非接觸式射頻感應IC卡讀卡原理以及非接觸式ID卡

一、非接觸式射頻感應IC卡讀卡原理相關介紹

非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應天線組成，封裝在一個標準的PVC卡片內，芯片及天線無任何外露部分。這是世界上最近幾年發展起來的一項新技術，它成功的將射頻識別技術和IC卡技術結合起來，結束了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。卡片在一定距離范圍(通常為5—10mm)靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數據的讀寫操作。

1.非接觸性IC卡與讀卡器之間通過無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卡本身是無源卡，當讀寫器對卡進行讀寫操作時，讀寫器發出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產生一個瞬間能量來供給芯片工作；另一部分則是指令和數據信號，指揮芯片完成數據的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器,完成一次讀寫操作。讀寫器則一般由單片機，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，以便應用于不同的領域。

2.非接觸性智能卡內部分區

非接觸性智能卡內部分為兩部分：系統區(CDF)和用戶區(ADF)

系統區：由卡片制造商和系統開發商及發卡機構使用。

用戶區：用于存放持卡人的有關數據信息。

3.與接觸式IC卡相比較,非接觸式卡具有以下優點:

⑴可靠性高

非接觸式IC卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障。例如：由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導致接觸不良造成的故障。此外：非接觸式卡表面無裸露芯片，無須擔心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問題，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

⑵操作方便

由于非接觸通訊，讀寫器在10CM范圍內就可以對卡片操作，所以不必插撥卡，非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面，既可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。

⑶防沖突

非接觸式卡中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現數據干擾，因此，讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式IC卡。這提高了應用的并行性，,無形中提高系統工作速度。

⑷可以適合于多種應用

非接觸式卡的序列號是唯一的，制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證IC卡的合法性，同時IC卡也驗證讀寫器的合法性。

非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數據都加密。此外，卡中各個扇區都有自己的操作密碼和訪問條件。

接觸式卡的存儲器結構特點使它一卡多用，能運用于不同系統，用戶可根據不同的應用設定不同的密碼和訪問條件。

⑸加密性能好

非接觸式IC卡由IC芯片，感應天線組成，并完全密封在一個標準PVC卡片中，無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。

組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的L/C產生諧振，產生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結合數據信號，指揮芯片完成數據、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統，無論是硬件結構，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進的管理軟件，可脫機的操作方式，都使數據讀寫過程更為簡單。

二、非接觸式ID卡

ID卡介紹

ID卡即為THRC12/13只讀式非接觸IC卡，它靠讀卡器感應供電并讀出存儲在芯片EEPROM中的唯一卡號，卡號在封卡前一次寫入，封卡后不能更改。無源和免接觸是該芯片兩個最突出的特點，射頻接口電路是關鍵的核心技術，它從讀卡器接收射頻能量，為芯片產生電源和時鐘，并采用相移鍵控和加載調幅等技術實現卡與讀卡器間的無線通訊。非接觸式ID卡具有操作方便、快捷、可靠等突出優點，獲得了廣泛應用。

1、ID卡主要特點

• 載波頻率為125KHZ(THRC12)或13.56MHZ(THRC13)；
• 卡向讀卡器傳送數據的調制方式為加載調幅；
• 卡內數據編碼采用抗干擾能力強的BPSK相移鍵控方式；
• 卡向讀卡器數據傳送速率為3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13)；
• 數據存儲采用EEPROM，數據保存時間超過10年；
• 數據存儲容量共64位，包括制造商、發行商和用戶代碼；
• THRC13芯片除封裝成標準卡片形狀外，還可根據應用需要封裝成籌碼等多種形狀；

2、ID卡工作原理

系統由卡、讀卡器和后臺控制器組成。工作過程如下:

(1)讀卡器將載波信號經天線向外發送；

(2)卡進入讀卡器的工作區域后，由卡中電感線圈和電容組成的諧振回路接收讀卡器發射的載波信號，卡中芯片的射頻接口模塊由此信號產生出電源電壓、復位信號及系統時鐘，使芯片“激活”；

(3)芯片讀取控制模塊將存儲器中的數據經調相編碼后調制在載波上，經卡內天線回送給讀卡器；

(4)讀卡器對接收到的卡回送信號進行解調、解碼后送至后臺計算機；

(5)后臺計算機根據卡號的合法性，針對不同應用做出相應的處理和控制。

3、ID卡應用范圍

與接觸式IC卡相比，非接觸式ID卡無需插拔卡，避免了由于機械接觸不良導致的各種故障，因而具有操作方便、快捷、可靠、壽命長等突出優點，特別適用于人流量大的場合。THRC12/13非接觸式ID卡主要可應用于身份識別和尋址控制，如門禁、保安、考勤等領域，也可擴展應用到展覽會、公園、旅店、餐廳等公共場所的門票、優惠卡等。以及生產過程、郵政包裹、航空鐵路運輸、產品包裝、交通等部門的物流、電子標簽、防偽標志、一次性票證等眾多領域。雖然它僅是一種只讀卡，但利用后臺計算機控制管理，即使是涉及收費管理的問題也可以在一定范圍應用，如食堂就餐收費管理等。針對具體應用，可將持卡人的個人資料送入后臺計算機，建立數據庫并配置應用軟件，使用時通過讀卡器將讀到的卡號送至后臺計算機，從數據庫中調出持卡人的個人資料，而后根據具體應進行操作，因而應用范圍極其廣闊。

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