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1、非接触式IC卡（射频卡或感应卡）原理2007年10月07日 星期日 下午07:26简介非接触式IC卡，即射频卡或感应卡，它成功地将射频识别技术结合起来， 解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。非接触卡内含有唯一的独立的卡号，使用时，技术人员需在读卡器有效读 区内（一般5-10。皿 将卡片轻轻一晃，便将卡内信息输入读器内，实现考勤、收费管理。非接触式IC卡的工作原理如下：卡片的电气部分由一个元件和 AISC组成，没有其他的外部器件，卡片中的 天线是只有线圈，很适合封状到ISO卡片中。ASIC由一个高速（106KB波特率） 的接口，一个控制单元和一个 810位EEPROM成。以MI
2、AREI为例，读卡器向 IC发一组固定频率的电磁波，卡内有一个IC申联谐振电路，其频率与读写器的 频率相同，这样便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接 有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累 的电荷达到2V时，此电源可作电源为其他电路提供工作电压，将卡内数据发射 出去或接收读写器的数据。一、非接触式IC卡非接触式IC卡乂称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的 PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新 技术，它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来，结束了无源（卡中无电源） 和免接触这一难题，是电子器件
3、领域的一大突破.卡片在一定距离范围（通常为 5 10mmf近读写器表面,通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。1. 非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。二者之间的通讯频为13.56MHZ非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对 卡进行读写操作是，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，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分 则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给 读写器，完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成， 并配有与PC的通讯接口，打印口， I/O 口等，以便应用于不同
4、的领域。2. 非接触性智能卡内部分区非接触性智能卡内部分为两部分：系统区（CDF）用户区（ADF）系统区：由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。用户区：用于存放持卡人的有关数据信息。3. 与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点可靠性高非接触式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造成的 故障。此外，非接触式卡表面无裸露芯片，无须担心芯片脱落，静电击穿，弯曲 损坏等问题，既便于卡片印刷，乂提高了卡片的使用可靠性。操作方便由于非接触通讯，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
5、户使用。非接触式卡使用时没有方向性， 卡片可以在任意方向掠 过读写器表面，既可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。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十扰，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 高系统工作速度。可以适合于多种应用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。焦点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，同时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之间进行三次相互认证，而且在通讯过程中 所有焦点注册的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作
6、密码和访问条件。接触式卡的存储器结构特点使它一卡多用，能运用于不同系统，用户可根据 不同的应用设定不同的密码和访问条件。加密性能好非接触式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
7、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。、非接触式ID卡ID卡即为THRC12/1纨读式非接触IC卡，它靠读卡器感应供电并读出存储 在芯片EEPROM的唯一号，卡号在封卡前一次写入，封卡后不能更改。无源 和免接触是该芯片两个最突出的特点，射频接口电路是关键的核心技术，它从读卡器接收射频能量，为芯片产生电源和时钟，并采用相移键控和加载调幅等技术 实现卡与读卡器间的无线通讯。非接触式ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突 出优点，获得了广泛应用。1、ID卡主要特点载波频率为 125KHZ(THRC1 13.5
8、6MHZ(THRC13);卡向读卡器传送数据的调制方式为加载调幅；卡内数据编码采用抗十扰能力强的 BPS捋目移键控方式；卡向读卡器数据传送速率为 3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13);数据存储采用EEPRO,畛据保存时间超过10年；数据存储容量共64位，包括制造商、发行商和用户代码;卡号在封卡前写入后不可再更改，绝对确保卡号的唯一性和安全性； T HRC13E片除封装成标准卡片形状外，还可根据应用需要封装成筹码等 多种形状。2、ID卡工作原理系统由卡、读卡器和后台控制器组成(见框图)。工作过程如下：(1)读卡器将载波信号经天线向外发送； 卡进入读卡器的工作区域后，由
9、卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接 收读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、 复位信号及系统时钟，使芯片“激活”；(3) 芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上，经卡 内天线) 读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机；(5) 后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。3、ID卡应用范围与接触式IC卡相比，非接触式ID卡无需插拔卡，避免了由于机械接触不良 导致的各种故障，因而具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出优点，特别适 用于人流量大的场合。THRC12/1排接触式ID卡主要可应用于身份识
10、别和寻址 控制，如门禁、保安、考勤等领域，也可扩展应用到展览会、公园、旅店、餐厅 等公共场所的门票、优惠卡等。以及生产过程、邮政包裹、航空铁路运输、产品 包装、交通等部门的物流、电子标签、防伪标志、一次性票证等众多领域。虽然 它仅是一种只读卡，但利用后台计算机控制管理，即使是涉及收费管理的问题也 可以在一定范围应用，如食堂就餐收费管理等。针对具体应用，可将持卡人的个 人资料送入后台计算机，建立数据库并配置应用软件，使用时通过读卡器将读到 的卡号送至后台计算机，从数据库中调出持卡人的个人资料，而后根据具体应进 行操作，因而应用范围极其广阔。非接触感应卡主要芯片包括:Mifare 1 S50、Mi
12、通讯速度：106Kboud 读写距离：2.5 10CM读写时间： 1-2MS 工作温度：-20C -85 C 擦写次数： 100000次数据保存： 10年 规 格：0.87 X 85.5 X 54/非标卡 封装材料：PVC PET 0.13铜钱封装工艺：超声波自动植线/自动碰焊制作标准：ISO 14443, ISO 10536应用范围：企业/校园一卡通、公交储值卡、高速公路收费、停车场、小区管理等非接触式射频卡芯片FM11RF08FM11RF0芯片是由复旦微电子股份有限公司设计的非接触式射频卡芯片，采用0.6微米CMOS EEPROJM艺，具有逻辑处理功能的多用途非接触式射频卡
13、芯 片，内含加密控制和通讯逻辑电路，具有极高的保密性能，适用于各类计费系统的 支付卡的应用.芯 片： FM11RF08存储容量：1024*8bit EEPROM存储单元 具有安全保护结构的16个独立扇区，支持多种应用，每个扇区都可拥有两套独立的密钥.工作频率：13.56MHZ 通讯波特率：106Kboud 读写距离：2.5 10CM 工作温度：-20C-85C 擦写次数： 100000次数据保存： 10年算术功能：进行加减运算对存储单元的访问权限可由用户根据自身的要求灵活定义. 规 格：0.87 X 85.5 X 54/非标卡 封装材料：PVG PET 0.13铜钱封装工艺：
14、超声波自动植线/自动碰焊制作标准：ISO/IEC14443,应用范围：企业/校园一卡通、公交储值卡、高速公路收费、停车 场、小区管理等数据处理时间:1.识别一张卡3MS（包括复位应答和防冲突）2. 读一个块2.5MS（不包括认证过程）3. 写一个块+读操作12MS（不包括认证过程）14MS（包括认证过程）4. 典型交易过程 100MSTemic e5551感应式IC卡芯 片：Temic e5551 工作频率：125KHZ 存储容量：264bits 320bits , 8分区，8位密码 读写距离：3-10CM 擦写寿命： 大于100,000次数据保存时间：10年尺 寸：ISO标准卡 85
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