非接触式IC卡及其读写设备.
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18.2 非接触式IC卡
（2）MF1卡主要参数
工作频率：13.56MHZ； 数据保存期：≥10年；
操作时间：≤96ms；
存储容量：8Kbit； 存储器类型：E2PROM；
读写距离：2.5～10cm ；
尺寸：85.6mm×54mm×0.76mm ； 操作环境温度：－20℃～50℃；
多重应用区：16个分区；
ISO 14443
ISO 15693
近耦合
疏耦合
0～10cm
0～1m
（3）测试标准
对各种卡进行测试的国际标准是ISO/IEC 10373。
18.1 智能卡基本知识概要
返回
18.2 非接触式IC卡
18.2.1 非接触式IC卡
非接触式IC卡Contactless Smart Card（CSS），也称作感应卡、 射频卡，由IC芯片、感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分，其结构示意图如下。
（4）高抗干扰性：对有防冲突电路的非接触卡，在多卡同时进入读 写范围内时，读写设备可一一对卡进行处理。
（5）一卡多用：卡片上的数据分区管理，实现一卡多用、一卡通。 （6）多种工作距离：作用距离从几厘米到几米，适应不同场合。
18.2 非接触式IC卡
18.2.2 非接触卡的应用
（1）公共交通 （2）身份识别 （3）门禁控制 另外，高速公路收费，停车场收费，加油站收费， 智能卡水表、电表、煤气表等应用。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.2 智能卡的接口设备
智能卡接口设备IFD(inter face device)，通常也称作IC卡读
写设备/读写器。读写设备按运行方式可分为单机型和联机型两大类。 单机型读写设备：可独立存储和工作，无需和主机相连就可完成数 据读写，可与应用设备结合或单独工作。有着系统规模小、适应范围广、 不需要联接微机、输出直接控制终端执行机构(例如电控锁、闸门等)以及 安装简单、使用方便等诸多优点。典型应用有IC卡电表、水表，公交车 票刷卡机等。 联机型读写设备：通过并行或串行口与PC机或应用系统网络连接， 组成不同的应用系统。联机型读写设备一般应用于金融和商品交易部门， 适合大型系统或金融支付系统使用。
根据读写方法把IC卡分为：接触式IC卡和非接触式IC卡。两种卡的 集成电路均密封在塑料卡基片内部，可防水，防尘，防磁。 接触式IC卡：表面可以看到一个方型镀金接口，共有八个或六个镀 金触点，用于与读写器接触，通过电流信号完成读写。 非接触式IC卡：卡内除包含前述三种IC卡电路，还有射频收发电路 及相关电路。IC卡在一定距离内即可收发读写器的信号，实现非接触读 写。因而称这种IC卡为非接触式，或者感应式IC卡，或者射频识别 (Radio Frequency Identification,简称RFID)卡。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.3 智能卡的国际标准
（1）接触式IC卡的国际标准
ISO/IEC 7816是IC卡遵循的主要国际标准，对IC卡的物理特性、 触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、交换用行业命令、生物个 人认证方法、密码信息应用等做出了详细规定。
（2）非接触式IC卡的国际标准
标准 ISO 10536 卡类型 密耦合 作用距离（约） 0～1cm
外壳
芯片
天线
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡工作原理图
数据
天线 读写器
能量 时序
非接触IC卡
（内置芯片、天线） PC
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡的优点：
（1）高可靠性：无触点，避免了由接触读写产生的各种故障。提高 了抗静电和环境污染能力，因此提高了可靠性及使用寿命。 （2）易用性：操作方便、快捷，无需插拔卡，完成—次操作只需 0.1～0.3秒。 （3）高安全性：序列号全球唯一。卡与读写设备之间采用双向互认 验证机制。所有数据都加密，不同分区的数据用不同的密码和访问 条件进行保护。
相对湿度：90% ； 材料：PVC。
厂商序列号：32位，全球唯一；
写卡次数：10万次以上；
18.2 非接触式IC卡
（3）MFl芯片逻辑结构
数字控制单元
控制和算术 运算单元
射频接口
防冲突
E2PROM
E2PROM接 口
认证
天 线
加密单元
18.2 非接触式IC卡
（4）MFl卡片的存储结构
Mifare 1卡片采用EEPROM作为存储介质，容量为1K × 8位 ，分 为16个扇区(0~15)，每个扇区有4个块(0~3)，每块有16字节。一个扇 区共16 Byte × 4 = 64 Byte。扇区的第四块称作尾块，包含了该扇区 的密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节)，是控制块。 其余三块是数据块。 扇区0的块0固化了厂商代码信息，不可改写。其中：第0~4字节为 卡片的序列号；第5字节为序列号的校验码；第6字节为卡片的容量 “SIZE”；第7，8字节为卡片的类型号(Tagtype)；其他字节由厂商另 加定义。如下图所示。
18.2 非接触式IC卡
18.2.3 非接触式IC卡Mifare
Philips是世界上最早研制非接触式IC卡的公司，其Mifare技术 已经被制定为IS0／IEC14443 TYPE A国际标准。
（1）Mifare 1卡特点
① 采用CMOS工艺，内建E2PROM存储器、MCU智能控制器等。 ② 卡片电路不用任何电池供电。 ③ 标准操作距离高达10cm，通信速率高达106kbit／s。 ④ 具有先进的数据通信加密和双向密码验证功能。 ⑤ 具有防冲突功能。 ⑥ 其芯片在制造时具有全球唯一的序列号。 ⑦ 内建8K的E2PROM存储器，分16个扇区。 ⑧ 芯片设计有增／减值运算电路，其运算时间最长不超过100ms。 ⑨ 擦写能力超过10万次，数据保存期大于10年。
非接触式IC卡及其读写设备
主要内容
智能卡基本知识概要
非接触式IC卡 非接触式IC卡读写设备设计
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
智能卡（“smart cBaidu Nhomakorabeard”），也称作集成电路卡（integrated
circuit card），即IC卡。它一般指将集成电路芯片嵌装于塑料等基片上 制成的卡片，外形与磁卡相似，芯片具有存储、加密及数据处理等功能。 IC卡可以分为以下三类:
（1）存储卡：内部封装了为电可擦除可编程只读存储器EEPROM。
（2）逻辑加密卡：封装了上述EEPROM存储器外，还专设有逻辑
加密电路，提供了硬件加密手段。
（3）CPU卡 ：卡片内集成了中央处理器CPU， 程序存储器ROM，
数据存储器EEPROM 和RAM。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
（2）MF1卡主要参数
工作频率：13.56MHZ； 数据保存期：≥10年；
操作时间：≤96ms；
存储容量：8Kbit； 存储器类型：E2PROM；
读写距离：2.5～10cm ；
尺寸：85.6mm×54mm×0.76mm ； 操作环境温度：－20℃～50℃；
多重应用区：16个分区；
ISO 14443
ISO 15693
近耦合
疏耦合
0～10cm
0～1m
（3）测试标准
对各种卡进行测试的国际标准是ISO/IEC 10373。
18.1 智能卡基本知识概要
返回
18.2 非接触式IC卡
18.2.1 非接触式IC卡
非接触式IC卡Contactless Smart Card（CSS），也称作感应卡、 射频卡，由IC芯片、感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分，其结构示意图如下。
（4）高抗干扰性：对有防冲突电路的非接触卡，在多卡同时进入读 写范围内时，读写设备可一一对卡进行处理。
（5）一卡多用：卡片上的数据分区管理，实现一卡多用、一卡通。 （6）多种工作距离：作用距离从几厘米到几米，适应不同场合。
18.2 非接触式IC卡
18.2.2 非接触卡的应用
（1）公共交通 （2）身份识别 （3）门禁控制 另外，高速公路收费，停车场收费，加油站收费， 智能卡水表、电表、煤气表等应用。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.2 智能卡的接口设备
智能卡接口设备IFD(inter face device)，通常也称作IC卡读
写设备/读写器。读写设备按运行方式可分为单机型和联机型两大类。 单机型读写设备：可独立存储和工作，无需和主机相连就可完成数 据读写，可与应用设备结合或单独工作。有着系统规模小、适应范围广、 不需要联接微机、输出直接控制终端执行机构(例如电控锁、闸门等)以及 安装简单、使用方便等诸多优点。典型应用有IC卡电表、水表，公交车 票刷卡机等。 联机型读写设备：通过并行或串行口与PC机或应用系统网络连接， 组成不同的应用系统。联机型读写设备一般应用于金融和商品交易部门， 适合大型系统或金融支付系统使用。
根据读写方法把IC卡分为：接触式IC卡和非接触式IC卡。两种卡的 集成电路均密封在塑料卡基片内部，可防水，防尘，防磁。 接触式IC卡：表面可以看到一个方型镀金接口，共有八个或六个镀 金触点，用于与读写器接触，通过电流信号完成读写。 非接触式IC卡：卡内除包含前述三种IC卡电路，还有射频收发电路 及相关电路。IC卡在一定距离内即可收发读写器的信号，实现非接触读 写。因而称这种IC卡为非接触式，或者感应式IC卡，或者射频识别 (Radio Frequency Identification,简称RFID)卡。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.3 智能卡的国际标准
（1）接触式IC卡的国际标准
ISO/IEC 7816是IC卡遵循的主要国际标准，对IC卡的物理特性、 触点的尺寸和位置、电信号和传输协议、交换用行业命令、生物个 人认证方法、密码信息应用等做出了详细规定。
（2）非接触式IC卡的国际标准
标准 ISO 10536 卡类型 密耦合 作用距离（约） 0～1cm
外壳
芯片
天线
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡工作原理图
数据
天线 读写器
能量 时序
非接触IC卡
（内置芯片、天线） PC
18.2 非接触式IC卡
非接触IC卡的优点：
（1）高可靠性：无触点，避免了由接触读写产生的各种故障。提高 了抗静电和环境污染能力，因此提高了可靠性及使用寿命。 （2）易用性：操作方便、快捷，无需插拔卡，完成—次操作只需 0.1～0.3秒。 （3）高安全性：序列号全球唯一。卡与读写设备之间采用双向互认 验证机制。所有数据都加密，不同分区的数据用不同的密码和访问 条件进行保护。
相对湿度：90% ； 材料：PVC。
厂商序列号：32位，全球唯一；
写卡次数：10万次以上；
18.2 非接触式IC卡
（3）MFl芯片逻辑结构
数字控制单元
控制和算术 运算单元
射频接口
防冲突
E2PROM
E2PROM接 口
认证
天 线
加密单元
18.2 非接触式IC卡
（4）MFl卡片的存储结构
Mifare 1卡片采用EEPROM作为存储介质，容量为1K × 8位 ，分 为16个扇区(0~15)，每个扇区有4个块(0~3)，每块有16字节。一个扇 区共16 Byte × 4 = 64 Byte。扇区的第四块称作尾块，包含了该扇区 的密码A(6个字节)、存取控制(4个字节)、密码B(6个字节)，是控制块。 其余三块是数据块。 扇区0的块0固化了厂商代码信息，不可改写。其中：第0~4字节为 卡片的序列号；第5字节为序列号的校验码；第6字节为卡片的容量 “SIZE”；第7，8字节为卡片的类型号(Tagtype)；其他字节由厂商另 加定义。如下图所示。
18.2 非接触式IC卡
18.2.3 非接触式IC卡Mifare
Philips是世界上最早研制非接触式IC卡的公司，其Mifare技术 已经被制定为IS0／IEC14443 TYPE A国际标准。
（1）Mifare 1卡特点
① 采用CMOS工艺，内建E2PROM存储器、MCU智能控制器等。 ② 卡片电路不用任何电池供电。 ③ 标准操作距离高达10cm，通信速率高达106kbit／s。 ④ 具有先进的数据通信加密和双向密码验证功能。 ⑤ 具有防冲突功能。 ⑥ 其芯片在制造时具有全球唯一的序列号。 ⑦ 内建8K的E2PROM存储器，分16个扇区。 ⑧ 芯片设计有增／减值运算电路，其运算时间最长不超过100ms。 ⑨ 擦写能力超过10万次，数据保存期大于10年。
非接触式IC卡及其读写设备
主要内容
智能卡基本知识概要
非接触式IC卡 非接触式IC卡读写设备设计
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡
智能卡（“smart cBaidu Nhomakorabeard”），也称作集成电路卡（integrated
circuit card），即IC卡。它一般指将集成电路芯片嵌装于塑料等基片上 制成的卡片，外形与磁卡相似，芯片具有存储、加密及数据处理等功能。 IC卡可以分为以下三类:
（1）存储卡：内部封装了为电可擦除可编程只读存储器EEPROM。
（2）逻辑加密卡：封装了上述EEPROM存储器外，还专设有逻辑
加密电路，提供了硬件加密手段。
（3）CPU卡 ：卡片内集成了中央处理器CPU， 程序存储器ROM，
数据存储器EEPROM 和RAM。
18.1 智能卡基本知识概要
18.1.1 关于智能卡