RFID 开发技术及实践 （西电版）第5章 高频RFID阅读器设计.ppt

第5章高频RFID阅读器设计

第5章高频RFID阅读器设计

5.1Mifare卡

5.2MFRC522

5.3RC522基本操作

5.4高频RFID阅读器程序设计

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第5章高频RFID阅读器设计

Mifare卡除了保留接触式IC卡的原有优点外，还具有以

下特点：

操作简单、快捷。由于采用射频无线通信，使用时

无需插拔卡及不受方向和正反面的限制，完成一次读写操作

仅需0.1s，大大提高了每次使用的速度，既适用于一般场合，

又适用于快速、高流量的场所。

抗干扰能力强。Mifare卡中有快速防冲突机制，在多

卡同时进入读写范围内时，能有效防止卡片之间出现数据干

扰，读写设备可一一对卡进行处理，提高了应用的并行性及

系统工作的速度。

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可靠性高。Mifare卡与阅读器之间没有机械接触，避

免了由于接触读写而产生的各种故障；而且卡中的芯片和感

应天线完全密封在标准的PVC中，进一步提高了应用的可靠

性和卡的使用寿命。

适合于一卡多用。Mifare卡的存储结构及特点(大容

量16分区、1024字节)，能应用于不同的场合或系统，有很

强的系统应用扩展性，可以真正做到“一卡多用”。

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 Mifare卡有一个高速(106KB波特率)的RF接口。

内部有一个控制单元和一个8K个bit位的EEPROM。

阅读器向MF1卡发出一组固定频率(13.56 MHz)的电

磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与阅读器发

射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，

从而使谐振电容有了电荷。

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模块存储电容内储存，当所积累的电荷

达到2 V以上时，此电容可作为电源向模块电路提供工作电

压，将卡内数据发射出去或接收阅读器的数据。

MF1读写示意图如图5-1所示。

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图5-1MF1读写示意图

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目前，市场上较常见的MF1S50卡的主要性能指标如下：

MifareRF接口(ISO/IEC14443A)。

非接触数据传输并提供能源(不需电池)。

工作距离：可达100mm(取决于天线的尺寸结构)。

工作频率：13.56MHz。

快速数据传输：106kb/s。

高度数据完整性保护：16bitCRC、奇偶校验、位编码

和位计数。

真正的防冲突。

典型票务交易：小于100ms(包括备份管理)。

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1KBEEPROM，分为16个区，每区4个块，每块16字节。

用户可定义内存块的读写条件。

数据耐久性为10年。

写入耐久性可达100000次。

相互三轮认证(ISO/IECDIS9798-2)。

带重现攻击保护的射频通道数据加密。

每区(每个应用)两个密钥，支持密钥分级的多应用场合。

每卡一个唯一序列号。

在运输过程中以传输密钥保护对EEPROM的访问权。

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MF1S50集成电路芯片内含1KBEEPROM、RF接口和

数字控制单元。能量和数据通过天线传输，卡中天线为几匝

线圈，直接连接到芯片上，不再需要额外的组件。Mifare卡

的结构如图5-2所示。

图5-2中，各组件的功能简述如下：

RF接口：调制解调器检波器时钟发生器的上电复位稳

压器。

防冲突：读写范围内的几张卡可以逐一选定和操作。

认证：在所有存储器操作之前进行认证过程，以保证必

须通过各块指定的密钥才能访问该块。

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图5-2M