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磁卡

　　磁卡是一種卡牌狀的帶磁紀(jì)錄物質(zhì)，運用帶磁質(zhì)粒載體紀(jì)錄空格符與電子信息，用于標(biāo)志真實身份或其他主要用途。磁卡由高韌性、耐熱的塑膠或紙版涂敷塑膠做成，能防水、耐磨損且有一定的柔韌度，方便使用、應(yīng)用比較平穩(wěn)靠譜。比如人們應(yīng)用的儲蓄卡，便是一種最普遍的銀行卡磁條。

　　磁卡原理

　　記錄原理

　　記錄磁頭由內(nèi)有空隙的環(huán)形鐵芯和繞在鐵芯上的線圈構(gòu)成。磁卡是由一定材料的片基和均勻地涂布在片基上面的微粒磁性材料制成的。在記錄時，磁卡的磁性面以一定的速度移動，或記錄磁頭以一定的速度移動，并分別和記錄磁頭的空隙或磁性面相接觸。

　　磁頭的線圈一旦通上電流，空隙處就產(chǎn)生與電流成比例的磁場，于是磁卡與空隙接觸部分的磁性體就被磁化。如果記錄信號電流隨時間而變化，則當(dāng)磁卡上的磁性體通過空隙時(因為磁卡或磁頭是移動的)，便隨著電流的變化而不同程度地被磁化。磁卡被磁化之后，離開空隙的磁卡磁性層就留下相應(yīng)于電流變化的剩磁。

　　如果電流信號(或者說磁場強度)按正弦規(guī)律變化，那么磁卡上的剩余磁通也同樣按正弦規(guī)律變化。當(dāng)電流為正時，就引起一個從左到右(從 N 到 S)的磁極性;當(dāng)電流反向時，磁極性也跟著反向。其最后結(jié)果可以看作磁卡上從 N 到 S 再返回到 N 的一個波長，也可以看作是同極性相接的兩塊磁棒。

　　這是在某種程度上簡化的結(jié)果，然而，必須記住的是，剩磁 Br 是按正弦變化的。當(dāng)信號電流最大時，縱向磁通密度也達到最大。記錄信號就以正弦變化的剩磁形式記錄，貯存在磁卡上。

　　工作原理

　　磁卡上面剩余磁感應(yīng)強度Br 在磁卡工作過程中起著決定性的作用。磁卡以一定的速度通過裝有線圈的工作磁頭，磁卡的的外部磁力線切割線圈，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而傳輸了被記錄的信號。當(dāng)然，也要求在磁卡工作中被記錄信號有較寬的頻率響應(yīng)、較小的失真和較高的輸出電平。

　　一根很細的金屬直線可以作為一個簡單的重放設(shè)備。金屬直線與磁卡緊貼，方向垂直于磁卡運行方向，磁卡運行時，金屬直線切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，電動勢的大小與切割的磁力線成正比。當(dāng)磁卡的運行速度保持不變時，金屬直線的感應(yīng)電動勢與磁卡表面剩余磁感應(yīng)強度成正比，而導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢可由下式表示：

　　e=BrWv 式中 Br -表面剩余磁感應(yīng)強度;

　　W -記錄道跡的寬度;

　　v -重放時磁卡的運行速度。

　　在 Br=2πf/vφrmcos2πft 的情況下，綜合 Br 和 e 的關(guān)系式，得到 e=2πfWφrmcos2πft 。當(dāng)然，用一根金屬線作磁卡工作設(shè)備，由于輸出很小，故而是不實用的。

　　而磁頭是用高導(dǎo)磁系數(shù)的軟磁材料制成的鐵芯，上面纏有繞組線圈，磁頭前面有一條很窄的縫隙，這時進入工作磁頭的磁卡磁通量而言，可以看作是兩個并聯(lián)的有效磁阻，即空隙的磁阻和磁頭鐵芯的磁阻。因為空隙的有效磁阻遠大于工作磁頭鐵芯的磁阻，所以磁卡上磁通量的絕大部分輸入到磁頭鐵芯，并與工作磁頭上線圈繞組發(fā)生交連，因而感應(yīng)出電動勢，在這種情況下，單根金屬重放線所得到的感應(yīng)電動勢公式完全適用于環(huán)形磁卡工作磁頭，只是比例系數(shù)不同而已。

　　設(shè) N 為線圈的匝數(shù)， m 為與工作磁頭鐵芯的大小和磁性有關(guān)的系數(shù)，則環(huán)形工作磁頭繞組中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：e=2πfWmNφrmcos2πft因為在工作磁繞組中所感應(yīng)的電動勢正比于磁通的變化率，即電動勢 e ∝ By ∝ 頻率 f 。在記錄時 i=Isinwt ，縱向剩磁密度 Bx ∝ i (傳遞曲線的直線部分)，所以， Bx=K1Isinwt 。由于 By ∝ dbx/dt,e ∝ By ，所以， e=K2Iwcoswt 。這里的 K2 取決于工作磁頭的效率、匝數(shù)、磁帶材料等。這些公式還表明：輸出電壓正比記錄電流;輸出電壓正比于信號頻率;輸出電壓得到 90°的相應(yīng)變化(即由正弦項改變到余弦項)。

　　磁卡分類

　　磁條型：一般抗磁力卡(300oe)

　　高抗磁力卡(3500oe)

　　直接涂印型：低抗磁力卡(300oe)(如：公園門票)

　　高抗磁力卡(2700oe)(如：地鐵卡、電話卡)

　　應(yīng)用范圍：銀行卡、證券、保險：貸記卡、準(zhǔn)貸記卡、ATM卡、提款卡、借記卡、轉(zhuǎn)帳卡、專用卡、儲值卡、聯(lián)名卡、商務(wù)卡、個人卡、公司卡、社會保險卡、社會保障卡、證券交易卡...

　　零售服務(wù)：購物卡、現(xiàn)金卡、會員卡、禮品卡、訂購卡、折扣卡、積分卡等

　　社會安全：人壽和意外保險卡、健康卡

　　交通旅游：汽車保險卡、旅游卡、房間卡鎖、護照卡、停車卡、付費TV卡、高速公路付費卡、檢查卡

　　醫(yī)療：門診卡、健康檢查卡、捐血卡、診斷圖卡、血型卡、健康記錄卡、婦產(chǎn)卡、病歷卡、保險卡、藥方卡

　　特種證件：身份識別證卡、暫住證卡、印鑒登記卡、免稅卡...

　　教育：CAI卡、圖書卡、學(xué)生證、報告卡、輔導(dǎo)卡、成績卡...

　　娛樂：電玩卡、卡拉OK卡、娛樂卡、戲院卡

　　其它：工廠自動化卡、操作員卡、品質(zhì)控制卡、進出管制卡、工作卡、個人記錄卡、家庭安全卡等

　　磁卡注意事項

　　磁條卡使用中會受到諸多外界磁場因素的干擾

　　磁條卡在錢包、皮夾中距離磁扣太近，甚至與磁扣發(fā)生接觸。

　　與女士皮包、男士手包磁扣太近或接觸。

　　與帶磁封條的通訊錄、筆記本接觸。

　　與手機套上的磁扣、汽車鑰匙等磁性物體接觸。

　　與手機等能夠產(chǎn)生電磁輻射的設(shè)備長時間放在一起。

　　與電視機、收錄機等有較強磁場效應(yīng)的家用電器距離過近。

　　在超市使用時，與超市中防盜用的消磁設(shè)備距離太近甚至接觸。

　　多張磁條卡放在一起時，兩張卡的磁條互相接觸。

　　另外，磁條卡受壓、被折、長時間磕碰、曝曬、高溫，磁條劃傷弄臟等也會使磁條卡無法正常使用。同時，在刷卡器上刷卡交易的過程中，磁頭的清潔、老化程度，數(shù)據(jù)傳輸過程中受到干擾，系統(tǒng)錯誤動作，收銀員操作不當(dāng)?shù)榷伎赡茉斐纱艞l卡無法使用。

　　磁卡安全性

　　隨著磁卡應(yīng)用的不斷擴大，有關(guān)磁卡技術(shù)，特別是安全技術(shù)已難以滿足越來越多的對安全性要求較高的應(yīng)用需求。以前在磁卡上應(yīng)用的安全技術(shù)，如水印技術(shù)、全息技術(shù)、精密磁記錄技術(shù)等，隨著時間的推移其相對安全性已大為降低。其工作的基本原理是依靠自身“卡的號碼”來識別不同磁卡，因此在讀卡時卡號相對公開，比較容易復(fù)制。

　　IC卡(芯片型智能卡的一種)則是通過芯片上寫有的密鑰參數(shù)進行識別的。IC卡在使用時，必須要通過與讀寫設(shè)備間特有的雙向密鑰認證。出廠時，先對IC卡進行初始化(加密);待交付使用時還需通過IC卡發(fā)行系統(tǒng)，將各用戶卡生成自己系統(tǒng)的專用密鑰。

　　存在問題

　　A.卡的保密性和安全性較差

　　磁條上的信息比較容易讀出，非法修改磁條上的內(nèi)容也較容易，所以大多情況下磁卡都是被作為靜態(tài)數(shù)據(jù)輸入使用。雖然第3磁道可讀寫，并且有金額字段，也只是用于小金額的應(yīng)用領(lǐng)域，例如電話卡。

　　B.使用磁卡的應(yīng)用系統(tǒng)需要有可靠的計算機系統(tǒng)和中央數(shù)據(jù)庫的支持

　　在金融行業(yè)，作為金融交易卡的磁卡，一般配合強大、可靠的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用，金額、交易記錄等信息，均保存在金融機構(gòu)計算機的數(shù)據(jù)庫中，用戶所持的卡片只是提供用戶的主帳號等索引信息，便于在數(shù)據(jù)庫中迅速找到用戶數(shù)據(jù)。

　　磁卡的主要優(yōu)點: 成本低，這也是它容易推廣的原因。

　　磁卡讀寫器

　　磁條讀寫器可聯(lián)接任何具有RS232串口的電腦或終端，用于讀寫磁卡或存折本上的磁條信息。操作簡單舒適，讀寫均一次刷卡完成，具有讀、寫雙重校驗功能，性能穩(wěn)定可靠，并且兼容性好(能自動識別多種磁條讀寫器的命令集)，有更好的通用性?？蓮V泛用于金融、郵電、交通、海關(guān)等各個領(lǐng)域，特別是銀行系統(tǒng)的信用卡發(fā)行、磁卡和銀行柜臺的存折的磁條讀寫。