發布時間:2015-11-19 23:21:00 閱讀次數:2148
非接觸式IC卡又稱射頻卡或感應卡,由IC芯片、感應天線組成,封裝在一個標準的PVC卡片內(它將IC芯片和感應天線完全封裝在卡片內部),芯片及天線無任何外露部分,卡片的表面沒有觸點,通過電磁感應方式完成與讀寫器的通信,讀寫器給卡供電和與卡進行交互,都是利用電磁信號實現的。是世界上最近幾年發展起來的一項新技術,它成功的將射頻識別技術和IC卡技術結合起來,解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題,是電子器件領域的一大突破??ㄆ谝欢ň嚯x范圍(通常為5—10mm)靠近讀寫器表面,通過無線電波的傳遞來完成數據的讀寫操作。非接觸式IC卡內含有唯一的獨立的卡號,使用時,只需在讀卡器有效讀卡區內(一般5-10CM)將卡片輕輕一晃,便將卡內信息輸入讀卡器內,實現考勤、門禁、收費等管理。
1.非接觸式IC卡的工作原理
非接觸式IC卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作??ㄆ碾姎獠糠钟梢粋€元件和AISC組成,沒有其他的外部器件,卡片中的天線是線圈,很適合封裝到ISO卡片中。ASIC由一個高速(106KB波特率)的接口、一個控制單元和一個810位EEPROM組成。以MIFAREI為例,讀卡器向IC發一組固定頻率的電磁波,二者之間的通訊頻率為13.56MHZ,卡內有一個IC串聯諧振電路,其頻率與讀寫器的頻率相同,這樣便產生電磁共振,從而使電容內有了電荷,在電容的另一端接有一個單向通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存,當儲存積累的電荷達到2V時,此電源可作電源為其他電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接收讀寫器的數據。非接觸式IC卡本身是無源卡,當讀寫器對卡進行讀寫操作時,讀寫器發出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號,該信號由卡接收后,與本身的L/C產生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數據信號,指揮芯片完成數據的讀取、修改、儲存等,并返回信號給讀寫器,完成一次讀寫操作。讀寫器則一般由單片機、專用智能模塊和天線組成,并配有與PC的通訊接口、打印口、I/O口等,以便應用于不同的領域。
2.非接觸式IC卡內部分區
非接觸式IC卡內部分為兩部分:系統區(CDF)和用戶區(ADF)。
系統區:由卡片制造商和系統開發商及發卡機構使用。
用戶區:用于存放持卡人的有關數據信息。
3.與接觸式IC卡相比較,非接觸式卡具有以下優點:
(1)可靠性高
非接觸式IC卡與讀寫器之間無機械接觸,避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障。例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰塵或油污導致接觸不良造成的故障。此外,非接觸式卡表面無裸露芯片,無須擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題,既便于卡片印刷,又提高了卡片的使用可靠性。
(2)操作方便
由于非接觸通訊,讀寫器在10CM范圍內就可以對卡片操作,所以不必插撥卡,非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時沒有方向性,卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面,既可完成操作,這大大提高了每次使用的速度。
(3)防沖突
非接觸式卡中有快速防沖突機制,能防止卡片之間出現數據干擾,因此,讀寫器可以同時處理多張非接觸式IC卡。這提高了應用的并行性,無形中提高系統工作速度。
(4)可以適合于多種應用
非接觸式卡的序列號是唯一的,制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化,不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制,即讀寫器驗證IC卡的合法性,同時IC卡也驗證讀寫器的合法性。
非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進行三次相互認證,而且在通訊過程中所有的數據都加密。此外,卡中各個扇區都有自己的操作密碼和訪問條件。
接觸式卡的存儲器結構特點使它一卡多用,能運用于不同系統,用戶可根據不同的應用設定不同的密碼和訪問條件。
(5)加密性能好
非接觸式IC卡由IC芯片、感應天線組成,并完全密封在一個標準PVC卡片中,無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程,通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。
非接觸型IC卡本身是無源體,當讀寫器對卡進行讀寫操作時,讀寫器發出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號,該信號由卡接收后,與其本身的L/C產生諧振,產生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結合數據信號,指揮芯片完成數據、修改、存儲等,并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統,無論是硬件結構,還是操作過程都得到了很大的簡化,同時借助于先進的管理軟件,可脫機的操作方式,都使數據讀寫過程更為簡單。
4.非接觸式IC卡國際標準尺寸
寬度:85.72-85.74mm,高度:54.03-53.92mm,厚度:0.83-1.8mm。
5.非接觸式IC卡加工工序
6.非接觸式IC卡的種類
非接觸式IC卡分為只讀卡(感應ID卡)、邏輯加密卡(感應IC M1卡)和CPU卡。
(1)感應ID卡簡介
感應ID卡即為THRC12/13只讀式非接觸IC卡,它靠讀卡器感應供電并讀出存儲在芯片EEPROM中的唯一卡號,卡號在封卡前一次寫入,封卡后不能更改。無源和免接觸是該芯片兩個最突出的特點,射頻接口電路是關鍵的核心技術,它從讀卡器接收射頻能量,為芯片產生電源和時鐘,并采用相移鍵控和加載調幅等技術實現卡與讀卡器間的無線通訊。感應ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出優點,獲得了廣泛應用。
Ⅰ感應ID卡的主要特點
★載波頻率為125KHZ(THRC12)或13.56MHZ(THRC13);
★卡向讀卡器傳送數據的調制方式為加載調幅;
★卡內數據編碼采用抗干擾能力強的BPSK相移鍵控方式;
★卡向讀卡器數據傳送速率為3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13);
★數據存儲采用EEPROM,數據保存時間超過10年;
★數據存儲容量共64位,包括制造商、發行商和用戶代碼;
★卡號在封卡前寫入后不可再更改,絕對確??ㄌ柕奈ㄒ恍院桶踩?;
★THRC13芯片除封裝成標準卡片形狀外,還可根據應用需要封裝成籌碼等多種形狀。
Ⅱ感應ID卡的工作過程
各類感應ID卡的應用系統基本上由感應ID卡、讀卡器、后臺控制器和計算機組成。其工作過程如下:
1)讀卡器將載波信號經天線向外發送;
2)卡進入讀卡器的工作區域后,由卡中電感線圈和電容組成的諧振回路接收讀卡器發射的載波信號,卡中芯片的射頻接口模塊由此信號產生出電源電壓、復位信號及系統時鐘,使芯片“激活”;
3)芯片讀取控制模塊將存儲器中的數據經調相編碼后調制在載波上,經卡內天線回送給讀卡器;
4)讀卡器對接收到的卡回送信號進行解調、解碼后送至后臺控制器或計算機;
5)后臺控制器或計算機根據卡號的合法性,針對不同應用做出相應的處理和控制。
Ⅲ感應ID卡的應用范圍
與接觸式IC卡相比,感應ID卡無需插拔卡,避免了由于機械接觸不良導致的各種故障,因而具有操作方便、快捷、可靠、壽命長等突出優點,特別適用于人流量大的場合。感應ID卡主要可應用于身份識別和尋址控制,如門禁、考勤等領域,也可擴展應用到展覽會、公園、旅店、餐廳等公共場所的門票、優惠卡等。以及生產過程、郵政包裹、航空鐵路運輸、產品包裝、交通等部門的物流、電子標簽、防偽標志、一次性票證等眾多領域。雖然它僅是一種只讀卡,但利用后臺計算機控制管理,即使是涉及收費管理的問題也可以在一定范圍應用,如食堂就餐收費管理等。針對具體應用,可將持卡人的個人資料送入后臺計算機,建立數據庫并配置應用軟件,使用時通過讀卡器將讀到的卡號送至后臺計算機,從數據庫中調出持卡人的個人資料,而后根據具體進行操作,因而應用范圍極其廣闊。具體的感應ID卡的產品介紹請參見產品中心—證卡掛繩制作—感應卡及其彩印—感應ID卡(http://www.kmjcjy.com.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=710)。
(2)邏輯加密卡簡介
邏輯加密卡具有基本的密碼驗證功能,類似于銀行柜員機,如果連續三次密碼輸入錯誤就自動鎖死,一般用于要求不高,范圍不廣,具有消費功能的地方比如會所、餐館等。邏輯加密卡目前應用很廣泛,其中以PHILIPS公司的Mifare 1卡用的最多,每個扇區都有獨立的密碼,每個扇區可以實現不同的功能,廣泛應用于一卡通系統中。具體的Mifare 1卡的產品介紹請參見產品中心—證卡掛繩制作—感應卡及其彩印—感應IC卡(http://www.kmjcjy.com.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=709)。
(3)CPU卡簡介
CPU卡又稱智能卡,CPU卡簡單來說就是具有CPU的智能卡。卡內具有中央處理器(CPU)、隨機存儲器(RAM)、程序存儲器(ROM)、數據存儲器(EEPROM)以及片內操作系統(COS)。CPU卡雖小,卻是五臟俱全,相當于一臺微型計算機。計算機的組成基本上就是CPU卡的組成。CPU卡的RAM相當于計算機的內存,ROM相當于計算機硬盤。CPU卡常分為接觸式CPU卡與非接觸式CPU卡兩種。
CPU卡內的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPROM、隨機存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內操作系統COS(Chip Operating System)??ㄖ袛祿譃橥獠孔x取和內部處理部分,確??ㄖ袛祿踩煽?。CPU卡的集成電路中帶有微處理器,自身就可以進行數據計算和信息處理,同時能夠利用隨機數和密鑰進行卡與設備的相互驗證,安全性高,雖然價格也稍高一些,但應用前景仍然看好。目前中國人民銀行規劃的金融卡,國家質量技術監督局規劃的組織機構代碼證卡,以及勞動和社會保障部規劃的社會保障卡采用的都是接觸式CPU卡。
CPU卡可分為Type-A標準卡和Type-B標準卡。Mifare Pro卡(Type-A標準卡)是在Mifare技術的基礎上進行改進得到的,可用于智能CPU卡。Type-B是一種新型的調制方式,用于智能CPU卡。Type-A和Type-B都符合ISO14443標準。CPU卡目前使用剛起步,接觸式CPU卡多用于社會保障系統,非接觸式CPU卡即將取代非接觸式IC卡應用于安全要求高的一卡通系統比如城市一卡通等(含公交系統)。具體的CPU卡的產品介紹請參見專業知識--一卡通產品--CPU卡。