發(fā)布時間：2015-11-19 23:21:00 閱讀次數(shù)：2252
非接觸式IC卡又稱射頻卡或感應(yīng)卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)（它將IC芯片和感應(yīng)天線完全封裝在卡片內(nèi)部），芯片及天線無任何外露部分，卡片的表面沒有觸點(diǎn)，通過電磁感應(yīng)方式完成與讀寫器的通信，讀寫器給卡供電和與卡進(jìn)行交互，都是利用電磁信號實(shí)現(xiàn)的。是世界上最近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。卡片在一定距離范圍（通常為5—10mm）靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。非接觸式IC卡內(nèi)含有唯一的獨(dú)立的卡號，使用時，只需在讀卡器有效讀卡區(qū)內(nèi)（一般5-10CM）將卡片輕輕一晃，便將卡內(nèi)信息輸入讀卡器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)考勤、門禁、收費(fèi)等管理。
1．非接觸式IC卡的工作原理
非接觸式IC卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作?？ㄆ碾姎獠糠钟梢粋€元件和AISC組成，沒有其他的外部器件，卡片中的天線是線圈，很適合封裝到ISO卡片中。ASIC由一個高速（106KB波特率）的接口、一個控制單元和一個810位EEPROM組成。以MIFAREI為例，讀卡器向IC發(fā)一組固定頻率的電磁波，二者之間的通訊頻率為13.56MHZ，卡內(nèi)有一個IC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器的頻率相同，這樣便產(chǎn)生電磁共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在電容的另一端接有一個單向通的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當(dāng)儲存積累的電荷達(dá)到2V時，此電源可作電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。非接觸式IC卡本身是無源卡，當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器，完成一次讀寫操作。讀寫器則一般由單片機(jī)、專用智能模塊和天線組成，并配有與PC的通訊接口、打印口、I/O口等，以便應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。
2．非接觸式IC卡內(nèi)部分區(qū)
非接觸式IC卡內(nèi)部分為兩部分：系統(tǒng)區(qū)（CDF）和用戶區(qū)（ADF）。
系統(tǒng)區(qū)：由卡片制造商和系統(tǒng)開發(fā)商及發(fā)卡機(jī)構(gòu)使用。
用戶區(qū)：用于存放持卡人的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。
3．與接觸式IC卡相比較，非接觸式卡具有以下優(yōu)點(diǎn):
（1）可靠性高
非接觸式IC卡與讀寫器之間無機(jī)械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。例如:由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導(dǎo)致接觸不良造成的故障。此外，非接觸式卡表面無裸露芯片，無須擔(dān)心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。
（2）操作方便
由于非接觸通訊，讀寫器在10CM范圍內(nèi)就可以對卡片操作，所以不必插撥卡，非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面，既可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。
（3）防沖突
非接觸式卡中有快速防沖突機(jī)制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以同時處理多張非接觸式IC卡。這提高了應(yīng)用的并行性，無形中提高系統(tǒng)工作速度。
（4）可以適合于多種應(yīng)用
非接觸式卡的序列號是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫器驗(yàn)證IC卡的合法性，同時IC卡也驗(yàn)證讀寫器的合法性。
非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。
接觸式卡的存儲器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使它一卡多用，能運(yùn)用于不同系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。
（5）加密性能好
非接觸式IC卡由IC芯片、感應(yīng)天線組成，并完全密封在一個標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中，無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。
非接觸型IC卡本身是無源體，當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的L/C產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統(tǒng)，無論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機(jī)的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。
4．非接觸式IC卡國際標(biāo)準(zhǔn)尺寸
寬度：85.72-85.74mm，高度：54.03-53.92mm，厚度：0.83-1.8mm。
5．非接觸式IC卡加工工序
6．非接觸式IC卡的種類
非接觸式IC卡分為只讀卡（感應(yīng)ID卡）、邏輯加密卡（感應(yīng)IC M1卡）和CPU卡。
（1）感應(yīng)ID卡簡介
感應(yīng)ID卡即為THRC12/13只讀式非接觸IC卡，它靠讀卡器感應(yīng)供電并讀出存儲在芯片EEPROM中的唯一卡號，卡號在封卡前一次寫入，封卡后不能更改。無源和免接觸是該芯片兩個最突出的特點(diǎn)，射頻接口電路是關(guān)鍵的核心技術(shù)，它從讀卡器接收射頻能量，為芯片產(chǎn)生電源和時鐘，并采用相移鍵控和加載調(diào)幅等技術(shù)實(shí)現(xiàn)卡與讀卡器間的無線通訊。感應(yīng)ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出優(yōu)點(diǎn)，獲得了廣泛應(yīng)用。
Ⅰ感應(yīng)ID卡的主要特點(diǎn)
★載波頻率為125KHZ(THRC12)或13.56MHZ(THRC13)；
★卡向讀卡器傳送數(shù)據(jù)的調(diào)制方式為加載調(diào)幅；
★卡內(nèi)數(shù)據(jù)編碼采用抗干擾能力強(qiáng)的BPSK相移鍵控方式；
★卡向讀卡器數(shù)據(jù)傳送速率為3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13)；
★數(shù)據(jù)存儲采用EEPROM，數(shù)據(jù)保存時間超過10年；
★數(shù)據(jù)存儲容量共64位，包括制造商、發(fā)行商和用戶代碼；
★卡號在封卡前寫入后不可再更改，絕對確保卡號的唯一性和安全性；
★THRC13芯片除封裝成標(biāo)準(zhǔn)卡片形狀外，還可根據(jù)應(yīng)用需要封裝成籌碼等多種形狀。
Ⅱ感應(yīng)ID卡的工作過程
各類感應(yīng)ID卡的應(yīng)用系統(tǒng)基本上由感應(yīng)ID卡、讀卡器、后臺控制器和計(jì)算機(jī)組成。其工作過程如下:
1）讀卡器將載波信號經(jīng)天線向外發(fā)送；
2）卡進(jìn)入讀卡器的工作區(qū)域后，由卡中電感線圈和電容組成的諧振回路接收讀卡器發(fā)射的載波信號，卡中芯片的射頻接口模塊由此信號產(chǎn)生出電源電壓、復(fù)位信號及系統(tǒng)時鐘，使芯片“激活”；
3）芯片讀取控制模塊將存儲器中的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)相編碼后調(diào)制在載波上，經(jīng)卡內(nèi)天線回送給讀卡器；
4）讀卡器對接收到的卡回送信號進(jìn)行解調(diào)、解碼后送至后臺控制器或計(jì)算機(jī)；
5）后臺控制器或計(jì)算機(jī)根據(jù)卡號的合法性，針對不同應(yīng)用做出相應(yīng)的處理和控制。
Ⅲ感應(yīng)ID卡的應(yīng)用范圍
與接觸式IC卡相比，感應(yīng)ID卡無需插拔卡，避免了由于機(jī)械接觸不良導(dǎo)致的各種故障，因而具有操作方便、快捷、可靠、壽命長等突出優(yōu)點(diǎn)，特別適用于人流量大的場合。感應(yīng)ID卡主要可應(yīng)用于身份識別和尋址控制，如門禁、考勤等領(lǐng)域，也可擴(kuò)展應(yīng)用到展覽會、公園、旅店、餐廳等公共場所的門票、優(yōu)惠卡等。以及生產(chǎn)過程、郵政包裹、航空鐵路運(yùn)輸、產(chǎn)品包裝、交通等部門的物流、電子標(biāo)簽、防偽標(biāo)志、一次性票證等眾多領(lǐng)域。雖然它僅是一種只讀卡，但利用后臺計(jì)算機(jī)控制管理，即使是涉及收費(fèi)管理的問題也可以在一定范圍應(yīng)用，如食堂就餐收費(fèi)管理等。針對具體應(yīng)用，可將持卡人的個人資料送入后臺計(jì)算機(jī)，建立數(shù)據(jù)庫并配置應(yīng)用軟件，使用時通過讀卡器將讀到的卡號送至后臺計(jì)算機(jī)，從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出持卡人的個人資料，而后根據(jù)具體進(jìn)行操作，因而應(yīng)用范圍極其廣闊。具體的感應(yīng)ID卡的產(chǎn)品介紹請參見產(chǎn)品中心—證卡掛繩制作—感應(yīng)卡及其彩印—感應(yīng)ID卡（http://szgcs.com.cn.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=710）。
（2）邏輯加密卡簡介
邏輯加密卡具有基本的密碼驗(yàn)證功能，類似于銀行柜員機(jī)，如果連續(xù)三次密碼輸入錯誤就自動鎖死，一般用于要求不高，范圍不廣，具有消費(fèi)功能的地方比如會所、餐館等。邏輯加密卡目前應(yīng)用很廣泛，其中以PHILIPS公司的Mifare 1卡用的最多，每個扇區(qū)都有獨(dú)立的密碼，每個扇區(qū)可以實(shí)現(xiàn)不同的功能，廣泛應(yīng)用于一卡通系統(tǒng)中。具體的Mifare 1卡的產(chǎn)品介紹請參見產(chǎn)品中心—證卡掛繩制作—感應(yīng)卡及其彩印—感應(yīng)IC卡（http://szgcs.com.cn.cn/Pdetail.aspx?firstcatid=4&secondcatid=23&thirdcatid=30&id=709）。
（3）CPU卡簡介
CPU卡又稱智能卡，CPU卡簡單來說就是具有CPU的智能卡。卡內(nèi)具有中央處理器（CPU）、隨機(jī)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）、數(shù)據(jù)存儲器（EEPROM）以及片內(nèi)操作系統(tǒng)（COS）。CPU卡雖小，卻是五臟俱全，相當(dāng)于一臺微型計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的組成基本上就是CPU卡的組成。CPU卡的RAM相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，ROM相當(dāng)于計(jì)算機(jī)硬盤。CPU卡常分為接觸式CPU卡與非接觸式CPU卡兩種。
CPU卡內(nèi)的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPROM、隨機(jī)存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)COS(Chip Operating System)。卡中數(shù)據(jù)分為外部讀取和內(nèi)部處理部分，確?？ㄖ袛?shù)據(jù)安全可靠。CPU卡的集成電路中帶有微處理器，自身就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和信息處理，同時能夠利用隨機(jī)數(shù)和密鑰進(jìn)行卡與設(shè)備的相互驗(yàn)證，安全性高，雖然價格也稍高一些，但應(yīng)用前景仍然看好。目前中國人民銀行規(guī)劃的金融卡，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局規(guī)劃的組織機(jī)構(gòu)代碼證卡，以及勞動和社會保障部規(guī)劃的社會保障卡采用的都是接觸式CPU卡。
CPU卡可分為Type-A標(biāo)準(zhǔn)卡和Type-B標(biāo)準(zhǔn)卡。Mifare Pro卡（Type-A標(biāo)準(zhǔn)卡）是在Mifare技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)得到的，可用于智能CPU卡。Type-B是一種新型的調(diào)制方式，用于智能CPU卡。Type-A和Type-B都符合ISO14443標(biāo)準(zhǔn)。CPU卡目前使用剛起步，接觸式CPU卡多用于社會保障系統(tǒng)，非接觸式CPU卡即將取代非接觸式IC卡應(yīng)用于安全要求高的一卡通系統(tǒng)比如城市一卡通等（含公交系統(tǒng)）。具體的CPU卡的產(chǎn)品介紹請參見專業(yè)知識--一卡通產(chǎn)品--CPU卡。