智能射频卡、发卡管理软件、取电器原理介绍
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RFID工作原理RFID又称为电子标签、远距离射频卡、远距离IC卡、射频标签、应答器、数据载体;RFID读写器又称为电子标签读写器、远距离读卡器、读出装臵、扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签RFID是否可以无线改写数据)。
电子标签与读写器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内,根据时序关系,实现能量的传递、数据的交换。
基于RFID系统的特性,其在集装箱自动识别、家校通、动物跟踪和追踪领域、不停车收费、车辆出入管理、无线巡检领域中正日益得到广泛重视和大面积推广应用。
发生在读写器和电子标签RFID之间的射频信号的耦合类型有两种。
(1)电感耦合。
变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电磁感应定律。
(2)电磁反向散射耦合:雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。
电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。
典型的工作频率有:125kHz、225kHz和13.56MHz。
识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cra。
电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。
典型的工作频率有:433MHz,915MHz,2.45GHz,5.8GHz。
识别作用距离大于1m,典型作用距离为3—l0m。
(RFID)标签和读写器的通信在RFID系统中,RFID标签和读写器之间采用无线通信方式传递信息。
其基本的通信方式有两种,第一种基于电磁耦合或者电感耦合,第二种基于电磁波的传播。
图3示意画出了这两种不同的耦合方式。
RFID标签与读写器之间的耦合通过天线完成,这里的天线通常可以理解为电波传播的天线,有时也指电感耦合的天线。
数据在读写器和标签之间用无线方式传递,噪声、干扰以及失真与数据本身一样传递。
与其他通信系统相似,技术上必须保证数据被正确传递和恢复。
数据通信领域,数据传递有同步和异步之分,在RFID系统中,码流结构也要适应信道特性的要求,码流结构化过程称为信道编码。
射频卡电能表工作原理及治理系统射频卡用电治理系统系统介绍:要紧由DF系列多用户集中式电能表、读写器、射频卡、治理中心运算机和治理软件等部份组成。
治理中心运算机与集中式电能表通过读写器、刷卡终端、射频卡进行售电治理。
治理中心运算机通过治理软件实现对整个小区能源消耗的现代化物业治理。
治理中心运算机与读写器连接,集中式电能表与刷卡终端连接,通过射频卡进行远程无线数据治理。
系统设备:多用户集中式电能表:分户计量、循环显示、体积小、精度高、防窃电、抄表准确便利、数据长期保留、长寿命设计、抗干扰能力强,且具有防雷电方法等突出特点。
读写器:射频读写器是通过上位机软件对非接触式IC卡进行读、写操作的通信设备。
该设备配合公司治理软件可完成对电能表售电卡的售电信息写入,操作简捷方便,并采纳严格加密方法,真正实现平安用电。
感应距离:3cm之内。
刷卡终端:是通过读取非接触式IC卡中的有效数据与电能表进行通信的设备。
操作简捷、方便,并采纳严格加密方法,真正实现平安用电。
射频卡:(非接触式IC卡)通过射频读写器将售电及其他功能卡信息写入卡内,通过射频卡感应终端将非接触式IC卡中的有效数据传输至电能表。
起到媒介作用。
中心运算机:Windows2000/xp。
对售电信息进行集中治理。
治理软件:对能耗数据进行治理、计算、贮存、查询、统计、分析和打印。
射频卡工作原理:射频卡电表又叫非接触式IC卡电能表,非接触式IC卡系统由读写器和非接触式IC卡两部份组成。
应用系统通过读写器对卡进行操作;读卡器通过射频信号同步进行近距离通信,并为卡上芯片提供能量;非接触式IC卡响应读写器的指令,并报告处置的结果。
非接触式IC卡通过连接IC芯片的线圈在特定交变磁场中耦合取得高压能量,非接触式IC卡的读写器通过发射线圈发射交变强磁场,给予IC卡能量,通过磁场的断、续编码写入数据,并通过线圈感应IC卡发生的磁场阅读IC卡发来的数据;IC卡通过交变磁场取得能量,通过查验磁场的断、续取得读写头写来的数据,并按设定的模式编码、调制,再向读写头发出数据。
三天搞定射频识别技术(二)2.4S50卡原理M1卡M1卡是谁所谓的M1芯片,是指菲利浦下属子公司恩智浦出品的芯片缩写,全称为NXP Mifare1系列,常用的有S50及S70两种型号,属于非接触式IC卡非接触式IC卡又称射频卡,成功地解决了无源(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。
主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统,也应用M1卡,优点是可读可写的多功能卡,缺点是:价格稍贵,感应距离短,适合非定额消费系统、停车场系统、门禁考勤系统等。
在门禁管理、身份证明和电子钱包。
M1卡工作原理向M1卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时,此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
S50卡概述特征MIFARE RF 接口 ISO/IEC 14443A无线传送数据和能量不需要电池工作距离最高可达 100mm 由天线的结构 geometry 决定工作频率 13.56MHz数据传送速度快 106kbit/s数据高度可靠正确 16 位 CRC 奇偶校验位编码位计数真正的反冲突典型的购票处理 ticketing transaction <100ms 包括备份管理EEPROMx0003 1K 字节分成 16 个区每区又分成 4 段每一段中有 16 个字节x0003用户可以定义每一个存储器段的访问条件x0003数据可以保持 10 年x0003可写 100,000 次保密性需要通过 3 轮确RF 信道的数据加密有重放攻击保护每个区有两套独立的密钥每应用支持带密钥层次的多应用每个设备有唯一的序列号在运输过程中访问EEPROM有传输密钥保护结构操作流程S50卡存储器结构S50存储结构厂商段厂商段是存储器第一个区的第一个数据段段0 它包含了IC 卡厂商的数据基于保密性和系统的安全性这一段在IC 卡厂商编程之后被置为写保护数据段:所有的区都包含 3 个段每段 16 字节保存数据区 0 只有两个数据段和一个只读的厂商段数据段可以被以下的访问位 access bits 配置读写段用于譬如无线访问控制值段用于譬如电子钱包它需要额外的命令像直接控制保存值的增加和减少在执行任何存储器操作前都要先执行确认命令值段值段可以实现电子钱包的功能有效的命令有读写增减恢复发送值段有一个固定的数据格式可以进行错误检测和纠正并备份管理值段只能在值段格式的写操作时产生值表示一个带符号 4 字节值这个值的最低一个字节保存在最低的地址中取反的字节以标准2 的格式保存为了保证数据的正确性和保密性值被保存了 3 次两次不取反保存一次取反保存Adr 表示一个 1 字节地址当执行强大的备份管理时用于保存存储段的地址地址字节保存了 4次取反和不取反各保存两次在执行增减恢复传送操作时地址保持不变它只能通过写命令改变区尾每个区都有一个区尾它包括密钥 A 和 B 可选读密钥时返回逻辑 0访问这个区中4 个段的条件保存在第6 字节第9 字节访问位access bits 也可以指出数据段的类型读写或值1961—1970年。
射频识别系统组成与工作原理1射频识别技术的简介1.1射频识别系统的分类2射频识别系统组成2.1标签的组成2.2阅读器的组成3射频识别系统工作原理3.1耦合方式3.2通信流程3.3标签到阅读器的数据传输方法1射频识别技术的简介射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。
基本的RFID系统至少包含阅读器(Reader)和标签(Tag)。
RFID标签由芯片与天线组成,每个标签具有唯一的电子编码。
标签附着在物体上以标识目标对象。
RFID阅读器的主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号,并接受标签的应答,对标签的识别信息进行处理。
由于RFID技术巨大的应用前景,许多企业争先研发。
目前,RFID己成为IT业界的热点。
各大软硬件厂商,包括IBM、Motorola、Philips、TI、Oarclel、Sun、BEA、SAP在内的各家企业都对RFID技术及其应用表现出浓厚的兴趣,相继投入大量的研发经费,推出各自的软件和硬件产品机系统应用解决方案。
在应用领域,以Wal-mart、UPS、Gielltte等为代表的大批企业己经开始准备采用RFID技术对实际系统进行改造,以提高企业的工作效率并为客户提供各种增值业务。
1.1射频识别系统的分类RFID系统按照不同的原则有多种分类方法。
依其采用的频率不同可分为低频系统、中频系统和高频系统三大类;根据标签内是否装有电池为标签通信提供能量,又可将其分为有源系统和无源系统两大类;从标签内保存的信息注入的方式可为分集成电路固化式、现场有线改写式和现场无线改写式三大类;根据读取电子标签数据的技术实现手段,可将其分为广播发射式、倍频式和反射调制式三大类。
另外还可依据标签的材质、系统工作距离和阅读器的工作状态等方面对RFID系统进行分类。
Rfid 基本原理讲解草稿主要内容:1 rfid简单系统框架2 物理原理简单介绍3 以PHILPS公司芯片为例讲解一个简单RFID 系统a mf1 ic s50 卡b mf rc 500 读写器。
1 rfid简单系统框架理解:energy:感应电动势产生门槛电压,使ic s50 芯片工作。
工作过程符合国际标准(当今世界上非接触式IC智能射频卡(内建MCU,ASIC等)中的主流主要为PHILIPS公司的MIFARE技术,已经被制定为国际标准:ISO/IEC 14443 TYPE A标准)data:调制解调的双向过程。
2物理原理简单介绍非接触性射频卡。
电磁感应。
法拉第电磁感应定律:感应电动势U =-k* d(磁通量)/d(t),k 比例系数。
数据的传输:(一是控制数据,即工作通讯协议数据二实际信息数据)工作频率,感应电动势正旋信号,调制解调,提供数据调制:工作信号1+数据信号2=合成信号―――》电磁信号发送解调:―――》数据信号2卡的工作频率=发送信号的频率3 以PHILPS 公司芯片为例讲解 一个简单RFID 系统 :mf1 ic s50 卡如图所示为MIFARE 1 S50非接触式IC 智能射频卡的功能组成图。
的无线电调制频率接收,一方面送调制/解调模块,另一方面进行波形转换,将正弦波转换为方波,然后对其整流滤波,由电压调节模块对电压进行进一步的处理,包括稳压等,最 终输出供给卡片上的各电路。
POR 模块主要是对卡片上的各个电路进行POWER-ON-RESET (上电复位),使各电路同步启动工作。
(二)。
在数字电路部分模块中:1. ATR 模块:Answer to Request(“请求之应答“)2.AntiCollision 模块:防止(卡片)重叠功能3. Select Application 模块:主要用于卡片的选择。
4. Authentication & Access Control 模块: 认证及存取控制模块三遍认证:如图所示为三遍认证的令牌原理框图。
引言射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段,完成非接触式双向通信,获取相关数据的一种自动识别技术。
射频识别卡最大的优点就在于非接触,因此完成识别工作时无须人工干预,适于实现自动化且不易损坏,可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便。
目前,射频识别技术己经广泛使用,准备接替目前许多人工完成的工作程序。
RFID 技术是一个崭新的技术应用领域,它不仅涵盖了射频技术,还包含了射频技术、密码学、通信原理和半导体集成电路技术,是一个多学科综合的新兴学科。
因此,对RFID 技术的认识和研究具有深远的理论意义。
随着21世纪数字化时代的到来,基于远程信息化网络管理技术和移动商务的社会需求,RFID 技术智能管理系统将在各个领域中发挥巨大的作用。
RFID 技术正在成为一个新的经济增长点,在全球范围内蔓延开来,研究开发RFID 技术有着巨大的经济效益和社会意义。
一个典型的RFID 系统一般由RFID 标签、读写器以及计算机系统等部分组成。
其中RFID 标签中一般保存有约定格式的编码数据,用以惟一标识标签所附着的物体。
与传统的识别方式相比,RFID 技术无需直接接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理,且操作方便快捷。
能够广泛应用于生产、物流、交通、运输、医疗、防伪、跟踪、设备和资产管理等需要收集和处理数据的应用领域,并且认为是条形码标签的未来代替品。
RFID 系统的工作原理框图如图1所示。
读写器通过天线发送出一定频率的射频信号:当RFID 标签进入读写器工作场时,其天线产生感应电流,从而RFID 标签获得能量被激活并向读写器发出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号,对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号;RFID 标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑,控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。
射频卡(RF卡)简介[摘要]射频卡(简称RF卡)是一种以无线方式传送数据的集成电路卡片,它具有数据处理及安全认证功能等特有的优点。
★ RF卡在读写时是处于非接触操作状态,避免了由于接触不良所造成的读写错误等误操作,同时避免了灰尘、油污等外部恶劣环境对读写卡的影响。
★ 操作简单、快捷-RF卡采取无线通迅方式,使用时无方向要求,所以使用起来十分方便。
★ 防冲突-RF卡中存有快速防冲突机制,能防止卡片之间出现数据干扰,因此终端可以同时处理多张卡片。
★ 便于一卡多用:RF卡中有多个分区,每个分区又各自有自己的密码,所以可以将不同的分区用于不同的应用,实现一卡多用。
与接触式IC卡相比较,射频卡具有以下优点:★可靠性高-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、油污导致接触不良等原因造成的故障;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;★操作方便、快捷-由于非接触通讯,读写器在1cm-10cm范围内就可以对卡片操作,所以不必象IC卡那样进行插拔工作;非接触卡使用时没有方向性,卡片可以任意方向掠过读写器表面,可大大提高每次使用的速度;★防冲突-射频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"处理多张非接触式射频卡;★应用范围广-射频卡的存储器结构特点使它一卡多用;可应用于不同的系统,用户根据不同的应用设定不同的密码和访问条件;★加密性能好-射频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;射频卡与读写器之间采用双向验证机制,即读写器验证射频卡的合法性,同时射频卡也验证读写器的合法性;处理前,卡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。
RFID射频标签术语微波:波长为0.1—100厘米或频率在1—100GHZ的电磁波。