射频卡,学名叫“非接触式卡”。虽然有的人把射频卡叫IC卡,但因为接触式IC卡也叫IC卡,同时射频IC卡一般指指高频卡,而ID卡习惯叫低频卡,所以还是把非接触式的芯片卡叫为射频卡或非接触式卡来得直接一些。
射频卡按载波频率分为低频射频卡、高频射频卡、超高频射频卡和微波射频卡。低频射频卡的频率为125~134KHz〔单位:千赫〕 ,也称低频率(LF),如EM4100型号的ID卡、T5557卡;
高频射频卡的频率为13.56MHz〔单位:兆赫〕,也称高频率(HF),如MF1卡、I-CODE-Ⅱ卡; 超高频射频卡的频率为433~869~915MHz〔单位:兆赫〕,也称超高频的频率(超高频),如UCODE卡;
微波卡的频率为2.45~5.8GHz 〔单位:吉赫或千兆赫兹〕,,也称微波(uW),如EM4122中的一种微波卡。
现在市面上最常见的射频卡主要是MF1卡与ID卡,很多人把这两类卡俗称为高频卡与低频卡。我们主要针对这两类卡做一些讲解。
一、MF1卡
MF1卡主要是两种,一种是S50,10万次的擦写次数,数据可保存10年,16个扇区,1K byte(字节)的存储容量,即8Kbit(位)的存储容量;另一种是S70, 10万次的擦写次数,数据可保存10年,40个扇区,4K byte(字节)的存储容量,即32Kbit(位)的存储容量。但主要以S50卡居多,主要用做一卡通方面(因为扇区多,每个扇区均可至少开发出一种功能),比如一张卡同时可用考勤、消费、门禁、停车等功能。
S70卡和S50卡在协议和命令上是完全兼容的,唯一不同的就是两种卡的容量,S70卡一共有40个扇区,前面32个扇区(0~31)和S50卡一模一样。后面8个扇区(32~39), 每个扇区都是16个块,同样每个块16个字节,并且同样是最后一块是该扇区的密码控制块。
MF1卡:因为以荷兰飞利浦公司生产的MIFARE ONE PHILIPS IC S50已经成为一种类似行业性的标准,所以市面上常把MF1 PHILIPS IC S50卡片称为MF1原装卡片,而把兼容MF1 S50这款芯片的卡片叫做MF1 兼容卡,如利用上海复旦公司的FM11RF08芯片生产的卡片,还有利用上海华虹公司、上海贝岭公司、杭州士兰微、德国西门子(现改名为英飞凌)、美国ISSI公司等的兼容S50芯片生产的卡片。以上兼容芯片有的是“完全”兼容S50的,有的是部分兼容的(比如说机具匹配电容等要做部分修改)。
二、ID卡
对于市面上的ID卡,许多人称为EM卡。由于瑞士EM公司的卡用芯片以低频为主,并且其低频ID芯片性能非常有优势,也已经成为一种类似行业性的标准,这样大家造成了那种“EM卡就是ID卡、ID卡就是EM卡”的错误观念。
实际上,大陆流行的ID卡用芯片主要是台湾生产的兼容EM4100的ID芯片,比如4001、8803、8805等,占90%以上的市场。一个主要原因是,它们便宜,而EM4100芯片相对贵多了,而一般使用场合的性能悬殊并不大。
还有一种常见错误观点:ID卡只是一种内含物理序列号的只读卡。实际上,ID卡也有可读可写的有一定存储空间的卡,如EM4150。只是可读写的ID卡用量不大,所以大家就习惯了这种叫法。ID卡因相对价格便宜,一般做为单一功能使用居多,如作为停车或门禁或考勤或消费等。
三、Type类型的卡
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,都有相应的标准内容。I-CODE-Ⅱ卡就是采用ISO15693协议的,不过现在市面上使用最广泛的还是采用ISO14443协议的卡片。
采用ISO14443协议的射频卡,常分为Type A卡、Type B卡、Type C卡、Type D卡、Type E卡、Type F卡、Type G卡。
Type A卡:代表Type A非接触智能卡芯片主要有:Mifare Light、MIFARE1、Mifare2 (即:Mifare Pro)等。在亚洲等地区,Type A技术和产品占据了很大的市场份额。Type A技术设计简单扼要,应用项目的开发周期可以很短,同时又能起到足够的保密作用,可以适用于非常多的应用场合。
Type B卡:二代居民身份证就是Type B卡。法国英赛德公司(INSIDE公司)的micropass D8-CEPAS、美国意法半导体公司(ST公司)的SR176、美国爱特梅尔公司(ATMEL公司)的AT88RF020 也是Type B卡。Type B是一个开放式的非接触式智能卡标准,所有的读写操作可以由具体的应用系统开发者定义,每个厂家在具体设计、生产其本身的智能卡产品时,将会把其本身的一些保密特性融入其产品中,例如加密的算法、认证的方式等等。
Type C卡:Type C由日本索尼公司研制。其Feilica八达通卡及深圳通卡成功地应用于香港的地铁运营系统与深圳公交地铁运营系统。该非接触智能卡有一个非常重要的特性,即数据写操作挫败时的数据优恢复功能。
Type F卡:以前国内流行的LEGIC卡(瑞士LEGIC公司)是Type F卡。其最大的特点是保密性非常强大。
Type D卡、Type E卡、Type G卡:因在国内运用较少,就不多做讲述。
采用ISO15693协议的射频卡有美国德州仪器公司(TI公司)的Tag-it、德国英飞凌公司(infineon公司)的My-D、瑞士EM公司的EM4135、荷兰飞利浦公司(Philips公司)的I-CODE 2等。
一家芯片公司并不一定只生产一种频率的射频卡用芯片。比如,瑞士EM公司除了EM4100/EM4102等低频卡用芯片以外,也生产EM4034/EM4035/EM4135等高频卡用芯片。美国TI公司(德州仪器)也是一样,有低频芯片R4FF(也称只读型芯片0034)与W4FF(也称读写型0036),也有高频芯片R1-112B(ISO15693协议)。同样,一家芯片公司并不一定只生产射频卡芯片,也生产接触式卡芯片。比如,复旦公司既生产FM4442、FM4428等接触式芯片,也生产FM11RF08射频卡用芯片。美国ISSI公司既生产IS23SC4442、IS24C01等接触式芯片,也生产IS23SC4439等射频卡用芯片。当然,很多芯片公司除了开发生产卡用芯片,还开发其它芯片如手机用芯片等。
四、芯片选型
有许多卡业同行对射频芯片怎么这么多的种类感到茫然,为什么不能一两种射频芯片就解决呢?
这涉及到许多方面的因素,现简单罗列几条理由:
1、性价比。如果只要求达到一定的性能,价格相对便宜,这种芯片市场推广就强,如ID卡。或者,芯片厂家放开某些标准,有许多兼容芯片涌现,这种芯片推广力度也强,如MF1卡。针对这类芯片,相应的机具开发商与软件开发商做出的“二次”开发就多,又相应地扩大了这类芯片的市场。而有些性能较好的芯片,但价格较高,或者开放不够,相应的二次开发也不够,市场容量就相对小多了,国家强制推行的另当别论。
2、每种芯片都有自己独特的技术优势(暂不论兼容芯片),但芯片公司许多技术机密是不完全开放的,这样许多芯片除了开发相应的卡用芯片外,还开发相应的读写机具用芯片以与卡用芯片配套。这就造成了每款卡用芯片必须配合相应的读写机具,或者每款读写机具芯片必须配合相应的卡用芯片才能发挥作用。
3、每种频率的卡用芯片必须与相应频率的读写机具配合。低频卡用芯片配合相应的低频读写芯片,微波卡用芯片配合相应的微波读写机具,读写芯片、读写线圈、电容及电子元件也得相应的变动。
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