射频卡原理

射频卡原理 IC卡是指将集成电路芯片固封在塑料基片中的卡片，是一种功能多样、用途广泛的电子卡片。卡的基片是由聚氯乙烯硬质塑料制成的，内装集成电路芯片。因集成电路的英文缩写为IC，所以称为IC卡。它可与多种终端设备连接使用，具有多种功能。一般接触式IC卡的通俗叫法为IC卡。 非接触式ID卡又称射频卡，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，在卡片靠近读写器表面时即可完成卡中数据的读写操作，它成功地将射频识别技术和ID技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，与接触式IC卡相比较，非接触式ID卡具有以下优点: 1、可靠性高 非接触式ID卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡、非卡外物插入，灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。此外，非接触式ID卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲、损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片使用的可靠性。 2、操作方便、快捷 由于使用射频通讯技术，读写器在10cm范围内就可以对卡片进行读写，没有插拔卡的动作。非接触ID卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写器表面，读写时间不大于0.1秒，大大提高了每次使用的速度 。 3、安全防冲突 非接触式ID卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可更改。世界上没有任何两张卡的序列号会相同。非接触式ID卡读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证ID卡的合法性，同时ID卡也验证读写器的合法性。非接触式ID卡在操作前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有数据都被加密。卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。 非接触式IC卡由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准PVC卡片中，无外露部分。非接触式IC卡的读写过程，是由IC芯片与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。 非接触式IC卡是一种无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据的修改、存储等，并返回给读写器，完成一次读写操作。 目前生产RFID产品的很多公司都采用自己的标准，国际上还没有统一的标准。目前，可供射频卡使用的几种标准有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。应用最多的是ISO14443和ISO15693，这两个标准都由物理特性、射频功率和信号接口、初始化和反碰撞以及传输协议四部分组成。 按照不同得方式，射频卡有以下几种分类: 1. 按供电方式分为有源卡和无源卡。有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作;无源卡内无电池，它利用波束供电技术将接收到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电，其作用距离相对有源卡短，但寿命长且对工作环境要求不高。 2. 按载波频率分为低频射频卡、中频射频卡和高频射频卡。低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，中频射频卡频率主要为13.56MHz，高频射频卡主要为433MHz、915MHz、 2.45GHz、5.8GHz等。低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。中频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统;高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。 3. 按调制方式的不同可分为主动式和被动式。主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器;被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远(可达30米)。 4. 按作用距离可分为密耦合卡(作用距离小于1厘米)、近耦合卡(作用距离小于15厘米)、疏耦合卡(作用距离约1米)和远距离卡(作用距离从1米到10米，甚至更远)。 5. 按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。