公交IC卡射频识别技术原理
公交ic卡的原理
公交ic卡的原理
公交IC卡是一种基于射频识别（RFID）技术的智能卡片，用
于公共交通领域的电子支付和身份验证。
公交IC卡的原理是通过内置的芯片与读卡器实现交互通信。
芯片中包含了存储空间和算法，用于存储用户的个人信息、卡片余额以及交易记录等。
读卡器通过无线射频信号与芯片进行通信，将用户的卡片信息读取出来并进行相应的处理。
在乘坐公交车时，乘客只需要将IC卡靠近读卡器即可完成支付。
读卡器会读取卡片上的信息，并将支付金额信息传输到芯片中进行计算。
芯片根据预设的算法进行验证和金额扣除操作，然后将剩余金额信息返回给读卡器显示。
在交易完成后，公交IC卡会保存乘客的交易记录，这些记录
可以用于后续的结算和统计分析。
同时，芯片中的个人信息可以进行安全的存储和管理，保护用户的隐私。
公交IC卡的优势包括快速、方便、安全和可追溯性。
乘客无
需携带现金，只需使用IC卡即可完成支付，减少了排队时间。
同时，公交IC卡的不可复制性和加密性能可以有效防止卡片
被破解和盗刷，保障了用户的权益。
另外，公交IC卡可以高
效地记录乘客的消费行为，提供数据支持供交通管理部门进行决策和改进服务。
总的来说，公交IC卡的原理是通过芯片和读卡器的通信，实
现乘客支付和身份验证的功能，提高了公共交通支付的便捷性和安全性。
射频识别技术在智能公交中的应用
射频识别技术在智能公交中的应用随着科技的不断进步和智能化的发展，射频识别技术（RFID）在各个领域得到了广泛应用。
其中，射频识别技术在智能公交系统中的应用为城市交通带来了革命性的变化。
本文将探讨射频识别技术在智能公交中的应用，并分析其优势和潜在问题。
首先，射频识别技术在智能公交中的最显著应用是实现无人值守的自动刷卡乘车。
传统的公交系统需要乘客手动刷卡或者购票，这不仅浪费了乘客的时间，还容易造成拥堵。
而通过射频识别技术，公交车上的读卡器可以自动读取乘客身上的RFID标签，实现自动扣费和乘车记录。
乘客只需携带身份证、银行卡或者其他带有RFID标签的物品，就可以轻松刷卡乘车，提高了乘车的便利性和效率。
其次，射频识别技术还可以用于智能公交车辆的监控和管理。
通过在公交车上安装RFID读卡器和摄像头，可以实时监测车内乘客的数量和行为。
这种实时监控不仅可以帮助公交公司了解乘客的乘车需求，还可以提供安全保障。
例如，当车内发生紧急情况时，公交公司可以通过RFID技术准确地确定车上的乘客数量，并及时采取相应的救援措施。
此外，RFID技术还可以用于公交车辆的追踪和管理，提高车辆的使用效率和安全性。
射频识别技术在智能公交中的应用还可以扩展到乘客的出行体验上。
通过RFID标签的应用，乘客可以享受到更多的个性化服务。
例如，乘客可以将自己的偏好和需求存储在RFID标签中，公交车上的系统可以根据乘客的标签信息提供相应的音乐、新闻、广告等服务。
这不仅提高了乘客的出行舒适度，也为公交公司提供了更多的商业机会。
然而，尽管射频识别技术在智能公交中有诸多优势，但也存在一些潜在问题。
首先，RFID标签的安全性问题需要引起重视。
由于RFID标签的无线传输特性，黑客可能会利用技术手段窃取乘客的个人信息或者破坏系统的正常运行。
因此，公交公司需要加强RFID系统的安全防护，确保乘客的个人信息不被泄露。
其次，射频识别技术的普及还面临着成本和技术标准的问题。
简述射频识别系统的工作原理
简述射频识别系统的工作原理射频识别（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种通过无线电信号来实现非接触式自动识别的技术。
射频识别系统由射频标签、读写器和后台管理系统组成，通过射频标签和读写器之间的无线通信，实现对物体的识别和数据的传输。
射频标签是射频识别系统中的核心部件，它通常由射频芯片和天线组成。
射频芯片负责存储和处理数据，天线用于接收和发送射频信号。
射频标签可以粘贴在物体表面，或者嵌入到物体内部，具有体积小、成本低、易于集成等特点。
读写器是射频识别系统中的另一个重要组成部分，它通过发射射频信号并接收标签返回的信号来实现对标签的读写操作。
读写器一般由射频模块、控制电路和天线组成。
射频模块负责发射和接收射频信号，控制电路用于控制射频模块的工作状态，天线用于接收和发送射频信号。
射频识别系统的工作原理如下：1. 发射射频信号：读写器通过射频模块发射一定频率的射频信号，这个频率通常在低频、高频或超高频范围内。
2. 接收射频信号：射频标签接收到读写器发射的射频信号后，天线将信号传递给射频芯片。
3. 数据处理：射频芯片接收到射频信号后，开始处理其中的数据。
射频芯片中存储着唯一的标识码，也可以存储其他相关信息，如产品序列号、生产日期等。
4. 返回信号：射频芯片处理完成后，将数据通过天线发送回读写器。
这个过程中，射频标签不需要电池，它通过从读写器发射的射频信号中获取能量。
5. 数据读取：读写器接收到射频标签返回的信号后，将其中的数据进行解码和处理，最终将数据传输给后台管理系统。
6. 数据处理与管理：后台管理系统接收到读写器传输的数据后，可以根据需要进行存储、分析和处理。
通过射频识别系统，可以实现对物体的快速识别和跟踪，提高物流效率和管理水平。
射频识别系统的工作原理是基于无线通信和数据处理的技术。
通过射频标签和读写器之间的无线通信，可以实现对物体的自动识别和数据的传输。
IC卡工作原理
IC卡工作原理IC卡（Integrated Circuit Card）是一种集成电路卡片，也称为智能卡或芯片卡。
它具有存储和处理数据的能力，广泛应用于各种领域，如金融、交通、通信、身份识别等。
IC卡的工作原理涉及到物理层、数据链路层和应用层三个方面。
一、物理层IC卡的物理层主要包括卡片的外观结构、接口和通信方式。
一般来说，IC卡由塑料卡片和集成电路芯片组成。
芯片内部集成了存储器、处理器和接口电路等。
接口通常采用金属接点或触点，用于与读卡器进行数据传输。
通信方式可以是接触式或非接触式。
接触式IC卡需要与读卡器直接接触，而非接触式IC卡通过无线射频技术与读卡器进行通信。
二、数据链路层IC卡的数据链路层主要负责数据的传输和通信协议的实现。
在接触式IC卡中，数据通过卡片与读卡器之间的接触点进行传输，通常采用ISO/IEC 7816标准定义的协议。
这个协议规定了数据传输的格式、指令集和错误检测等。
在非接触式IC卡中，数据通过射频信号进行传输，通常采用ISO/IEC 14443标准定义的协议。
这个协议规定了数据传输的格式、通信速率和安全机制等。
三、应用层IC卡的应用层主要涉及到具体的功能和应用。
不同的IC卡可以具备不同的应用功能，如金融卡可以用于存储和管理银行账户信息，交通卡可以用于支付公共交通费用，身份证可以用于身份识别等。
应用层的实现需要根据具体的需求进行开发，并且需要与相关的系统进行配合。
例如，金融卡需要与银行的核心系统进行交互，交通卡需要与公交系统或地铁系统进行交互。
总结起来，IC卡的工作原理包括物理层、数据链路层和应用层三个方面。
物理层主要涉及卡片的外观结构、接口和通信方式；数据链路层主要负责数据的传输和通信协议的实现；应用层主要涉及具体的功能和应用。
通过这三个层次的协同工作，IC卡能够实现存储、处理和传输数据的功能，为各种应用提供了便利和安全性保障。
公交ic卡工作原理
公交ic卡工作原理
公交IC卡的工作原理是基于射频识别技术（RFID）。
IC卡内置了芯片，具有存储和处理能力，并与读卡器之间通过无线电波进行数据传输。
具体工作过程如下：
1. 乘客将IC卡靠近读卡器：当乘客进入公交车时，将IC卡靠近读卡器，读卡器会发出无线电信号。
2. 读卡器读取卡片信息：无线电信号会激活IC卡中的芯片，芯片会将存储的信息（如卡号、余额等）通过无线电波发送给读卡器。
3. 读卡器验证信息：读卡器接收到IC卡的信息后，会将信息发送给后台服务器进行验证，确认卡片的有效性及余额是否足够。
4. 服务器进行处理：后台服务器接收到信息后，会进行验证，并根据需要的操作，如扣费、更新余额等进行处理。
5. 返回处理结果：服务器处理完成后，会将处理结果发送给读卡器。
6. 完成交易：读卡器接收到服务器返回的处理结果后，会进行相应的提示（如成功、余额不足等），乘客可以完成上车或下车的交易。
通过这样的工作原理，公交IC卡实现了乘客的身份认证和支付乘车费用的功能，方便快捷地进行公交交通服务。
射频识别原理解析
射频识别原理解析射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种无线通信技术，通过射频信号实现物体的自动识别和数据传输。
它在各个领域得到广泛应用，如物流管理、供应链追溯、智能交通、智能家居等。
本文将对射频识别的原理进行解析，探讨其在现实生活中的应用。
首先，射频识别系统由三个主要组成部分构成：标签、读写器和中间件。
标签是信息载体，它包含了物体的唯一识别码和其他相关数据。
读写器是射频信号的发射和接收设备，用于与标签进行通信。
中间件则负责数据的处理和管理。
射频识别的原理基于电磁感应。
当读写器发射射频信号时，标签会接收到信号并将其转换成电能。
标签内部的微芯片会解码并读取射频信号中的数据。
随后，标签会通过射频信号将读取到的数据传回给读写器。
读写器收到数据后，会将其传输给中间件进行处理。
射频识别的工作频率通常在低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和超高频（SHF）范围内。
不同的频率范围适用于不同的应用场景。
低频射频识别系统具有较短的通信距离和较低的数据传输速率，适用于近距离物体识别和身份验证。
高频射频识别系统通信距离较远，数据传输速率较快，适用于物流管理和供应链追溯。
超高频和超高频射频识别系统通信距离更远，适用于智能交通和智能家居等领域。
射频识别技术有许多优点。
首先，它可以实现非接触式识别，无需物体与读写器之间的直接接触，提高了工作效率和便利性。
其次，射频识别系统可以同时读取多个标签，实现批量识别，提高了识别的速度和精度。
此外，射频识别系统还具有抗污染、防伪和防篡改等特点，提高了物体的安全性和可信度。
射频识别技术在现实生活中有着广泛的应用。
在物流管理方面，射频识别可以实现货物的追踪和溯源，提高了物流效率和安全性。
在供应链管理方面，射频识别可以实现库存管理和物料跟踪，降低了成本和风险。
在智能交通方面，射频识别可以实现车辆自动识别和收费，提高了交通管理的效率和便利性。
简述射频识别系统的工作原理
简述射频识别系统的工作原理射频识别系统（Radio Frequency Identification，简称RFID）是一种通过射频信号进行识别和跟踪的技术。
它由射频读写器和RFID 标签组成，通过无线通信实现对物体的自动识别。
射频识别系统的工作原理是基于电磁感应和射频通信的原理。
RFID系统由射频读写器和RFID标签组成。
射频读写器是RFID系统的中心控制器，负责向RFID标签发送射频信号，并接收和解析RFID标签返回的信息。
RFID标签是RFID系统的被识别对象，内部包含射频芯片和天线，用于接收和发送射频信号。
当射频读写器发送射频信号时，RFID标签中的天线接收到信号并将其能量转换为电能，用于激活射频芯片。
射频芯片在接收到能量后开始工作，它会对射频信号进行解调和解码，然后将储存在芯片中的信息通过天线返回给射频读写器。
射频读写器接收到RFID标签返回的信息后，会进行解析和处理。
根据RFID标签的唯一识别码和存储的信息，射频读写器可以确定该标签的身份和相关信息。
射频读写器还可以通过与其他系统的连接，将RFID标签的信息传输给后台系统进行处理和管理。
射频识别系统的工作原理是基于射频通信的。
它通过射频信号的发送和接收，实现了对RFID标签的自动识别和跟踪。
射频信号的发送和接收过程中，射频读写器和RFID标签之间需要保持一定的距离和方向关系，以确保射频信号的正常传输和识别。
射频识别系统具有许多优点。
首先，它可以实现非接触式的自动识别和跟踪，无需人工干预。
其次，射频识别系统具有高效率和高精度的特点，可以快速准确地识别大量的RFID标签。
此外，射频识别系统还具有广泛的应用领域，如物流管理、仓库管理、智能交通等。
射频识别系统的工作原理是基于射频通信和电磁感应的原理。
通过射频读写器和RFID标签之间的无线通信，实现了对物体的自动识别和跟踪。
射频识别系统在实际应用中具有广泛的应用价值和发展前景。
射频识别技术实验二
实验二IEEE14443寻卡实验【实验目的】1. 了解 IC 卡的基本原理2. 了解 IEEE14443 标准3. 熟悉 13.56MHz 读卡模块的使用方法4. 熟悉 IEEE14443 寻卡的方法【实验设备】1. 安装有 RFID_Tool 的 PC 机一台2. 实验箱一台3. 公-母串口线一条4. 14443 协议白卡若干【实验要求】1. 要求：了解 IC 卡的基本原理。
2. 实现功能：利用 RFID_Tool，测试 IC 读卡模块的寻卡功能。
3. 实验现象：刷卡后，RFID_Tool 显示 IC 卡的卡号。
【实验原理】1. IC 卡简介IC 卡全称集成电路卡（Integrated Circuit Card），又称智能卡（Smart Card）。
可读写容量大，有加密功能，数据记录可靠，使用更方便，如一卡通系统，消费系统等，目前主要有 PHILIPS 的 Mifare系列卡。
IC 卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。
IC 卡是指集成电路卡，一般用的公交车卡就是 IC 卡的一种，一般常见的 IC 卡采用射频技术与IC 卡的读卡器进行通讯。
IC 卡与磁卡是有区别的，IC 卡是通过卡里的集成电路存储信息，而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。
IC 卡的成本一般比磁卡高，但保密性更好。
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。
2. IEEE14443 标准简介目前在我国常用的两个 RFID 标准为用于非接触智能卡两个 ISO 标准：ISO 14443，ISO 15693。
ISO 14443 和 ISO 15693 标准在 1995 年开始操作，其完成则是在 2000 年之后，二者皆以 13.56MHz交变信号为载波频率。
ISO 15693 读写距离较远，而 ISO14443 读写距离稍近，但应用较广泛。
目前的第二代电子身份证采用的标准是 ISO 14443 TYPE B 协议。
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在读写器的响应范围之外，非接触式IC卡处于无源状态。
通常，非接触式IC卡没有自己的供电电源(电池)，只是在读写器响应范围之内，卡才是有源的，卡所需要的能量以及时钟脉冲、数据，都是通过耦合单元的电磁耦合作用传输给卡的。
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非接触式IC卡的制造工艺是在四层PVC薄膜(两层嵌入薄膜和两层覆盖薄膜)之间粘合一个非接触式IC卡模块及耦合元件而构成的。
其中，耦合元件一般为电磁感应天线线圈，起电感耦合作用。
将设计成线圈状的天线安放在承载薄膜的上面，且用适当的连接技术将其与芯片模块连接在一起。
天线的制造主要采用以下四种方法：绕制工艺、布线工艺、丝网印刷工艺和蚀刻工艺。
非接触式IC卡的薄膜结构如图所示。
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典型的非接触式IC卡读写器(也称为“阅读器”)包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与卡连接的耦合元件，如图3.4所示。
由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。
此外，大多数非接触式IC卡读写器都配有上传接口，以便将所获取的数据上传给另外的系统(个人计算机、机器人控制装置等)。
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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：
(1) 非接触式IC卡如何取得工作电压。
(2) 读写器与IC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。
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非接触式IC卡在卡的表面上无触点，IC卡与读写器之间通过无线方式(即发射和接收电磁波)进行通信，因此非接触式IC卡的使用依赖于射频识别(RFD)技术的发展，故又将非接触式IC卡称为射频卡(RFC)。
典型的射频识别系统由应答器和寻呼器组成，非接触式IC卡的读写器就是寻呼器，而卡则是应答器。
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读写器和IC卡之间的工作关系如下：
(1) 读写器发射激励信号(一组固定频率的电磁波)。
(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，当所积累的电荷达到2 V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。
(3) 同时卡内的电路对接收到的信息进行分析，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2 V电压提升到15 V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，发射应答信息给读写器。
(5) 读写器接收IC卡的应答信息。
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图中阴影部分为fc=13.56 MHz载波，数据传输速率=13.56 MHz/128=106 kb/s(9.4 μs/b)，从PICC发向PCD的信号用副载波(subcarrier)调制，副载波的频率
fs=fc/16=847 kHz。
一个位时间等于8个副载波周期。
可以看到，两种方式最主要的分别在于载波调制程度的不同(如图3.6(a)所示)以及二进制数据的编码方法不同(如图3.6(b)所示)。
从TYPE A和TYPE B的比较可以看出以下几点：
(1) 从读写器到卡的调制，TYPE A用100%ASK，因此其信号区别明显，易于检测，抗干扰能力强；但在每一位的传送(传送速率为106 kb/s时，传送周期为9.4 μs)中，有约3 μs的信号间歇，这时的读写器到卡的能量供应中断，必须在卡内电路中加一个大容量电容以维持一定的能量供应；而TYPE B用10%ASK，卡片可以从读写器获得持续的能量；但信号区别不明显，容易造成误读/写，抗干扰能力较差。
(2) TYPE A的防冲突需要卡片上较高和较精确的时序，因此需要在卡和读写器中分别加一些硬件，而TYPE B的防冲突可以用软件来实现。
目前TYPE A与TYPE B孰优孰劣尚在争议中。
TYPE A 的产品具有更高的市场占有率，如Philips公司的MIFARE系列占有了当前约80%的市场，且在较为恶劣的工作环境下更有优势。
但TYPE B应该在安全性、高速率和适应性方面有更好的前景，并且更适合于CPU卡。
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AntiCollision防冲突
(1) 指令功能：如果有多于一张的MIFARE 1卡处在MCM天线的有效工作范围(距离)内，则发生了冲突。
AntiCollision指令使MCM能够在这一叠 MIFARE 1卡中选择某一张卡。
AntiCollision指令开始于一个AntiCollision Loop(防冲突循环，内部处理)。
AntiCollision循环的启动是通过设置STACON寄存器中的AC位来完成的。
防冲突循环结束时，AntiCollision指令将提供给用户在这些卡片中选定的那张卡片的一个有效的40位长的序列号(SN，Serial Number)。
全球每一张MIFARE 1卡的SN各不相同。
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1．RF射频接口电路
在卡的RF射频接口电路中，波形转换模块接收读写器所发送的13.56 MHz的无线电调制信号。
一方面送调制/解调模块，经解调得到相应的数字信息送数字电路模块；另一方面进行波形转换，将正弦波转换为方波，然后对其整流滤波，由电压调节模块对电压进行进一步的处理，包括稳压等，最终输出提供卡片上各电路的工作电压。
POR模块主要是对卡片上的各个电路进行POWER-ON-RESET(上电复位)，使各电路同步启动工作。
而数字电路模块送出的数字信息则经由调制/解调模块调制为13.56 MHz的无线电调制信号，再送往波形转换模块发送给读写器。
2．数字电路部分模块
1) ATR模块：Answer To Request(“请求之应答”)
当一张MIFARE 1卡处在读写器的天线工作范围之内时，程序员控制读写器向卡发出Request all(或Request std)命令后，卡的ATR将启动，将卡片Block 0 中2个字节的卡类型号(TagType)传送给读写器，建立卡与读写器的第一步通信联络。
如果不进行第一步的ATR工作，读写器对卡的其他操作(读/写操作等)将不会进行。
2) AntiCollision模块：防(卡片)冲突功能
如果有多张MIFARE 1卡处在读写器的天线工作范围之内，则AntiCollision模块的防冲突功能将被启动工作。
读写器将会首先与每一张卡进行通信，读取每一张卡的序列号(Serial Number)。
由于每一张MIFARE 1卡都具有惟一的序列号，决不会相同，因此程序员将启动读写器中的AntiCollision防重叠功能配合卡上的防重叠功能模
块，根据卡序列号来选定其中一张卡。
被选中的卡将被激活，可以与读写器进行数据交换；而未被选中的卡处于等待状态，随时准备与读写器进行通信。
AntiCollision模块(防重叠功能)启动工作时，读写器将得到卡片的序列号(Serial Number)。
序列号存储在卡的Block 0中，共有5个字节，实际有用的为4个字节，另一个字节为序列号的校验字节。
3) Select Application 模块：卡片的选择
当卡与读写器完成了上述两个步骤，读写器要想对卡进行读/写操作时，必须对卡进行“Select”操作，以使卡真正地被选中。
被选中的卡将卡片上存储在Block 0中的卡容量“Size” 字节传送给读写器。
当读写器收到这一字节后，方可对卡进行进一步的操作，如密码验证等。
4) Authentication & Access Control 模块：认证及存取控制模块
完成上述的三个步骤后，读写器对卡进行读/写操作之前，必须对卡上已经设置的密码进行认证，如果匹配，则允许进一步的读/写操作。
MIFARE 1 卡上有16个扇区，每个扇区都可分别设置各自的密码，互不干涉，必须分别加以认证，才能对该扇区进行下一步的操作。
因此每个扇区可独立地应用于一个应用场合，整个卡可以设计成一卡多用(一卡通)的形式来应用。
5) Control & Arithmetic Unit：控制及算术运算单元
这一单元是整个卡的控制中心，是卡的“头脑”。
它主要对卡的各个单元进行操作控制，协调卡的各个步骤；同时它还对各种收/发的数据进行算术运算处理、递增/递减处理和CRC运算处理等，是卡中内建的中央微处理器(MCU)单元。
6) RAM/ROM 单元
RAM主要配合控制及算术运算单元，将运算的结果进行暂时存储，例如将需存储的数据由控制及算术运算单元取出送到EEPROM存储器中；将需要传送给读写器的数据由控制及算术运算单元取出，经过RF射频接口电路的处理，通过卡片上的天线传送给读写器。
RAM中的数据在卡失掉电源后(卡片离开读写器天线的有效工作范围)将会丢失。
同时，ROM中则固化了卡运行所需要的必要的程序指令，由控制及算术运算单元取出，对每个单元进行指令控制，使卡能有条不紊地与读写器进行数据通信。
7) Crypto Unit：数据加密单元
该单元完成对数据的加密处理及密码保护。
加密的算法可以为DES标准算法或其他。
8)EEPROM存储器及其接口电路：EEPROM INTERFACE/EEPROM MEMORY
该单元主要用于存储用户数据，在卡失掉电源后(卡片离开读写器天线的有效工作范围)数据仍将被保持。
MIFARE 1卡片中的这一单元容量为8192 b(1 KB)，分为16个扇区。