第十七章RFID无线识别装置

RFID的類型（二）
用電源系統區分，可分成兩種：
•被動式標籤（Passive Tag）：也稱為無源標籤，無需使用電池。 •主動式標籤（Active Tag）：也稱為有源標籤，內含電池，無線電傳送距離較長 （33公尺以上）。
用記憶體類型區分，可分成三種：
•唯讀：晶片製造廠在出廠時已寫入資料。 •僅能寫入一次，可多次讀取（Write-once, read many，簡稱WORM）：配合 「可寫入」資料的讀卡機，用戶能自行寫入資料一次。 •可重複讀取和寫入：可重複寫入資料，方便標籤回收再利用。停車場和捷運使用 的晶片卡及悠遊卡，都屬於這一類。為了防止資料被任意竄改，這種晶片通常具 有授權與加密處理功能。
一套RFID系統由讀卡機（Reader）、電子標籤（ Tag）和主控端（Host）三大部分組成。
參閱 17-3
RFID的類型（一）
底下是RFID系統的運作方式簡圖，電子標籤通常無內建電源（也稱 為「無源」或「被動式」），標籤所需的電力來自讀寫器的電磁場。
底下是三種RFID標籤的封裝形式：
參閱 17-4
第十七章 RFID無線識別裝置
• 認識RFID • RFID的類型 • 13.56MHz Mifare
RFID-RC522模組介紹 • 操控Mifare模組的
MFRC522程式庫 • Mifare Classic 1KB的
記憶體結構 • 認識C語言的結構（
struct）
認識RFID
RFID是記載唯一編號或其他資料的晶片，並且 使用無線電傳輸資料的技術統稱，全名是無線 射頻辨識（Radio Frequency IDentification） 。
市面上比較容易買到的RFID模組頻率是125KHz和13.56MHz。
參閱 17-5
125KHz RFID模組介紹
選購RFID模組時，需要留意底下幾項規格： •輸入電壓：5V或3.3V。 •無線通訊頻率和協定：通常是125KHz或13.56MHz，彼此並不相容 。 •資料介面
參閱 17-7
13.56MHz Mifare RFIDRC522模組介紹
參閱 17-9
讀取Mifare RFID卡的 UID碼
Mifare屬於接近式，這種類型的卡 片簡稱為PICC（Proximity IC Card ，接近式IC卡），讀寫器則簡稱 PCD（Proximity Coupling Device，接近型耦合器），每張 Mifare卡片都有個唯一識別碼 （unique identifier，簡稱UID）。
Mifare（讀音：my-fare）是NXP（恩智普）半導體公司推出的 非接觸型IC卡，載波頻率13.56MHz。
Mifare卡內建EEPROM、具備「防衝突處理」機制。 停車場感應幣以及RFID模組套件包含的RFID實驗卡，都是 “Mifare Classic”類型，其內部的EEPROM記憶體容量為1KB。
SAK代表select acknowledge（選擇應答） ，是由卡片發給讀寫器，對 於選擇卡片命令的回應。 Mifare Classic的SAK值為 0x18。
參閱 17-12
參閱 17-13
讀取Mifare卡片的UID碼：
程式片段
// 確認是否有新卡片 19. if (mfrc522.PICC_IsNewCardPresent() && mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) { 20. byte *id = mfrc522.uid.uidByte; // 取得卡片的UID 21. byte idSize = mfrc522.uid.size; // 取得UID的長度 22. 23. Serial.print("PICC type: "); // 顯示卡片類型 24. // 根據卡片回應的SAK值（mfrc522.uid.sak）判斷卡片類型 25. MFRC522::PICC_Type piccType = mfrc522.PICC_GetType(mfrc522.uid.sak); 26. Serial.println(mfrc522.PICC_GetTypeName(piccType)); 27. 28. Serial.print("UID Size: "); // 顯示卡片的UID長度值 29. Serial.println(idSize);
程式第20行宣告一個指向儲存UID值的指標變 數（假設UID碼的長度為4）：
第25行的“MFRC522::PICC_Type”代表引用在MFRC522類別（程式庫）裡 面定義的PICC_Type這個資料類型，其中的雙冒號（::）是C++語言的範圍解 析運算子（scope-resolution operator），用來表示“PICC_Type”定義在 MFRC522程式庫裡面。如果不用雙冒號指出“PICC_Type”資料類型的來源 ，程式編譯器會產生未定義之類的錯誤。
UID（唯一識別碼）的長度和內容，可從底下兩個屬性值取得： •MFRC522物件.uid.size：包含UID的長度 •MFRC522物件.uid.uidByte：包含UID碼的陣列
參閱 17-11
讀取Mifare卡片的UID碼
讀取Mifare卡片的流程如下 ，讀寫器在操作卡片時，都 會經過三次雙向認證，互相 驗證使用的合法性，而且通 訊過程中的所有數據都經過 加密，以確保安全。
參閱 17-10wk.baidu.com
操控Mifare模組的 MFRC522程式庫
本單元程式採用Miki Balboa開 發的這個MFRC522程式庫來操 控Mifare模組。
本單元使用到的MFRC522程式物件的方法和屬性： •MFRC522物件.PCD_Init()：初始化MFRC522讀卡機模組 •MFRC522物件.PICC_IsNewCardPresent()：是否感應到新的卡片 •MFRC522物件.PICC_ReadCardSerial()：讀取卡片的資料 •MFRC522物件.PICC_GetType()：取得卡片類型 •MFRC522物件.PICC_GetTypeName()：取得卡片類型名稱