射频卡

一、简述

射频卡又叫非接触式IC卡， 诞生于90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域 的一大突破。由于存在着磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世， 便立即引起广泛的关注， 并以惊人的速度得到推广应用。   

非接触式IC卡由IC芯片， 感应天线组成， 并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分。非接触式IC卡的读写过程， 通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。

非接触型IC卡本身是无源体， 当读写器对卡进行读写操作时， 读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后， 与其本身的L/C产生谐振， 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等， 并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统， 无论是硬件结构， 还是操作过程都得到了很大的简化， 同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式， 都使数据读写过程更为简单。   

与接触式 IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点：

1．可靠性高：非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种 故障。 例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障 。此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏 等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

2．操作方便，快速：由于非接触通讯，读写器在10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必 插拨卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写?鞅砻?，即可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。

3．防冲突：非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写 器可 以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工 作速度。

4．可以适合于多种应用：非接触式卡的存储结构特点使它一卡多用，能应用于不同的系统 ，用户可根据不同 的应用设定不同的密码和访问条件。

5．加密性能好：非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化 ，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性 ，时IC卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而 且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件?Ｓ捎诜墙哟ナ绌C卡具有以上无可比拟的优点，所以它很适宜应用于电子钱包，公路自动收 费系统和公共汽车自动售票系统等。

二、Ml系统参数

Ml非接触式符合MIFAREI国际标准，容量为8K位，数据保存期为10年，可改写10万次，读无 限次。Ml卡不带电源，自带天线，内含加密控制逻辑电路和通讯逻辑电路，卡与读写器之 间的通讯采用国际通用的DES和RES保密交叉算法，具有极高的保密性能。

工作频率：13．56HMZ *通信速率：106HB波特率

防冲突：同一时间可处理多张卡略读写距离：在100MM内(与天线形状有关)能方便、快速 地传递数据 *半双工通讯方式      *在无线通讯过程中通过以下机制来保证数据完整

防冲突机制      ·每块有16位 CRC纠错·每字节有奇偶校验位      ·检查位数

用编码方式来区分“l”、“0”或无信息·信道监测(通过协议顺序和位流分析)

支持多卡操作

防冲突机制：同一时间内可处理多张卡，并且在处理卡片时可防突发的读或写或读写中 断现象动态读写当对某张卡片进行处理时，其它卡可进入或离开射频区域快速防冲突协议 每增加一张卡对整个处理过程来说仅增加1ms

材料：PVC*尺寸：符合ISO10536标准*工作温度：20℃至50℃(湿度为90％)*无电池：无线 方式传递数据和能量*芯片加工技术：采用高速的CMOSEEPROM工艺*组成部分：一个 芯片和一个简单的线圈各安全性：·三次相互认证(ISO/EC DIS97982)

三、工作原理

卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成，没有其它外部器件。天线：卡片的天线是只有 几组绕线的线圈，很适于封装到ISO卡片中。ASIC：卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率) 的接口，一个控制单元和一个8K位EEPBOM组成。Ml射频卡的工作原理是：读写器向Ml卡发 一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同 ，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一 端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电 荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读 写器的数据。

四、保密性

MI射频卡的保密性能很好：读写前三次确认、独一无二的卡片序列号、传输数据加密、传 输密码和访问密码的保护。卡片中的密码是受保护、不可读的，只有知道密码的用户才能 修改。卡中的EEPROM分位16扇区，每扇区读有自己的密码，用户可根据不同扇区设不同密 码，扇区的密码分为KEY A 和 KEYB两组不同的密码，两组密码分别限制减操作和加操作。

五、结构

MI射频卡的8K位EEPROM分为16个扇区，每扇区由四块组成，每块由16个字节。每个扇区的 四块中的块三（第四块）包含了该扇区的KEYA（6字节）、存取控制（4字节）和KEYB（6字 节），其余的三块位数据块。在0块至63块中，0块为固化块，其中有厂家代码等特殊内容 。