ما هي البطاقة الذكية؟

البطاقة الذكية هي نوع خاص من البطاقات مثل الجهاز الذي يحتوي على شريحة دائرة متكاملة مدمجة فيه. يمكن أن تكون شريحة IC عبارة عن معالج دقيق به ذاكرة أو مجرد دائرة ذاكرة بسيطة. بكلمات بسيطة ، البطاقة الذكية هي البطاقة التي يمكننا من خلالها تبادل البيانات وتخزينها ومعالجة البيانات.

كيف تعمل البطاقة الذكية؟

يتم توصيل البطاقة الذكية بالكمبيوتر المضيف أو جهاز التحكم عبر قارئ البطاقة الذي يحصل على المعلومات من البطاقة الذكية وبالتالي يقوم بتمرير المعلومات إلى الكمبيوتر المضيف أو جهاز التحكم.

نظام أساسي يعمل بالبطاقة الذكية

ما هو قارئ البطاقة الذكية؟

بطاقة ذكية القارئ عبارة عن جهاز تتصل به البطاقة الذكية إما بشكل مباشر أو غير مباشر باستخدام اتصال RF. يتفاعل مع الكمبيوتر الشخصي أو متحكم باستخدام منفذ USB أو المنافذ التسلسلية RS232. يمكن أن يكون قارئًا متصلًا أو بدون تلامس.

قارئ البطاقه الذكية

نوعان من البطاقات الذكية على أساس التوصيل بقارئ البطاقة الذكية

اتصل بالبطاقة الذكية : يتكون هذا النوع من البطاقات الذكية من ملامسات كهربائية تُستخدم للاتصال بقارئ البطاقة حيث يتم إدخال البطاقة. يتم نشر نقاط التلامس الكهربائية على طلاء مطلي بالذهب موصل على سطح البطاقة.

بطاقة ذكية للتواصل مع توصيلات كهربائية

“أشباه الموصلات من النوع p و n ”

البطاقة الذكية بدون لمس : هذا النوع من البطاقة الذكية تتواصل مع القارئ دون أي اتصال جسدي. بل يتكون من هوائي يتم استخدامه للتواصل باستخدام نطاق التردد اللاسلكي مع الهوائي الموجود على القارئ. عادة ما يتلقى الطاقة من القارئ عبر الإشارة الكهرومغناطيسية.

بطاقة ذكية بدون لمس

نوعان من البطاقات الذكية بناءً على وظائفها وتكوينها

بطاقات الذاكرة: هذه بطاقات تتكون فقط من دوائر ذاكرة. يمكنه فقط تخزين البيانات وقراءتها وكتابتها في موقع معين. لا يمكن معالجة البيانات أو معالجتها. يمكن أن تكون بطاقة ذاكرة مباشرة تستخدم فقط لتخزين البيانات أو بطاقة ذاكرة محمية مع وصول مقيد إلى الذاكرة والتي يمكن استخدامها لكتابة البيانات. يمكن أن تكون أيضًا بطاقة قابلة لإعادة الشحن أو يمكن التخلص منها وتحتوي على وحدات ذاكرة يمكن استخدامها مرة واحدة فقط.

بطاقة ذاكرة ذكية

بطاقات المعالجات الدقيقة: تتكون هذه البطاقات من معالج دقيق مدمج في الشريحة بالإضافة إلى كتل الذاكرة. يتكون أيضًا من أقسام محددة من الملفات مع كل ملف مرتبط بوظيفة معينة. تتم إدارة البيانات في الملفات وتخصيص الذاكرة عبر نظام تشغيل يمكن أن يكون نظام تشغيل ثابتًا أو نظام تشغيل ديناميكيًا. يسمح بمعالجة البيانات ومعالجتها ويمكن استخدامه لوظائف متعددة.

البطاقة الذكية القائمة على المعالجات الدقيقة

4 خطوات لبناء البطاقة الذكية

تتضمن الخطوة الأولى تصميم . يتضمن التصميم تحديد الشريحة لحجم الذاكرة وسرعة الساعة وأنواع الذاكرة المتقلبة ونوع نظام التشغيل وتحديد برنامج التطبيق وتحديد نوع البطاقة وحجمها وعملها وميزات إضافية.
تتضمن الخطوة الثانية تصنيع الرقائق . يتضمن ذلك تركيب رقاقة السيليكون على ركيزة زجاجية من الإيبوكسي بموصلات مطلية بالذهب باستخدام قالب. يتم ربط شريحة السيليكون بالموصلات باستخدام أسلاك التوصيل (تقنية ربط الأسلاك) أو باستخدام تقنية رقاقة الوجه (باستخدام لحام). يتم بعد ذلك إغلاق الرقاقة الموجودة على ركيزة اللوحة باستخدام راتنجات الايبوكسي ولصقها على ركيزة البطاقة. يمكن أن تكون ركيزة البطاقة عبارة عن بطاقة بلاستيكية قائمة على PVC أو بطاقة قائمة على البوليستر.
تتضمن الخطوة الثالثة تحميل الكود إلى الذاكرة باستخدام أوامر خاصة.
تتضمن الخطوة الرابعة تحميل البيانات في ذاكرة PROM بحيث تتعلق البيانات بشخص واحد.

مزايا البطاقة الذكية:

قد يعاد تشكيله على الفور
قابلة لإعادة الاستخدام
معاملات آمنة
يعطي المزيد من الأمن
أكثر صعوبة ويمكن الاعتماد عليها
السماح بحفظ العديد من الأحكام في بطاقة واحدة

5 مجالات تطبيقات البطاقة الذكية:

الإتصالات: ابرز استخدام تقنية البطاقة الذكية قيد التطوير بطاقة SIM أو وحدة تعريف المشترك . توفر بطاقة SIM تعريفًا فريدًا لكل مشترك وتوفر وصولاً للشبكة لكل مشترك وتدير مصادقته.

بطاقة SIM

محلي: البطاقة الذكية الأكثر استخدامًا في المجال المحلي هي بطاقة DTH الذكية. توفر هذه البطاقة الوصول المصرح به إلى المعلومات الواردة من الأقمار الصناعية. بكلمات بسيطة ، فإن البطاقة التي يمكننا من خلالها الوصول إلى خدمات Direct to Home TV ليست سوى بطاقة ذكية. يتم تشفير المعلومات وفك تشفيرها داخل بطاقة ذكية.

نظام DTH أساسي مع البطاقة الذكية

التجارة الإلكترونية والتجزئة : يمكن استخدام البطاقة الذكية لتخزين المعلومات مثل تفاصيل حساب الشخص وتفاصيل المعاملة ويمكن استخدامها في شراء البضائع عبر الإنترنت من خلال العمل كبطاقة ائتمان. يمكن لبعض تجار التجزئة أيضًا استخدام البطاقات الذكية لتخزين النقاط لعميل معين وتقديم الحوافز اللازمة للعملاء المتكررين.

تطبيق مصرفي: أبرز استخدام للبطاقة الذكية في التطبيقات المصرفية هو استبدال بطاقة الائتمان أو الخصم التقليدية القائمة على الشريط المغناطيسي. مثال على ذلك هو MasterCard و VISA.

بطاقة فيزا الذكية

التطبيقات الحكومية: تستخدم الحكومة البطاقات الذكية لإصدار بطاقات الهوية للفرد ، والتي تحتوي على جميع التفاصيل الخاصة بالفرد. مثال على ذلك هو مخطط بطاقة Adhar الذي بدأ مؤخرًا في الهند.

نموذج بطاقة Adhar

الوصول المادي الآمن: يمكن استخدام البطاقات الذكية من قبل المنظمات أو المناطق العامة المختلفة لتوفير الوصول المصرح به للموظفين (أعضاء المنظمة) أو أشخاص آخرين إلى المناطق الآمنة. تحتوي البطاقة الذكية بشكل عام على تفاصيل هوية الفرد التي يتم فحصها وفحصها.

نموذج لبطاقة هوية للمنظمات

تطبيق عملي لنظام البطاقة الذكية لتوفير الوصول المصرح به إلى المناطق الآمنة

كما رأينا ، أحد التطبيقات البارزة للبطاقة الذكية هو تخزين هوية الفرد. عندما يحاول الشخص الدخول إلى منطقة آمنة ، يتم فحص البيانات الموجودة في بطاقته الذكية مع البيانات المتاحة في قاعدة البيانات ، وفي حالة التطابق ، يُسمح للشخص بالوصول ، وإلا لا.

“كيفية بناء جهاز تشويش راديو ”

نظام البطاقة الذكية

يتكون النظام من 4 أجزاء رئيسية:

بطاقة ذكية وهي بشكل عام بطاقة ذاكرة ذكية للتواصل تحتوي على معلومات حول الفرد.
قارئ البطاقة الذكية وهو بشكل عام قارئ البطاقة الذكية للاتصال ويستخدم لقراءة المعلومات من البطاقة.
وحدة تحكم تستقبل البيانات من قارئ البطاقة الذكية عبر واجهة RS232.
حمولة عبارة عن مرحل في هذه الحالة ، تستخدم لقيادة محرك ومتصل بوحدة التحكم عبر برنامج تشغيل الترحيل IC.

عمل النظام كالتالي:

رسم تخطيطي يوضح نظام البطاقة الذكية للسماح بالوصول المصرح به

يقوم الفرد بإدخال بطاقته في قارئ البطاقة.
يرسل قارئ البطاقة البيانات إلى MAX 232 IC من خلال موصل DB9.
يستقبل Microcontroller البيانات من MAX 232 ويتم برمجته وفقًا لذلك لمقارنة المعلومات التي تم الحصول عليها مع المعلومات المخزنة في قاعدة البيانات.
في حالة تطابق البيانات ، يطور الميكروكونترولر منطقًا عاليًا عند طرف الإخراج الخاص به ، المتصل بدبوس الإدخال الخاص ببرنامج تشغيل الترحيل.
وفقًا لذلك ، يطور محرك الترحيل IC منطقًا منخفضًا عند خرجه وينشط التتابع.
يتم الآن توصيل جهة الاتصال المشتركة للترحيل بجهة الاتصال المفتوحة عادةً ويتم تدوير المحرك المتصل في سلسلة مع جهات اتصال الترحيل بحيث يتم فتح الباب.
في حالة عدم تطابق البيانات ، تتم برمجة المتحكم الدقيق لتطوير منطق منخفض عند طرف الإخراج الخاص به ولا يتم تنشيط المرحل وفقًا لذلك ، مما يؤدي إلى إغلاق الباب.
يتم عرض المخرجات التي تم الحصول عليها وفقًا لذلك على شاشة LCD والتي توضح ما إذا كانت البيانات متطابقة أم لا.

إذن هذه نظرة عامة أساسية على البطاقات الذكية. أي تفاصيل أخرى هي موضع ترحيب ليتم إضافتها.

مصدر الصورة: