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非接触式IC卡产品简介

发布时间:2015-11-19 23:21:00   阅读次数:2352

非接触式IC卡又称射频卡或感应卡,由IC芯片、感应天线组成,封装在一个标准的PVC卡片内(它将IC芯片和感应天线完全封装在卡片内部),芯片及天线无任何外露部分,卡片的表面没有触点,通过电磁感应方式完成与读写器的通信,读写器给卡供电和与卡进行交互,都是利用电磁信号实现的。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,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。卡片在一定距离范围(通常为510mm)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。非接触式IC卡内含有唯一的独立的卡号,使用时,只需在读卡器有效读卡区内(一般5-10CM)将卡片轻轻一晃,便将卡内信息输入读卡器内,实现考勤、门禁、收费等管理。

1.非接触式IC卡的工作原理

非接触式IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。卡片的电气部分由一个元件和AISC组成,没有其他的外部器件,卡片中的天线是线圈,很适合封装到ISO卡片中。ASIC由一个高速(106KB波特率)的接口、一个控制单元和一个810EEPROM组成。以MIFAREI为例,读卡器向IC发一组固定频率的电磁波,二者之间的通讯频率为13.56MHZ,卡内有一个IC串联谐振电路,其频率与读写器的频率相同,这样便产生电磁共振,从而使电容内有了电荷,在电容的另一端接有一个单向通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当储存积累的电荷达到2V时,此电源可作电源为其他电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。非接触式IC卡本身是无源卡,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.非接触式IC卡内部分区

非接触式IC卡内部分为两部分:系统区(CDF)和用户区(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:

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。

2)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。

3)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。

4)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。

5)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、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。

4非接触式IC卡国际标准尺寸

宽度:85.72-85.74mm,高度:54.03-53.92mm,厚度:0.83-1.8mm

5非接触式IC卡加工工序

6.非接触式IC卡的种类


非接触式IC卡分为只读卡(感应ID卡)、逻辑加密卡(感应IC M1卡)和CPU卡。

(1)感应ID卡简介

感应ID卡即为THRC12/13只读式非接触IC卡,它靠读卡器感应供电并读出存储在芯片EEPROM中的唯一卡号,卡号在封卡前一次写入,封卡后不能更改。无源和免接触是该芯片两个最突出的特点,射频接口电路是关键的核心技术,它从读卡器接收射频能量,为芯片产生电源和时钟,并采用相移键控和加载调幅等技术实现卡与读卡器间的无线通讯。感应ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出优点,获得了广泛应用。

Ⅰ感应ID卡的主要特点

载波频率为125KHZ(THRC12)13.56MHZ(THRC13)

卡向读卡器传送数据的调制方式为加载调幅;

卡内数据编码采用抗干扰能力强的BPSK相移键控方式;

卡向读卡器数据传送速率为3.9kbps(THRC12)6.62kbps(THRC13)

数据存储采用EEPROM,数据保存时间超过10年;

数据存储容量共64位,包括制造商、发行商和用户代码;

卡号在封卡前写入后不可再更改,绝对确保卡号的唯一性和安全性;

THRC13芯片除封装成标准卡片形状外,还可根据应用需要封装成筹码等多种形状。

Ⅱ感应ID卡的工作过程

各类感应ID卡的应用系统基本上由感应ID卡、读卡器、后台控制器和计算机组成。其工作过程如下:

1)读卡器将载波信号经天线向外发送;

2)卡进入读卡器的工作区域后,由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号,卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟,使芯片激活

3)芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上,经卡内天线回送给读卡器;

4)读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台控制器或计算机;

5)后台控制器或计算机根据卡号的合法性,针对不同应用做出相应的处理和控制。

Ⅲ感应ID卡的应用范围

与接触式IC卡相比,感应ID卡无需插拔卡,避免了由于机械接触不良导致的各种故障,因而具有操作方便、快捷、可靠、寿命长等突出优点,特别适用于人流量大的场合。感应ID卡主要可应用于身份识别和寻址控制,如门禁、考勤等领域,也可扩展应用到展览会、公园、旅店、餐厅等公共场所的门票、优惠卡等。以及生产过程、邮政包裹、航空铁路运输、产品包装、交通等部门的物流、电子标签、防伪标志、一次性票证等众多领域。虽然它仅是一种只读卡,但利用后台计算机控制管理,即使是涉及收费管理的问题也可以在一定范围应用,如食堂就餐收费管理等。针对具体应用,可将持卡人的个人资料送入后台计算机,建立数据库并配置应用软件,使用时通过读卡器将读到的卡号送至后台计算机,从数据库中调出持卡人的个人资料,而后根据具体进行操作,因而应用范围极其广阔。具体的感应ID卡的产品介绍请参见产品中心证卡挂绳制作感应卡及其彩印—感应ID卡http://www.hx-sm.com.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=710)。

2逻辑加密卡简介

逻辑加密卡具有基本的密码验证功能,类似于银行柜员机,如果连续三次密码输入错误就自动锁死,一般用于要求不高,范围不广,具有消费功能的地方比如会所、餐馆等。逻辑加密卡目前应用很广泛,其中以PHILIPS公司的Mifare 1卡用的最多,每个扇区都有独立的密码,每个扇区可以实现不同的功能,广泛应用于一卡通系统中。具体的Mifare 1卡的产品介绍请参见产品中心证卡挂绳制作感应卡及其彩印—感应IC卡(http://www.hx-sm.com.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=709)。

3CPU简介

CPU卡又称智能卡,CPU卡简单来说就是具有CPU的智能卡。卡内具有中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)、程序存储器(ROM)、数据存储器(EEPROM)以及片内操作系统(COS)。CPU卡虽小,却是五脏俱全,相当于一台微型计算机。计算机的组成基本上就是CPU卡的组成。CPU卡的RAM相当于计算机的内存,ROM相当于计算机硬盘。CPU常分为接触式CPU卡与非接触式CPU卡两种。

CPU卡内的集成电路包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡内操作系统COS(Chip Operating System)。卡中数据分为外部读取和内部处理部分,确保卡中数据安全可靠。CPU卡的集成电路中带有微处理器,自身就可以进行数据计算和信息处理,同时能够利用随机数和密钥进行卡与设备的相互验证,安全性高,虽然价格也稍高一些,但应用前景仍然看好。目前中国人民银行规划的金融卡,国家质量技术监督局规划的组织机构代码证卡,以及劳动和社会保障部规划的社会保障卡采用的都是接触式CPU卡。

CPU卡可分为Type-A标准卡和Type-B标准卡。Mifare Pro卡(Type-A标准卡)是在Mifare技术的基础上进行改进得到的,可用于智能CPU卡。Type-B是一种新型的调制方式,用于智能CPU卡。Type-AType-B都符合ISO14443标准。CPU卡目前使用刚起步,接触式CPU卡多用于社会保障系统,非接触式CPU卡即将取代非接触式IC卡应用于安全要求高的一卡通系统比如城市一卡通等(含公交系统)。具体的CPU卡的产品介绍请参见专业知识--一卡通产品--CPU卡。

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