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RFID射频卡 更新时间:2011-05-27 07:00

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RFID射频卡是结合RFID射频识别技术的一种非接触式IC卡,属于IC卡。它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点,诞生于90年代初,是世界上最近几年发展起来的一项新技术。它能够成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来,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。

RFID的介绍

  • RFID是Radio Frequency Identificati的缩写,即无线射频识别技术,俗称电子标签,也称为无线IC标签、感应式电子、感应卡、非接触卡等,它是一种透过无线电波来达到非接触的资料存取的技术,可透过无线通讯结合资料存取技术,连结背后的资料库系统,形成一个庞大且串连在一起的系统。一个完整的 RFID 系统包含读取机、感应器或晶片、天线、软硬件系统等。其基本原理是,当卷标进入磁场区域后,接收读取器发出的信号,凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,读取器读取信息并译码后,送至中央信息系统进行有关的处理。

    RFID 标签可分为被动式标签:本身不会自主发出资讯电波,由读取机发出电波产生讯号,RFID 标签的天线接收到磁场产生的感应电流,然后送出储存在晶片中的资讯给读取机接收判读。主动式标签:标签中除了有晶片和天线外,增加了电源,可以不断主动发出资料讯号,给读取机接收判读。

RFID射频卡的分类

  • 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。

RFID射频卡的工作原理

  • 系统由卡、读卡器和后台控制器组成。工作过程如下:

    读卡器将载波信号经天线向外发送;

    卡进入读卡器的工作区域后,由卡中电感线圈和电容组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号,卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟,使芯片“激活”;

    芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上,经卡内天线回送给读卡器;

    读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机;后台计算机根据卡号的合法性,针对不同应用做出相应的处理和控制。

RFID射频卡与接触式IC卡对比

  • 一、可靠性高

    非接触式IC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。此外,非接触式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,又提高了卡片的使用可靠性。

    二、加密性能好

    非接触式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,不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证IC卡的合法性,时IC卡也验证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证,而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外,卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。因为具有以上无可比拟的优点,所以它很适宜应用于电子钱包,公路自动收费系统和公共汽车自动售票系统等。

    三、防冲突

    非接触式卡中有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此,读写器可 以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性,无形中提高了系统工作速度。

    四、操作方便、快速

    读写器通过非接触通讯在10cm范围内就可以对卡片操作,不必插拨卡,使用非常方便。非接触式卡使用时没有方向性,卡片可以任意方向掠过读写器,即可完成操作,这大大提高了每次使用的速度。

    五、可以适合于多种应用

    非接触式卡的存储结构特点使它一卡多用,能应用于不同的系统,用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。

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