射頻卡的工作原理是什么?射頻卡有哪些分類?
射頻卡其實(shí)就是我們所說的非接觸式IC卡,即便射頻卡的應(yīng)用范圍比較廣泛。但是,還是有些朋友對(duì)射頻卡不太了解。為增進(jìn)大家對(duì)射頻卡的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)射頻卡工作原理、射頻卡的分類以及標(biāo)準(zhǔn)予以介紹。如果你對(duì)射頻卡具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、射頻卡工作原理
非接觸式IC卡又稱射頻卡,由IC芯片、感應(yīng)天線組成,封裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi),芯片及天線無(wú)任何外露部分。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(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來,結(jié)束了無(wú)源(卡中無(wú)電源)和免接觸這一難題,是電子器件領(lǐng)域的一大突破??ㄆ谝欢ň嚯x范圍(通常為5—10cm)靠近讀寫器表面,通過無(wú)線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。
射頻讀寫器向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波,卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路,其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同,這樣在電磁波激勵(lì)下,LC諧振電路產(chǎn)生共振,從而使電容內(nèi)有了電荷;在這個(gè)電荷的另一端,接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?,將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ),當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí),此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。
非接觸性IC卡與讀卡器之間通過無(wú)線電波來完成讀寫操作。二者之間的通訊頻率為13.56MHZ。非接觸性IC卡本身是無(wú)源卡,當(dāng)讀寫器對(duì)卡進(jìn)行讀寫操作時(shí),讀寫器發(fā)出的信號(hào)由兩部分疊加組成:一部分是電源信號(hào),該信號(hào)由卡接收后,與本身的L/C產(chǎn)生一個(gè)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(hào),指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲(chǔ)存等,并返回信號(hào)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。
二、射頻卡分類
非接觸式IC卡又可分為:
1). 射頻加密式(RF ID)通常稱為ID卡 。射頻卡的信息存取是通過無(wú)線電波來完成的。主機(jī)和射頻之間沒有機(jī)械接觸點(diǎn)。比如HID,INDARA,TI,EM等。
大多數(shù)學(xué)校使用的飯卡(厚度比較大的),門禁卡,屬于ID卡。
2). 射頻儲(chǔ)存卡(RF IC)通常稱為非接觸IC卡 。射頻儲(chǔ)存卡也是通過無(wú)線電來存取信息。它是在存儲(chǔ)卡基礎(chǔ)上增加了射頻收發(fā)電路。比如MIFARE ONE。
一些城市早期使用的公交卡,部分學(xué)校使用的飯卡,熱水卡,屬于射頻存儲(chǔ)卡。
3). 射頻CPU卡(RF CPU)通常稱為有源卡,是在CPU卡的基礎(chǔ)上增加了射頻收發(fā)電路。CPU卡擁有自己的操作系統(tǒng)COS,才稱得上是真正的智能卡。
大城市的公交卡,金融IC卡,極少數(shù)學(xué)校的飯卡,屬于射頻CPU卡。
三、射頻卡標(biāo)準(zhǔn)
1.TYPEA
最廣泛使用的Mifare技術(shù)即符合TYPEA標(biāo)準(zhǔn)。它與TYPEB的區(qū)別主要在于卡與讀寫器的通訊調(diào)制方式,簡(jiǎn)單說,當(dāng)表示信息“1”時(shí),信號(hào)會(huì)有0.2-0.3微秒的間隙,當(dāng)表示信息“0”時(shí),信號(hào)可能有間隙也可能沒有,與前后的信息有關(guān)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是信息區(qū)別明顯,受干擾的機(jī)會(huì)少,反應(yīng)速度快,不容易誤操作;缺點(diǎn)是在需要持續(xù)不斷的提高能量到非接觸卡時(shí),能量有可能會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。
2.TYPEB
這種標(biāo)準(zhǔn)剛剛研制出來,它的卡與讀寫器通訊采用的是一種10%ASK的調(diào)制方式。即信息“1”和信息“0”的區(qū)別在于信息“1”的信號(hào)幅度大,即信號(hào)強(qiáng),信息“0”的信號(hào)幅度小,即信號(hào)弱。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是持續(xù)不斷的信號(hào)傳遞,不會(huì)出現(xiàn)能量波動(dòng)的情況;缺點(diǎn)是信息區(qū)別不明顯,相對(duì)來說易受外界干擾,會(huì)有誤信號(hào)出現(xiàn),當(dāng)然也可以采用檢驗(yàn)的方式來彌補(bǔ)。
由以上對(duì)比可以看出,兩種技術(shù)很難說誰(shuí)優(yōu)誰(shuí)劣,這也是國(guó)際ISO組織確定兩種標(biāo)準(zhǔn)的原因之一。然而對(duì)公交系統(tǒng)來說,需仔細(xì)分析一下,最好是采用一種標(biāo)準(zhǔn)。在公共汽車上,干擾很大,打卡時(shí)間又必須非???,所以誤信號(hào)出現(xiàn)的機(jī)率越小越好,從這個(gè)方面來說,采用TYPEA相對(duì)來說適合一些。另外,由于受國(guó)情限制,公交在短期內(nèi)采用非接觸CPU卡的機(jī)會(huì)不大,一般會(huì)采用非接觸邏輯加密卡。在使用非接觸邏輯加密卡的過程中,由于卡里沒有CPU在工作,對(duì)能量的持續(xù)性要求并不是很強(qiáng),所以TYPEA可以很好的工作,這也是TYPEB力推非接觸CPU卡的原因,它們基本不生產(chǎn)非接觸邏輯加密卡。
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