射频识别技术漫谈-潘春伟剖析.pdf

射频识别技术漫谈(1)——概念、分类 代社会智能卡已经渗透到生活的方方面面，公交卡、考勤卡、身份证、手机卡等等数 不胜数。 智能卡按使用时是否和读卡器接触可分为接触式智能卡和非接触式智能卡，接触式智能卡上有 6-8 个触点，使用时插在卡座上，典型的如手机卡以及以前的公用电话卡。非接触式智能卡没有 触点，卡上也没有电源，通过读卡器产生的电磁场获得能量并与读写器交换信息。由于非接触式 智能卡的无源和免接触特性，卡的使用寿命和安全性大大提高，目前应用 来 广泛。 根据安全等级，智能卡可分为存储器卡、逻辑加密卡和CPU 卡。存储器卡就像一个无人 看守且大门敞开的仓库，什么人都可以随便在卡中存取数据；逻辑加密卡则给仓库加了一把锁， 只有有钥匙 （密码）的人才能打开使用。CPU 卡则如同安排了专人看守仓库，卡里面有CPU 芯片， 存储数据要验证口令，且可能不同的应用有不同口令，存取数据受到更加严格的控制，安全性最 高。 非接触式IC 卡通过磁场从读写器获得能量并交换数据。这里的磁场通常称为射频场 （Radio Frequency Field），所以这种卡片也通常称为射频卡，这种技术称为射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术。不管叫什么名字，其实质都是一样的，都是无线电通 讯,本质上与广播、电视、手机通讯并无区别。 无线电通讯中很少有直接发射有用信号的，通常使用调制解调技术， 有用信号调制在 某一频率的载波上，接收方收到调制信号后解调得到有用信号。非接触式IC 卡的常用载波频率有 125KHz、134.2KHz、13.56MHz、2.45GHz 等，通常载波频率 高，数据的传送速率 高，技术上 也较复杂。 虽然都是免接触，不同卡的有效操作距离是不一样的。有些卡号称免接触，但读卡距离 非常短，只有0-2 厘米，这种卡被称为CICC 卡 （Close-Couple ICC），一般翻译成密耦合卡；有 些卡的操作距离远一点，可以达到10 厘米，这种卡被称为PICC 卡 （Proximity ICC），我们叫 它接近卡；还有一种更远的，至少可以达到半米或更远，这种卡被称为VICC 卡 （Vicinity ICC）， 中文称疏耦合卡。 业内还有一些不成文的习惯叫法。一般的卡片操作通常都是主从式，即读卡器作为主动 方发送命令，卡片收到命令后作出反应，这种卡片我们称之为IC 卡。有一类比较简单的卡，卡内 只存储了一个识别号，通常只要进入射频场获得能量后就不停的主动发送这个识别号，这类卡习 惯称ID 卡。当然这些叫法只是习惯，事实上IC 是集成电路的意思，以上卡片都应叫IC 卡，不过 习惯的力量往往是很大的，时间长了，大家也就接受这种称呼了。 本人随后 就射频识别技术进行一系列的“漫谈”。所谓 “漫谈”，非正规也。我写的 既不是技术文档，更不是教材，只是本人十年来开发射频识别卡的一些点滴体会，用不太严谨的 语言 达出来而已。另外由于我对125KHz，134.2KHz 和13.56MHz 比较熟悉，相关的射频卡都开 发过，所以之后关于射频识别技术的叙述都是基于这3 种频率。 射频识别技术漫谈(2)——国际标准 如果你只是智能卡的用户，通常可以不必关注国际标准，但作为智能卡的专业开发人员，则 至少也要对相关标准有所了解。国际标准一般都是西方人制定的，原版都是英文的，而所谓中文 版往往是对原版的直译，许多情况下并未准确说出实际的意思，所以如果想看这些标准，还是看 原版好。以下仅简单介绍比较重要的关于智能卡的国际标准。以后的叙述我可能很少提及这些标 1 准，不读这些标准也不影响朋友们继续往下读，但是正所谓没有规矩，不成方圆，在这里只是告 诉大家，之后的叙述都是基于这些国际标准的。 一、ISO 7810：规定了识别卡的物理特性，比如卡的形状、尺寸等。 二、ISO 7816：身份证集成电路卡国际标准。这个标准包含的部分比较多，目前还在陆 续发布与补充。7816 是接触式IC 卡必须遵循的国际标准，其中的有些部分也适用于非接触式智 能卡。 第一部分规定了接触式智能卡的物理特性； 第二部分规定了接触式智能卡的触点尺寸与位置； 第三部分规定了接触式智能卡的电信号和传输协议； 第四部分规定了接触式智能卡与外界交互的接口组织、安