非接触式IC卡
非接触式IC卡种类详解
非接触式IC卡详解一、非接触式IC卡种类IC卡（按接口方式：接触式，非接触式，双界面卡）；（根据内嵌IC：存储器卡，逻辑加密卡，CPU卡）1、逻辑加密卡非加密存储器卡：卡内的集成电路芯片主要是EEPROM，具有数据存储功能，不具有数据处理功能和硬件加密功能。
逻辑加密存储卡：在非加密存储卡的基础上增加了加密逻辑电路，加密逻辑电路通过效验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放，但是是低层次的安全保护，无法防范恶意性的攻击。
2、CPU卡也称智能卡，卡内的集成电路中带有微处理器CPU、存储单元（包括随机存储器RAM、程序存储器ROM(FLASH)、用户数据存储器EEPROM）以及芯片操作系统COS。
装有COS 的CPU卡相当于一台微型计算机，不仅具有数据存储功能，同时具有命令处理和数据安全保护等功能。
3、双界面卡◆双界面卡定义双界面CPU卡(TimeCOS/DI)是基于单芯片的、集接触式与非接触式接口为一体的智能卡，这两种接口共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。
卡片包括一个微处理器芯片和一个与微处理器相连的天线线圈，由读写器产生的电磁场提供能量，通过射频方式实现能量供应和数据传输。
◆产品型号目前，TimeCOS/DI卡有两种：一种是基于飞利浦公司的Mifare PRO—MF2ICD80双接口芯片开发的，其接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》的要求，非接触部分符合ISO14443规范中的TYPE A类标准。
另一种是即将推出的基于西门子公司的SLE66CLXX系列双接口芯片开发的，接触部分符合ISO7816和《中国金融集成电路IC卡规范》，非接触部分支持ISO14443—TYPE A或TYPE B的双界面卡。
卡片容量有8K BYTE 、16K BYTE可选。
◆产品参数芯片技术性能参数双界面卡的优势i) 一卡多用、一卡通用：卡片支持多应用：一张卡片可以集成多个不同应用多行业、多应用同时发卡。
什么是非接触卡IC卡
什么是非接触卡IC卡(射频卡感应式IC卡）？Mifare卡的基本原理是什么？什么是读卡器？读卡器的种类有哪些？什么叫远距离读卡器？非接触IC卡，又叫射频卡，感应卡，感应式IC卡。
其中，我们把只读卡（只能通过读卡器读出卡号（ID号），而且卡号是固化的（不能修改），不能往卡的分区再写数据，这种非接触卡，我们简称ID卡。
EM（芯片厂家）的ID卡拥有ID卡绝对的占有率，性价比最好，所以又叫EM卡，或者EM ID卡。
可读写的非接触IC卡，市面上绝大部分产品选用的是Philips 的Mifare One 芯片（有人简称M1），所以，我们叫他Mifare one卡，或者Mifare 卡，或者叫M1卡。
还有些卡例如Ti Logic等卡片，市场占有率很低，这里就不介绍了。
Mifare One 卡，其中ISO1443 TYPE A 格式应用最为普及，广泛用于门禁考勤消费等一卡通场合。
TYPE B格式用于身份证地铁公交卡等一些场合。
ID卡和Mifare卡已经占据了非接触IC卡90%以上的份额。
Mifare 卡的容量最常见的是1K 字节（FF）的，（也有4K字节的，在中国用得还不多这里就不介绍了）1K 字节的Mifare One 卡，一般分为16个应用区（0-15区），每个区可以分别加密用于不同的一卡通场合。
每个应用区有4个块（0-3块），每个块有16个字节。
0应用区，即使加密了，他的0块也是可以读的，是固化的，不能修改的，其中表示卡的序列号的是4个字节，门禁的Wiegand26国际标准会用其中的3个字节做为卡号。
备注：微耕公司和一般公司常用的Mifare卡号的国际标准wiegand26卡号的取法：Mifare卡标示卡序列号（卡号）是四个字节，FF FF FF FF.取第三个字节FF 转换为10进制是3位数。
例如：255前面两个字节一起FFFF 转换为十进制是5位数。
例如655353位数和5位数连接在一起（例如：25565535），共8位数，就是这张卡的符合国际标准wiegand26的卡号。
非接触式智能IC卡技术的研究与应用
非接触式智能IC卡技术的研究与应用随着科技的不断发展，智能卡技术得以得到了广泛的应用，非接触式智能IC卡技术作为智能卡技术的一种，其主要的特点就是可以在不与终端设备接触的情况下，实现数据的传输和交互，这一点与传统的智能卡有很大的区别。
一、非接触式智能IC卡技术的概述非接触式智能IC卡，也称为非接触IC卡，是一种使用射频技术进行通信的智能卡。
该技术可以在短距离内进行通讯，无需直接接触读写器，相比于传统接触式智能卡，更为便捷、快捷、安全。
该技术具有以下特点：1. 远距离无线通讯：非接触方式通讯的载体是无线电磁波，可以实现在2至3米的远距离无线通讯。
2. 操作简便：无需与读写器直接接触，只需将读卡器靠近卡片，就可进行读写。
3. 安全性高：在无线通讯过程中，数据传输是进行加密的，在这种情况下卡片的数据更为安全。
二、非接触式智能IC卡技术在生活中的应用1. 门禁管理：非接触式智能IC卡技术可以应用在智能门禁管理系统上，通过二维码或RFID感应的方式识别身份信息，可以安全快捷地进行门禁通行。
2. 支付结算：非接触式智能IC卡技术运用在支付宝、微信等移动支付或交通卡上，用户可以在不与设备接触的情况下，实现快捷付款以及地铁、公交等交通出行。
3. 考勤管理：非接触式智能IC卡技术可以用于考勤管理，在更方便的情况下，实现员工上下班的签到、签退、考勤等功能。
三、非接触式智能IC卡技术的未来发展趋势随着非接触式智能IC卡技术的不断发展，采用了射频识别（RFID）技术的非接触IC卡、近场通讯（NFC）技术的非接触式智能IC卡等，都广泛应用于物联网、智能城市等领域中。
未来，在智能城市建设中，非接触式智能IC卡技术可以运用的领域很广，可以跟随城市发展的节奏而不断的发展。
例如，可以利用该技术进行市内交通、电子门禁、消费支付等等，可以为我们的生活带来更多的便捷。
同时还有许多学者将非接触式智能IC卡技术与人脸识别、虹膜识别、指纹识别等技术相结合，开发了更加高效的安全系统。
非接触式IC卡参数
非接触式IC卡又称射频卡,由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。
是世界上最近几年发展起来的一项新技术,它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来,结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破.卡片在一定距离范围（通常为5—10mm）靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
1. 非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。
二者之间的通讯频为13.56MHZ。
非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。
2. 非接触性智能卡内部分区非接触性智能卡内部分为两部分：系统区（CDF）用户区（ADF）系统区：由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。
用户区：用于存放持卡人的有关数据信息。
3.与接触式IC卡相比较,非接触式卡具有以下优点:⑴可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障.例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰尘或油污导致接触不良造成的故障. 此外,非接触式卡表面无裸露芯片,无须担心芯片脱落,静电击穿,弯曲损坏等问题,既便于卡片印刷,又提高了卡片的使用可靠性.⑵操作方便由于非接触通讯,读写器在10CM范围内就可以对卡片操作,所以不必插拨卡,非常方便用户使用. 非接触式卡使用时没有方向性,卡片可以在任意方向掠过读写器表面,既可完成操作,这大大提高了每次使用的速度.⑶防冲突非接触式卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此,读写器可以"同时"处理多张非接触式IC卡.这提高了应用的并行性,无形中提高系统工作速度.⑷可以适合于多种应用非接触式卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改. 非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证IC卡的合法性,同时IC卡也验证读写器的合法性.非接触式卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密.此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件.接触式卡的存储器结构特点使它一卡多用,能运用于不同系统,用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件.⑸加密性能好非接触式IC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。
非接触式IC卡
分类
分类
非接触式IC卡又可分为： 1).射频加密式（RF ID）通常称为ID卡。射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的。主机和射频之间没 有机械接触点。比如HID，INDARA，TI，EM等。 大多数学校使用的饭卡（厚度比较大的），门禁卡，属于ID卡。 2).射频储存卡（RF IC）通常称为非接触IC卡。射频储存卡也是通过无线电来存取信息。它是在存储卡基 础上增加了射频收发电路。比如MIFARE ONE。 一些城市早期使用的公交卡，部分学校使用的饭卡，热水卡，属于射频存储卡。 3).射频CPU卡（RF CPU）通常称为有源卡，是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路。CPU卡拥有自己的操 作系统COS，才称得上是真正的智能卡。 大城市的公交卡，金融IC卡，极少数学校的饭卡，属于射频CPU卡。
三大威胁
三大威胁
随着社会的进步发展，智能卡技术也被应用到我们的生活当中，随之带来的是智能卡安全控制器经常遭受大 量的黑客攻击。越来越多的攻击也宣布了以前许多设计声称其产品非常安全的说法的终结。
对于非接触卡应用来说，则需要非常高级别的私密保护和数据保护。而特别设计的安全控制器，则能够满足 这类应用的私密保护和数据保护的高级需求。
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支持协议
支持协议
由于非接触IC卡在通讯时，其读写器是通过无线电射频来传输数据，所以其双方必须要遵守完全相同的通讯 协议标准才能达到正常的通讯要求。国内常用的非接触IC卡标准协议为ISOA、ISOB、ISO等。不同协议标准下， 对应不同的IC卡，常用的IC卡有：
ISOA ：普通逻辑加密卡有：Mifare 1K、Mifare 4K、FM11RF08、Ultralight、Ultralight C、Mifare Mini、DesFire；CPU卡有：Mifare ProX T=CL TYPE A
非接触式ic卡基本结构
非接触式ic卡基本结构非接触式IC卡基本结构非接触式IC卡（Contactless Integrated Circuit Card）是一种无需物理接触即可进行数据传输和交换的智能卡。
它采用了近场通信技术，能够实现与读卡器之间的远程通信。
非接触式IC卡的基本结构包括天线、资料卡及芯片模块三个部分。
天线是非接触式IC卡的重要组成部分，它负责接收和发送电磁信号。
天线通常由导电线圈组成，通过电感耦合实现与读卡器之间的无线通信。
天线的形状和尺寸可以根据具体的应用场景和芯片要求进行设计，一般为螺旋形或矩形平面形状。
资料卡是非接触式IC卡的外部包装，用于保护芯片和天线，并提供与外部设备的物理连接。
资料卡一般由塑料材料制成，具有一定的耐磨、耐压和耐温性能。
在资料卡的表面通常会印制有卡片标识、发行机构信息等相关内容。
芯片模块是非接触式IC卡的核心部分，负责存储和处理数据。
芯片模块一般由集成电路芯片、存储器、电源管理电路等组成。
集成电路芯片是非接触式IC卡的主控芯片，它包含了处理器、加密算法、通信接口等功能单元，用于实现数据的加密解密、通信协议的处理等操作。
存储器用于存储用户数据和应用程序，可以分为只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）和可编程存储器（EEPROM）等。
电源管理电路用于对芯片的供电进行管理和控制，保证芯片的正常工作。
非接触式IC卡的工作原理是通过近场通信技术实现与读卡器之间的无线数据传输。
当非接触式IC卡靠近读卡器时，读卡器产生一个电磁场，激活IC卡的天线。
IC卡的天线接收到电磁场后，通过电感耦合将能量传递给芯片模块，使芯片模块开始工作。
芯片模块根据通信协议与读卡器进行数据交换，完成数据的读写操作。
同时，IC 卡的天线也会产生反馈信号，通过电感耦合传递给读卡器，反馈卡片的状态和数据信息。
非接触式IC卡由于无需物理接触，具有使用方便、读写速度快、耐用性好等优势，在各个领域得到了广泛应用。
例如，公交卡、门禁卡、身份证等都采用了非接触式IC卡技术。
第5章非接触式IC卡国际标准
第5章 非接触式IC 卡国际标准卡国际标准5.0 非接触式IC 卡概述卡概述根据非接触式IC 卡操作时与读写器发射表面距离的不同，定义了三种卡及其相应的读写器，种卡及其相应的读写器，ICC 为集成电路卡；CICC 为Close-coupled ICC ，即紧密(密耦合)卡；PICC 为Proximity ICC ，称为接近(近耦合)卡；VICC 为Vicinity ICC ，称为邻近(疏耦合)卡；CD 为Coupling Coupling DeviceDevice ，是读写器中发射电磁波的部分。
波的部分。
相对于接触式IC 卡，非接触式IC 卡需要解决的问题主要有以下三个方面：以下三个方面：(1) 非接触式IC 卡如何取得工作电压。
卡如何取得工作电压。
(2) 读写器与IC 卡之间如何交换信息。
卡之间如何交换信息。
(3) 防冲突问题：多张卡同时进入读写器发射的能量区域(即发生冲突)时如何对卡逐一进行处理。
时如何对卡逐一进行处理。
由于目前使用的IC 卡大多为PICC ，所以在本章中我们主要讨论ISO/IECl4443-1/2/3/4。
5.1 ISO/IECl4443-1物理特性物理特性PICC 的物理特性与尺寸应满足ISO/IEC ISO/IEC 78107810中规定的ID-1卡的需求。
求。
除此以外，还应满足在紫外线、x 射线、交流电场、交流磁场、静电、静磁场、工作温度、动态弯曲和动态扭曲等方面提出的要求。
其测试方法在ISO/IEC l0373标准中描述。
标准中描述。
5.2 ISO/IECl4443-2射频能量和信号接口射频能量和信号接口PCD和PICC开始对话的操作顺序如下：开始对话的操作顺序如下：PCD的RF(射频)场激活PICC；PICC等待PCD的命令；的命令；PCD发出一个命令；发出一个命令；PICC回送一个应答。
回送一个应答。
5.2.1 能量传送能量传送PCD产生耦合到PICC的RF电磁场．用以传送能量和通信(经过调制/解调)。
非接触IC卡性能介绍
非接触IC卡一、非接触IC卡性能介绍概述非接触IC卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识别技术与IC卡技术结合起来，解决了无源和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
与接触式IC卡和磁卡相比较，非接触式卡具有以下优点：1.可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。
例如粗暴插卡，非卡外物插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。
此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落，静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡的印刷，又提高了卡片使用可靠性。
非接触IC卡的数据保存长达10年，可写100,000次，读无限次。
2．操作方便、快捷由于非接触通讯，读写器在10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拔卡，非常方便用户使用。
非接触卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写器表面，即可完成操作，这大大提高了每次使用速度。
据调查显示，相对接触IC卡而言，非接触卡在票据处理上的时间可缩短1/10至1/3。
这意味着高通过率,是公交运营不可缺的因素。
系统应用者得益处是读写器结构简单，可以减少维护并加强对破坏的抵抗力（如口香糖堵塞卡片插入口），可为收费系统提供更多的灵活性并减少了纸票的用量。
3．防冲突（自动分辨功能）目前很多非接触式智能卡系统都无法解决此问题，一些公司产品出现的问题是：当超过一张卡同时出现在操作区时，就会出现误读现象，且可能每次出现的情况都不同。
另一些公司系统出现的问题是：当第一张卡没有离开操作区而另一张卡进入时，则再扣取第一张卡。
经过专门设计的MIFARE非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰。
当多张卡同时进入操作区时，读写机会提示只能一张卡进入，当第一张卡完成操作未离开操作区而另一张卡进入时，则这张卡不会对之前的卡片有影响。
读写机也不会与后来的卡片交易，直至第一张卡离开读写区为止。
因此，读写器可以同时处理多张非接触IC卡，这提高应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。
非接触式IC卡
非接触式IC卡又称射频卡、感应卡,是最近几年的新技术,在卡片靠近读写器表面时即可完成卡中的数据的读写操作, 成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来,解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。
非接触式IC卡与接触式IC卡比较：继承了接触式IC卡容量大、安全性高等优点，又克服了因触点外露导致的污染、磨损、静电以及插卡才能访问的缺点。
完全密封的形式及无接触的通信方式，免受外界不良因素的影响，使用寿命接近IC芯片的自然寿命。
优于接触式IC卡的以下几点：1．可靠性更高:与读写器之间无机械接触，避免了由于触点接触读写而产生的各种故障。
2．操作更方便:由于采用了射频电磁波通信，读写器可在10cm内（近耦合卡）对卡操作，无须插拨卡，方便使用。
3．防冲突：有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰。
4．加密性能好：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。
非接触式IC卡的分类：非接触式IC卡可按卡内集成电路、载波频段、作用距离、供电方式等分类。
1、按载波频段不同可分为：（1）低频卡：主要有125kHz和134.2kHz两种。
大多在短距离、低成本的系统中应用，如门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。
（2）中频卡：主要为13.56MHz。
用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统。
（3）高频卡：卡与读写器之间通信使用的频段为高频段，如433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
应用于较远读写距离和高速度读写的场合，如火车监控、高速公路收费等。
其天线波束方向较窄且价格较高。
2．按作用距离的不同分为：（1）密耦合卡：有效作用距离为0～1cm。
（2）近耦合卡：有效作用距离为0～15cm。
（3）疏耦合卡：有效作用距离为0～1m。
（4）远距离卡：有效作用距离从1m～10m，或更远3．按卡内芯片供电方式的不同分为：（1）有源卡：有源是指IC卡内装有电池以提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适宜在恶劣环境下工作。
非接触式ic卡的内部结构与工作原理及其应用
非接触式IC卡的内部结构与工作原理及其应用1. 引言非接触式IC卡是一种智能卡片，内部集成了芯片和天线，可以实现与读卡器的无线通信。
本文将介绍非接触式IC卡的内部结构、工作原理以及应用场景。
2. 内部结构非接触式IC卡的内部结构主要包括以下几个部分：2.1 芯片非接触式IC卡的核心是芯片，芯片内集成了存储器、处理器和通信接口等组件。
存储器用于存储卡片持有者的信息，处理器用于进行数据处理和运算，通信接口用于与读卡器进行通信。
2.2 天线非接触式IC卡的天线位于卡片的表面，用于接收和发送无线信号。
当卡片靠近读卡器时，读卡器会发出电磁场信号，卡片的天线接收到信号后将其转换成电流供芯片使用。
同时，芯片生成的电流也会通过天线发送给读卡器。
2.3 外壳非接触式IC卡的外壳通常由塑料材料制成，用于保护芯片和天线。
外壳的设计可以根据具体应用需求进行调整，例如可以加入防水、防尘等功能。
3. 工作原理非接触式IC卡的工作原理可以概括为以下几个步骤：3.1 电磁感应当非接触式IC卡靠近读卡器时，读卡器会发出一个电磁场信号。
这个信号会激活卡片内的天线，并通过电磁感应的原理将信号转换成电流供芯片使用。
3.2 通信一旦芯片获取到电流，它将开始与读卡器进行通信。
通信的方式可以是单向或双向的，取决于具体的应用需求。
在通信过程中，芯片可以向读卡器发送数据，同时也可以接收读卡器发送的数据。
3.3 数据处理与存储芯片内的处理器会对收到的数据进行处理和运算，并将结果存储到内部的存储器中。
这些数据可以是卡片持有者的个人信息、账户余额等。
3.4 安全验证非接触式IC卡通常会有一套安全验证机制，用于确保卡片的合法性和数据的安全性。
这些机制可以包括密码验证、加密解密操作等。
4. 应用场景非接触式IC卡由于其便捷、安全的特点，广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用场景：4.1 门禁系统非接触式IC卡可以用于门禁系统，取代传统的磁卡或钥匙。
持卡人只需将卡片靠近读卡器，即可完成身份验证，方便快捷。
非接触式IC卡说明
非接触式IC 卡模块由非接触式IC 卡读卡器芯片FM1702及其外围电路组成。
一、FM1702 芯片介绍FM17XX 系列是复旦微电子股份有限公司设计的，基于ISO14443 标准的系列非接触卡读卡机专用芯片，采用0.6 微米CMOS EEPROM 工艺，可分别支持13.56MHz 频率下的typeA、typeB、15693 三种非接触通信协议，支持MIFARE和SH 标准的加密算法，可兼容Philips 的RC500、RC530、RC531、及RC632 等读卡机芯片。
芯片内部高度集成了模拟调制解调电路，只需最少量的外围电路就可以工作。
支持6 种微处理器接口，数字电路具有TTL、CMOS 两种电压工作模式，适用于各类计费系统的读卡器的应用。
1、产品特点●高集成度的模拟电路只需最少量的外围线路●操作距离可达10cm●支持ISO14443 typeA typeB 15693 协议●包含512byte 的EEPROM●支持MIFARE 和SH 标准的加密算法●支持六种接口模式●包含64byte 的FIFO●数字电路具有TTL/CMOS 两种电压工作模式●软件控制的power down 模式●一个可编程计时器●一个中断处理器●一个串行输出输入口●启动配置可编程●数字模拟和发射模块都有独立的电源供电●采用SOP32 封装●FM17XX L 的版本表示该芯片的三路电源都可适用于低电压2、各型号区别:二、FM1702 芯片功能框图及引脚图三、对非接触式IC 卡操作流程图如下：上电后首先用程序对读卡器芯片（以下简称PCD）进行寄存器初始化，完成后进入寻卡状态，通过天线发出寻卡信号。
当有IC 卡（以下简称PICC，实验程序所使用的卡为MF1 S50 卡）进入天线有效操作区，并且得到能量后，返回给PCD 卡类型值。
下一步PCD 对卡进行冲突操作，PICC 得到防冲突操作信号后，返回给PCD 卡序列号。
PCD接收到序列号后，程序对序列号有效性判定。
非接触式IC卡、条码卡、磁道卡、接触式IC卡、芯片卡
非接触式IC卡、条码卡、磁道卡、接触式IC卡、芯片卡非接触式IC卡：门禁卡、工卡条码卡：较少接触到磁道卡：带黑色磁条的卡，如可刷的银行卡接触式IC卡：(即芯片卡)，卡片嵌套了类似电话sim卡，如新一代的银行芯片卡一、最新技术—非接触IC卡非接触IC卡，又名感应卡，诞生于90年代初，由于存在着条码卡、磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立刻引起了广泛的关注，并以惊人的速度得到推广应用。
非接触式IC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。
非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。
非接触型IC卡本身是无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。
另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、存储等，并返回给读写器。
由非接触式IC卡所形成的读写系统，无论是硬件结构，还是操作过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式，都使数据读写过程更为简单。
二、性能卓越—非接触式IC卡与条码卡、磁卡、接触式IC卡相比较条码卡、磁卡由于其结构简单，存储容量小，安全保密性差，读写设备复杂且维护费用高，作为七、八十年代技术水平的产品，已风光不再，逐渐被取代。
接触式IC卡与条码卡、磁卡相比，更加安全可靠，除了存储容量大，还可一卡多用，同时可靠性比条码卡、磁卡高，寿命长；读写机构比条码卡、磁卡读写机构简单可靠，造价便宜，维护方便，容易推广。
正由于以上优点，使得接触式IC卡市场遍布世界各地，风靡一时。
然而，当前风头正健的接触式IC卡面临着后来者非接触式IC卡的强劲挑战。
非接触式IC卡与传统的接触式IC卡相比，它在继承了接触式IC卡的优点的同时，如大容量、高安全性等，又克服了接触式所无法避免的缺点，如读写故障率高，由于触点外露而导致的污染、损伤、磨损、静电以及插卡这不便的读写过程等。
非接触式IC卡
非接触式IC卡
非接触式IC卡，又称为射频卡、感应卡，诞生于20世纪90 年代初，由于通信时不需要触点接触，因而得到广泛应用。
非接触式IC卡由IC芯片和感应天线组成，并完全密封在一 个标准尺寸的卡片中，无外露部分。非接触式IC卡的读、 写通过射频电磁波的发射与接收来完成。
非接触式IC卡
更远。
非接触式IC卡
按卡内芯片供电方式的不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分类
有源卡，有源是指IC卡内装有电池以提供电源，其作用距离较远， 但寿命有限、体积较大、成本高，且不适宜在恶劣环境下工作。
无源卡，卡内无电池，它利用射频电磁波供电技术将接收到的射频 电磁波能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离不如有源 卡远，但寿命长且对工作环境要求不高。
低频卡，主要有125kHz和134.2kHz两种。大多在短距离、 低成本的系统中应用
中频卡，主要为13.56MHz。用于门禁控制和需传送大量数 据的应用系统。
高频卡，卡与读写器之间通信使用的频段为高频段
非接触式IC卡
按作用距离的不同分类
密耦合卡，卡与读写器之间的有效作用距离为0～1cm。 近耦合卡，卡与读写器之间的有效作用距离为0～15cm。 疏耦合卡，卡与读写器之间的有效作用距离为0～1m。 远距离卡，卡与读写器之间的有效作用距离为1～10m，或
IC卡技术及其应用
非接触式IC优点
可靠性更高。与读写器之间无机械接触，避免了由于触点接触读、 而产生的各种故障。
操作更方便。由于采用了射频电磁波通信，读写器在10cm范围内 （近耦合卡）就可以对IC卡操作，无需插拔卡，方便了使用。使用 时没有方向性，可以在任意方向掠过读写器表面即可完成操作，提 高了读、写速度。
非接触式IC卡简介
1、非接触式IC卡简介非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。
1．1、工作原理射频卡工作的基本原理是：射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联协振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC协振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。
射频卡与接触式IC卡相比有以下优点：1 可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；2 操作方便，快捷，使用时没有方向性，个方向操作；3 安全和保密性能好，采用双向验证机制。
读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。
每张卡均有唯一的序列号。
制造厂家在产品出长前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡；4 可多卡操作，具有快速防冲突机制；5 可以适合多种应用，它的存储结构特点使它一卡多用，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。
典型应用：公路自动收费、公共汽车、员工卡。
M1卡简介一、主要指标●容量为8K位EEPROM●分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位●每个扇区有独立的一组密码及访问控制●每张卡有唯一序列号，为32位●具有防冲突机制，支持多卡操作●无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路●数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次●工作温度：-20℃~50℃(温度为90%)●工作频率：13.56MHZ●通信速率：106KBPS●读写距离：10mm以内（与读写器有关）二、存储结构1、M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所示：块0 数据块0扇区0 块1 数据块 1块2 数据块 2块3 控制块 3块0 数据块 4扇区1 块1 数据块 5块2 数据块 6块3 控制块7数据块 60 数据块 61 数据块62 控制块632、第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
非接触ic卡工作原理
非接触ic卡工作原理
非接触IC卡是一种利用无线电频率进行数据传输的智能卡片，其工作原理如下：
1. 射频场产生：IC卡中的天线可以接收外部的电磁场，当感
应到射频场（RF）时，卡片内部的电路被激活并开始工作。
2. 功率传输：射频场提供能量，通过适配器和整流器，将电磁能转换为直接电流用于供电。
3. 协议处理：IC卡内部的芯片将接收到的电磁信号解码，并
根据特定的协议进行相应的处理。
该协议规定了通信的格式、数据传输的规则以及安全验证等。
4. 信息传输：IC卡与读写器之间通过射频场进行双向通信，
读写器向IC卡发送指令，IC卡进行响应并返回相应的数据。
5. 数据存储和处理：IC卡内部的存储器用于存储用户信息、
加密密钥和其他应用数据。
芯片内部的处理器负责处理来自读写器的指令，并执行相应的操作。
6. 安全机制：非接触IC卡采用了多种安全机制来保护用户的
数据。
例如，加密算法用于对数据进行加解密，访问控制机制用于限制对特定数据的访问权限。
7. 反馈信号：IC卡可以通过读写器发送给用户反馈信号，例
如蜂鸣器发出声音或者指示灯闪烁等，用于提示用户卡片是否
读取成功。
总的来说，非接触IC卡通过射频场与读写器进行无线通信，并利用内部的芯片和存储器实现各种功能，从而实现智能卡片的应用。
非接触式ic卡工作原理
非接触式ic卡工作原理
非接触式IC卡（Contactless IC card）是一种无需物理接触即
可进行通信和交互的智能卡技术。
它采用射频技术，通过非接触式的无线传输将数据和电能传输给IC卡芯片。
其工作原理
如下：
1. 读卡器发射射频信号：读卡器通过内置的天线发射射频信号，通常的工作频率为13.56MHz。
2. IC卡接收射频信号：IC卡内部也内置了一个天线，当IC卡
靠近读卡器时，它会接收到读卡器发射的射频信号。
3. 射频信号供电：IC卡内部的天线接收到射频信号后，可以
通过电磁感应原理将这个无线信号转换为电能，为IC卡芯片
供电。
4. 数据传输和交互：IC卡芯片获得电能后，可以进行数据处
理和交互。
比如读取数据、存储数据、进行加密操作等。
5. 反射信号回传：IC卡芯片通过调制自身的天线阻抗，将回
传的射频信号反射回读卡器。
读卡器通过接收到这个反射信号，可以获得IC卡芯片处理后的数据信息。
6. 数据解析和处理：读卡器接收到IC卡芯片反射回的信号后，会进行解析和处理，通常包括验证数据的完整性和正确性等。
在整个过程中，非接触式IC卡的工作原理主要依赖于射频信
号的传输和接收、电能的无线传输以及反射信号的回传。
这种工作方式具有安全性高、可靠性强、使用方便等特点，广泛应用于公交卡、门禁卡、身份证等领域。
非接触式IC卡国际标准
加速从多卡中选出1张卡的可选方法。
return
5.4.1 登记 polling
－为检出进入PCD能量场的PICC， PCD重复发出请求命令REQA/REQB，并 查寻应答ATQA/ATQB，这一过程称为 “polling”。
PICC应遵守的最大登记复位 （Polling Reset）时间在表5.2中规定。
return
（3， 就进入READY状态。
当PICC的UID（唯一标识符）被PCD发来的 Selection命令选中时，就退出本状态。
（4）ACTIVE（激活）状态
当PICC的UID被PCD选中时就进入本状态。 在激活状态，完成本次应用的全部操作。
<10cm
<50cm
return
非接触式IC卡面临的问题
• IC卡如何获得能量？ • IC卡与读写器间如何交换信息？ • 多卡同时处于读写器发射能量区域时如
何防止操作冲突？
非接触式PICC卡的国际标准： ISO/IEC 14443-1/2/3/4
return
5.2 PICC的物理特性 （14443-1）
return
③ 比特防冲突帧的位组织和传送
数据位的两部分可在任意位置分开， 分两种情况：
情况1：完整字节，在一个完整的数据字节 之后分开，在第1部分的最后一个数据位之 后有一个校验位。
情况2：分开的字节，在一个数据字节内分 开，在第1部分的最后一个数据位之后不加 校验位。
return
举例：
SEL NVB UID0 UID1 UID2 UID3 BCC ’93’ ’40’ ’32’ ’10’ ’AB’ ’CD’ ’44’
return
ATQA编码表：表5.4。其中： UID（唯 一标识符）。 UID（Unity Identification）
非接触式IC卡知识概述概述非接触式IC卡又称射频卡是世界上
非接触式IC卡知识概述一、概述:非接触式IC卡又称射频卡,是世界上最近几年发展起来的一项新技术,在卡片靠近读卡器表面时即可完成卡中的数据的读写操作,它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来,解决了无源(IC卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。
非接触式IC卡内可封装各种类型的芯片。
可胶印、个性化处理图片、丝片、喷码、防尘、防水、抗震动等。
二、与接触式IC卡相比较,非接触式IC卡具有以下优点：1.可靠性高；非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障.，例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。
此外,非接触式IC卡表面无裸露的芯片,无须担心脱落,静电击穿弯曲,损坏等问题,既便于卡片的印刷,又提高了卡片使用的可靠性。
2.操作方便,快捷；由于使用IC卡射频通讯技术,读写器在10cm范围内就可以对IC 卡进行读写,没有插拔卡的动作.非接触式IC卡使用时没有方向性,IC卡可以任意方向掠过读写器表面,读写时间不大于0.1秒,大大提高了每次使用的速度。
3.安全防冲突；非接触式IC卡的序列号是唯一的,制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可更改.世界上没有任何两张卡的序列号会相同.非接触式IC卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证卡的合法性,同时IC卡也验证读写器的合法性.非接触式IC卡在操作前要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有数据被加密.IC卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。
三、应用范围由于非接触式IC卡具有更加方便,快捷的特点,可广泛应用于电子钱包,通道收费控制,公交自动售票,停车自动收费,食堂售饭,考勤和门禁等多种场合。
（全文完）。
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EM ID薄卡 EM ID厚卡
TI (德州仪器) PHILIPS MIFARE 1卡 Tag-it电子标签 手表卡与钥匙扣卡
SmartCard
不同频段射频卡的特点
特点 工作频率 数据传输 读写距离 读写区域 频段 低频 高频 超高频 125~134K Hz 13.56MHz 860~960M Hz
存储容量:1024×8位 字长(即1KB), 存储介质:EEPROM 分为16个扇区(扇区0 ~15) 每个扇区有4个块 (Block)块0,块1,块 2和块3. 每个块有16个字节. 一个扇区共有 16 Byte×4 = 64 Byte
扇 区 0 块0(厂商标志) 块1 块2 块3 块0 扇 区 1 . . . . . . . . 块0 扇 区 15 块1 块2 块3(密码A+存取控制+密码B) 块1 块2 块3(密码A+存取控制+密码B)
尺寸 封装材料 封装工艺 号码 典型应用
85.5x54x0.82mm PVC,ABS 层压封装 可选 考勤系统,门禁系统,企 业一卡通系统等
85.5x54x2mm PVC,ABS 手工粘贴 连号喷码
85.5x54x1.05mm PVC 手工层压
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
考勤系统,门禁系统, 考勤系统,门禁系统, 企业一卡通系统等 企业一卡通系统等
目前13.56MHz的产品主要包括:
ISO14443TypeA卡——Mifare 1 S50卡,Ultra Light卡 LEGIC Type A 卡,上海公交卡即华虹IC卡,复旦微电子 Type A 卡 ISO14443TypeB卡——ATMEL RF020 ISO15693(电子标签)卡——PHILIPS I-Code2,TI Tag-it标签 I-CODE(电子标签)卡—— PHILIPS I-Code,上海贝岭 BL75R02 SONY Felica卡——香港八达通,深圳通 中国二代身份证
IC 卡 CICC PICC VICC
读写器 CCD PCD VCD
国际标准 ISO/IEC10536 ISO/IEC14443 ISO/IEC15693
读写距离 密耦合(0~1cm) 近耦合(7~10cm) 疏耦合(<1m)
工作频率 0~30MHz <135kHz,6.75MHz,13.56MHz, 27.125MHz
SmartCard
块功能详解
1)厂商块 地址:扇区0块0 内容:IC卡厂商标志.其中:第0~4个字节为卡序列号 SN,第5个字节为序列号的校验码;第6个字节为卡容 量字节"SIZE" ;第7,8个字节为卡类型号Tagtype; 特性:基于保密性和系统的安全性,这一块在IC卡厂 商编程之后被置为写保护,因此该块不能再复用为应 用数据块. 例:420A7E00368804004481740630373937H 序列号SN:420A7E00H+校验码36H 容量字节SIZE:88H 卡类型号Tag Type:0400H SmartCard
ISO/IEC
国际标准组织/国 际电工委员会
全球非盈利 多个频段 工业标准组 织 日本电子厂 2.45GHz和 商,IT企业 13.56MHz
识别卡与身份识别
ISO/IEC14443 自动识别 ISO/IEC15693 ISO/IEC18000
电子标签超微芯片 部分规格
UID
泛在技术核心组织
SmartCard
非接触式IC卡技术 非接触式IC卡技术 IC
电子与信息工程学院
SmartCard
提 纲
非接触式IC卡概述 非接触式IC卡概述 IC
系统构成/分类/国际标准
非接触式IC卡工作原理 非接触式IC卡工作原理 IC
能量传递/信息传递/防冲突
非接触式IC卡芯片技术 非接触式IC卡芯片技术 IC
MIFARE 1
容易实现定额收费,操作方便 快捷,安全性高,通用性强
SmartCard
Mifare 1非接触式IC卡
基本性能指标: 卡内器件: 无线智能卡芯片Mifare MF1 IC S50 +天线线圈 标准: 遵从ISO/IEC 14443 Type A 标准 工作频率: 13.56MHz 数据传送速率: 106kbit/s (9.4μs/bit) SmartCard
SmartCard
初始化与防冲突 (AntiCollion)
如果有2张或2张以上的IC卡进入读写器的工作范 围,称之为冲突(或碰撞Collion),此时就需要 解决如何对多张IC卡逐一处理的问题——防冲突 AntiCollion. 防冲突方案: 位帧防冲突(Bit AntiCollision) 动态时隙-ALOHA法(Slotted-ALOHA法) SmartCard
非接触式IC卡系统构成
非接触式IC卡:数据载体,应答器 非接触式IC卡读写器:卡接口设备,阅读器, 寻呼器
数据 非接触式IC卡 读写器 时序 能量 非接触式IC卡
耦合元件 (线圈,微波天线)
SmartCard
非接触式IC卡的基本构成
非接触式IC 卡:芯片+天线+卡基
耦合元件
外壳
芯片
SmartCard
SmartCard
非接触式IC卡读写器的构成
高频模块(发送器和接收器), 控制单元 耦合元件(天线)
SmartCard
非接触式IC卡的特点
可靠性高,寿命长.
非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接 触读写而产生的各种故障.非接触式ID卡表面无裸露的芯 片,无须担心芯片脱落,静电击穿,弯曲,损坏等问题, 既便于卡片的印刷,又提高了卡片使用的可靠性.
ISO/IEC14443国际标准
现阶段ISO/IEC 14443(草案)主要有两个体系并存: ISO/IEC14443-Type A,ISO/IEC14443-TypeB. TypeA:以PHILIPS公司为代表,包括SIEMENS, HITACHI,GEMPLUS,G&D和Schlumberger等公司 TypeB:以ST(意法半导体),MOTOROLA, ATMEL,韩国SAMSUNG和日本的NEC等公司为代 表.
项目引入——IC卡公交收费机
定额收费 操作方便快捷 可显示余额 非法卡或余额不足报警 可将当班收款额上传总站数据库 总站可调整定额额度. 卡遗失可挂失.
SmartCard
项目设计之一——卡型选择
接触式逻辑加密卡 操作不方便 ——SLE4406 非接触式ID卡 没有加密逻辑,不安全 ——EM的4001卡 非接触式逻辑加密卡 ——PHILIPS的Mifare卡
SmartCard
目前125KHz的产品主要包括:
技术指标 EM 4100/4102标准卡 标准卡 4001感应式 厚卡 感应式ID厚卡 感应式 8803感应式 厚卡 感应式ID厚卡 感应式 芯片 工作频率 感应距离 Swatch Group Em4102 Wafer 125KHZ 2-20cm 台湾4001 COB 125KHZ 2-20cm 台湾8803 Wafe 125KHZ 2-20cm
非接触式IC卡接口技术 非接触式IC卡接口技术 IC
MIFARE 1 SmartCard
为什么要使用非接触式IC卡?
在频繁操作的场合,如门禁,考勤,小额电子钱 包(公交收费,食堂收费,高速公路收费,停车 场收费),身份认证等场合,接触式IC卡越来越 明显的暴露出其弊端:
容易磨损 操作速度慢 使用不方便
SmartCard
ISO/IEC18000国际标准
18000-1:物理层 18000-2:低于135KHz通信的空中接口的参数; 18000-3:在13.56MHz通信的空中接口的参数; 18000-4:在2.45GHz通信的空中接口的参数; 18000-5:5.8GHz通信的空中接口的参数; 18000-6:860-960MHz通信的空中接口的参数; 18000-7:433MHz通信的空中接口的参数; SmartCard
Mifare卡与读写器之间的信号
SmartCard
Mifare卡的信号调制方式
TYPE A: 100%ASK
TYPE B: 10%ASK
Type A与Type B调制程度的比较
SmartCard
从读写器到卡的调制与编码
载波:fc=13.56MHz 数据传输速率:13.56MHz/128=106kbit/s (9.4μs/bit) 调制方式:TYPE A用100%ASK, TYPE B用 10%ASK, 编码方式:TYPE A用改进的MILLER编码, TYPE B用NRZ编码(不归零制数位编码)
操作快捷便利. 动态处理. 成本较高.
SmartCard
非接触式IC卡的分类
按片内IC:存储卡,逻辑加密卡,CPU卡 按工作距离:密耦合卡,近耦合和疏耦合卡 按工作频率的高低 :125kHz的低频卡(30 kHz ~300 kHz),13.56MHz的高频或射频卡 (3MHz~30 MHz),915MHz,2.45GHz的超 高频卡(300MHz ~3GHz),5.8GHz的微波 卡(>3GHz). 按卡内芯片供电方式:卡内带电池的有源卡和 卡内无电池,由读写器以无线感应方式供电的 无源卡 按使用过程中的读写方式:只读卡(ID卡)和 读写卡 (带EEPROM) SmartCard
非接触式IC卡与读写器接口电路
CLOCK 解调器 读 写 器 天 线 卡 内 嵌 天 线 电 压 调 节 数据输入 VDD
GND
读写器 PCD
卡 PICC
数据输出
SmartCard
(1)读写器发射激励信号(一组固定频率的电磁波),数字信 息调制在该射频信号上. (2)IC卡进入读写器工作区内,被读写器信号激励.在电磁波 的激励下,卡内的LC串联谐振电路产生共振,从而使电容内有 了电荷,当所积累的电荷达到2V时,此电容可以作为电源为其 他电路提供工作电压,供卡内集成电路工作所需.(谐振,整 流,滤波,稳压). (3)同时卡内的电路对接收到的谐振信号进行解调,还原数字 信息,对信息进行分析处理,判断发自读写器的命令,如需在 EEPROM中写入或修改内容,还需将2V电压提升到15V左右,以 满足写入EEPROM的电压要求. (4)IC卡对读写器的命令进行处理后,发射应答信息(将应答 信息调制到射频信号上)给读写器. (5)读写器接收IC卡的射频信号并进行解调还原出应答信息.