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无线射频识别(RFID)芯片技术

来源:现代电子技术 /李彩红?? 2007年07月30日 ?? 收藏0

  3 Mifare 1S50卡的RFID芯片通信技术

  卡与读写器之间的通信速率为106 kb/s。从卡向读写器传送信号时,使用的副载波频率为847 kHz(fc/16),采用Manchester编码方式,开关键控(On-off Keying,OOK)调制信号;读写器向卡传输信号时,使用的射频载波频率是13.56 MHz,采用同步时序、改进的:Miller 编码方式,调制深度为100%的ASK(Amplirude Shift Keying,幅移键控)信号。

  Miller 编码用在半个比特周期的任意边缘表示二进制1,而经过下一个周期中不变的电平表示二进制O,如果连续一串O,则在O比特周期开始时产生电平交变。改进Miller编码是对Miller编码的改型,每个边沿都用凹槽来代替。Manchester编码的方法是用在半个比特周期的负边沿表示二进制1,半个比特周期中的正边沿表示二进制0。图2为10100110采用Manchester,MillermModifiedMiller编码方式的结果。

编码方式的结果

  4 Mifare

1S50卡的RFID芯片支持一卡多用的存储技术

  芯片中的E2PROM Memory容量为8 kh,一共分为16个扇区,每个扇区为4块(块0~块3),即整个E2PROMMemory共64块,块号编址为0~63,每块16个字节(0~15 B),一块为一个存取单位。各扇区的块0(注:第0扇区的块0例外,他用于存放厂商代码,已经固化不可改写。其中:第0~4字节为卡的序列号;第5字节为序列号的校验码;第6字节为卡的容量"SIZE"字节;第7,8字节为卡的类型字节,即Tag type字节;其他字节由厂商另加定义)、块1、块2为数据块,用于存储用户数据;各扇区的块3为各个扇区控制块,用于存放密码A(0~5字节)、存取控制(6~9字节)、密码B(10~15字节)。

  在存取控制中,每一块(块0,1,2,3)都由3个控制位决定对该数据块或控制块的操作权限,控制位表示形式为"CXxy"。其中:CX表示控制位号(X可以是1、2或3,例如:C1则表示第一控制位);z表示扇区;y表示块号。例如:"C2x1"表示某一扇区块1的第2控制位)。3个控制位在存取控制字节(即各扇区块3中的第6~9字节)中的位置,见表1(注:表中"_b"表示取反。例如:第6字节的bit7中存放"1"时,C2x3=0;而B则表示备用位。

  控制位对各扇区数据块(块0、1或2)的控制,见表2(注:表中KeyA︱B表示密码A或密码B,Never表示没有条件实现。

  控制位对各扇区数据块3 的控制,见表3 。

控制位对各扇区数据块3 的控制

  块3中,存取控制4B的初始化值(产商初始值)分别为"FF 07 80 69""。根据表1可推断出各块的3位控制位的初始值如下:C1x0 C2x0 C3x0=000,C1x1 C2x1 C3x1=000,C1x2 C2x2 C3x2=000,C1x3 C2x3 C3x3=001;根据表2可推断出(表2中的第一种情况),在初始的状态下验证密码A或密码B后,可以对数据块0~2进行读、写加值、减值、初始化等操作;根据表3可推断出(表3中的第五种情况),验证密码A或B后,可以写密码A、可以读写控制位、可读写密码B、但不能读密码A。

  芯片中的数据块有两种应用方法,一种是用作一般的数据保存用,直接读写。另一种用法是用作数值块,可以进行初始化、加值、减值、读值的运算。应用系统配用相应的函数完成相应的功能。

  综上所述,Mifare 1S50卡的芯片中E2PROM Memory分为16个扇区,他们互不干扰,每个扇区均可分别设置各自的不同的密码及按需要设置存取控制(不用产商的初始值)。因此,每个扇区可以独立应用于一个应用场合,实现"一卡通",例如:交通一卡通、校园一卡通、企业一卡通、家庭缴费一卡通等。

  5 结 语

  RFID卡是射频识别技术与IC技术相结合的产物,与接触式IC卡相比较,他使用时无需与读写器接触,操作方便、快捷,使用可靠性高且使用寿命长,此外,加密性能好有防冲突机制,可以一卡多用。目前,RFID卡在我国电子身份证、城市公共交通支付、证照与商品防伪、特种设备强检、安全管理、动植物电子标识、现代物流管理等领域展示了其美好的应用前景,所以,应加大研发RFID芯片的力度。


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RFID? IC? 电子身份证? 电子标识?

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