卡應(yīng)用的專用交易流程和密鑰管理系統(tǒng)，使卡交易更為快捷、安全，并且不會增加卡的成本。

　　數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)采用DDN、ISDN、PSTN等技術(shù)，專用網(wǎng)與郵電公網(wǎng)互補(bǔ)，并對重要路由進(jìn)行備份，保證了網(wǎng)絡(luò)7×24可靠運(yùn)行。此外，該系統(tǒng)采用了可靠、高效、功能豐富的網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備以及完善、合理的規(guī)章制度。

　　在充分利用銀行營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立城市IC卡管理中心，對IC卡的應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一管理?？ǖ慕灰自诔鞘蠭C卡管理中心、銀行、各應(yīng)用業(yè)主管理中心的三方認(rèn)證下進(jìn)行，保證了交易數(shù)據(jù)的安全性和有效性。

　　系統(tǒng)需求

　　沈陽市“城市一卡通”系統(tǒng)要求提供售卡、充值、消費(fèi)、掛失、退卡、查詢等客戶支持功能，以及數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計分析、賬戶管理、資金清算、安全管理等系統(tǒng)管理功能。在設(shè)計與建設(shè)過程中，該系統(tǒng)提出功能需求和性能需求兩大核心需求。

　　功能需求

　　功能需求的核心是“一卡多用”。“一卡多用”的具體內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)通過使用一張IC卡，完成身份認(rèn)證以及多種應(yīng)用支付，并且滿足今后系統(tǒng)大批量發(fā)卡的發(fā)展需求。項目需要涉及兩大IC卡應(yīng)用領(lǐng)域：金融和非金融應(yīng)用領(lǐng)域。

　　性能需求

　　性能需求的核心為“三個保證”，其具體內(nèi)容包括：在業(yè)務(wù)清分上保證正確性；在資金管理上保證安全性；在系統(tǒng)運(yùn)行方面保證不間斷。

　　系統(tǒng)設(shè)計

　　根據(jù)國家和有關(guān)行業(yè)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，為了使該系統(tǒng)具備層次式體系結(jié)構(gòu)以及清晰的數(shù)據(jù)處理流程，沈陽市“城市一卡通”項目在設(shè)計中主要采用了“二級管理機(jī)構(gòu)”和“三層應(yīng)用結(jié)構(gòu)”的系統(tǒng)設(shè)計框架。該系統(tǒng)設(shè)計的基本思路為“一個中心、兩類網(wǎng)點(diǎn)、三個系統(tǒng)”，相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè)原則為“人字結(jié)構(gòu)、聯(lián)機(jī)繳費(fèi)、脫機(jī)消費(fèi)”。

　　一個中心

　　一個中心是指統(tǒng)一的IC卡資金清算和管理中心，作為系統(tǒng)后臺，負(fù)責(zé)全市一卡通項目的資金清算、客戶管理和系統(tǒng)管理。該中心統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)卡，并對不同類別的應(yīng)用業(yè)務(wù)（如公交、煤氣、水、電等）進(jìn)行處理。沈陽市“城市一卡通”系統(tǒng)不設(shè)二級分系統(tǒng)中心，相對應(yīng)的營運(yùn)單位直接將每天的交易明細(xì)上傳至清算中心，由清算中心對各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)。

　　這種層次構(gòu)成的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、易于管理和升級、應(yīng)用開發(fā)比較簡單和投資較小，而且賬務(wù)體系清晰明確、不易發(fā)生賬目糾紛；其缺點(diǎn)主要是對清算中心的前置機(jī)和數(shù)據(jù)中心主機(jī)提出了較高的要求。

　　兩類網(wǎng)點(diǎn)

　　兩類網(wǎng)點(diǎn)都作為系統(tǒng)前臺。第一類網(wǎng)點(diǎn)為“租卡充值網(wǎng)點(diǎn)”，負(fù)責(zé)實(shí)時聯(lián)機(jī)完成對IC卡進(jìn)行充值等業(yè)務(wù)，同時將相關(guān)的交易信息發(fā)送到IC卡資金清算及管理中心。第二類網(wǎng)點(diǎn)為“數(shù)據(jù)采集網(wǎng)點(diǎn)”，負(fù)責(zé)批量地將消費(fèi)者的消費(fèi)數(shù)據(jù)脫機(jī)傳送到IC卡資金清算及管理中心。

　　三個系統(tǒng)

　　一是后臺主機(jī)系統(tǒng)，運(yùn)行在“IC卡資金清算及管理中心”，是整個系統(tǒng)的核心；二是前臺聯(lián)機(jī)交易系統(tǒng)，運(yùn)行在“租卡充值網(wǎng)點(diǎn)”，負(fù)責(zé)資金的流入；三是前臺脫機(jī)交易系統(tǒng)，運(yùn)行在“數(shù)據(jù)采集網(wǎng)點(diǎn)”，提供消費(fèi)場所。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　為了實(shí)現(xiàn)沈陽市“城市一卡通”項目，必須建立相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)來管理和維護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　從資金清算的行政管理角度看，該系統(tǒng)采用“二級管理機(jī)構(gòu)”，即“IC卡資金清算及管理中心”和“租卡充值網(wǎng)點(diǎn)”或“數(shù)據(jù)采集網(wǎng)點(diǎn)”。IC卡資金清算及管理中心是惟一的清算單位。前臺網(wǎng)點(diǎn)只是信息的傳送通道，不具有清算職能。其他單位只能按權(quán)限查詢交易數(shù)據(jù)，但不能更改交易數(shù)據(jù)信息。這種二級管理機(jī)構(gòu)的管理模式有利于保證資金的一致性和正確性，其組織機(jī)構(gòu)如圖1所示。

　　從應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計角度看，該系統(tǒng)采用“三層應(yīng)用結(jié)構(gòu)”，即在后臺主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和前臺客戶機(jī)系統(tǒng)之間增加了一個應(yīng)用服務(wù)器，通常稱為“中間件服務(wù)器”，安裝在“IC卡資金清算及管理中心”。這種應(yīng)用結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)的安全性、可靠性和可擴(kuò)展性，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

　　實(shí)施體會

　　目前，沈陽“城市一卡通”項目實(shí)施狀況良好，預(yù)計2002年初可正式發(fā)卡投入使用。該系統(tǒng)具有高度的安全性，從總體結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、硬件、軟件、機(jī)具、卡等方面進(jìn)行了嚴(yán)格的安全設(shè)計和管理。該系統(tǒng)要求保證7×24不間斷運(yùn)行，每日需完成幾十萬筆聯(lián)機(jī)交易處理，日終要完成上百萬筆脫機(jī)交易處理。在設(shè)計中，該系統(tǒng)還為今后的其他應(yīng)用預(yù)留出擴(kuò)展空間。

　　根據(jù)該項目的實(shí)施經(jīng)驗，“城市一卡通”系統(tǒng)在設(shè)計中應(yīng)解決以下幾個關(guān)鍵問題：

　　在一張IC卡內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)多種不同類型的非金融應(yīng)用；

　　在多種非金融應(yīng)用中，要實(shí)現(xiàn)充值、消費(fèi)等功能；

　　提供多營業(yè)點(diǎn)的并發(fā)聯(lián)機(jī)交易處理；

　　實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集并發(fā)傳送；

　　完成每日大數(shù)據(jù)量的并發(fā)處理、多實(shí)體的財務(wù)結(jié)算等工作。