吳舜娟,袁 爽,陳 燕

(廣州合成材料研究院有限公司,廣東廣州 510665)

智能卡性能研究

吳舜娟,袁 爽,陳 燕

(廣州合成材料研究院有限公司,廣東廣州 510665)

身份證卡作為智能卡的一種,其使用性能要求比一般卡要高。該文以身份證卡為研究對(duì)象,研究了智能卡氙弧燈光老化性能和物理性能,對(duì)其使用壽命進(jìn)行了初步評(píng)估,闡述了智能卡在復(fù)雜使用環(huán)境中的性能狀況,為智能卡的更新和發(fā)展提供理論參考依據(jù)。

智能卡,性能,使用壽命,更新和發(fā)展

智能卡又稱集成電路卡(即IC卡),它是一個(gè)帶有微處理器和存儲(chǔ)器等微型集成電路芯片,具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的卡片,其大小與普通名片相仿,內(nèi)含一塊1cm左右的硅芯片,具有存儲(chǔ)信息和進(jìn)行復(fù)雜運(yùn)算的功能。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,智能卡因其成本低、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于銀行、電信、交通、公共安全等社會(huì)各領(lǐng)域,并且發(fā)展十分迅速,其使用壽命的長(zhǎng)短顯得尤為重要。身份證就是智能卡的一種。中華人民共和國(guó)第二代居民身份證是由多層聚酯材料復(fù)合而成的單頁(yè)卡式證件,采用非接觸式IC卡技術(shù)制作。芯片里存有很多個(gè)人資料,隨著社會(huì)的發(fā)展,將會(huì)有更多信息,如信用記錄等存儲(chǔ)于身份證芯片里面,這就需要身份證卡的使用性能和使用壽命滿足一定的要求,且人們對(duì)其可靠性的要求也越來(lái)越高,因此有效的可靠性測(cè)試顯得尤為重要。[1]

本文以身份證卡為研究對(duì)象,針對(duì)使用過(guò)程中容易發(fā)生外觀變化及受力破壞和老化的情況,根據(jù)GB/T 17554.1-2006《識(shí)別卡 測(cè)試方法 第1部分：一般特性測(cè)試》[2],對(duì)身份證智能卡的性能進(jìn)行試驗(yàn),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)樣品

二代身份證。

1.2 試驗(yàn)儀器

美國(guó)ATLAS公司Ci5000型人工氣候老化試驗(yàn)箱；VMS3020光學(xué)影像測(cè)量?jī)x；Q-Sun Xe-3HS氙燈人工耐候試驗(yàn)機(jī)；H10K-S型HOUNSFIELD萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)；Q-FOG鹽霧試驗(yàn)箱；HU-408NR可程式恒溫恒濕試驗(yàn)機(jī)；PHH101高溫試驗(yàn)箱。

1.3 性能測(cè)試

氙弧燈光老化試驗(yàn)條件：輻照度(340nm)：0.5W/m2·nm；黑板溫度：(65±3)℃；相對(duì)濕度：(50±5)%；連續(xù)光照；降雨周期18min/102min(噴水時(shí)間/不噴水周期時(shí)間)。

物理性能試驗(yàn)條件：根據(jù)GB/T 17554.1-2006《識(shí)別卡 測(cè)試方法 第1部分：一般特性測(cè)試》的要求進(jìn)行尺寸、翹曲、尺寸穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)彎曲特性、動(dòng)態(tài)扭曲特性、粘連或并塊、層間剝離強(qiáng)度、耐化學(xué)性、彎曲韌性等項(xiàng)目的測(cè)試[3]。

2 結(jié)果與討論

2.1 氙弧燈光老化試驗(yàn)分析

對(duì)2004年和2012年的身份證卡分別進(jìn)行氙弧燈光老化200h和500h的試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表1、表2和圖1所示。

表1 2004年身份證卡氙弧燈光老化試驗(yàn)結(jié)果

表2 2012年身份證卡氙弧燈光老化試驗(yàn)結(jié)果

注：5級(jí)—樣品完全未變色；1級(jí)—樣品完全變色。

從2003至2012年間智能卡老化試驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取兩個(gè)典型例子,由表1老化結(jié)果顯示,2004年身份證卡在老化過(guò)程200h、500h均出現(xiàn)輕微翹起變形、變色等老化現(xiàn)象；由表2和圖1可以知,2012年身份證卡在老化過(guò)程200h、500h均無(wú)翹起變形、變色等老化現(xiàn)象。

樣品隨著老化時(shí)間的增加,外觀會(huì)表現(xiàn)出不同程度的變化。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),智能卡經(jīng)過(guò)氙弧燈光老化500h檢測(cè),外觀無(wú)明顯變化的,可在現(xiàn)實(shí)生活中使用年限超過(guò)二十年。由此將氙弧燈光老化500h后的外觀及耐久性變化作為判定其使用壽命是否能達(dá)到二十年的測(cè)試依據(jù)。

圖1 2012年身份證卡氙弧燈光老化試驗(yàn)前后對(duì)比照片

2.2 物理性能檢測(cè)分析

智能卡是靠其面上的磁條或芯片來(lái)存儲(chǔ)信息的,磁條在遇到磁場(chǎng)、靜電、扭彎、刮傷等情況下,存儲(chǔ)在里面的信息容易丟失,盡管制造商采用了很多手段來(lái)提高其使用壽命,但先天的缺陷總是難以徹底排除,再者,磁條上的信息存放時(shí),有讀寫次數(shù)較少、修改不方便的缺陷[4]。

我們以GB/T 17554.1-2006為測(cè)試依據(jù)進(jìn)行物理性能試驗(yàn)項(xiàng)目,來(lái)檢測(cè)其耐用性。試驗(yàn)結(jié)果如表3～表7所示。

表3 2012年身份證卡物理性能試驗(yàn)結(jié)果

表4 2013年身份證卡物理性能試驗(yàn)結(jié)果

表5 2014年身份證卡物理性能試驗(yàn)結(jié)果1

表6 2014年身份證卡物理性能試驗(yàn)結(jié)果2

表7 2014年身份證卡物理性能檢測(cè)結(jié)果3

表3～表7是身份證卡的各項(xiàng)性能檢測(cè)結(jié)果,樣品在老化后分別進(jìn)行外觀、尺寸、翹曲、動(dòng)態(tài)彎曲試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)扭曲試驗(yàn)、層間剝離、耐化學(xué)性、耐人工汗液和耐磨等項(xiàng)目檢測(cè),結(jié)果表明身份證卡均保持良好的狀態(tài)。從表3和表6對(duì)不同條件下身份證卡的尺寸及翹曲的試驗(yàn)結(jié)果可知,試驗(yàn)后身份證卡尺寸變化較小,翹曲度變化分別為0.28mm、0.36mm、0.24mm、0.21mm,均符合GB/T 14916-2006中對(duì)從水平剛性平臺(tái)到卡凸起表面任何部分的最大距離(包括卡厚度)不大于1.5mm的要求。對(duì)身份證卡進(jìn)行5000～6000次扭曲循環(huán)和扭曲測(cè)試后,卡片未出現(xiàn)分層和裂紋現(xiàn)象,試驗(yàn)前后卡的機(jī)讀功能均正常,表明在身份證卡的彎曲和扭曲特性在正常使用條件下完全可以滿足要求。表3和表5中對(duì)身份證卡的層間剝離強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果分別為6.8N/cm和8.3N/cm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于GB/T 14916-2006中規(guī)定的每一層都應(yīng)具有0.35 N/mm的最小剝離強(qiáng)度,表明身份證卡的剝離強(qiáng)度符合能夠滿足使用。此外,身份證卡經(jīng)過(guò)其他項(xiàng)目的檢測(cè)之后,各項(xiàng)使用功能均正常。身份證卡的各項(xiàng)性能檢測(cè),均模擬了身份證卡在日常使用中可能發(fā)生的外觀變化、受力破壞和老化情況,其結(jié)果表明目前使用的身份證卡能在復(fù)雜的使用條件下具有較好的使用性能。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)身份證卡的老化性能檢測(cè)可得,身份證卡氙燈老化試驗(yàn)時(shí)間可定為500h,作為檢驗(yàn)其外觀使用時(shí)間的檢驗(yàn)依據(jù),而目前我國(guó)居民使用的身份證已經(jīng)接近10年,使用正常,證明方案可靠性；對(duì)身份證卡的物理性能檢測(cè)可知,目前使用的身份證卡能在復(fù)雜的使用條件下滿足其使用性能,且通過(guò)本文的研究可為以后智能卡的檢測(cè)提供依據(jù),物理性能試驗(yàn)項(xiàng)目可以GB/T 17554.1-2006為測(cè)試依據(jù),來(lái)檢測(cè)其耐用性,這將對(duì)行業(yè)提高智能卡的質(zhì)量起到積極的推動(dòng)作用。

[1] 馮敬,耿力,袁里.最新版識(shí)別卡測(cè)試方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化,2007 (5)：20-23.

[2] GB/T 17554.1-2006 識(shí)別卡 測(cè)試方法 第1部分：一般特性測(cè)試[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006.

[3] 吳舜娟,尹文華,馮志新,等.智能卡性能檢測(cè)方法研究[J].合成材料老化與應(yīng)用,2014,43(2)：60-63.

[4] 智能卡分類及與其他卡性能特點(diǎn)比較[EB/OL].中安網(wǎng).[2014-03-21]. http：∥china. huisou.com/news/2014_03_21/193889_0/.

The Performance Study of Smart Cards

WU Shun-juan,YUAN Shuang,CHEN Yan

(Guangzhou Research Institute Co.Ltd. of Synthetic Materials,Guangzhou 510665,Guangdong,China)

ID cards which is a kind of smart cards always need better use performance. This paper takes smart cards as research objects,its xenon lamp light aging and physical properties were researched. The smart cards’ service life were evaluated. Its properties when are used in complex environment were also elaborated. The research will provide theoretical basis for the renewal and development of smart cards.

smart cards,performance,service life,renewal and development

中國(guó)石油天然氣股份有限公司煉化分公司科研項(xiàng)目(2011B-2802-0303)

TQ 327.9