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

　　技術特點

　　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：

　　以國際標準化為基礎，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)絡采用DDN、ISDN、PSTN等技術，專用網(wǎng)與郵電公網(wǎng)互補，并對重要路由進行備份，保證了網(wǎng)絡7×24可靠運行。此外，該系統(tǒng)采用了可靠、高效、功能豐富的網(wǎng)絡管理設備以及完善、合理的規(guī)章制度。

　　在充分利用銀行營業(yè)網(wǎng)點的基礎上建立城市IC卡管理中心，對IC卡的應用進行統(tǒng)一管理。卡的交易在城市IC卡管理中心、銀行、各應用業(yè)主管理中心的三方認證下進行，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、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。在設計與建設過程中，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”的具體內容是實現(xiàn)通過使用一張IC卡，完成身份認證以及多種應用支付，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卡應用領域：金融和非金融應用領域。

　　性能需求

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

　　系統(tǒng)設計

　　根據(jù)國家和有關行業(yè)的相應標準，為了使該系統(tǒng)具備層次式體系結構以及清晰的數(shù)據(jù)處理流程，沈陽市“城市一卡通”項目在設計中主要采用了“二級管理機構”和“三層應用結構”的系統(tǒng)設計框架。該系統(tǒng)設計的基本思路為“一個中心、兩類網(wǎng)點、三個系統(tǒng)”，相關系統(tǒng)的建設原則為“人字結構、聯(lián)機繳費、脫機消費”。

　　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，負責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)一進行發(fā)卡，并對不同類別的應用業(yè)務（如公交、煤氣、水、電等）進行處理。沈陽市“城市一卡通”系統(tǒng)不設二級分系統(tǒng)中心，相對應的營運單位直接將每天的交易明細上傳至清算中心，由清算中心對各種業(yè)務的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和維護。

　　這種層次構成的優(yōu)點是系統(tǒng)結構清晰、易于管理和升級、應用開發(fā)比較簡單和投資較小，而且賬務體系清晰明確、不易發(fā)生賬目糾紛；其缺點主要是對清算中心的前置機和數(shù)據(jù)中心主機提出了較高的要求。

　　兩類網(wǎng)點

　　兩類網(wǎng)點都作為系統(tǒng)前臺。第一類網(wǎng)點為“租卡充值網(wǎng)點”，負責實時聯(lián)機完成對IC卡進行充值等業(yè)務，同時將相關的交易信息發(fā)送到IC卡資金清算及管理中心。第二類網(wǎng)點為“數(shù)據(jù)采集網(wǎng)點”，負責批量地將消費者的消費數(shù)據(jù)脫機傳送到IC卡資金清算及管理中心。

　　三個系統(tǒng)

　　一是后臺主機系統(tǒng)，運行在“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)機交易系統(tǒng)，運行在“租卡充值網(wǎng)點”，負責資金的流入；三是前臺脫機交易系統(tǒng)，運行在“數(shù)據(jù)采集網(wǎng)點”，提供消費場所。

　　系統(tǒng)結構

　　為了實現(xiàn)沈陽市“城市一卡通”項目，必須建立相應的管理機構來管理和維護系統(tǒng)的運行。

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

　　從應用系統(tǒng)設計角度看，該系統(tǒng)采用“三層應用結構”，即在后臺主機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務器和前臺客戶機系統(tǒng)之間增加了一個應用服務器，通常稱為“中間件服務器”，安裝在“IC卡資金清算及管理中心”。這種應用結構有利于系統(tǒng)的安全性、可靠性和可擴展性，其網(wǎng)絡架構如圖2所示。

　　實施體會

　　目前，沈陽“城市一卡通”項目實施狀況良好，預計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，從總體結構、業(yè)務流程、硬件、軟件、機具、卡等方面進行了嚴格的安全設計和管理。該系統(tǒng)要求保證7×24不間斷運行，每日需完成幾十萬筆聯(lián)機交易處理，日終要完成上百萬筆脫機交易處理。在設計中，該系統(tǒng)還為今后的其他應用預留出擴展空間。

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

　　在一張IC卡內，要實現(xiàn)多種不同類型的非金融應用；

　　在多種非金融應用中，要實現(xiàn)充值、消費等功能；

　　提供多營業(yè)點的并發(fā)聯(lián)機交易處理；

　　實現(xiàn)多點的數(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、多實體的財務結算等工作。