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光卡

1.什么是光卡[1]

光卡是繼磁卡、IC卡之后,20世紀90年代利用激光技術(shù)發(fā)展起來的一種新型的大容量的卡片式存儲介質(zhì)。

2.光卡的分類[2]

(1)只讀型(ROM-Read Only Memory):事先將信息輸入光卡,需要時由專用閱讀裝置讀出,用于出版、教育、金融、技術(shù)資料、流通領(lǐng)域及日常生活等。

(2)追記型也即讀寫存儲型(WORM-Write Once Read Many):目前應(yīng)用最廣泛形式,通常所說光卡即指此,用戶可隨意檢出信息,并在未記錄部位追加記錄。此類光卡可用于醫(yī)療、技術(shù)資料、金融、流通、ID卡、電子信函、汽車養(yǎng)護、合格證件、高爾夫球俱樂部會員證等。

(3)可重寫型(Rewritable):既可在未記錄部位追記信息,也可消除已記錄部位信息,系目前正在研制的新型光卡,適用于信息量龐大且需定期或不定期更新的領(lǐng)域(如醫(yī)學(xué)巨著的編寫)。

3.光卡的特性[3]

光卡的特性表現(xiàn)在以下幾個方面:

1)信息存儲量大。目前一張標準光卡出存儲容量是4.1MB,還有6.6MB和1.5MB等規(guī)格,甚至可以存儲如彩色照片這樣的多媒體數(shù)據(jù)。

2)光卡記錄的數(shù)據(jù)不可物理改寫,安全性好,磁卡和IC卡的數(shù)據(jù)均可以重新改寫,使數(shù)據(jù)的安全性受到影響,而光卡是由激光在光學(xué)介質(zhì)上打凹洞形成永久的變形,不可恢復(fù),因而從根本上杜絕了篡改數(shù)據(jù)的可能性。

3)可靠而且經(jīng)久耐用。光卡不怕磁場、電場的干擾,也不怕X射線和水,耐高溫且不怕彎曲和摩擦。

4)光卡使用專利技術(shù)制造,可防止偽造,并使用了多種加密技術(shù)。

5)相對價格便宜,每張光卡的國際市場價僅為幾個美元,如果按平均每字節(jié)所花費資金計算,與磁卡、IC卡相比較,光卡是最便宜的,僅為二者的幾百分之一,具有極高的性能價格比。由于光卡的這些特性,它被廣泛應(yīng)用于個人證件、軍事、安全、金融、財務(wù)、醫(yī)療保健、車輛管理、物資貨運管理、城市規(guī)劃等行業(yè)中。

4.光卡的結(jié)構(gòu)[2]

光卡通常由6層組成,如圖1示。
Image:光卡的層次結(jié)構(gòu).jpg

第1層為5μm厚防劃痕膜;第2層為400μm厚的由聚丙烯透明材料制成的密封保護層;第3層0.1μm厚,由高濃縮非纖維狀銀構(gòu)成,可反射40%光能量;第4層3—6μm厚,由中等濃縮的黑色纖維狀物質(zhì)構(gòu)成,具有較強光吸收能力;第5層薄膜襯底;第6層250μm厚密封層。

其中,3、4層合成光介質(zhì)層即記錄層。寫入時激光束燒融3、4層,形成凹坑,改變光反射率,以形成永久性信息記錄;1、2層用于保護記錄層并允許激光透過,也稱基板,其對激光有良好透過率和極低折射率;5、6層則是從后部保護記錄層的保護材料。

5.光卡的基本原理[4]

光卡是一種特殊的存儲媒體,由塑料制成,光卡的大小與一般的帶有磁性條紋的信用卡相同(長為85.6mm,寬為54mm,厚約為0.76mm),便于攜帶,具有很高的可靠性。光卡由基板、記錄層和保護材料組成。

信息記錄以激光打孔方式進行,卡片上打孔后就不能復(fù)原,因此光卡上的內(nèi)容不能修改。光卡的數(shù)據(jù)記錄在厚度為0.1mm的基板層,基板層經(jīng)激光照射,有機膠質(zhì)矩陣溶解,形成一定的凹凸面,在讀取時,依反射光的強度變化分辨出0/1兩種不同狀態(tài)。

光卡首先于1981年提出,后經(jīng)多次研究改進,通常由6層組成。目前光卡記錄格式已形成兩種類型,即Canon型和Dela型,于1995年7月被接收為國際標準。

6.光卡信息的讀寫[4]

光卡信息的記錄和提取依靠光卡讀寫器。光卡放入讀寫器后,由激光讀寫頭讀/寫光卡上的信息,如圖2所示。①寫入信息。光卡讀寫器利用激光光束記錄信息,光束經(jīng)過調(diào)制載有數(shù)字化編碼的信息,到達光卡的記錄層時留下間隔不等的小坑。新記錄可以隨時不斷地寫入,但已經(jīng)寫入的不可擦除。②讀取信息。讀取信息時,讀寫器用同樣的但能量小得多的激光光束掃描光卡的記錄層,光感受器根據(jù)反射回來的光束的不同,經(jīng)解碼便讀得正確的信息。
Image:光卡的讀寫.jpg

以Canon R/W 50型讀寫器為例,設(shè)備長×寬×高僅為25.9cm×14.2cm×6cm,質(zhì)量為2.6KG,其平均光讀寫頭定位時間為0.1s。道向定位時間為3ms,數(shù)據(jù)讀取速度最高可達每秒26KB,數(shù)據(jù)寫入速度最高可達每秒10KB。由于采用了高速的自動聚焦、自動跟蹤技術(shù),可獲得高密度、穩(wěn)定的讀/寫操作,由于采用了容錯技術(shù),自動清潔措施,光卡上的臟物、劃傷、指紋、汁液等均不會影響數(shù)據(jù)的正確讀寫。

7.光卡的應(yīng)用[4]

光卡及光卡讀寫器只是信息的存儲設(shè)備與介質(zhì)。信息的錄入、收集、轉(zhuǎn)換、處理與顯示的過程是依賴于計算機及其他設(shè)備的。光卡及其讀寫器是一種附屬于計算機的外部存儲設(shè)備。通過計算機應(yīng)用系統(tǒng),光卡信息就可以得到廣泛應(yīng)用。

因為光卡讀寫器費用較高,如果一臺讀寫器可以服務(wù)于大量的卡片,則成本會大幅度降低,因此最理想的光卡應(yīng)用項目是覆蓋廣且數(shù)據(jù)讀寫點相對集中的項目。

光卡技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)記錄(如電子病歷卡)、儀器設(shè)備的維修、駕駛員駕駛記錄、身份記錄、房地產(chǎn)信息等領(lǐng)域。

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