IC卡和RFID標(biāo)簽簡介

1、IC 卡和 RFID 標(biāo)簽簡介 IC卡定義IC卡是集成電路卡(Integrated Circuit Card)的簡稱，是鑲嵌集成電路芯片的塑料卡片，其外形和尺寸 都遵循國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)。芯片一般采用不易揮發(fā)性的存儲器(ROM、EEPROM)、保護(hù)邏輯電路、甚至帶微處理器 CPU。帶有CPU的IC卡才是真正的智能卡。 IC 卡的分類按照嵌入集成電路芯片的形式和芯片類型的不同IC卡大致可分為：-非加密存儲器卡：卡內(nèi)的集成電路芯片主要是EEPROM，具有數(shù)據(jù)存儲功能，不具有數(shù)據(jù)處理功能和硬件加密功能。 -邏輯加密存儲器卡：在非加密存儲器卡的基礎(chǔ)上增加了加密邏輯電路，加密邏輯電路通過校驗(yàn)密碼方式來保

2、護(hù)卡內(nèi)的數(shù)據(jù)對于外 部訪問是否開放，但只是低層次的安全保護(hù)，無法防范惡意性的攻擊。-CPU 卡：也稱智能卡，卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元(包括隨機(jī)存儲器RAM、程序存儲器ROM (FLASH)、 用戶數(shù)據(jù)存儲器EEPROM)以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺微型計(jì)算機(jī)，不僅具有數(shù)據(jù)存儲 功能，同時(shí)具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等功能。IC 卡的特點(diǎn):.體積小而且輕,非常便于攜帶。.存儲容量大:CPU卡含微處理器，存儲器可分成若干應(yīng)用區(qū)，便于一卡多用，方便保管。.可靠性高:IC卡防磁、防靜電、抗干擾能力強(qiáng)，可靠性比磁卡高。. 使用壽命長: 信息可讀寫十萬次， 使用

3、壽命長。.保密性強(qiáng)、安全性高：IC卡本身具有硬件安全策略，可以控制IC卡內(nèi)某些區(qū)的讀寫特性，如果試圖解密則這 些區(qū)自鎖，即不可進(jìn)行讀寫操作。IC卡內(nèi)的信息加密后不可復(fù)制，密碼核對錯(cuò)誤，卡本身有自毀功能，所以IC卡中 數(shù)據(jù)絕對安全可靠。到目前為止，全世界發(fā)行的上億張的IC卡片中還未發(fā)現(xiàn)一張假卡出現(xiàn)。.網(wǎng)絡(luò)要求不高：IC卡的絕對安全可靠性使其在應(yīng)用中對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性、敏感性要求低,可以在網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量不高的環(huán)境中或在不聯(lián)機(jī)的情況下應(yīng)用。. IC卡的讀寫機(jī)構(gòu)比磁卡的讀寫機(jī)構(gòu)簡單，可靠，造價(jià)便宜，容易推廣，維護(hù)簡單。 IC 卡國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 7816： 1987 識別卡 帶觸點(diǎn)的集成電路卡ISO 78

4、16 1第1部分：物理特性，規(guī)定了卡的物理特性，包括尺寸(同ISO 7810)。ISO 78162 第 2部分：觸點(diǎn)的尺寸和位置規(guī)定了各觸點(diǎn)的尺寸、位置和功能，每個(gè)觸點(diǎn)應(yīng)有一個(gè)不小于2.0mmX1.7mm的矩形表面區(qū)，各觸點(diǎn)間相互隔 離，但未規(guī)定觸點(diǎn)的形狀和最大尺寸，故IC卡模塊表面形狀有各種各樣，但各觸點(diǎn)的有效接觸面積和位置是固 定的。IC卡有8個(gè)觸點(diǎn)，目前一般用到6個(gè)，另2個(gè)觸點(diǎn)留作將來使用。ISO 7816 3第3部分：電信號和傳輸協(xié)議規(guī)定了電源及信號結(jié)構(gòu)，以及IC卡和讀寫器之間的信息交換、通訊協(xié)議。CPU卡讀寫器根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)。 ISO 78164 第4部分：行業(yè)間交換用命令規(guī)定了讀寫

5、器與卡之間傳送的命令和應(yīng)答信息內(nèi)容、卡中的文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其訪問方法等。CPU卡讀寫器 和CPU卡操作系統(tǒng)COS按此標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)。 ISO 7816-5 智能（CPU）卡nDO捋口nDO捋口CPUEEPROM程字存儲曲損口 非接觸 IC 卡非接觸式 IC 卡有很多種，PHILIPS M1 和 ML 卡符合 MIFARE STANDARD 標(biāo)準(zhǔn) IS014443,IS010536 及 ISO7816 標(biāo)準(zhǔn)，目前MIFARE系列卡占世界非接觸卡80%的市場，很適宜應(yīng)用于電子錢包、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)和公共汽車自 動售票系統(tǒng)等應(yīng)用。M1、ML均是邏輯加密卡。非接觸卡國際標(biāo)準(zhǔn)分TYPE A和TYPE B兩種，

6、MIFARE卡符合 IS0-14443TYPE A標(biāo)準(zhǔn)，TYPE A標(biāo)準(zhǔn)是先有卡，后有標(biāo)準(zhǔn)；以MOTOROLA為首的一些芯片廠家又制定出 IS0-14443TYPEB標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)TYPEB標(biāo)準(zhǔn)去研制卡芯片，目前TYPE B標(biāo)準(zhǔn)的卡還沒有大規(guī)模應(yīng)用，TYPE B 標(biāo)準(zhǔn)的卡主要是非接觸CPU卡。TYPE A也有CPU卡，如MIFARE的MIFARE PRO。 IC 主要型號廠捋爲(wèi)心卡遺輯扣皚存皓器吿（如也4蓋零2缶*04、M2、jdD4J廠捋爲(wèi)心卡lI CPU -5-（如鉗也訪 晌12等SLE%濟(jì)列、16Z）LCPU 卡.、帝也址理器曲卡血SLEO5忝列） 只徒卡K1E卡（如KDD寺】非播蝕尤丄

7、卡邏粒加密卡f如ML、XLif Ty“施標(biāo)推 lreCPV 卡CPU擊巧珂日標(biāo)隹M口imrla.匸PQ卡jType A trrfiMi仕u戲界正卡） 険詣標(biāo)港（MfllLcTDlh或界面卡）Iso7816本規(guī)范定義了 ID-1 型帶觸點(diǎn)集成卡技術(shù)要求ISO10374 ISO10374ISO 10374 ISO 10374 標(biāo)準(zhǔn)說明了基于微波應(yīng)答器的集裝箱自動識別系統(tǒng)。應(yīng)答器為有源設(shè)備，工作頻率為850MHz950Mhz及2.4GHz2.5GHz。只要應(yīng)答器處于此場內(nèi)就會被活化并采用變形的FSK副載波通過反向散射 調(diào)制做出應(yīng)答。信號在兩個(gè)副載波頻率40kHz和20kHz之間被調(diào)制。此標(biāo)準(zhǔn)和ISO

8、 6346共同應(yīng)用于集裝箱的識 別，ISO 6346規(guī)定了光學(xué)識別，ISO 10374則用微波的方式來表征光學(xué)識別的信息。低頻卡工作頻率：125KHz。64位，8字節(jié)。像“EM瑞士微電em4100、em4102,臺灣GK公司，臺灣4100 cob標(biāo)準(zhǔn)卡。ISO11784 ISO11785ISO11784標(biāo)準(zhǔn)ISO 11785工作頻率：134.2KHz應(yīng)用動物識別ISO 11784和11785分別規(guī)定了動物識別的代碼結(jié) 構(gòu)和技術(shù)準(zhǔn)則，標(biāo)準(zhǔn)中沒有對應(yīng)答器樣式尺寸加以規(guī)定，因此可以設(shè)計(jì)成適合于所涉及的動物的各種形式，如玻 璃管狀、耳標(biāo)或項(xiàng)圈等。技術(shù)準(zhǔn)則規(guī)定了應(yīng)答器的數(shù)據(jù)傳輸方法和閱讀器規(guī)范。工作頻率

9、為134.2KHZ,數(shù)據(jù)傳輸 方式有全雙工和半雙工兩種，閱讀器數(shù)據(jù)以差分雙相代碼表示。應(yīng)答器采用FSK調(diào)制，NRZ編碼。由于存在較長 的應(yīng)答器充電時(shí)間和工作頻率的限制，通信速率較低。ISO 10536ISO 10536標(biāo)準(zhǔn)主要發(fā)展于1992到1995年間，由于這種卡的成本高，與接觸式IC卡相比優(yōu)點(diǎn)很少，因此這種卡 從未在市場上銷售。Iso14443Iso14443 工作頻率：13.56MHz7KHz ISO14443 定義了 TYPE A、TYPE B 兩種類型協(xié)議。通信速率為 106kbits/s, 它們的不同主要在于載波的調(diào)制深度及位的編碼方式。讀寫距離稍近，但應(yīng)用較廣泛，從PCD向PIC

10、C傳送信號 時(shí)，TYPE A采用改進(jìn)的Miller編碼方式，調(diào)制深度為100%的ASK信號；TYPE B則采用NRZ編碼方式，調(diào)制深度 為10%的ASK信號。ISO14443 A teypA 般用于公交卡和小額儲值卡。ISO14443 B typeB的加密技術(shù)高，一般用 于身份證、護(hù)照、銀聯(lián)卡等，目前的第二代電子身份證采用的標(biāo)準(zhǔn)是ISO 14443 TYPE B協(xié)議。像 Mifare one/S50 系列（ISO14443 TYPEA），ISO/IEC 15693ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)工作頻率：13.56MHz7KHz調(diào)制方式：脈沖位置調(diào)制VCD和VICC全部都用ASK調(diào)制原理， 調(diào)制

11、深度為10%和100%，VICC必須對兩種調(diào)制深度正確解碼。ISO15693讀寫距離較遠(yuǎn)，當(dāng)然這也與應(yīng)用系統(tǒng)的 天線形狀和發(fā)射功率有關(guān)。它與ISO 18000-3兼容。1符合ISO/IEC 15693標(biāo)準(zhǔn)的信號接口部分的性能如下：工作頻率工作頻率為13.56MKz7KHz1.2工作場強(qiáng)工作場的最小值為0.15A/m，最大場為調(diào)制用2種幅值調(diào)制方式，即10和100調(diào)制方式。閱讀器應(yīng)能確定用哪種方式。100%幅值調(diào)制（圖略）10%的幅值調(diào)制（圖略）數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼采用脈沖位置調(diào)制。兩種數(shù)據(jù)編碼模式： 256選1模式和4選1模式。數(shù)率:有高和低兩種數(shù)率。2 符合 ISO/IEC 15693 標(biāo)準(zhǔn)的防

12、沖突和傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)元數(shù)2.1.1 UID 唯一標(biāo)識符64 位的唯一標(biāo)識符，在防沖突環(huán)和閱讀器與應(yīng)答器之間一對一的交換過 程中用來標(biāo)識唯一的應(yīng)答器。2.1.2 AFI 應(yīng)用標(biāo)識 AFI 表示由閱讀器鎖定的應(yīng)用類型。僅選取符合應(yīng)用類型的 應(yīng)答器。DSFID 數(shù)據(jù)存儲格式標(biāo)識 DSFID 指明了應(yīng)答器存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)碼初始信息為FFFF。2.2存儲組織最多有256個(gè)塊；最大塊的尺寸為256bits；最大的存儲容量為64Kbits。2.3應(yīng)答器的狀態(tài)Power off狀態(tài)：沒有被閱讀器激活的請況下處于power off狀態(tài)。Ready狀態(tài)：被激活后， 選擇標(biāo)識符沒設(shè)立時(shí)，處理任何的請

13、求。 Quit 狀態(tài)：尋卡標(biāo)識設(shè)置，但選擇標(biāo)識設(shè)置時(shí)，在這種狀態(tài)下處理任何 請求。 Select 狀態(tài)：僅處理選擇標(biāo)識符設(shè)置的請求。應(yīng)答器的狀態(tài)圖（略）2.5防沖突防沖突序列的目的是使用唯一標(biāo)識UID來確定工作場中的唯一的應(yīng)答器。閱讀器通過設(shè)置槽數(shù)目標(biāo) 識來確定防沖突。掩碼的長度是掩碼值的信號位的長度，當(dāng)使用16槽時(shí)，為060之間的值；當(dāng)使用1槽時(shí)， 為064之間的任何值。指令指令類型共有四種指令類型：強(qiáng)制性的、可選的、自定義的和專用的。指令代碼ISO18000 系列ISO18000-1 第一部分 標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)定義IS018000-2第二部分 通訊接口 125khz、134.2khz應(yīng)用動物識別

14、IS018000-3第三部分13.56MHz頻率通訊接口參數(shù)ISO18000-4 第四部分 通訊接口參數(shù)ISO18000-5 第五部分ISO18000-6 第六部分 860-930MHz 頻率通訊接口參數(shù)。其中ISO 18000-6基本上是整合了一些現(xiàn)有RFID廠商的產(chǎn)品規(guī)格和EAN-UCC所提出的標(biāo)簽架構(gòu)要求而訂出的規(guī) 范。它只規(guī)定了空氣接口協(xié)議，對數(shù)據(jù)內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無限制，因此可用于EPC180006A標(biāo)準(zhǔn)英國大不列顛科技 集團(tuán)(BTG)提出，特點(diǎn)是存儲容量大，抗沖突能力弱，指令類型多180006B標(biāo)準(zhǔn) 美國Intermec科技公司(Intermec Technologies)提出，特點(diǎn)是

15、存儲容量小，抗沖突能力強(qiáng)，指令簡單IS018000-7第七部分433MHz頻率通訊接口 參數(shù)Iso18092EPC 標(biāo)準(zhǔn)EPC Global規(guī)定用于EPC的載波頻率為13.56MHz和860MHz930MHz兩個(gè)頻段Class 0 (Read-Only) 0類設(shè)計(jì)使用較寬的頻譜(4一6MHz)，限制了其在歐洲5MHz應(yīng)用 美國Matrics公司(近 期被美國Symbol科技公司收購)提出Class 1(R/W) 1類器件在掃描范圍和吞吐量方面受到限制(掃描范圍不足3英尺、讀取速度只有每秒1到2個(gè)標(biāo)簽)。 Alien Technology 公司提出UHF Generation 2 (R/W) 簡

16、稱 GEN2附圖EAS電子物品防盜系 統(tǒng)Electronic ArticleSurveillanceRFID 射頻識別系統(tǒng)(Radio Frequency Identification)宿*-.-LF低頻HF高頻UHF125KHz 134.2KHz13.56MHz915 MHz特高頻2.45/5 GHz 超咼頻1. p EM瑞士微電em4100、 em41022.臺灣GK公司3.臺灣 4100 cobIso11784-117851.Mifare one 卡 1k 字節(jié)存 儲區(qū)邏輯卡2.Mifare desfire 卡 4 卡字 節(jié)存儲區(qū)cpu卡Iso14443Iso15693r-i jt AI PSI OA7A1.2.3.飛利浦UCODE系列TI公司ti-Rfid系列Alien公司Iso18000-6b 64 位 ID 存儲區(qū)可達(dá)2k位Epc class 1 gen 1/2用戶區(qū)96位，工廠預(yù) 寫區(qū)32位(ti)n jt A JI PSI1.日本日立p-chipp -chip 是只讀型片以其應(yīng)用的檢測信 號方式來區(qū)分，大致