RFID技术基础 - HF RFID
2.7 块3存取控制权限
3、13.56MHz FRID读卡器
MFRC522
(1)支持SPI、I2C、UART接口； (2)64字节发送和接收的FIFO缓存； (3)4页，每页16个寄存器，共64个寄存器； (4)具有硬件掉电、软件掉电、发送掉电三种节电模式； (5)支持 ISO/IEC 14443 TypeA和 MIFARE®通信协议
《RFID技术基础》
——高频RFID读卡原理及应用
主要内容
1. HF RFID 系统组成
2. S50卡
3. 13.56MHZ RFID 读卡器
4. 实验-读写S50卡
学习目标
学习目标 ：
了解S50卡的存储结构 深入理解高频RFID读卡的实现过程 熟悉 HF RFID的优点
1、HF RFID系统组成
bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0
字节号
块0
块1 块2
000
000 000
字节6 字节7 字节8 字节9
1
0 1 0
1
0 0 1
1
0 0 1
1
0 0 0
1
0 0 1
1
1 0 0
1
1 0 0
1
1 0 1
块3
001
2.6 数据块（块0、1、2）存取控制权限
X=0、1、2
2
FF
3
FF
4
FF
5
FF
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF
FF 07 80 69 FF
00 00 00 00 00 00 FF 07 80 69 FF 读出值 （扇1块3）
因为在存取控制位中规定密钥A的权限不可读，
所以读出的数据都为0。
2、S50卡
S50卡内部结构（详见datasheet）
2.1 Mifare 1 S50卡 EEPROM
2.2 扇区0块0
字节
内容
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
卡序列号
卡 序 列 号 验 证 码
71 B5 25 08 34 92
容 量
类型厂商自定义来自Hex 95 （白卡） Hex C4 （白卡） Hex 6C （水卡）
4、实验
读卡实验
写卡实验 详见实验指导书和程序代码
2.4 读扇区1块3的数据
命令：7E 05 30 07 7E 结果：00 00 00 00 00 00 FF 07 80 69 FF FF FF FF FF FF
2.5 控制位在存取控制字节中的位置
控制位C10，表示块0的第1个控制位，_b表示取反；其他同理
FF 07 80 69
控制位
位号
39 38 5D
D5 7D 86
08 88 08
04 04 04
00 00 00
62 85 00
63 00 00
64 B4 00
65 2E 00
66 F0 00
67 BB 90
68 6A 00
69 A8 00
2.3 扇区（0~15）块3的数据
内容 密钥A 存取控制条件 密钥B
字节
默认值
0
FF
1
FF
RFID原理与应用-HF中ISO15693协议命令的验证和操作(word文档良心出品)
通过这次实验，熟悉了ISO15693协议命令的三种操作模式和标签六种巡查模式，学会了如何在射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息，顺利完成了实验。
实验报告书
课程名：《RFID原理与应用》
题目：实验四HF ISO15693协议命令
实验类别【验证和测试】
班级：
学号：
姓名：
一、实验内容或题目
HF ISO15693协议命令
二、实验目的与要求
(1)熟悉ISO15693协议命令的三种操作模式；
(2)熟悉标签六种巡查模式
(3)标签数据块操作；
(4)检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
（3）读取卡中存储的数据。
（4）向指定块写入数据。
（5）读取的多个数据块的内容，验证最多可以读取几个块。
5,分别改变标签所处的状态，如进入“静默状态”（Quite）、“进入选定状态”（Selected）、“返回准备状态”（Ready）。
6,检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
三、实验步骤与截图
实验项目：
1,连接读写器(打开端口)。
2,读写器自定义命令。
(1)获取读写器信息
(2)打开射频
(3)修改读写器地址
(4)设置读写器模式
(5)设置蜂鸣器、LED
3,对标签六种巡查模式进行检测
(1)单张询查
(2)询查命令带AFI（单张）
(3)多张询查
(4)继续询查（多张）
(5)新的询查带AFI（多张）
(6)多张继续询查带AFI
4,标签数据块操作
执行询查命令后，对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取了UID的标签存储的数据进行修改。
解读R F ID技术
以具有很多种不同的分类。一般来讲，可 以按照如下的方式进行分类。
电
计算机系统
田１ ＲＦＩＤ系统工作原理简圈
万方数据
研究·探讨ｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ／Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ
３．１．根据标签的供电形式分为——有源、 无源和半有源系统
有源系统的标签使用标签内的电池 来供电，系统识别距离较长，可达几十米 甚至上百米，但其寿命有限并且成本较 高，另外，由于标签带有电池，因此，有 源标签的体积较大，无法制成薄卡（比如 信用卡标签）。无源射频标签不含电池， 它把耦合的读写器发射的电磁场能量作为 自己的能量，其重量轻、体积小、寿命非 常长、成本低廉，并可制成各种各样的薄 卡或挂扣卡，但它的读写距离一般是几十 厘米到数十米，且需要有较大的发射功 率。半有源系统的标签带有电池，但是电 池只起到激活系统的作用，标签一旦被激 活，无须电池供电，即可进入无源标签工 作模式。 ３．２根据标签的工作频率可以分为——低 频，高频，超高频和微波系统
１９８０年以来，低频ＲＦＩＤ技术一直用 于近距离的门禁管理。由于其信噪比较 低，使识读距离受到很大限制。低频系统 防冲撞性能差，多标签同时识读慢，性能 也容易受其他电磁环境的影响。１３．５６ＭＨｚ 高频ＲＦＩＤ速度较快，可以实现多标签同 时识读，形势多样，价格合理，但是高频 ＲＦＩＤ产品对可导媒介（如液体、高湿和 碳介质等）穿透性很差，由于其频率特 性，识别距离较短。８６０～９６０ＭＨｚ超高
将来的保安系统均可应用射频卡，一 卡可以多用，比如作工作证、出入证、停 车卡、饭店住宿卡甚至旅游护照等等，好 处是简化手续、提高工作效率、安全。
５ ＲＦＩＤ在我国的应用前景 ＲＴ］Ｄ技术作为一种新兴的自动识别
技术，在我国射频识别产品的市场潜力
hf标签工作原理
HF标签工作原理一、概述HF标签，即高频标签，是一种无线射频识别（RFID）技术中的一种标签类型。
它利用高频无线电波的特性，实现非接触式的双向通信，以进行数据的交换、传输和管理。
HF标签具有高速识读、可靠性高、安全性好等优点，被广泛应用于商品防伪、零售管理、供应链管理、生产制造等领域。
二、HF标签的组成HF标签主要由三部分组成：标签天线、标签芯片和耦合元件。
1.标签天线：用于接收读写器发出的高频信号，并将芯片中的信息反射回读写器。
2.标签芯片：包含射频前端、数字信号处理器和控制单元等部分。
其中，射频前端负责接收和发射无线信号，数字信号处理器负责处理接收到的信号，控制单元负责控制整个芯片的工作流程。
3.耦合元件：将天线与芯片连接起来，实现能量的传输和信号的传递。
三、工作频率HF标签的工作频率一般在13.56MHz左右，属于高频频段。
该频段的无线电波具有较好的穿透能力和传输速度。
同时，该频段的电磁波在空气中的衰减较小，可以传输较远的距离。
但是，由于该频段的无线电波容易受到金属等物质的干扰，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素。
四、数据存储HF标签通常具有较小的存储容量，一般只能存储简单的标识信息，如商品序列号、生产日期等。
这些信息可以通过标签芯片中的存储单元进行存储。
同时，HF标签也可以存储加密信息，以提高数据的安全性。
五、读写机制HF标签的读写机制采用非接触式的方式，通过高频无线电波与读写器进行通信。
当HF标签进入读写器的磁场时，会接收到读写器发出的高频信号，并将存储的信息反射回读写器。
反射回的信号经过调制处理后，可以读取出标签中的信息。
同时，也可以通过写入机制将信息写入到HF标签中。
在读写过程中，还需要考虑防碰撞问题，以确保多个HF标签同时工作时不会产生干扰和冲突。
六、安全性能HF标签的安全性能非常重要，因为它们常常用于商品防伪和供应链管理等敏感领域。
为了提高安全性，可以采用加密技术对数据进行加密处理，以防止数据被非法获取和篡改。
LF, HF, UHF都分别代表什么
LF, HF, UHF都分别代表什么和我们听的收音机道理一样，射频标签和阅读器也要调制到相同的频率才能工作。
LF,HF,UHF 就对应着不同频率的射频。
LF代表低频射频，在125KHz左右，HF代表高频射频，在左右，UHF代表超高频射频，在860至960MHz范围之内。
对一个RFID系统来说，它的频段概念是指读写器通过天线发送、接收并识读的标签信号频率范围。
从应用概念来说，射频标签的工作频率也就是射频识别系统的工作频率，直接决定系统应用的各方面特性。
在RFID系统中，系统工作就像我们平时收听调频广播一样，射频标签和读写器也要调制到相同的频率才能工作。
射频标签的工作频率不仅决定着射频识别系统工作原理（电感耦合还是电磁耦合）、识别距离，还决定着射频标签及读写器实现的难易程度和设备成本。
RFID应用占据的频段或频点在国际上有公认的划分，即位于ISM波段。
典型的工作频率有：125kHz、133kHz、、、433MHz、902MHz～928MHz、、等。
按照工作频率的不同，RFID标签可以分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和微波等不同种类。
不同频段的RFID工作原理不同，LF和HF频段RFID电子标签一般采用电磁耦合原理，而UHF及微波频段的RFID一般采用电磁发射原理。
目前国际上广泛采用的频率分布于4种波段，低频（125KHz）、高频（）、超高频（850MHz～910MFz）和微波（）。
每一种频率都有它的特点，被用在不同的领域，因此要正确使用就要先选择合适的频率。
低频段射频标签，简称为低频标签，其工作频率范围为30kHz～300kHz。
典型工作频率有125KHz 和133KHz。
低频标签一般为无源标签，其工作能量通过电感耦合方式从阅读器耦合线圈的辐射近场中获得。
低频标签与阅读器之间传送数据时，低频标签需位于阅读器天线辐射的近场区内。
低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。
低频标签的典型应用有：动物识别、容器识别、工具识别、电子闭锁防盗（带有内置应答器的汽车钥匙）等。
HFRFID实验手册
1、HF RFID基础实验1.1、读ISO15693标签UID号、读/写/锁定数据块命令实验目的通过本实验使学生了解 RFID 的基本原理，熟悉 ISO15693标签的基本特征以及协议规范，理解并掌握实验过程中所用到的基本概念。
通过使用开发系统的TI-TRF7960开发系统理解本节所用的的命令操作以及通讯机制。
实验设备TI TRF7960读卡器一个、USB 连接线一条、电脑一台、HF RFID实验上位机软件、ISO156963 标签若干张实验知识预备及原理缩略语AFI（application family identifier）应用族识别符，应用的卡预选准则CRC（cyclic redundancy check）循环冗余校验DSFID（data storage format identifier）数据储存格式标识符EOF （end of frame）帧结束LSB（least significant bit）最低有效位MSB（most significant bit）最高有效位RFU（reserved for future use0）留作将来ISO/IEC 使用SOF （start of frame）帧的起始UID （unique identifier）唯一标识符VCD（vicinity coupling device）附近式耦合设备VICC（vicinity integrated circuit card）附近式卡理解Ti_RF7960 硬件连接原理框图将迷你USB线缆直接连入读卡器和电脑即可。
HF RFID读卡器MiniUSB电脑USB口数据速率和数据编码数据编码采用脉冲位置调制，VICC应能够支持两种数据编码模式。
VCD决定选择哪一种模式，并在帧起始（SOF）时给与VICC指示。
（1）数据编码模式：256取1一个单字节的值可以由一个暂停的位置表示。
在256/fC（约18.88μs）的连续时间内256 取 1 的暂停决定了字节的值。
rfid 读写器技术参数
rfid 读写器技术参数RFID读写器是一种能够通过无线电频率识别标签并读取或写入数据的设备。
它使用射频识别（RFID）技术，可以实现物联网应用中的自动识别和数据采集功能。
RFID读写器具有多种技术参数，包括工作频率、读写距离、读写速度、接口类型等，下面将对这些参数进行详细介绍。
首先是工作频率，RFID读写器的工作频率通常分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和超高频（SHF）四种。
低频通常在125 kHz到134 kHz之间，高频通常在13.56 MHz，超高频通常在860 MHz到960 MHz，而超高频通常在2.4 GHz到2.5 GHz 之间。
其次是读写距离，即RFID读写器与标签之间的最大通信距离。
读写距离的大小与读写器的功率、天线设计、标签类型等因素有关。
一般来说，低频RFID读写器的读写距离较短，通常在几厘米到几十厘米之间；而高频和超高频RFID读写器的读写距离较远，可以达到几米甚至更远。
第三是读写速度，即RFID读写器与标签之间的数据传输速率。
读写速度的快慢取决于读写器的处理能力以及标签的存储容量和通信协议等因素。
一般来说，高频和超高频RFID读写器的读写速度较快，可以达到几十个标签每秒的读写速率。
接下来是接口类型，即RFID读写器与其他设备之间进行数据交互的接口。
常见的接口类型包括串口（RS232、RS485）、USB、以太网等。
不同的接口类型适用于不同的设备和应用场景，可以满足不同的数据传输需求。
RFID读写器还具有其他一些常见的技术参数，如功耗、工作温度、防护等级等。
功耗是指读写器在工作时的能耗，通常以瓦特（W）为单位。
工作温度是指读写器能够正常工作的温度范围，不同的读写器有不同的工作温度范围。
防护等级是指读写器的防尘防水能力，常见的防护等级有IP65、IP67等。
RFID读写器是一种重要的物联网设备，具有多种技术参数。
了解这些技术参数可以帮助我们选择合适的读写器，并在实际应用中发挥其最大的作用。
RFID标签知识
RFID标签知识不同频率RFID标签的对比目前所定义RFID 产品的工作频率有低频（LF ）、高频(HF) 和甚高频(UHF) 的频率范围内的，并且符合不同标准的不同的产品。
不同频段的RFID 产品和系统会有不同的特性。
所以基于本应用我们对各频段进行分析。
低频( 从125KHz 到134KHz) RFID 技术首先是在低频得到广泛的应用和推广。
该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作, 也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。
通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流, 可作供电电源供标签使用。
磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降得太快。
所以读写距离受到影响。
低频RFID 的特性有：工作在低频的感应器的一般工作频率从120KHz 到134KHz 。
该频段的波长大约为2500m .除了金属材料影响外，一般低频能够穿过任意材料的物品而不降低它的读取距离。
因此传输特性较好。
工作在低频的读写器在全球没有任何特殊的无线电许可限制。
低频产品有不同的封装形式。
好的封装形式虽然价格昂贵，但是具有10 年以上的使用寿命或者能够工作在恶劣的环境中。
虽然该频率的磁场区域下降很快，但是能够产生相对均匀的读写区域。
相对于其他频段的RFID 产品，该频段数据传输速率比较慢。
低频感应器的价格相对与其他频段来说要贵。
基于以上特点，LF RFID 的主要应用领域是：畜牧业的管理和动物标识系统汽车防盗和无钥匙开门系统的应用体育比赛计时系统的应用自动停车场收费和车辆管理系统自动加油系统的应用酒店门锁系统的应用门禁和安全管理系统主要符合的国际标准有：ISO 11785 RFIDISO 14223-1ISO 14223-2 RFIDISO 18000-2 定义低频的物理层、防冲撞和通讯协议主要是欧洲对垃圾管理应用定义的标准?高频( 工作频率为13.56MHz) 在该频率工作的感应器不再需要线圈进行绕制，可以通过腐蚀印刷的方式制作天线。
RFID射频识别技术总结
RFID射频识别技术总结
RFID（Radio Frequency Identification）射频识别技术是一种无线通信技术，用于识别和跟踪物体。
它使用射频信号来读取和写入存储在微芯片上的数据，从而实现对物体的自动识别和跟踪。
在过去的几十年里，RFID技术得到了广泛的应用，并在各行各业产生了巨大的影响。
以下是对RFID射频识别技术的总结。
一、基本原理
三、工作频率
RFID系统的工作频率分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）和超高频（SHF）。
低频RFID系统一般工作在125kHz至134kHz，具有较短的识别距离和较低的数据传输速率；高频RFID系统主要工作在
13.56MHz，具有适中的识别距离和数据传输速率；超高频RFID系统一般工作在860MHz至960MHz，具有较远的识别距离和较高的数据传输速率；超高频RFID系统工作在2.4GHz至2.5GHz或5.8GHz，适用于近场和近距离识别。
四、应用领域
五、优点与挑战
总结而言，RFID射频识别技术是一种能够实现物体自动识别和跟踪的无线通信技术。
它在各行各业都有广泛应用，并为许多领域带来了巨大的改变和便利。
随着技术的不断进步和成本的降低，RFID技术的应用前景将更加广阔。
RFID技术
一、RFID基础知识RFID是无线射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写，无线射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术，无线射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
与目前广泛使用的自动识别技术例如摄像、条码、磁卡、IC卡等相比，无线射频识别技术具有很多突出的优点：第一，非接触操作，长距离识别（几厘米至几十米），因此完成识别工作时无须人工干预，应用便利；第二，无机械磨损，寿命长，并可工作于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境；第三，可识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签；第四，读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；第五，数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；第六，读写器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。
目前，RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。
RFID系统由三部分组成：电子标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，且每个电子标签具有全球唯一的识别号（ID），无法修改、无法仿造，这样提供了安全性。
电子标签附着在物体上标识目标对象。
电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。
天线（Antenna）在标签和阅读器间传递射频信号，即标签的数据信息。
阅读器（Reader）读取（或写入）电子标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。
阅读器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。
通常阅读器与计算机相连，所读取的标签信息被传送到计算机上，进行下一步处理。
RFID特征(一) 数据的读写（Read Write）机能：只要通过RFID Reader即可不需接触，直接读取信息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处理的状态写入标签，供下一阶段物流处理用。
RFID基础知识介绍
详细描述：RFID 技术在无人超市和自动结账 系统中大放异彩，实现快速、准确的自助结账 。
具体应用
1. 商品标签：为商品贴上RFID标签，便于识别 和跟踪。
2. 自助结账：顾客自助结账，快速准确。
3. 库存管理：实时监控库存数量，避免缺货或 积压现象。
成本降低
随着技术的不断进步和规模效应的实现，RFID标签和读 写器的成本有望进一步降低，推动更多行业和领域应用 RFID技术。
03
RFID 技术优势与局限
RFID 技术优势
安全性高
RFID 标签的内容一般难以被篡改或伪造 ，因此可以保证数据的安全性。
非接触式识别
RFID 标签不需要在读取设备附近才能被 识别，可以在标签所在范围内进行非接触 式的自动识别。
05
RFID 技术安全问题与解 决方案
RFID 技术安全问题
1 2
数据隐私
RFID 标签可以被动地接收和发送数据，如果标 签数据被非法获取，可能导致严重的数据隐私 泄露问题。
恶意追踪
由于 RFID 标签可以主动发送数据，因此可能 被恶意用户用于追踪目标对象。
3
伪造或篡改数据
非法用户可能通过篡改或伪造 RFID 标签的数 据，来实施欺诈或其他非法行为。
身份识别与门禁系统
总结词：安全可靠、高效便捷、数据同步
具体应用
2. 门禁系统：通过RFID技术实现门禁控制，提高安全 性。
详细描述：RFID 技术在身份识别和门禁系统中发挥重 要作用，实现快速、准确、安全的身份验证。
1. 员工卡：使用RFID员工卡进行身份验证，方便快捷 。
3. 考勤系统：使用RFID标签记录员工考勤情况，便于 统计和管理。