公交ic卡射频识别技术原理

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1、1在读写器的响应范围之外，非接触式IC卡处于无源状态。通常，非接触式IC卡没有自己的供电电源(电池)，只是在读写器响应范围之内，卡才是有源的，卡所需要的能量以及时钟脉冲、数据，都是通过耦合单元的电磁耦合作用传输给卡的。2非接触式IC卡的制造工艺是在四层PVC薄膜(两层嵌入薄膜和两层覆盖薄膜)之间粘合一个非接触式IC卡模块及耦合元件而构成的。其中，耦合元件一般为电磁感应天线线圈，起电感耦合作用。将设计成线圈状的天线安放在承载薄膜的上面，且用适当的连接技术将其与芯片模块连接在一起。天线的制造主要采用以下四种方法：绕制工艺、布线工艺、丝网印刷工艺和蚀刻工艺。非接

2、触式IC卡的薄膜结构如图所示。3典型的非接触式IC卡读写器(也称为“阅读器”)包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与卡连接的耦合元件，如图3.4所示。由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。此外，大多数非接触式IC卡读写器都配有上传接口，以便将所获取的数据上传给另外的系统(个人计算机、机器人控制装置等)。4相对于接触式IC卡，非接触式IC卡需要解决的问题主要有以下三个方面：(1)非接触式IC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

3、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。5非接触式IC卡在卡的表面上无触点，IC卡与读写器之间通过无线方式(即发射和接收电磁波)进行通信，因此非接触式IC卡的使用依赖于射频识别(RFD)技术的发展，故又将非接触式IC卡称为射频卡(RFC)。典型的射频识别系统由应答器和寻呼器组成，非接触式IC卡的读写器就是寻呼器，而卡则是应答器。6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。在电磁波的激励下，卡内的LC串联谐振电路产生共振，当所积累的电荷达到2V时，此

4、电容可以作为电源为其他电路提供工作电压，供卡内集成电路工作所需。(3)同时卡内的电路对接收到的信息进行分析，判断发自读写器的命令，如需在EEPROM中写入或修改内容，还需将2V电压提升到15V左右，以满足写入EEPROM的电压要求。(4)IC卡对读写器的命令进行处理后，发射应答信息给读写器。(5)读写器接收IC卡的应答信息。7图中阴影部分为fc=13.56MHz载波，数据传输速率=13.56MHz/128=106kb/s(9.4μs/b)，从PICC发向PCD的信号用副载波(subcarrier)调制，副载波的频率fs=fc/16=847kHz。一个位时间

5、等于8个副载波周期。可以看到，两种方式最主要的分别在于载波调制程度的不同(如图3.6(a)所示)以及二进制数据的编码方法不同(如图3.6(b)所示)。从TYPEA和TYPEB的比较可以看出以下几点：(1)从读写器到卡的调制，TYPEA用100%ASK，因此其信号区别明显，易于检测，抗干扰能力强；但在每一位的传送(传送速率为106kb/s时，传送周期为9.4μs)中，有约3μs的信号间歇，这时的读写器到卡的能量供应中断，必须在卡内电路中加一个大容量电容以维持一定的能量供应；而TYPEB用10%ASK，卡片可以从读写器获得持续的能量；但信号区别不明显，容易造成

6、误读/写，抗干扰能力较差。(2)TYPEA的防冲突需要卡片上较高和较精确的时序，因此需要在卡和读写器中分别加一些硬件，而TYPEB的防冲突可以用软件来实现。目前TYPEA与TYPEB孰优孰劣尚在争议中。TYPEA的产品具有更高的市场占有率，如Philips公司的MIFARE系列占有了当前约80%的市场，且在较为恶劣的工作环境下更有优势。但TYPEB应该在安全性、高速率和适应性方面有更好的前景，并且更适合于CPU卡。8AntiCollision防冲突(1)指令功能：如果有多于一张的MIFARE1卡处在MCM天线的有效工作范围(距离)内，则发生了冲突。Anti

7、Collision指令使MCM能够在这一叠MIFARE1卡中选择某一张卡。AntiCollision指令开始于一个AntiCollisionLoop(防冲突循环，内部处理)。AntiCollision循环的启动是通过设置STACON寄存器中的AC位来完成的。防冲突循环结束时，AntiCollision指令将提供给用户在这些卡片中选定的那张卡片的一个有效的40位长的序列号(SN，SerialNumber)。全球每一张MIFARE1卡的SN各不相同。141．RF射频接口电路在卡的RF射频接口电路中，波形转换模块接收读写器所发送的13.56MHz的无线电调制信号

8、。一方面送调制/解调模块，经解调得到相应的数字信息送数字电路模块；