一卡通在建筑物與智能社區(qū)中的應用

智能一卡通技術已經(jīng)廣泛應用于人類社會的各個領域，在建筑領域也不例外。但是，對于一卡通技術在建筑物和社區(qū)智能化工程實踐中應處的地位和作用，認識上并不是完全一致的。筆者通過近幾年來工程實踐，深感一卡通技術的應用對于建筑的智能化有著強烈的推動作用，本文將介紹一些粗淺體會，請同行們研討和指正。
　　
　　 1.一卡通技術擴展了系統(tǒng)集成的應用范圍
　　
　　系統(tǒng)集成是建筑物和社區(qū)智能化的重要內容和發(fā)展標志，一卡通系統(tǒng)有助于解決系統(tǒng)集成中的若干難題，實現(xiàn)建筑物和社區(qū)中若干子系統(tǒng)之間的通訊。不但可以實現(xiàn)一卡通系統(tǒng)內部各分系統(tǒng)之間的信息交換、共享和統(tǒng)一管理，而且可以實現(xiàn)一卡通系統(tǒng)與建筑物或社區(qū)中央集成管理系統(tǒng)的物理連接和信息溝通，進而實現(xiàn)建筑物或社區(qū)內部各子系統(tǒng)之間的信息交換、統(tǒng)一管理和聯(lián)動控制。
　　
　　一卡通系統(tǒng)通過中央集成管理系統(tǒng)和集成配線系統(tǒng)，與建筑物內其它子系統(tǒng)的集成。
　　
　　 （1）與通信子系統(tǒng)的集成
　　
　　建筑物內的通信子系統(tǒng)主要有可視通信系統(tǒng)、有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)，智能卡已廣泛應用于這些系統(tǒng)之中。利用智能卡對通訊設備，包括移動電話、可視電話、傳真設備進行授權和加密處理，用智能卡技術制成高安全的加密控制器；通過通信系統(tǒng)可實現(xiàn)對智能卡各分系統(tǒng)的遠程監(jiān)控。中央集成管理系統(tǒng)與通信子系統(tǒng)的接口通過智能卡可實現(xiàn)以下功能：實現(xiàn)通訊服務（例如電話的升降級）的統(tǒng)一授權；通信服務的自動計時、計費、記帳和信息查詢；實現(xiàn)服務項目的集成控制，例如無線尋呼或集群通訊的啟用和中止，電視會議系統(tǒng)各種工作方式的切換等等。
　　
　　電話卡和 SIM卡是智能卡在通信領域的最廣泛的應用。新的智能付費話機裝有智能卡讀卡器和PC機端口，不但可持卡通話，而且可以連接筆記本電腦，用以收發(fā)電子郵件和傳真。有的智能付費話機還可配置小型工作站，住店旅客可以使用計算機進行入網(wǎng)操作。
　　
　　智能卡系統(tǒng)與無線通信系統(tǒng)的集成將會開辟一個嶄新的應用領域。智能卡及手持讀寫器的便攜性、可移動性、可脫機操作，加上無線通信系統(tǒng)擺脫了地理環(huán)境的限制和復雜布線的困惑，因此，兩者結合起來，使原有的各項功能的使用范圍大大拓寬了。例如，各種收費服務員可手持智能卡讀寫器，隨時隨地就近跟隨服務，或點菜、或售貨、或停車收費等等，數(shù)據(jù)將通過無線通信系統(tǒng)進入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。
　　
　　 （2）與電視子系統(tǒng)的集成
　　
　　電視子系統(tǒng)包括衛(wèi)星接收及共用天線系統(tǒng)、收費點播電視系統(tǒng)、酒店電視綜合服務系統(tǒng)、多功能電視新聞中心演播直播系統(tǒng)等。中央集成管理系統(tǒng)與該子系統(tǒng)集成的核心問題是解決視頻信息的雙向傳輸與控制問題。
　　
　　中央集成管理系統(tǒng)與電視子系統(tǒng)之間的接口通過智能卡可實現(xiàn)以下功能：視聽服務的統(tǒng)一授權、視聽服務的自動計費入帳、電視查詢信息，持卡在客房內查閱帳單、通知結帳，持卡申請視頻點播（VOD）服務，持卡實現(xiàn)客房內電視訂餐、電視購物等。
　　
　　 （3）與樓宇設備控制系統(tǒng)的集成
　　
　　樓宇設備控制系統(tǒng)具有集成的綜合管理能力，中央集成管理系統(tǒng)通過智能卡與樓宇設備控制系統(tǒng)的接口所能實現(xiàn)的功能有：在許多現(xiàn)場，可通過智能卡向樓宇設備控制系統(tǒng)輸入信息或向監(jiān)控設備采集狀態(tài)信息。例如電梯運行信息、各空調機的狀態(tài)信息、電力用戶計費終端信息、停車場付費和進出車輛的記錄，大樓內水、電、氣、風的計量信息等。利用智能卡控制車輛的進出，控制電梯、空調、應急廣播、應急照明等。
　　
　　 （4）與安防系統(tǒng)的集成
　　
　　安防系統(tǒng)包括電視監(jiān)控系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、防盜報警系統(tǒng)、火災自動報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng)等，它們與智能卡系統(tǒng)的集成主要體現(xiàn)在與門禁系統(tǒng)的連接和對火警、入侵等報警信息的隨動響應[2]；對持卡人進行出入口控制管理;定位巡更、定位警衛(wèi)、定位服務；持卡上崗授權操作。此外，智能卡也已應用于智能標簽、智能開關、智能跟蹤、智能聯(lián)動等監(jiān)控設備。
　　
　　 （5）與MIS、OA和物業(yè)管理等系統(tǒng)的集成
　　
　　目前，智能卡的應用主要還偏重于識別、認證這方面的功能。隨著掌上設備和WINDOWS CE設備的讀卡器、內置讀卡器的 PC和筆記本電腦以及溝通OS和COS的軟件橋梁、開發(fā)工具等的推廣應用，將大大推動基于智能卡的訪問數(shù)據(jù)庫的應用。今后，通過智能卡實現(xiàn)個人計算機網(wǎng)絡安全管理、個人登錄、互聯(lián)網(wǎng)訪問、電子簽名、持卡授權上崗等，在MIS、OA和物業(yè)管理等系統(tǒng)中都起重要作用。
　　
　　此外智能卡也已應用于復印機、曬圖器、打印機等辦公設備。智能卡的應用可作為 MIS、OA和物業(yè)管理等系統(tǒng)的實時前臺：持卡結算水、電、汽費，持卡結算房屋、場地、設備的租賃費，在康樂、餐飲、商場持卡進行非現(xiàn)金消費等。
　　
　　 2.一卡通技術增強了整個建筑物和社區(qū)的總體功能
　　
　　目前，在智能建筑和社區(qū)工程中應用的一卡通系統(tǒng)，已經(jīng)覆蓋了人員身份識別、賓客資料管理、員工考勤、電子門鎖管理，出入口門禁管理、水電氣三表數(shù)據(jù)遠傳及收費管理、車場收費及車輛進出管理、員工食堂售飯管理、員工工資及福利管理、人事檔案及人員調度管理、商場及餐廳娛樂場所的電子消費管理、圖書資料卡和保健卡管理、電話收費管理和加油站收費管理等等。



　　圖是某部委培訓中心智能大廈的一卡通系統(tǒng)的控制原理圖。
　　
　　圖示意說明了培訓中心一卡通系統(tǒng)的控制原理，該系統(tǒng)在培訓中心運行的流程和工作模式大致可描述如下：團隊客人或散客在培訓中心管理信息系統(tǒng)（MIS） 的前臺工作站接待登記時，當客人的個人信息和住宿信息登記確認后，系統(tǒng)為客人分配房號的同時，也就制作好了賓客卡，卡中寫入了房號、床號、客人賬號、預定退房日期、預收款金額等?？腿顺挚梢源蜷_自己的房間；可以在餐廳、舞廳、酒吧、商店持卡消費。持卡消費的方式有兩種：在聯(lián)網(wǎng)的消費點，賓客卡經(jīng)讀卡器確認為合法卡以后，按客人賬號，直接將消費代碼和消費金額、發(fā)生日期直接記入客人賬戶；在不聯(lián)網(wǎng)的流動消費點，賓客卡通過手持POS機確認后，在POS的顯示屏上顯示卡中的金額，然后輸入消費代碼和消費金額，再次確認后，屏上顯示卡中的余額。貴賓卡可以被電梯轎廂的讀卡器讀卡，從而控制電梯在指定的貴賓層?？?，而一般人員不能進入貴賓樓層。在培訓中心的各個重要場所設位置讀卡器，巡更員或保安值勤員工可以持卡報告巡更信息或安全信息，貴賓也可持卡告示自己所在的位置，令培訓中心或自己的隨從能跟蹤警衛(wèi)或服務。培訓中心員工可持卡考勤，持卡在員工食堂就餐，人事部門可通過員工卡進行人事管理。賓客在結帳退房時，需同時結算卡中的消費信息和結余金額。培訓中心一卡通系統(tǒng)有以下主要特點，它大大增強了整個建筑物的總體功能。
　　
　　 （1）采用先進的多功能智能卡
　　
　　采用的卡具有多個分區(qū)，每個分區(qū)具有獨立的密碼校驗，具有獨立核算的功能，各智能卡分系統(tǒng)可占用智能卡的一個獨立的接口,該卡真正具備一卡多用的特性，具備兼容性、安全性、可靠性、牢固性、快捷性等特點。最近問世的多應用／多供應商卡解決了同一張卡能通行于多家供應商所提供的同一功能或不同功能的設備。多應用／多供應商卡的內部擁有一個真正16位的微處理器，它比80C51的速度快30倍，同時完全與現(xiàn)有的標準80C51指令集相兼容，在硬件設計上已經(jīng)實現(xiàn)了芯片內的防火墻，是真正的多任務器件，多個任務可同時執(zhí)行，它們各自的代碼區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)在物理上保持完全隔離，提供了高水平的安全性。該卡支持JAVA等高級語言編程。
　　
　　 （2）采用先進的網(wǎng)絡結構[3]
　　
　　一卡通系統(tǒng)實際上是由兩部分組成的：實時控制域和管理信息域。低速、實時控制域采用傳統(tǒng)的控制網(wǎng)RS-485或先進的LonWorks控制網(wǎng)絡作為分散的控制設備、數(shù)據(jù)采集設備之間的通信連接；各智能卡分系統(tǒng)的工作站和上位機則居于系統(tǒng)的高速管理信息域，這里涉及大量的數(shù)據(jù)傳遞，可滿足各種管理的需要，構造了高級的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境，系統(tǒng)主干采用Ethernet以太網(wǎng)，通過路由器連接企業(yè)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，包括Intranet和Internet。
　　
　　 （3）采用正確的軟件開發(fā)策略
　　
　　將整個應用程序分為前臺和后臺，前臺應用程序運行在各智能卡分系統(tǒng)的工作站上，主要完成與用戶的交互操作；后臺應用程序運行在Windows NT服務器上，主要負責數(shù)據(jù)的存取、加工處理和安全保障。一卡通系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)處理方式為：應用程序接受用戶的輸入，各智能卡應用設備讀寫器讀取用戶卡的信息，應用程序執(zhí)行 SQL語句，完成對服務器端的數(shù)據(jù)庫訪問，對數(shù)據(jù)進行轉換和操作，然后將執(zhí)行結果返回客戶端，完成相應的管理或控制。
　　
　　各分系統(tǒng)內部具有分類統(tǒng)計和累計的功能。
　　
　　此外，一卡通技術在電子政府、電子商務等活動中將起到十分重要的作用，詳見參考文獻[5]。
　　
　　結論：一卡通技術在建筑物和社區(qū)智能化工程實踐中的地位和作用不能低估，筆者認為：它應當被人們真正看成建筑物和社區(qū)智能化的又一重要技術支柱，看成建筑物和社區(qū)弱電集成管理系統(tǒng)的操作平臺和實時應用前臺。建議主管部門進一步加強規(guī)范化管理，加大一卡通技術開發(fā)力度，加快產(chǎn)品國產(chǎn)化步伐。