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基于Android和NFC技术的校园一卡通的关键技术研究

杨婷  
【摘要】:为提高校园信息化管理水平,完善校园信息化建设,国内各高校正在打造统一管理平台,构建数字化校园。作为数字化校园的基础构建部分的校园一卡通,是将各种学校用卡集于一身的射频智能卡,联通校园的资源与服务,实现一卡走遍校园,为广大师生在学习、工作、生活各方面提供便捷服务,进而促进学校的管理安全、高效的发展。 而随着智能手机的快速发展和NFC技术逐渐成熟,Android智能手机系统已将NFC芯片集成于设备中以支持近距离数据传输,为NFC技术与应用提供巨大的发展机会。由于NFC技术对智能IC卡技术的兼容,Android系统对NFC技术的使用,若将高校学生的信息存储到Android智能手机NFC芯片中,将手机变成为一卡通,不仅便于卡片管理,还可拓展应用。 本文首先从理论上探究了NFC技术、Android智能手机系统与智能IC卡的技术特点,进而从技术上分析了使用内嵌式安全元件NFC的Android智能手机实现校园一卡通这一方案的可行性,可利用NFC全终端卡模拟方案,使用NFC芯片中的安全模块SE实现传统校园卡通的功能,通过NFC技术与POS机进行数据传输。 本文根据校园一卡通的传统功能,结合Android智能手机特点,确定该方案包含身份认证、电子钱包、信息查询、自动反馈与安全访问五个方面的需求。并结合需求分析,设计出该方案的总体框架,同时也设计出手机端NFC芯片中的安全元件SE中Applet应用和Android手机应用层中App应用的数据业务逻辑。 除方案设计外,本文也对该方案中的关键技术给予实现,包含安全元件SE (Secure Element)中的应用Applet开发,Android手机中有关读取SE模块中信息的App应用程序开发及其对NFC读卡功能的开发。为防止数据被恶意访问或被劫持与篡改,最后本文提出增加访问控制和数据加密两种手段来提高该方案数据传输的安全性。


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