国家标准 GB/T31441一2015 电子收费集成电路(IC)卡读写器技术要求 Bleetromictollcolection一TeehmiealspeeifieatonofIc cardreader 2015-05-15发布 2015-08-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31441一2015 目次前言范围规范性引用文件术语,定义和缩略语通用要求硬件接口要求软件接口要求
GB/T31441一2015 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由全国智能运输系统标准化技术委员会(SAC/TC268)提出并归口本标准起草单位;交通运输部公路科学研究院、北京中交国通智能交通系统技术有限公司本标准主要起草人:梅新明、杨蕴、刘鸿伟、王刚、王立岩、周斌、王波、陈杰 m
GB/T31441一2015 电子收费集成电路(IC)卡读写器技术要求范围本标准规定了用于公路电子收费系统中lC卡读写器的一般技术要求,硬件接口,软件接口本标准适用于公路电子收费系统IC卡读写器的研制、生产、检验和验收规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GBy/T16649.1识别卡带触点的集成电路卡第1部分;-物理特性 GB/T16649.2识别卡带触点的集成电路卡第2部分;触点的尺寸与位置 GB/T16649.3识别卡带触点的集成电路卡第3部分;电信号和传输协议集成电路(IC)卡读写机通用规范 GB/T18239 Iso/IEc14443识别卡无触点的集成电路卡邻近卡(Identificationcards-Contactlessinte gratedcircuitcardsProximitycard) 术语,定义和缩略语 3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1.1 CPU卡CPUcard 含有中央处理单元(CPU)的IC卡,按通讯界面分为接触式CPU卡,非接触式CPU卡和双界面 CPU卡 3.1.2 PSAM卡PSAMcard 存放消费安全控制密钥并具有计算功能的特殊接触式PU卡此卡放置在收费车道的终蹦设备中,用于完成消费过程中用户卡和车道终端之间的安全认证功能 3.1.3 C卡读写器ICeardreader 为完成金融交易而在交易点安装的终端设备,用于同Ic卡的连接包括接口设备,也可包括其他部件和接口.例如与主机通讯的接口 3.1.4 安全访问模块SAM C卡读写器中负责安全控制管理的模块 SAM的类型依赖于lIC卡读写器的交易类型,如用于支持消费交易的SAM称为PSAM,用于支持充值交易的SAM称为ISAM
GB/T31441一2015 3.2缩略语下列缩略语适用于本文件中央处理单元(CenteralProcessUnit CPU IC 集成电路(IntegratedCircuit) MAD Mifare应用目录MifareApplicationDirectory) 消费安全存取模块(PurchaseSecureAeesModule) PSAM 安全访问模块(SecureAccessModuley SAM 通用要求 IC卡读写器通用要求如下 -外观和结构、电源,环境要求,电磁兼容性、可靠性及寿命等,均应符合GB/T18239中的相关规定; 可具备声音提示功能,音频,音量等可调; -可具备发光二极管指示终端设备的不同状态; 读写模块消耗电流小于150mA,整机消耗电流小于300m.A; 读写精度错误率应小于10-" 硬件接口要求 5.1与PC机接口至少应支持RS232,RS485,USB或TCP/IP中的一种 5.2非接触式接口 IC卡读写器非接触式接口应符合如下要求 -应同时符合ISO/IEC14443关于TYPEA和TYPEB的要求频率;13.56MHz士7kH2; mm100mm， -通信距离;天线读写距离0 ,且有效范围内没有盲区,与天线平面间夹角不大于 80"应能正常读写; 在读写有效区域内的最小场强:l.5A/m(rms); 在读写有效区域内的最大场强:7.5A/m(rm ms; 通信波特率;应支持10Kbit/s.212Kbit/s.424Kbit/.848Kbt/s; -典型交易时间;终端与非接触式CPU卡完成一个完整的复合消费交易流程时间应小于 300ms 5.3与sAM接口 IC卡读写器的SAM接口应符合如下要求至少应具备四个SAM卡座 -物理接口应符合GB/T16649.116649.2; -通信接口应符合GB/T16649.3; -应能支持5V、3V或1.8V工作电压的SAM -通信速率应能自动识别,并至少支持9600bit/s115200bit/s;
GB/T31441一2015 -当任意两个触点之间短路时,终端不应损坏软件接口要求总体要求车道系统采用调用封装过的API函数方式与IC卡读写器进行通信,AP以动态/静态库的形式提供,应支持Windwos、Linux操作系统 IC卡读写器提供的动态/静态库应以ReaderApi.dllWindows 操作系统,ibReaderApi.a(Linux操作系统)命名,相应的头文件以ReaderApi.h命名,以方便车道系统调用 6.2指令集 C卡读写器软件接口指令见表1 表指令名称丽数功能说明在PC机与读写器之间建立通讯连接打开读写器命令 JT_OpenReader 关闭读写器命令 JT_CloseReader 关闭PC机与读写器之间的通讯连接获取读写器版本信息 JT_GetReaderVersion 获取读写器版本信息打开相关卡片,使卡片处于可以与读打开卡片命令 JT_OpenCard 写器进行通讯的状态关闭卡片命令 JTCloseCard 关闭卡片与读写器的通信连接设置读写器发光命令 T_SetReaderlED 控制读写器发光二极管状态设置读写器发音命令 JTSetReaderVoice 控制读写器扬声器的发音状态 CPU卡 CPU卡通用命令 JTCPUConm 给CPU卡发送通用的APDU指令 ommand 通用命令 SAM卡复位命令 TSAMReset 向sAM卡发送复位指令 SAM 卡命令 SAM卡通用命令 JTSAMCo1 向SAM卡发送通用的APDU指令 Command 数值块减值命对数值块进行减值操作 PurseDecrease 数值文件减值命令 JTPurseFileDecrease 对数值文件进行减值操作 JTPurselncrease 对数值块进行增值操作数值块增值命令件增值命令 JTPurseFilelncrease 件进行增值操作数值块检查命 JTPurseCheck 对数值块进行检查操作件检查命 TPurseFileCheek 检查操作数值块恢复命 JTPurseRestore 对数值块进行恢数值文件恢复命 JTPurseFileRestore 恢复操作下载扇区密钥命令 JTL.oadKey 下载相关的扇区密钥到读写器读块信息命 TReadBoek 从指定的数据块中读取块信息令 JTReadFile 读文件信息命从指定的参数中读取文件信息从指定的参数中写数据块,对密钥块 JTwriteBoek 写块信息命令不能执行本命令 JTwriteFile 写文件信息命令通过指定的参数写文件信息 JTwriteKe 更新扇区密钥命令通过指定的参数更新扇区密钥 E
GB/T31441一2015 6.3读写器基本控制命令 6.3.1 打开读写器命令函数;longJT_OpenReader(intmode.char*Paras) 功能描述;在PC机与读写器之间建立通讯连接参数说明见表2 返回值说明见表3 表2 明参数参数类型说 Mode 传人 0;串口,1;TCP/IP,2;USB口,其他保留端口参数: 示例" “9600，n.8 8,l"(串口模式》 Paras 传人 “192.168.1.l:6666”(TCP模式 “USB1”(USB接口模式表3 明返回值打开设备成功,返回值为设备句柄号 100 设备无响应 1000 传人参数错识 1001 设备被占用设备打开失败 1002 -2000 其他错误 6.3.2关闭读写器命令 DevHandle 丽数名称;intJr_cClaoeeReadler(long" 功能描述;关闭PC机与读写器之间的通讯连接参数说明见表4 返回值说明见表5 表4 参数类型明参数说设备句柄号 DevHandle
GB/T31441一2015 表5 明返回值说关闭设备成功 -l00 设备无响应传人参数错误 1000 其他错误 -2000 6.3.3获取读写器版本信息命令函数名称;intJT_GetReaderVersion ongDevHandle, char关sReaderVersion, ntiRVerMaxLength、 char关sAPIVersion intiAPIVerMaxLength 功能描述;获取读写器版本信息等,如读写器型号、生产厂家信息等参数说明见表6 返回值说明见表7 表6 说明参数参数类型 DevHandle 传人设备句柄号传出读写器版本信息 sReaderVersion RVerMaxLength 传人读写器版本信息字符串的最大字节数长度 sAPrVersion 传出读写器接口丽数库版本信息 iAPIVerMaxLength 传人读写器接口函数库版本信息字符串的最大字节数长度表明返回值说获取设备信息成功 -l00 设备无响应 1000 传人参数错误 -2000 其他错误 6.3.4打开卡片命令函数名称;intJT_OpenCard(longDevHandle) 功能描述:打开相关卡片,让卡片处于可以与读写器进行通讯的状态,未能打开卡片时也要立即
GB/T31441一2015 返回参数说明见表8. 返回值说明见表9 表8 参数参数类型说明 DevHandle 设备句柄号表9 返回值明说卡片类型为cPU卡卡片类型为块格式卡片类型为MAD格式其他正值预留的卡片类型定义值无卡 - 打开卡片失败设备无响应 -100 1000 传人参数错误其他错误 2000 6.3.5关闭卡片命令函数名称;intJT_CloseCardlongDevHandle) 功能描述:关闭卡片参数说明见表10. 返回值说明见表11 表10 说明参数参数类型 DevHandle 传入设备句柄号表11 返回值说明关闭卡片成功无卡关闭卡片失败 100 设备无响应 -1000 传人参数错误其他错误 -2000
GB/T31441一2015 6.3.6设置读写器发光命令函数名称;intJT_SetReaderlED longDevHandle, unsignedcharcRed unsignedcharcGreen, unsignedcharcBlue 功能描述;控制读写器发光二极管状态参数说明见表12 返回值说明见表13 表12 明参数参数类型说 DevHHandle 传人设备句柄号 cRed 传人对应红色灯,0xO1:亮,0x02;灭,0x03;闪烁,默认为灭传人对应绿色灯,0x01;亮,0x02;灭,0x03;闪烁,默认为灭 cGreen 传人对应蓝色灯,0x01;亮,0x02;灭,0x03;闪烁,默认为灭 cBlue 表13 说明返回值设置发光二极管状态成功红色灯设置错误绿色灯设置错误蓝色灯设置错误其他错误 2000 6.3.7 设置读写器发音命令函数名称;intJT_SetReaderVoice ongDevHandle unsignedcharcTimes unsignedcharcVoice 功能描述;控制读写器发音状态参数说明见表14 返回值说明见表15
GB/T31441一2015 表14 参数类型明说参数传人设备句柄号 IDevHandle 传人发音次数 cTimes cVoice 传人发音声调,取值范围是0x010x07,频率可由提供商自定义表15 返回值说明成功失败.由设备提供商自定义其他 6.4CPU卡通用命令丽数名称;intJT_CPUCo Ommand DevHandle， long intiCommandlength. signedchar*sCommandl uns *iReplyLength. Int unsignedchar关sReply 功能描述:向CPU卡发送通用的APDU指令参数说明见表16 返回值说明见表17 表16 明参数参数类型说 DevHandle 传人设备句柄号 Commandl.ength 传人发送的指令长度 sCommand 传人发送的指令内容传出返回数据长度 iReplyl.ength 传出返回数据内容,包括sw1,Sw2 sReply 表17 明返回值说成功其他卡片返回错误代码或设备提供商自定义错误代码
GB/T31441一2015 6.5SAM卡命令 6.5.1SAM卡复位命令函数名称intJT_SAMReset intDevHandle， intiSockID ntiProoolType in*iReplLength unsignedchar关sReply 功能描述;给sAM发送复位指令参数说明见表18 返回值说明见表19. 表18 说明参数参数类型 DevHandle 传人设备句柄号 iSockID 传人 SAM卡槽顺序号 SAM卡通信协议类型,0代表T=0协议.代表T=协议,其他值传人 iProtocolIType 保留 iReplyl.ength 传出返回数据长度 sReply 传出 SAM复位返回状态信息表19 返回值说明成功其他卡片返回错误代码或设备提供商自定义错误代码 6.5.2SAM卡通用命令函数名称;intJT_SAMCommand longDevHandle ntiSockID. ntiCommandL.ength unsignedchar关sCommand nt*iReplyL.ength char "Reply unsigned 功能描述;给SAM卡发送指令参数说明见表20.
GB/T31441一2015 返回值说明见表21 表20 说明参数参数类型传人设备句柄号 DevHandle 传人 SAM卡槽顺序号 iSockID 传人命令长度 Commandll.ength 传人命令内容 sCommand iReplylength 传出返回数据长度 sReply 传出返回数据内容,包括SW1、SW2 表21 返回值说明成功其他卡片返回错误代码或设备提供商自定义错误代码 6.6非接触逻辑加密卡命令 6.6.1数值块减值命令丽数名称;intJTPurseDecrement ongDevHandle. intiSector， ntikeyType. intiDecrement int关iBalance 功能描述;对数据进行减值,可用于操作钱包.计数器等,使用静态密钥,即在使用本命令前应该显式下载相关扇区的密钥到读写器中,卡片类型不限制,可以为块格式或MAD格式参数说明见表返回值说明见表23 表22 参数参数类型说明 DevHandle 传人设备句柄号 iSector 传人数值扇区号 iKeyType 传人减值密钥,0;KEYA,l:;KEYB Deecrement 减值数额传人传出数值余额 iBalance
GB/T31441一2015 表23 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.2数值文件减值命令函数名称;intJT_PurseFileDecrenment longDevHandle" shortsFilelD. charcKeyType. intiDecrement int关iBalance 功能描述;对数值进行减值,可用于操作钱包、计数器等,使用动态密钥,即在使用本命令前不要显式下载相关扇区的密钥到读写器中,而是通过读写器中的sAM卡计算相关的密钥,卡片格式应为 MAD格式参数说明见表24 返回值说明见表25 表24 参数参数类型说明 DevHHandle 传人设备句柄号 sFileID 传人文件ID 传人 cKeyType 减值密钥,0:KEYA,l:KEYB 传人减值数额 iDecrement 传出数值余额 iBalance 表25 明返回值说成功失败,由设备提供商自定义其他 6.6.3数值块增值命令函数名称;intJT_Purselnerease DevHlandle， long 11
GB/T31441一2015 iSector， int ntikeyType, intilncrement， *iBalance int 功能描述:对数值进行增值,可用于操作钱包、计数器等,使用静态密钥,即在使用本命令前应该显式下载相关扇区的密钥到读写器中,卡片类型不限制,可以为块格式或MAD格式参数说明见表26 返回值说明见表27 表26 明参数参数类型说 DevHandle 传人设备句柄号 iSeector 传人数值扇区号传人增值密钥,0,KEYA,l;KEYB iKeyType 传人增值数额 ilnerement 传出数值余额 iBalance 表27 返回值明说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.4数值文件增值命令函数名称;intJT_PurseFilencrease longDevHandle， shortsFilelD， ckeyType, char tilncrement int int关iBalance 功能描述;对数值进行增值,可用于操作钱包、计数器等,使用动态密钥,即在使用本命令前不要显式下载相关扇区的密钥到读写器中,而是通过读写器中的sAM卡计算相关的密钥,卡片格式应为 MAD格式参数说明见表28 返回值说明见表29. 12
GB/T31441一2015 表28 参数类型明说参数 DevHandle 传人设备句柄号传人文件D sFileID 传人增值密钥,0.KEYA,l;KEYB ckeyType 传人增值数额 ilncrement 数值余额 iBaance 传出表29 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.5数值块检查命令函数名称;intJT_PurseCheelk longDevHandle intiSector intiKeyType intiPurseType nt*iBalance 功能描述;对数值进行检查,可用于操作钱包、计数器等,使用静态密钥,即在使用本命令前应该显式下载相关扇区的密钥到读写器中,卡片类型不限制,可以为块格式或MAD格式参数说明见表30 返回值说明见表31 表30 参数参数类型说明 DevHandle 传人设备句柄号传人数值扇区号 iSector 传人检查峦钥,0,KEYA,lkKEYB iKeyType iPurs 传人钱包或计数器类型 ney iBBaance 传出数值余额 13
GB/T31441一2015 表31 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.6数值文件检查命令函数名称;intJTPurseFile(Check ongDevHandle. shortsFilelD. ckeyType char iintiPurseType, int关iBalance 功能描述:对数值进行检查,可用于操作钱包、计数器等,使用动态密钥,即在使用本命令前不要显式下载相关扇区的密钥到读写器中,而是通过读写器中的SAM卡计算相关的密钥,卡片格式应为 MAD格式参数说明见表32 返回值说明见表33 表32 参数参数类型说明 DevHandle 传人设备句柄号 sFilelD 传人文件ID cKeyType 传人检查密钥,0:KEYA,l:KEYB 传人钱包或计数器类型 iPurseType 传出数值余额 iBalance 表33 明说返回值成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.7数值块恢复命令函数名称intJT_PurseRest store 14
GB/T31441一2015 longDevHandle. intiSector， intikeyType, intiPurseType. int关iBalance 功能描述;对数值进行恢复,可用于操作钱包.计数器等,使用静态密钥,即在使用本命令前应该显式下载相关明区的密钥到读写器中卡片类型不限制.可以为块格式或MAD格式参数说明见表34 返回值说明见表35 表34 参数参数类型明说 DevHHandle 传人设备句柄号 iSeetor 传人数值扇区号传人 iKeyType 恢复密钥,0:KEYA,l:KEYB 传人钱包或计数器类型 iPurseType 传出数值余额 iBalance 表35 说明返回值成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.8数值文件恢复命令函数名称;intJTPurseFileRestore longDevHandle， shortsFileID. charcKeyType intiPurseType nt关iBalance 功能描述:对数值进行恢复,可用于操作钱包、计数器等,使用动态密钥,即在使用本命令前不要显式下载相关扇区的密钥到读写器中,而是通过读写器中的SAM卡计算相关的密钥,卡片格式应为 MAD格式参数说明见表36. 返回值说明见表37 15
GB/T31441一2015 表36 类型明说参数传人设备句柄号 DevHandle sFilelD 文件ID 传人传人恢复密钥,0:KEYA,1:;KEYB ekeyType iPurseType 传人钱包或计数器类型 iBBalance 传出数值余额表37 返回值说明成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.9下载扇区密钥命令函数名称:intJTLoadKey longDevHandlle, ntikeyType. intiSector unsignedchar*sKeyVale 功能描述:下载相关的扇区密钥到读写器参数说明见表38 返回值说明见表39 表38 参数参数类型说明传人设备句柄号 DevHandle 传人密钥类型,0;kKEYA,l;KEYEB iKeyType Sector 传人要下载密钥的扇区 sKeyValue 传出密钥值表39 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 16
GB/T31441一2015 6.6.10读块信息命令函数名称;intJT_ReadBlock longDevHandle ntiKeyType， intiBlockNumber unsignedchar关sReply 功能描述:从指定的数据块中读取块信息参数说明见表40. 返回值说明见表41 表40 参数参数类型明说传人设备句柄号 DevHandle 传人密钥类型,0:KEYA,1;KEYB ikeyType iBoekNumber 传人要读出信息的块号 sReply 传出读出的块信息表41 返回值说明成功其他失败由设备提供商自定义 6.6.11读文件信息命令函数名称;intJT_ReadFile longDevHandle char关sFilelD, sKeyType" char关 char*eFileType ntiAddr ntil.ength unsignedchar*sReply 功能描述;从指定的参数中读取文件信息,卡片为MAD格式参数说明见表42 返回值说明见表43. 17
GB/T31441一2015 表42 参数类型说明参数 DevHandle 传人设备句柄号 sFilelD 传人文件标识传人 sKeyType 密钥类型,0:KEYA,l:KEYB 传人文件类型,即按文件占有的扇区数分,l:一个扇区,2;多扇区 cFileType 传人读取文件的偏移量 iAddr 传人读取文件的长度 il.ength sReply 传出读出的文件信息表43 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.12写块信息命令函数名称intJT_writeBloek DevHandle， long ntikeyType, ntiBloeckNumber unsignedchar关sData 功能描述:从指定的参数中写具体的块,只能写数据块,对密钥块不能执行本命令参数说明见表44 返回值说明见表45 表44 参数参数类型说明 DevHandle 传人设备句柄号 iKeyType 传人密钥类型,0:KEYA,l:KEYB iBlockNumber 传人要写人信息的块号传人 sData 要写人的块信息 18
GB/T31441一2015 表45 返回值明说成功其他失败,由设备提供商自定义 6.6.13写文件信息命令函数名称:intJT_writeFile ongDevHandle, ehar*sFilelD. char*sKeyType char*cFileType. ntiAddr intil.ength， "Daute unsignedchar 功能描述;通过指定的参数写文件信息,卡片为MAD格式参数说明见表46 返回值说明见表47 表46 参数参数类型明说 DevHandle 传人设备句柄号 sFilelD 文件标识传人 sKeyType 传人密钥类型,0:KEYA,l;KEYB eFileType 传人文件类型,即按文件占有的扇区数分,l;一个扇区,2;多扇区传人 iAddr 写文件的偏移量传人写文件的长度 ilength 传人写人的文件信息 sData 表47 明返回值说成功失败,由设备提供商自定义其他 6.6.14更新扇区密钥命令函数名称:intJT_writeKey DevHandle， long 19
GB/T31441一2015 ntiKeyType, iSector, int unsignedchar*sKeyDat 功能描述;通过指定的参数更新扇区密钥,卡片为MAD格式参数说明见表48 返回值说明见表49 表48 参数明参数类型说 DevHandle 传人设备句柄号 iKeyType 传人密钥类型,0:KEYA,1;KEYB iSector 传人要更新密钥的扇区 sKeyData 传人新密钥内容,包括KEYA、KEYB及控制块表49 明返回值说成功其他失败,由设备提供商自定义 20

电子收费集成电路(IC)卡读写器技术要求GB/T31441-2015

随着交通事业的发展，电子收费已经成为城市管理中不可或缺的一部分。电子收费技术的核心在于IC卡读写器，而IC卡读写器的技术要求也越来越高。GB/T31441-2015是我国针对IC卡读写器制定的标准，下面就让我们一起来了解这个标准的主要内容。

一、适用范围

本标准适用于道路、桥梁、隧道等收费领域中，车辆通行费和停车费的自动化收费系统中使用的IC卡读写器。

二、术语和定义

本标准中的术语和定义与国家标准《公路通行费电子收费系统术语和定义》（JT/T415-2006）相一致。

三、技术要求

IC卡读写器应符合以下技术要求：

支持ISO 14443 Type A/B和ISO 15693两种标准的卡片；
读卡距离在5cm以内，识读率应大于99%；
支持密钥管理机制，保证数据安全性；
具有错误检测和纠错能力；
支持远程升级；
具有电源管理功能，保证系统稳定性。

四、测试方法

IC卡读写器应按照以下测试方法进行测试：

读写器与不同类型的IC卡进行测试，确认读写器是否符合ISO 14443 Type A/B和ISO 15693两种标准的卡片；
将卡片放置在读写器5cm范围内，进行连续100次读卡测试，确认识读率是否大于99%；
对读取到的数据进行解密，验证密钥管理机制是否有效；
通过故障注入等方法测试读写器的错误检测和纠错能力；
在网络环境下使用远程升级功能，验证其可行性；
模拟不同情况下的电源波动，测试读写器的电源管理功能。

五、结论

IC卡读写器是电子收费系统中不可或缺的关键设备，其性能的优劣直接决定了整个系统的稳定性和安全性。GB/T31441-2015标准为IC卡读写器的设计和生产提供了重要的技术依据，各相关企业应当严格按照该标准进行测试和制造，保证产品质量。