无线射频卡的原理与应用
0简介
在我们的日常生活中经常看到IC卡。它的开发经历了联系卡和加密卡，现在正在开发非接触卡和CPU卡。无线IC卡使用非接触式方法，该方法使用RF技术实现RF卡与阅读和写作设备之间的通信。与早期或并发识别技术（例如条形码和磁卡）相比，它具有较大的工作距离，无接触式和快速信息处理速度。优势，这种高科技产品可用于家庭电器，身份验证控制，防盗警报，电子反爆炸标签和动物耳号分类等领域的机密和金融产品。本文以13.56MHz的操作频率以BL75R06SM无线射频标识芯片为例，以介绍无线射频卡的优点，基本组成，工作原理和应用。
1个无线射频卡的优势
射频识别技术缩写为RFID（射频标识），这是一种非接触式自动识别技术。它的基本原理是使用射频信号和电磁学的空间耦合和传播来实现要识别的对象的自动识别。这是一项全面的多学科和多技术应用技术。无线IC卡，也称为便利卡，雷达卡，感应卡，非接触卡，射频卡，魔术卡，射频卡，智能卡，有机地将无线射频识别技术与IC卡技术结合在一起，以解决被动的问题（卡中没有电源的问题）和无接触性的问题是电子设备领域的主要突破。它具有以下优势：
（1）无线IC卡具有很高的可靠性。它与读者和作家没有机械接触，避免了与读者和作家接触引起的各种缺陷。例如，粗糙的卡插入，非卡外部物体插入kaiyun.ccm，灰尘或油污渍会导致误读卡或接触不良等。
（2）由于IC卡表面没有裸露的芯片，因此无需担心芯片掉落，静电分解，弯曲损坏等。
（3）易于操作。它可以在两个方向上与读者和作家交换，在30〜200mm的范围内少于10ms。因此，如果将其放在钱包中，仍然可以进行交易。
（4）交易速度很快。它内部具有快速的反碰撞机制，可以防止卡之间的数据干扰。它的读写时间小于10ms，经过认证和交易时间也小于100ms。
（5）良好的加密性能。它的芯片包含64位数据，包括另外9位标题，40位数据内容，14位检查位和停止位。它的序列号是独一无二的，制造商的芯片已经离开了工厂。该数字已固化，一旦治愈就无法修改。 IC卡与读者和作家之间采用了双向验证机制，即读者和作者验证IC卡的合法性。非法卡无法进入系统进行交易，这是非常安全，机密和有用的。
BL75R06的2个功能特征
BL75R06SM是一个8KBE2PROM非接触式加密内存IC卡芯片，由三个部分组成：RF通信接口，数字逻辑控制模块（包括安全控制单元）和8KB E2PROM内存。图1是BL75R06的内部拓扑结构。当使用时，芯片直接连接到由线圈组成的天线，用于无线传输，读写距离为10厘米。
RF通信接口部分由从天线，整流器，电压调节，调制/解调器，电源重置和时钟等导入的RF通信接口组成；数字逻辑控制模块由请求响应，反调查，应用程序选择，身份验证和访问控制，控制和算术单元，RAM，ROM，加密单元和其他部件组成8KB E2PROM内存。
BL75R06的RF接口符合ISO/IECL4443TYPEA的要求。芯片不需要电池。可以通过接收读取器传输的能量来激活它。它无线返回芯片中的ID号和所需的信息数据；当然，操作距离可以达到10厘米，其距离是天线的几何形状与效率有关。工作频率为13.56MHz；数据传输速率为106kbps； 16位CRC检查，奇偶校验，位编码，位计数等。确保传输数据的完整性和可靠性；典型的交易时间，包括备份管理时间小于100ms。 E2PROM分为16个扇区，每个部门分为4个块，每个块为16个字节；每个存储块的访问条件可以由客户本身定义；数据至少保存10年；擦除的数量至少为100,000个周期。
BL75R06支持IS014443TYPEA射频接口，并支持飞利浦标准卡读取器芯片。
3 IC卡的主要体系结构和安全系统
IC卡主要由类似于腐蚀形成的印刷电路板和与之结合的裸芯片的铜书环天线组成（请参见图2），以及卡片的两面颜色塑料包装。
天线形状和IC卡的转弯数与工作频率有关。它既需要准确的计算和丰富的实践经验积累，又需要与芯片匹配。在原始设计中，需要网络分析仪来验证和调整天线和网络匹配的几何形状。
为了提供较高的安全级别，BL75R06采用了符合ISO/IECDIS9798-2协议的三重相互认证系统：
（1）读取器首先确定要访问的扇区，然后选择键A或键B；
（2）第一个级别是卡片从该扇区的拖车块中读取密钥和访问条件时，并将随机号码发送给读卡器：
（3）第二级是读取器使用键和附加输入来计算卡的响应，然后将一个响应和另一个随机数发送到卡；
（4）第三级是验证读卡器的响应，然后计算响应并将其发送给读卡器；
（5）读卡器重新验证卡响应；
执行上述步骤并发送第一个随机数之后，对卡和读取器之间的通信进行了加密。
4沟通如何运作
射频识别（RFID）是射频识别的缩写，即通过无线电波进行识别处理。射频标识系统通常由两个部分组成：读取器（读取器）和一个应答器（卡），并且基本组成如图3所示。读取器也称为“无接触式IC卡读数和写作终端”。它通常由电源开元棋官方正版下载，微处理器，天线板等组成，并通过外围界面连接到计算机。应答器是具有感应线圈（天线）的非接触卡，用于存储应用程序识别信息的内存。卡本身没有电源，当卡进入读取器的电磁场范围时，可以通过。耦合无线电波的能量并在整流和电压稳定后获得工作能力。
无线射频卡的工作过程是：
（1）读取器连续向周围区域发送一组固定频率的电磁波。
（2）带有BL75R06芯片的无线射频卡的天线系列共振频率与卡读取器发送的信号的频率相同。当它进入读取器的工作区域时，共振电路在电磁激发下产生共鸣。
（3）共振将电容器加载到卡中。在电容器的另一端，单向导电电子泵已连接，将电荷在电容器中发送到另一个电容器以存储。当累积电荷达到2V时，该电容器将用作为集成电路提供操作电压的电源。
（4）BL75R06芯片通过天线与读卡器进行交互，读取器发送命令。通过BL75R06中的数字逻辑控制模块，根据要访问的相应扇区的访问控制条件确定命令的操作性，并发送相应的信息或数据。
（5）读取器将请求响应命令发送给工作区域射频字段中的所有卡。智能卡启动后，它可以根据IS0/IECL4443A协议的ATQA响应请求命令。在反冲突周期中，读取器读取卡的ID序列号。如果读卡器在其工作范围内有几张卡，则可以通过唯一的卡ID序列号来识别它，然后选择其中一张卡。作为下一个操作的对象，未选择的卡返回待机模式，并等待下一个请求命令。
（6）读卡器发出卡片选择命令后，选择一张卡以在相关内存上进行身份验证和操作。该卡返回ATS代码，该代码指示所选卡的类型。选择卡后，读取器使用响应键根据要访问的内存位置执行三重相互身份验证过程。通过身份验证后，内存操作将加密。经过身份验证后，将执行阅读块，写作块，添加，减法，恢复，转移和终止的操作。添加是为块中的内容添加一个值，并将结果保存到临时数据寄存器中；减法是将值减去块中的内容，并将结果保存到临时数据寄存器中；恢复是将块的内容移至临时数据寄存器；转移是将临时寄存器的内容写入指定的块。读取器和智能卡之间的无线通信使用了信息块的16位CRC，每个字节都包括一个奇偶校验位，以确保数据传输的可靠性。读卡器和智能卡通信的交易流如图4所示。
图4。读卡器和智能卡通信的交易过程
5无线射频卡的广泛应用
无线射频卡在近场距离内工作，并通过智能卡天线和读卡器天线（一种变压器样耦合）方法从传输天线中获得能量和下行指令，并使用载荷模式调制到读卡器返回数据kaiyun全站网页版登录，当操作频率较高时，读取器和卡之间的通信速度越快，并且系统的操作时间越短。
近年来，13.56MHz RFID无线射频卡越来越多地赢得各种智能卡，消费卡和主题卡的市场。购物卡，校园卡，Internet Cafe卡，电话卡，加油卡，停车卡，公共汽车卡，访问控制卡等与人们的生活密切联系，主要适用于各种文档，电子钱包，自动充电系统和自动公共交通销售。票务检查系统和其他领域的领域已成为不可或缺的电子钱包和人们的重要标识文件。该芯片支持IS014443打字射频接口，并支持Philips标准卡读取器芯片。近距离接触卡的广泛应用导致了从联系人到接近非接触式卡市场的过渡。预计13.56MHz RFID闭合接触式卡市场将迅速增长。
