一卡通是指用户手持卡片即可在多种领域完成多种职能。一卡通的使用已经遍布我们生活的各个方面,给我们的生活带来了极大的便利。但是,现存的一卡通系统暴露出很多问题。第一,不同的部门每推出一种服务就发行一张卡片,导致卡片发行过多。第二,目前我国卡片的发行量已达7.5亿,一张卡片的制作成本在20元左右,我国用于制卡的成本将达到150亿元,制卡成本过高。第三,由于各部门一卡通系统缺乏通用性,导致一卡通系统数据分散,无法有效利用。第四,当前一卡通系统的管理工作主要通过人工完成,缺乏一卡通自助管理平台。第五,一卡通作为电子钱包的功能尚未被完全开发。针对上述现存一卡通系统出现的问题及弊端,结合第二代身份证(以下简称二代证)具有全球唯一的序列号并可进行机读等特性,本文提出将二代证作为一卡通介质构建跨行业、多领域应用以及区域间互通互联的一卡通系统的构想。为此本文首先从技术、经济、安全三个方面对一卡通系统可行性进行分析,确定系统设计目标、系统框架组成,之后从底层一卡通阅读器和上层一卡通应用平台两部分分别进行研究。本文首先研究在不涉及二代证“保密性”的前提下,只对二代证序列号进行读取的阅读器设备。从硬件和软件两方面对阅读器的开发设计进行了详细的分析研究,阅读器硬件主要由主控模块、射频模块以及天线模块三部分组成。阅读器软件主要分析了二代证序列号的读取、序列号的串口通信,重点研究了多张二代证的防冲突算法。本文重点研究包括消费系统、一卡通网站以及后台服务器在内的应用软件平台。首先研究分析基于C/S结构的消费系统,实现了基于TCP协议进行Socket通信的客户端支付软件的开发。为了提高消费系统安全性,在系统开发的过程中提供多方面保障机制。其次实现基于B/S结构的一卡通管理网站设计,针对网站的需求、组成以及实现过程等方面进行了详尽的研究。最后分析后台服务器,并着重针对Web服务器软件、系统运行环境以及数据库设计三个方面进行研究。本文最后提出针对一卡通系统数据进行数据挖掘与分析的构想以此来获取数据内部潜在的、有价值的信息。这不仅为用户提供针对性服务,而且为政府提供决策支持。