非接触式IC卡4种关键技术
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。
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MIFARES50IC卡性能简介
Mifare初始值及其相关说明广州东远智能卡技术封装的MIFARE S50非接触式IC卡符合TYPE=A标准，容量为8K位，数据保留期为10年，可改写10万次，读无穷次。
MIFARE S50卡不带电源，自带天线，内含加密操纵逻辑电路和通信逻辑电路，卡与读写器之间的通信采纳国际通用的DES和RES保密交叉算法，具有极高的保密性能。
一、要紧指标容量为8K位EEPROM分为16个扇区，每一个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位每一个扇区有独立的一组密码及访问操纵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，内含加密操纵逻辑和通信逻辑电路数据保留期为10年，可改写10万次，读无穷次工作温度：-20℃~50℃(温度为90%)工作频率：通信速度：106KBPS读写距离：10mm之内（与读写器有关）二、存储结构1、M1卡分为16个扇区，每一个扇区由4块（块0、块一、块二、块3）组成，（咱们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如以下图所示：块0 数据块0扇区0 块1 数据块 1块2 数据块 2块3 密码A 存取控制密码B 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 密码A 存取控制密码B 控制块7∶∶∶0 数据块60扇区15 1 数据块612 数据块623控制块 632、第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于寄存厂商朝码，已经固化，不可更改。
3、每一个扇区的块0、块一、块2为数据块，可用于存贮数据。
数据块可作两种应用：★ 用作一样的数据保留，能够进行读、写操作。
★ 用作数据值，能够进行初始化值、加值、减值、读值操作。
4、每一个扇区的块3为操纵块，包括了密码A 、存取操纵、密码B 。
具体结构如下：密码A （6字节） 存取操纵（4字节） 密码B （6字节）5、每一个扇区的密码和存取操纵都是独立的，能够依如实际需要设定各自的密码及存取操纵。
非接触式IC卡技术(ppt 97页)
106kbit/s （9.4μ s/bit） 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
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： SmartCard
•容易磨损 •操作速度慢 •使用不方便
什么是非接触式IC卡？ Contactless ICC
非接触式IC卡是在卡中敷设天线，利用天线的接 收发射，与读写器的天线交换信号，实现一种无 线通讯，非接触式IC卡又被称为射频卡（RFC— —Radio Frequency Card），简称RF卡，非接触 式 IC 卡 系 统 被 称 为 射 频 识 别 系 统 （ RFID—— Radio Frequency Identification）。
非接触式IC卡工作原理
要解决的三大问题：
（1）非接触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。 SmartCard
非接触式IC卡与读写器接口电路
读
卡
写
内
器
嵌
天
天
线
线
读写器 PCD
卡 PICC
载波:fc=13.56MHz 数据传输速率：13.56MHz/128=106kbit/s
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卡技术原理与应用
器）控制单元 以及与应答器通信的耦合元件。 、 此外 ， 许多读卡机
还设有附加 的接 口（ Ｓ ２ ２ Ｒ － ８ Ｒ 一 ３ ， Ｓ ４ ５等） 以便将所获得的数据 ，
非 接触式 Ｉ ｃ卡的硬件结构是 由一个天线和 一个 专用集成 电路 （ ＳＣ 组成。其 中天线是 只有几组绕线的线圈 ， Ａ Ｉ） 很适合于
中图分类号 Ｔ ８ Ｎ６
文献标识码 Ａ
文章 编号 １ ２ ７ ５ ７ ２ —６ ６ １ ０
Ｔｈ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｐ ｉｃｐ ｅ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｏ ｎ ａ ｔ ｓ Ｃ Ｃａ ｄ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒ ｉ ｌ ｎ ｐｉ ｔ ｆ ｎ ｃ ｏ Ｃｏ ｔ ｃ ｌ ｓ Ｉ ｒ ｅ
Ｉ Ｃ卡芯片寿命低 等 ，在 Ｉ 的应有领域里又 向前迈进 了一大 ｃ卡
步。
一
、
非接 触 ｌ 卡概 念及 工作 原 理 Ｃ
非接触 Ｉ ｃ卡系统一般 由两部分组成 ： 应答器 ） Ｃ
（ 读器 ） 阅 。一 台典 型 的读 卡 机 包 含有 高 频 模块 （ 送 器 和 接 收 发
态。 通常 ， 卡没有 自己的供 电电源（ 电池 ） 只有在读卡机的响应 。
射频接 口部分 以其本身的共振 电路接收信号并从 中产生电 接 ｃ卡的 范围之 内， 卡才是有源的。卡工作所需的能量 ， 如同时钟脉 冲和 源和工作时钟 ， 口还解调从读写设备传输到非接触式 Ｉ ｃ卡传输 到读写设备的数据 。 控制单元用于 数据一样 ， 是通过耦合单元 （ 非接触的 ） 传输给卡。 当读卡机对卡 数据及从非接触式 Ｉ 进行读写操作时 ， 卡机天线发出的信号 由两部分叠加组成 ： 读 一 密码 校 验 、编程 模 式检 查 、数 据加 密 与解 密等 ，并 控 制对 Ｅ２Ｏ 为 非接 部分信号是电源信号 ，该信 号由卡的天线接收后 ，与其本身 的 Ｅ Ｐ Ｒ Ｍ的读 写操作 。 了防止卡片之间出现数据干扰 ， Ｌ Ｃ振荡电路产生谐振 ，产生一个瞬间能量来供给芯片工作 ； 另 触式 Ｉ ｃ卡具有 防冲突闭合机制 。当有 多张卡片进入读写器 的
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。
type b非接触式ic卡防冲突原理的研究与实现
type b非接触式ic卡防冲突原理的研究与实现【知识】type b非接触式IC卡防冲突原理的研究与实现导读：随着科技的不断发展，非接触式IC卡在各个领域被广泛应用，其中type b非接触式IC卡作为一种主流技术，具有较高的安全性和可靠性。
本文将深入研究type b非接触式IC卡的防冲突原理，并对其实现方法进行探讨。
通过了解这一技术原理，我们能够更好地理解并应用于实际生活中。
1. 引言type b非接触式IC卡是一种基于ISO/IEC 14443标准的非接触式智能卡技术。
它广泛应用于身份认证、门禁控制、交通支付等领域。
其中，防冲突是一项重要技术，它保证了多张卡片同时靠近读写器时能够正确识别每张卡片，避免干扰和冲突。
2. 防冲突原理type b非接触式IC卡的防冲突原理基于卡片的唯一识别码UID （Unique Identifier）。
每张卡片在生产过程中都会被赋予一个唯一的UID，用于卡片的区分和识别。
当多张卡片靠近读写器时，读写器会向周围发送能量，激活附近的卡片。
卡片在接收到能量并被激活后，会通过在不同时间窗口内响应读写器的请求来回传自身的UID信息。
因为每张卡片的UID都是唯一的，读写器能够根据UID来识别每张卡片并避免冲突。
3. 防冲突实现方法为了实现type b非接触式IC卡的防冲突功能，通常采用两种方法：时间分割多址协议（TMDA）和卡片的时隙分配。
3.1 时间分割多址协议（TMDA）TMDA是一种在时间域上进行协议约定的方法。
读写器会激活附近的卡片，并按照一定的时间顺序向每张卡片发送请求。
每张卡片在接收到请求后，使用自身的UID作为标识，选择一个特定的时间窗口回应读写器。
通过时间的分割，每张卡片在不同的时间窗口内响应读写器的请求，从而避免了冲突。
3.2 卡片的时隙分配卡片的时隙分配是一种在频域上进行协议约定的方法。
读写器会在特定的频率上向周围发送能量，并将每个时间周期分为若干个时隙。
非接触式IC卡-13.56M
读
卡
写
内
器
嵌
天
天
线
线
解调器
电 压 调 节
读写器 PCD
卡 PICC
图2.1 非接触式IC卡与读写器接口的电路概况
CLOCK 数据输入 VDD
GND 数据输出
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。 (3) 同时卡内的电路对接收到的信息进行分析。 (4) IC卡对读写器的命令进行处理后，发射应答信息给读
表1.1 非接触式IC卡分类
表中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 Device ，是读写器中发射电磁波的部分。
IS015693 ：短距离智慧卡标准，读取距离可高达一米 ， 使用的频率为13.56MHz。
IS014443定义了TYPE A, TYPE B两种类型协议，通信速率 为106kbit/s，它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编 码方式。
２.非接触式IC卡的工作原理
非接触式IC卡和读写器均设有发射和接收射频用的线 圈(天线)。由于卡内无电源，因此IC卡工作所需的电压和功 率也是通过线圈发送的(如图2.1所示)。
耦合元件
外壳 芯片
图1.1 非接触式IC卡的基本结构
覆盖薄膜
填充物
冲压成形的薄膜 连接技术
非 接 触 式 IC卡 芯 片
图1.2 非接触式IC卡的薄膜结构
天线 承载薄膜 覆盖薄膜
LEGIC技术与MIFARE技术
LEGIC技术与MIFARE技术这两种技术都是目前国际上具有代表性的两大感应卡技术。
LEGIC是由瑞士KABA公司提供的感应式IC卡读写技术，MIFARE是由PHILIP公司提供的感应式IC卡读写技术。
这两种技术都采用13.56MHZ的近距离非接触式IC卡通讯频率标准，其读写速度和读写距离是相同的；在通讯安全上均采用符合IS09798国际标准的三次互感校验技术，以对卡和读写设备的合法性进行相互校验；在数据通讯上均采用DSA算法对通讯数据进行加密，以确保卡上的数据不被非法的修改。
但在安全性保障上，LEGIC技术是由开发公司向用户承诺负责的，而MIFARE技术是由用户自行承担的。
* MIFARE采用密码读写控制方式，即读写设备的监控程序要掌握相应的系统密码才能对IC卡内的数据进行不同操作（如读、写、加值、扣值等），其优缺点是显然的，优点是可对不同数据和不同的操作设置不同的密码，但安全性极易被破坏，因为密码含在软件里，容易造成系统密码泄露或遭到破解。
LEGIC不同于MIFARE，它采用授权读写控制方式，即读写设备必须先获得“设备授权卡”的授权后才能读写本系统的IC卡，而卡的初始化又必须经过上级授权卡的授权，并且只可以在专用的授权设备上进行。
因此该授权方式不存在密码的被破解，只要保证系统各级授权卡、管理卡和专用授权设备不被非法盗用，即可保证系统的绝对安全性。
* MIFARE读写模块与监控计算机之间采用符合单片机外部总线标准的并行标准，读写过程可由监控程序逐步控制。
LEGIC模块与监控计算机之间采用串行通讯方式，读写进程由模块自动完成。
两种接口方式相比、LEGIC更便于集成，而MIFARE则可提供更为灵活的控制方式。
在抗干扰性能方面，并行总线接口方式的抗干扰性较差，而且受干扰后不易校验，相对来说串行接口方式抗干扰性较好，而且受干扰后的数据可校验出来。
在此，还特别值得指出的是，由于MIFARE采用外部总线接口，读写数据和系统密码都是通过总线传递的，这也埋下了系统安全性的隐患。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
非接触式IC卡4种关键技术
非接触式IC卡的工作特点，反映在设计与制造过程中存在的一些技术难点，主要集中表现在芯片的制造和卡片的封装方面。
1．射频技术
非接触式IC卡是当今世界先进的射频技术和IC卡技术相结合的产物，对射频卡的设计主要需解决：
*无源设计，需由读写器向射频卡发一组固定频率的电磁波，通过卡内电路产生芯片工作所需直流电压；
*卡内需有经特殊设计的天线，并埋装在卡内；
*必须保证有良好的抗干扰性能，而且还要设有“防冲突”电路。
2．低功耗技术
无论是按有源方式还是按无源方式设计的非接触式IC卡，一个最基本的要求都需要降低功耗，以提高卡片的寿命和扩大应用场合，可以说降低功耗，同保证一定的距离是同等的重要。
因此卡内芯片一般都采用非常苛刻的低功耗工艺和有关技术，如电路设计中采用“休眠模式”技术进行设计制造。
3．封装技术
由于非接触式IC卡中需要埋装天线、芯片和其他特殊部件，为确保卡片的大小、厚度、柔韧性和高温高压工艺中芯片电路的安全性，需要特殊的封装技术和专门设备。
4．安全技术
除了卡的通讯安全技术外，还要以卡用芯片的物理安全技术和卡片制造的安全技术这二个方面再和前者构成其强大的安全体系。