專利名稱：多功能防偽智能卡及其制作與使用方法
技術領域：
本發明涉及卡片的制作及其使用方法，具體講是涉及一種具有多功能防偽特性的智能卡及其制作與使用方法。
背景技術：
隨著人民生活水平的提高，各種社會活動、外出旅游的機會增多，出行攜帶證件已成為必須。為了易于保存和方便使用，各種證件卡、交通卡、購物卡、乘車卡、銀行存款、酒店消費等等卡片越出越多，給人們出行辦事提供了方便。但目前已在市場上流通的各種卡片，多為單一性能，卡片多了，不易攜帶且易丟失，同樣給消費者造成麻煩和煩惱；本發明的發明人已研制出《一種卡片的制作方法》(參見申請號01130858.3)，該發明利用電腦設計卡片，實現了將人物的照片與景物、圖案相結合為一體，具有單一性，不可重復，因此可制作各類具有防偽性能的卡片，但仍存在卡片內存小，存儲量有限，防偽效果單一的缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種集多種功能為一體，內存容量大且具有防偽效果的綜合性智能卡，以及它的制作與使用方法。
為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種多功能防偽智能卡，包括一帶有外觀防偽圖案和執卡人照片的卡片，其特點為所述卡片上設置有二維條形碼，卡片背面附設有線圈感應芯片，對信息的表現分三種形式1.外觀信息；2.固定信息；3.可變信息。
一種制作上述智能卡的方法，其特征在于它包括如下步驟(1)制作卡片；(2)采集的信息數據輸入至計算機內，其計算機內設有壓縮程序，壓縮程序將正常數據處理成壓縮數據，輸入至二維條形碼內，形成固定信息；(3)載入壓縮數據的二維條形碼通過打印設備印刷至所述卡片上；(4)將帶有唯一序列號的線圈感應芯片與印有二維條形碼的卡片封裝為一體。
上述的制作方法，其特點為所述卡片是由下述步驟制作的(1)用電腦設計出由線條組成的電子模板圖案；
(2)將電子板制成模具或感光膠片；(3)用上述模具或感光膠片在卡片支持物上壓制金屬膜，或者腐蝕卡片支持物后，鍍制金屬膜；(4)在預定的部位涂上打印涂層；(5)將電子版的人物像打印在上述涂有涂層的部位。
其金屬膜的壓制采用滾筒或液壓方式，其打印涂層由等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、乙烯共聚乳液、醋酸、及酒精的混合物組成，所述醋酸的濃度為5％，乙烯共聚乳液的濃度為30％，酒精的濃度為80％。
上述的制作方法，其特點為所述二維條形碼信息存儲量為6000字節，所述信息包括個人基因、指紋、照片、簡歷檔案等，具有獨立的不可更改的特性。
上述的制作方法，其特點為所述打印設備選用600線以上設置的打印機。
上述的制作方法，其特點為所述壓縮程序采用二進制編碼程序，其二進制編碼程序對文字的壓縮處理為3-5倍；對圖像的壓縮處理倍數高于300，對指紋壓縮處理至小于64字節，真彩圖像壓縮處理至小于180字節。
上述的制作方法，其特點為所述線圈感應芯片信息存儲量為6000字節，可以方便的封裝在此卡里，存入至線圈感應芯片的數據保存期10年，可以改寫信息數據，改寫次數10萬次，可讀無限次；上述的制作方法，其特點為所述線圈感應芯片唯一序列號為32位。
所述線圈感應芯片與帶有二維條形碼的卡片三位一體設置，使其信息存儲量擴增，可達到6000×2字節。
上述的制作方法，其特點為在印制有二維條形碼的卡片與線圈感應芯片結合為一體的基礎上，還可以加設衛星定位溫能芯片，與之結合為一體的卡片與衛星定位系統結合，制成具有急救功能的定位呼救系統。
為了實現上述目的，本發明還提供了上述多功能防偽智能卡的使用方法，其特點為將所述卡片插入外設的具有防偽識別性能的檢驗儀器中，所述檢驗儀器內設有解密程序和解壓縮程序，所述卡片內存的壓縮數據通過解密程序與解壓縮程序的處理，還原為正常數據，通過外設的顯示屏將所述卡片上的信息顯示出來。
上述的使用方法，其特點為所述解壓縮程序采用二進制解碼程序。
上述二維條形碼的壓縮程序與解壓縮程序稱為可逆壓縮，即二進制編碼程序及二進制解碼程序，其實現的原理如下所述。
可逆壓縮也叫做無失真、無差錯編碼。計算機文件表現為字符集合(如文本)或二進制符號(一般為0和1)集合(如數據)。當然，二者的最終存儲形式都是“0”、“1”代碼，只是前者一般用ASCII碼編碼表示。對于文本文件，有一類邏輯壓縮方法，就是從分析數據入手，既如何以最少的符號來代替必不可少的數據。
二進制編碼算術編碼每次遞推都要做乘法，而且必須在一個信源符號的處理周期內完成，有時就難以實時，為此采用了查表等許多近似計算來代替乘法。但若編碼對象本身就是二元序列，且其符號概率較小者為P(L)-Q形式，其中Q為正整數，稱做不對稱數，則乘以2-Q可代之以右移Q位，而乘以符號概率較大者P(H)＝1-2-Q可代之以移位和相減，這樣就完全避免了乘法。因此算術編碼很適合二元序列，而P(L)常用2-Q來近似。另外，隨著輸入序列S長度的增加，編成字C(S)的長度也隨之不斷增加，而實際只能用有限長度的寄存器C，這就要求將C中已編碼的高四位及時輸出。但又不能輸出過早，以免后續運算還需要調整已輸出的碼位。不難想象，當C中未輸出部分各高位均為“1”時，則低位運算略有增量，就可能進位到已輸出部分，特別是當這種連“1”很長時。這就是有限精度算術編碼所固有的進位問題。類似地，對子區寬度A(S)也只能基于有限位數的寄存器A來實現。從而算術編碼迭代公式在具體實現時的計算公式為1.碼字刷新C＝C+P(ai)A2.區間刷新A＝P(ai)A這樣表示不應該引起混淆。令S＝{H，L}，并設P(L)＝1-2-Q；則P(H)＝0，P(L)＝1-2-Q，從而有限精度、不做乘法且假設Q(S)已經估計出的二進制算術編碼的具體步驟如下1.初始化C＝0.00...0，A＝0.11...12.對子區間寬度A(S)做迭代運算A(SL)＝A(S)X2-Q(S) (右移Q位)A(SH)＝<A(S)-A(SL)>(<X>表示X的小數點后取Q位)3.對碼字C(S)做迭代運算C(SH)＝C(S)C(SL)＝C(S)+A(SH)4.如果A(SX)＜0.10...0，則A、C重復左移，直到A≥0.10...0為止(即保持A(S)的小數點后的第1位總是“1”)5.如果緊靠C的小數點前有連續V個“1”，則緊靠小數點前插入1個“0”(填充位)；6.按上述步驟對字符串中所有字符進行迭代運算，直到最后一個字符輸出C(S)代碼。
二進制解碼因為算術碼不是分組碼，其解碼也只能逐字符譯出。若以S代表被解碼字符X前面已譯出的字符串(當X為第一個被譯字符時，S＝∮則X＝”0”的判決條件為C(S)＜A(S0))。從這個基本關系出發，在正確收到碼字C(S)以后，即可根據由信號模型確定的Q值及L符號(設為“1”)，按如下編碼1.置初值A(S)＝0.11...1；2.檢測移入C的V位碼字；如果發現“全1”，則檢測第V+1位即填充位的值；若該值為0，說明無進位，則去掉該位“0”后正常解碼；若該值為1，則刪去這個填充的“1”，在V位碼字最后一位加1做進位后再解碼；3.子區間寬度A(S)迭代(符號<.>的含義與編碼時相同)A(S1)＝A(S)X2-Q(S)A(S0)＝<A(S)-A(S1)>
4.字符判決若C(S)＜A(S0)則X＝0置A(S)＝A(S0)若C(S)≥A(S0)則X＝1置C(S)＝C(S)-A(S0)，A(S)＝A(S1)5.如果A(SX)＜0.10...0，則A、C重復左移，直到A≥0.10...0；6.回到步驟2，直到解出X后面的所有字符。
二維條形碼易于操作，可靠準確，輸入速度是鍵盤輸入的5倍；條形碼技術與其它自動化技術相比較，所需要費用要低的多；條形碼符號作為一種識別手段可以單獨使用，也可以和有關設備組成識別系統實現自動化識別，還可和其他控制設備聯系起來使用實現整個系統的自動化管理。
二維條形碼的設置，采用壓縮數據程序，即二進制編碼程序，其過程為把各類信息以“0”“1”方式分解，比較數據相同點，再將相同點合成記錄，不同點以差值形式記錄，再根據數據時間的先后多次比對生成新的數據，然后再將數據相同點合成記錄，不同點記錄差值的算法，反復運算可實現對文字進行3-5倍的壓縮處理；圖像可自動進行高達的300倍以上的壓縮處理，對信息圖像壓縮技術可實現指紋壓縮至小于64字節，真彩圖像壓縮處理至小于180字節。
指紋識別裝置采用包括圖像處理、指紋特征數據編碼、解碼、指紋比對等功能的指紋采集模塊，其技術指標為上方電子的研發中心在1999年研制出指紋識別算法，包含圖像處理、指紋特征數據編碼、解碼、指紋比對等一系列新技術；其技術指標；
64字節指紋模板數據；360度自由旋轉；FAR0.001％；FRR0.1％；特征提取0.25秒，比對時間小于1秒；低功耗(工作狀態小于600mW)；內建安全網絡功能。
本發明由于采用以上方法，具有優點如下1、本發明的多功能防偽智能卡具有多種信息的表示方式其一顯示外觀信息；其二顯示固定信息；其三顯示可變信息，直觀效果好，防偽功能強；2、本發明利用現有技術中的二維條形碼，不需要連接數據庫，本身即可存儲大量數據，使其制作成本降低、制作速度快，適于購物消費卡及酒店、賓館、乘車、公園月、年票等一次性有價消費卡的制作，可隨意攜帶，特別方便外出用戶的需要；3、本發明人卡合一，不易偽造，適宜于電子錢包、電子消費和其他身份識別系統的使用，具有高度的安全性并可有效的防止偽造；4、將設有衛星定位溫能的線圈感應芯片封裝在此卡內，使其卡片成為具有急救功能的衛星定位系統卡，適宜于長期出差在外的人群、老年人或病人外出攜帶，便于應付臨時出現的各種意外。
圖1為本發明壓縮程序中二進制編碼流程2為本發明解壓縮程序中二進制解碼流程圖具體實施方式
實施例1本發明卡片的制作，其具體步驟如下1)用電腦設計出由直線、曲線和圓形等線條組成的電子模板圖案，圖案或文字可根據卡片功能的需要設計；2)將電子板的圖案輸入到雕刻機，制成所需圖案的金屬模具；3)用上述模具采用滾筒壓制方法，在卡片支持物上壓制金箔膜和圖案，因此在塑料卡片支持物上形成所需要圖案的同時，也將金箔膜壓制在支持物上；4)進行彩色套印后，再在預定的部位涂上涂層；5)在卡片的右上角涂上一寸照片大小的涂層，涂層的配方為等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、30％的乙烯共聚乳液、5％的醋酸、及80％的酒精的混合物。
6)用數碼像機的攝像頭拍攝欲買此卡片的人的頭像，將電子版的人物像用打印機打印在上述涂有涂層的部位；7)個人基因、指紋、身份證號碼、簡歷檔案等信息的大量數據通過計算機設置的壓縮程序處理成壓縮數據，然后輸入至二維條形碼內，用1200線的打印機印刷至卡片上；
8)將帶有防偽功能的線圈感應芯片附于卡片上，最后用塑封機封裝。
在本發明的多功能防偽智能卡內，設置的二維條形碼是一個多行、連續性、可變長、包含大量數據的符號標識。每個條碼3-90行，每一行有一個起始部分、數據部分、終止部分。它的字符集包括所有128個字符，最大數據含量是1850個字符。二維條形碼由多行組成的條形碼，不需要連接數據庫，本身可存儲大量數據。當條碼受一定破壞時，錯誤糾正能使條碼正確解碼。條碼閱讀器掃描速度提高后，數據壓縮比例還可以增加。處理后的數據經過加密算法通過條形碼打印機打印到防偽卡上。解讀時，將條形碼住處讀入，經過解密算法和解壓縮算法還原成正常的數據，通過屏幕顯示出來。
二維條形碼易于操作，可靠準確，輸入速度是鍵盤輸入的5倍；條形碼技術與其它自動化技術相比較，所需要費用要低的多；條形碼符號作為一種識別手段可以單獨使用，也可以和有關設備組成識別系統實現自動化識別，還可和其他控制設備聯系起來使用實現整個系統的自動化管理。
本發明采用的二維條形碼的壓縮程序與解壓縮程序，即二進制編碼程序及二進制解碼程序，均為公知技術，其具體輸入及解讀采用方案如下如圖1所示二維條形碼的設置，采用壓縮數據程序，即二進制編碼程序，其過程為把各類信息以“0”“1”方式分解，比較數據相同點，再將相同點合成記錄，不同點以差值形式記錄，再根據數據時間的先后多次比對生成新的數據，然后再將數據相同點合成記錄，不同點記錄差值的算法，反復運算可實現對文字進行3-5倍的壓縮處理；圖像可自動進行高達的300倍以上的壓縮處理，對信息圖像壓縮技術可實現指紋壓縮至小于64字節，真彩圖像壓縮處理至小于180字節。
指紋識別裝置采用包括圖像處理、指紋特征數據編碼、解碼、指紋比對等功能的指紋采集模塊，其技術指標為上方電子的研發中心在1999年研制出指紋識別算法，包含圖像處理、指紋特征數據編碼、解碼、指紋比對等一系列新技術；其技術指標64字節指紋模板數據；360度自由旋轉；FAR0.001％；FRR0.1％；特征提取0.25秒，比對時間小于1秒；低功耗(工作狀態小于600mW)；內建安全網絡功能。
64字節的模板數據僅僅是其他算法的1/4到1/10，但這并沒有降低指紋的識別性能。如此小的數據量使得指紋模板數據可以被存儲在低容量的存儲器和其他的介質中，使其擴展了指紋應用的新領域。應用到現有的認證系統中，無須任何額外的硬件添加。
將指紋采集模塊與壓縮數據輸入至二維條形碼內。
二維條形碼生成打印軟件采用BARTENDER7.0；打印機設置要求在1200線以上，均可打印出合格的二維條形碼。
采用的線圈感應芯片容量為幾十字節到幾K字節，與個人指紋結合組成人卡合一防偽加密卡封裝為一體，封裝在此卡內其數據保存期高達10年，可改寫10萬次，讀無限次，每張卡有唯一的32位序列號，每個扇區有獨立的一組密碼及訪問控制，所以保密性強，適宜應用于電子錢包、電子消費和其他身份識別系統。線圈感應芯片一般選用容量為2K的芯片通過不同的壓縮處理能夠存儲6000字節的信息。
本發明制作的多功能防偽智能卡的使用方法需采用解壓縮程序，即用二進制解碼程序，如圖2所示將其數據進行解壓縮。
通過外置的防偽多功能卡識別器解讀條形碼信息。利用二進制解碼程序將二維條形碼上的數據還原為正常數據，根據數據顯示防偽信息，通過屏幕將信息顯示出來。
本發明將設有衛星定位溫能的線圈感應芯片封裝在此卡內，使其卡片成為具備急救功能的衛星定位系統卡。
本發明采用的線圈感應芯片可選型號為MIFARE感應卡。
實施例2制作證件卡，其具體步驟如下1)用電腦設計出由直線、曲線和圓形等線條組成的電子模板圖案，其文字可根據卡片需要設計；2)將電子板的圖案輸入到雕刻機，制成所需圖案的金屬模具；3)用上述模具采用滾筒壓制方法，在卡片支持物上壓制金箔膜和圖案，因此在塑料卡片支持物上形成所需要圖案的同時，也將金箔膜壓制在支持物上；4)進行彩色套印后，再在預定的部位涂上涂層；5)在卡片的右上角涂上一寸照片大小的涂層，涂層的配方為等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、30％的乙烯共聚乳液、5％的醋酸、及80％的酒精的混合物。
6)用數碼像機的攝像頭拍攝欲買此卡片的人的頭像，將電子版的人物像用打印機打印在上述涂有涂層的部位；7)輸入的個人基因、指紋、身份證號碼、簡歷檔案等信息的大量數據通過計算機設置的壓縮程序處理成壓縮數據，然后輸入至二維條形碼內，用1200線的打印機印刷至卡片上；8)將帶有防偽功能的線圈感應芯片附于卡片上，最后用塑封機封裝。
在本卡內，與二維條形碼輸入壓縮程序與解壓縮程序的設置方法及所采用的，即二進制編碼程序及二進制解碼程序的技術方案如同實施例1。
本發明采用的線圈感應芯片可選型號為TEMIC感應卡。
實施例3制作防偽證卡，其具體步驟如下1)用電腦設計出由直線、曲線和圓形等線條組成的電子模板圖案，圖案具有所需要內容；2)將電子板制成感光膠片；3)用上述感光膠片腐蝕金屬模板，在模板上形成所需要的圖案；4)用上述模具采用液壓機在卡片支持物上壓制銀質薄片和圖案，因此在塑料卡片支持物上形成所需要圖案的同時，也將銀質薄片壓制在支持物上；5)進行彩色套印；6)在卡片的右上角涂上一寸照片大小的涂層，涂層的配方為等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、30％的乙烯共聚乳液、5％的醋酸、及80％的酒精的混合物。
7)用數碼像機的攝像頭拍攝持卡人的頭像，將電子版的人物像用打印機打印在上述涂有涂層的部位；8)個人基因、指紋、身份證號碼、簡歷檔案等信息的大量數據通過計算機設置的壓縮程序處理成壓縮數據，然后輸入至二維條形碼內，用1200線的打印機印刷至卡片上；9)將帶有防偽功能的線圈感應芯片附于卡片上，最后用塑封機封裝。
本發明的多功能防偽智能卡內，二維條形碼的設置方法及所采和的壓縮程序與解壓縮程序，即二進制編碼程序及二進制解碼程序的技術方案如同實施例1。
本發明采用的線圈感應芯片可選型號為ATMEL射頻卡。
實施例4制作特種卡片，其具體步驟如下1)用電腦設計出由直線、曲線和圓形等線條組成的電子模板圖案，圖案具有所需要內容；2)將電子板制成感光膠片；3)用上述感光膠片腐蝕金屬模板，在模板上形成所需要的圖案；4)用上述模具采用液壓機在卡片支持物上壓制銀質薄片和圖案，因此在塑料卡片支持物上形成所需要圖案的同時，也將銀質薄片壓制在支持物上；5)進行彩色套印；
6)在卡片的右上角涂上一寸照片大小的涂層，涂層的配方為等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、30％的乙烯共聚乳液、5％的醋酸、及80％的酒精的混合物。
7)用數碼像機的攝像頭拍攝持卡人的頭像，將電子版的人物像用打印機打印在上述涂有涂層的部位；8)個人基因、指紋、身份證號碼、簡歷檔案等信息的大量數據通過計算機設置的壓縮程序處理成壓縮數據，然后輸入至二維條形碼內，用1200線的打印機印刷至卡片上；9)將帶有防偽功能的線圈感應芯片附于卡片上，最后用塑封機封裝。
本發明的多功能防偽智能卡內，二維條形碼的設置方法及所采和的壓縮程序與解壓縮程序，即二進制編碼程序及二進制解碼程序的技術方案如同實施例1。
本發明采用的線圈感應卡可選型號為ATMEL射頻卡。
在上述各實施例中，打印照片的位置及大小可根據具體情況決定。
本發明采用的線圈感應芯片還可選用型號為TERAS的電子標簽。
權利要求
1.一種多功能防偽智能卡，包括一帶有照片的卡片，其特征在于所述卡片上設置有二維條形碼，卡片背面附設有線圈感應芯片。
2.一種制作權利要求1所述智能卡的方法，其特征在于它包括如下步驟(1)制作卡片；(2)采集的信息數據輸入至設有壓縮程序計算機內，壓縮程序將正常數據處理成壓縮數據，輸入至二維條形碼內，形成固定信息；(3)載入壓縮數據的二維條形碼通過打印設備印刷至所述卡片上；(4)將帶有唯一序列號的線圈感應芯片與印有二維條形碼的卡片封裝為一體。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述卡片是由下述步驟制作的(1)用電腦設計出由線條組成的電子模板圖案；(2)將電子板制成模具或感光膠片；(3)用上述模具或感光膠片在卡片支持物上壓制金屬膜，或者腐蝕卡片支持物后，鍍制金屬膜；(4)在預定的部位涂上打印涂層；(5)將電子版的人物像打印在上述涂有涂層的部位。其金屬膜的壓制采用滾筒或液壓方式，其打印涂層由等比例的乙酸乙烯脂、聚乙烯醇、乙烯共聚乳液、醋酸、及酒精的混合物組成，所述醋酸的濃度為5％，乙烯共聚乳液的濃度為30％，酒精的濃度為80％。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述二維條形碼信息存儲量為6000字節以上，所述信息包括個人基因、指紋、照片、簡歷檔案。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述打印設備選用600線以上設置的打印機。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述壓縮程序采用二進制編碼程序，其二進制編碼程序對文字的壓縮處理為3-5倍；對圖像的壓縮處理倍數高于300，對指紋壓縮處理至小于64字節，真彩圖像壓縮處理至小于180字節。
7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述線圈感應芯片信息存儲量為6000字節，所述芯片對數據的保存期至少10年，可改寫至少10萬次，可讀無限次。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述線圈感應芯片唯一序列號為32位。
9.一種使用權利要求1所述的多功能防偽智能卡的方法，其特征在于將所述卡片插入外設的具有防偽識別性能的檢驗儀器中，所述檢驗儀器內設有解密程序和解壓縮程序，所述卡片內存的壓縮數據通過解密程序與解壓縮程序的處理，還原為正常數據，通過外設的顯示屏將所述卡片上的信息顯示出來。
10.根據權利要求9所述的使用方法，其特征在于所述解壓縮程序采用二進制解碼程序。
全文摘要
本發明公開了一種多功能防偽智能卡及其制作與使用方法，解決現有功能卡片存儲量小，性能單一且防偽功能單一的缺陷，提供一種集多功能為一卡的綜合防偽智能卡片。其技術方案為在存儲有各種信息的卡片上印制二維條形碼，其背面附設有線圈感應芯片，其制作包括以下步驟1.采集的信息數據經壓縮程序處理后，輸入至二維條形碼中；2.載入數據的二維條形碼印至卡片上；3.將帶有唯一序列號的線圈感應芯片與印有二維條形碼的卡片封裝為一體。使用時經解壓縮程序將壓縮數據還原為正常數據讀出。此卡易于制作且成本低，直觀且保密性強，不易偽造，內存量大，方便攜帶及使用簡便，適用范圍廣。
文檔編號G06F7/38GK1504876SQ02153370
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月29日 優先權日2002年11月29日
發明者張學勤, 周秦屹 申請人:北京市特智誠科技有限公司