非接触式IC卡的工作原理与技术(ppt 97页)

1IC卡概念IC卡具有防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强；防伪性好；存储数据安全性高(可加密)；数据存储容量大；应用设备及系统网络环境成本低；品种型号齐全；技术规范成熟等特点。

其极高的安全性现已越来越受到人们的普遍重视，已在越来越多的领域取代磁卡及其它数据卡片，得到了越来越广泛的应用。

IC卡作为一种新的高科技产品正在引起人们的广泛关注，其关键在于IC卡的应用，它标志着一种信息处理手段的问世。

未来多功能的IC卡普及与应用将改变整个社会的生活方式，是人类全面迈向电子化时代的钥匙。

1.1IC卡的主要特点∙高可靠性：防磁、防静电、抗破坏性和耐用性强∙高安全性：防伪性好∙存储数据安全性高(可加密)∙数据存储量大∙方便使用：应用设备及系统网络环境成本低∙多应用类型：品种型号齐全、技术规范成熟各种各样的IC卡1.2IC卡的分类根据集成电路类型分：存储卡（非加密卡）：卡内的IC芯片主要是EEPROM，具有数据存储功能，不具有数据处理功能和硬件加密功能。

逻辑加密卡：有加密逻辑电路通过校验密码方式来保护卡内的数据对于外部访问是否开放，但是是低层次的安全保护，无法防范恶意性的攻击。

CPU卡（智能卡）：卡内的IC中带有CPU、存储单元以及芯片操作系统COS。

装有COS 的CPU卡相当于一台微型计算机，具有数据存储功能、命令处理和数据安全保护等功能。

信息纽扣（TM卡）根据卡与外界数据交换的界面不同分：接触式IC卡非接触式IC卡双界面卡根据卡的应用领域不同分：金融卡非金融卡1.3IC卡应用系统的基本组成IC 卡用卡装置（独立或联网）管理系统1.4IC卡制造过程涉及IC卡制造、IC卡的应用、IC卡机具产品和IC卡数据的编码接触式1.5IC卡的基本标准1．接触式IC卡的基本标准2．非接触式IC卡的基本标准1.5.1 有关IC卡应用的标准和规范1. 社会保障卡建设总体规划劳动保障部19992. 中国金融集成电路（IC）卡规范V2.03. JR/T 0008-2000 银行卡发卡行标识代码及卡号4. 中国石化加油集成电路IC卡应用规范V1.05. ISO 8583-1:2003 金融交易卡产生的报文1.5.2 有关IC卡机具的标准接触式IC卡机具产品主要依据于国家标准GB/T 18239-2000、GB9254-1998、GB/T17618-1998、GB4943-2001等，涉及IC卡机具的功能、电源适应能力、电气安全性、环境适应性、可靠性和电磁兼容性等20多项。

非接触式智能卡的工作原理非接触式智能卡（RFC）是一种智能卡技术的应用形式，它在与读卡器建立通信时不需要物理接触。

RFC的工作原理主要包括射频通信、供电和信号处理三个方面。

一、射频通信RFC利用射频通信技术实现与读卡器之间的数据传输。

具体而言，射频芯片内部装置了一个天线，用于接收和发送射频信号。

当RFC靠近读卡器时，读卡器会发射射频信号，RFID芯片接收到信号后，通过解调和解码等处理，最终将数据传输给读卡器。

射频通信的过程可以分为两个阶段：识别阶段和数据传输阶段。

在识别阶段，读卡器发送一个询问命令，RFID芯片根据命令信息回应一个标识码。

读卡器通过识别标识码，确定与其通信的RFC。

而在数据传输阶段，读卡器向RFC发送具体指令，RFC接收到指令后进行相应的处理，并将结果传输回读卡器。

二、供电RFC的供电主要依靠读卡器通过射频信号传递的能量。

具体而言，当RFC靠近读卡器时，读卡器会发射一定强度的射频信号。

该信号通过RFC内部天线感应到，从而产生电能。

RFC将从信号中提取的能量用于自身的工作需要，如芯片供电、信号处理等。

供电的方式可以分为两种：主动和被动。

主动式供电是指读卡器提供较高的能量，RFC通过能量传感器主动接收和提取能量。

被动式供电是指读卡器提供较小的能量，RFC利用这些能量进行工作，但不能通过能量传感器主动获取能量。

三、信号处理RFC的信号处理主要包括解调和解码等操作。

当RFC接收到读卡器发送的射频信号后，首先需要对信号进行解调操作。

解调是将接收到的信号进行滤波和放大等处理，使其能够被后续的电路模块正确解码。

解调之后，RFC对解调后的信号进行解码操作。

解码是将接收到的信号解析成特定的数据格式。

RFC内部的处理单元根据解码后的信息进行相应的逻辑运算、数据处理或存储等操作。

然后，RFC将处理后的数据传输回读卡器。

总结起来，非接触式智能卡的工作原理涉及射频通信、供电和信号处理三个方面。

射频通信是通过射频信号实现读卡器与RFC之间的数据传输。

1．非接触式IC卡工作原理非接触式IC卡可用以存储数字、字母编码信息,具有智能读写和加密通信的功能,卡中存储的需要识别、交互的数据可以随时写入、更改或擦除。

它通过无线电波与读写设备进行数据交换,不需要电气触点,读写频率高。

卡中的集成电路除了带加密逻辑、串行EEPROM (可擦除、可编程只读存储器) 、微处理器CPU外,还带有射频收发及相关电路。

无源非接触式IC卡框图如图1 所示。

非接触式IC卡接收射频脉冲,经整流给电容器充电,再经稳压后作为工作电压。

数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据送到控制逻辑,控制逻辑接受指令完成存储、发送数据或接收读写器的数据。

图1无源非接触式IC卡框图系统以13. 56MHz的工作频率,半双工方式在读写器与IC卡之间双向传递数据。

读写器将要发送的信号,编码后加载在频率为13. 56MHz的载波信号上经天线向外发送,进入读写器工作区域的IC卡接收此脉冲信号,一方面卡内芯片中的射频接口模块由此信号获得电源电压、复位信号、时钟信号;同时卡内芯片中的有关电路对此信号进行调制、解码、解密,然后对命令请求、密码、权限等进行判断,若为读命令,控制逻辑电路则从存储器中读取有关信息,经加密、编码、调制后经卡内天线发送给读写器,读写器对接收到的信号进行解调、解码、解密后送至后台计算机处理。

若为修改信息的写命令,有关控制逻辑引起的内部电荷泵提升工作电压,提供擦写EEPROM时所需的高压,以便对EEPROM 中的内容进行改写。

若经判断其对应的密码和权限不符,则返回出错信息与接触式IC卡相比较。

2．射频卡读写器硬件设计系统工作前,通过读写器中的写卡功能对所有的IC卡写入指定的数据,在正式的工作中,由读写卡模块的读卡功能将放入感应区的IC卡中的数据读出,并将数据传输到微处理器中,然后再由微处理器通过对比判断读卡模块上传的数据是否正确,最后根据微处理器得出的结果决定是否开门。

系统的原理框图如图2所示。

非接触式IC卡的内部结构与工作原理及其应用1. 引言非接触式IC卡是一种智能卡片，内部集成了芯片和天线，可以实现与读卡器的无线通信。

本文将介绍非接触式IC卡的内部结构、工作原理以及应用场景。

2. 内部结构非接触式IC卡的内部结构主要包括以下几个部分：2.1 芯片非接触式IC卡的核心是芯片，芯片内集成了存储器、处理器和通信接口等组件。

存储器用于存储卡片持有者的信息，处理器用于进行数据处理和运算，通信接口用于与读卡器进行通信。

2.2 天线非接触式IC卡的天线位于卡片的表面，用于接收和发送无线信号。

当卡片靠近读卡器时，读卡器会发出电磁场信号，卡片的天线接收到信号后将其转换成电流供芯片使用。

同时，芯片生成的电流也会通过天线发送给读卡器。

2.3 外壳非接触式IC卡的外壳通常由塑料材料制成，用于保护芯片和天线。

外壳的设计可以根据具体应用需求进行调整，例如可以加入防水、防尘等功能。

3. 工作原理非接触式IC卡的工作原理可以概括为以下几个步骤：3.1 电磁感应当非接触式IC卡靠近读卡器时，读卡器会发出一个电磁场信号。

这个信号会激活卡片内的天线，并通过电磁感应的原理将信号转换成电流供芯片使用。

3.2 通信一旦芯片获取到电流，它将开始与读卡器进行通信。

通信的方式可以是单向或双向的，取决于具体的应用需求。

在通信过程中，芯片可以向读卡器发送数据，同时也可以接收读卡器发送的数据。

3.3 数据处理与存储芯片内的处理器会对收到的数据进行处理和运算，并将结果存储到内部的存储器中。

这些数据可以是卡片持有者的个人信息、账户余额等。

3.4 安全验证非接触式IC卡通常会有一套安全验证机制，用于确保卡片的合法性和数据的安全性。

这些机制可以包括密码验证、加密解密操作等。

4. 应用场景非接触式IC卡由于其便捷、安全的特点，广泛应用于各个领域。

以下是一些常见的应用场景：4.1 门禁系统非接触式IC卡可以用于门禁系统，取代传统的磁卡或钥匙。

持卡人只需将卡片靠近读卡器，即可完成身份验证，方便快捷。

非接触式ic卡的内部结构与工作原理及其应用非接触式IC卡（contactlessICcard）是一种智能IC卡，它能通过无需接触卡芯，而使用者只需将卡放置于读取器面前即可完成信息输入及交易处理。

是智能卡及智能设备中最重要的一项新技术。

因此，非接触式IC卡的内部结构与工作原理以及它的应用都有着极其重要的意义。

二、内部结构及工作原理1、内部结构非接触式IC卡大致由三部分组成：芯片、电容体及封装体。

（1）芯片：是一种小型的单片机，它负责信息的存储及处理，并具有识别功能。

（2）电容体：是一种功能很强大的“小发电机”，它能产生发射信号，使信号可以通过空气传播到被查阅者。

（3）封装体：用来固定电容体及芯片，特别是芯片的物理保护，保护它不受外界的损害。

2、工作原理非接触式IC卡的运行其实是一个循环过程，它采用两步信号传输：一是发射信号，由卡上的小发电机产生高频电磁波给读卡器，另一是接收信号，读卡器接收电磁波后，将信号转换成可读的形式，并将信息传输给卡内芯片，再由芯片处理。

三、应用1、支付方面非接触式IC卡在支付方面越来越多地被使用，它不仅可以作为传统的银行卡或信用卡使用，还可以用来处理快速支付、电话支付或网上支付，使支付过程更加安全便捷。

2、存储方面非接触式IC卡可用来存储特定的数据信息，如用户的姓名、出生日期、身份证号等，有助于政府机关在劳动力的管理及统计工作中的使用。

3、旅游方面非接触式IC卡可以用作旅游贵宾卡，让旅客可以在某一特定地区内实现无现金支付。

4、安全方面非接触式IC卡相对于传统的卡片而言，具有更高的安全性。

因为它可以通过“远距离”的方式而不用接触就可以完成信息的传输，使用者很难被拿到卡或被拷贝。

总之，非接触式IC卡除了拥有传统IC卡的功能外，还增加了很多更高级的功能，例如省去接触，增加了安全性，把信息传输的过程变得更加快捷简易等等。

在现今日益发达的社会中，它已经发挥出了实用性及多样性，有助于改善和普及支付、存储信息、旅游及安全等方面的服务。

非接触ic卡原理非接触IC卡是一种无需接触式的智能卡，能够在没有物理接触的情况下与读卡机通讯和交换数据。

这些卡片使用射频技术创建电磁场，当与读卡机靠近时，读卡机就会接收它们发出的数据。

这项技术已经被广泛应用于银行、公共交通、门禁系统、电子支付等领域。

非接触IC卡的原理非常简单：卡片内置一个天线和一个芯片，当有射频信号靠近时，卡片内的天线会反弹并产生电流，从而唤醒芯片。

芯片会读取卡片内的数据，并与读卡机进行通讯。

数据传输是使用射频信号完成的，无需物理接触，非常便捷。

非接触IC卡的芯片通常有一个存储器，存储着卡片的用户数据，如信用卡余额、公共交通卡的乘车次数和车票类型等等。

当读卡机需要这些数据时，会向卡片发送一个请求，并等待卡片的响应。

卡片读取存储在芯片上的数据，并将它们传输至读卡机，以完成数据交换。

非接触IC卡的另一个优点是能够为用户提供更高的安全性。

这种卡片可以使用不同的密码和加密机制保护数据的安全。

例如，一些IC卡可以使用三重DES加密机制保护用户信息。

这可以保证数据只能被授权的读卡机访问，而非被黑客或盗贼窃取。

此外，非接触IC卡也有其局限性。

由于它们需要电磁场才能工作，因此在某些环境下可能会受到干扰。

例如，如果一个非接触IC卡和一台微波炉放在一起，可能会导致芯片数据受到损坏。

此外，非接触IC卡的读卡范围通常较小，必须将读卡机放置在非常近的距离内，才能保证信号的有效性。

综上所述，非接触IC卡是一种非常便捷的智能卡片，可以用于许多不同的应用程序中。

它们的工作原理非常简单，使用射频信号进行数据传输，提供更高的安全性和保护用户的信息。

然而，它们也有一些局限性，需要在使用时认真考虑。

非接触ic卡工作原理
非接触IC卡是一种利用无线电频率进行数据传输的智能卡片，其工作原理如下：
1. 射频场产生：IC卡中的天线可以接收外部的电磁场，当感
应到射频场（RF）时，卡片内部的电路被激活并开始工作。

2. 功率传输：射频场提供能量，通过适配器和整流器，将电磁能转换为直接电流用于供电。

3. 协议处理：IC卡内部的芯片将接收到的电磁信号解码，并
根据特定的协议进行相应的处理。

该协议规定了通信的格式、数据传输的规则以及安全验证等。

4. 信息传输：IC卡与读写器之间通过射频场进行双向通信，
读写器向IC卡发送指令，IC卡进行响应并返回相应的数据。

5. 数据存储和处理：IC卡内部的存储器用于存储用户信息、
加密密钥和其他应用数据。

芯片内部的处理器负责处理来自读写器的指令，并执行相应的操作。

6. 安全机制：非接触IC卡采用了多种安全机制来保护用户的
数据。

例如，加密算法用于对数据进行加解密，访问控制机制用于限制对特定数据的访问权限。

7. 反馈信号：IC卡可以通过读写器发送给用户反馈信号，例
如蜂鸣器发出声音或者指示灯闪烁等，用于提示用户卡片是否
读取成功。

总的来说，非接触IC卡通过射频场与读写器进行无线通信，并利用内部的芯片和存储器实现各种功能，从而实现智能卡片的应用。

非接触式ic卡工作原理
非接触式IC卡（Contactless IC card）是一种无需物理接触即
可进行通信和交互的智能卡技术。

它采用射频技术，通过非接触式的无线传输将数据和电能传输给IC卡芯片。

其工作原理
如下：
1. 读卡器发射射频信号：读卡器通过内置的天线发射射频信号，通常的工作频率为13.56MHz。

2. IC卡接收射频信号：IC卡内部也内置了一个天线，当IC卡
靠近读卡器时，它会接收到读卡器发射的射频信号。

3. 射频信号供电：IC卡内部的天线接收到射频信号后，可以
通过电磁感应原理将这个无线信号转换为电能，为IC卡芯片
供电。

4. 数据传输和交互：IC卡芯片获得电能后，可以进行数据处
理和交互。

比如读取数据、存储数据、进行加密操作等。

5. 反射信号回传：IC卡芯片通过调制自身的天线阻抗，将回
传的射频信号反射回读卡器。

读卡器通过接收到这个反射信号，可以获得IC卡芯片处理后的数据信息。

6. 数据解析和处理：读卡器接收到IC卡芯片反射回的信号后，会进行解析和处理，通常包括验证数据的完整性和正确性等。

在整个过程中，非接触式IC卡的工作原理主要依赖于射频信
号的传输和接收、电能的无线传输以及反射信号的回传。

这种工作方式具有安全性高、可靠性强、使用方便等特点，广泛应用于公交卡、门禁卡、身份证等领域。

非接触式IC卡工作原理作者: IT专家网, 出处:网络整理,责任编辑: ttdb,2006-05-24 15:22IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。

IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。

IC卡在有些国家和地区也称智能卡(smart card)、智慧卡(intelligent card)、微电路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。

它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片形式;已经十分广泛地应用于包括金融、交通、社保等很多领域。

IC卡读写器是IC卡与应用系统间的桥梁，在ISO国际标准中称之为接口设备IFD(Interface Device)。

IFD内的CPU通过一个接口电路与IC卡相连并进行通信。

IC卡接口电路是IC卡读写器中至关重要的部分，根据实际应用系统的不同，可选择并行通信、半双工串行通信和I2C通信等不同的IC卡读写芯片。

非接触式IC卡简介又称射频卡，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，也应用在门禁管理、身份证明和电子钱包。

……ic卡原理:ic卡工作的基本原理是:射频读写器向IC卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个IC串联协振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，LC协振电路产生共振，从而使电容内有了电荷;在这个电荷的另一端，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存储，当所积累的电荷达到2V时，此电容可作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受读写器的数据。

接触式IC卡接口技术原理IC卡读写器要能读写符合ISO7816标准的IC卡。

IC卡接口电路作为IC卡与IFD内的CPU进行通信的唯一通道，为保证通信和数据交换的安全与可靠，其产生的电信号必须满足下面的特定要求。

将一个电容器Cr 与阅读器的天线线圈并联，电容器电容的选择依据是：它与天线线圈的电感一起，形成谐振频率与阅读器发射频率相符的并联振荡回路。

该回路的谐振使得阅读器天线线圈产生非常大的电流，这种方法也可用于产生供远距离应答器工作所需要的场强。

应答器的天线线圈和电容器C1构成振荡回路，调谐到阅读器的发射频率。

通过该回路的谐振，应答器线圈上的电压U 达到最大值。

这两个线圈的结构也可以解释作变压器（变压器的耦合），变压器的两个线圈之间只存在很弱的耦合。

阅读器的天线线圈与应答器之间的功率传输效率与工作频率f 、应答器线圈的匝数n 、被应答器线圈青年路的面积A 、两个线圈的相对角度以及它们之间的距离成比例。

随着频率的增加，所需的应答器线圈的电感，表现为线圈匝数“N ”的减少（135kHz ：典型为100~1000匝，13.56MHz ：典型为3~10匝）。

因为应答器中的感应电压是与频率成比例的，在较高频率情况下，线圈匝数较少对功率传输效率几乎没有影响。

因为电感耦合系统的效率不高，所以只适用于低电流电路。

只有功耗极低的只读应答器（<135kHz ）可用于1m 以上的距离。

具有写入功能和复杂安全算法的应答器的功率消耗较大，因而一般的作用距离为15cm ，尽管个别的可达到80cm 。

应答器到阅读器的数据传输负载调制：正如已经指出的那样，对电感耦合系统来说是一种变压器耦合型，即作为初级线圈的阅读器和作为次级线圈的应答器之间的耦合。

只要线圈之间的距离不大于0.16入（波长），并且应答器处于发送天线的近场之内，变压器耦合就是有效的。

如果把谐振的应答器（就是说，应答器的固有谐振频率与阅读器的发送频率相符合）放入阅读器天线的交变磁场中，那么该应答器就从磁场取得能量。

从供应阅读器天线的电流在阅读器内阻R1上的降压可以测得此附加功耗。

应答器天线上的负载电阻的接通和断开使阅读器天线上的电压发生变化，实现用远距离应答器对天线电压进行振幅调制，如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从应答器传输到阅读器，人们把这种数据传输方式称作负载调制。

非接触IC卡技术简介第一章 IC卡与ID卡的区别第二章 M1卡和CPU卡的比较第三章非接触式IC卡主要产品简介非接触式IC卡由IC芯片、感应天线组成，然后封装在一个标准的PVC卡片中，芯片及天线电路无任何外露部分。

非接触式IC卡的读写过程，是由IC芯片与读写器之间在一定的距离范围内(通常为5－15mm)，通过无线电波的传递来完成芯片数据的读写操作。

非接触式IC卡是一种无源体，其工作原理是：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。

本公司拥有全球最先进的感应卡自动封装线，超净化的生产环境、领先的超声波自动绕线和碰焊技术、ISO9001的全面质量管理体系、严格的品质检测，专业生产的高频、低频和双界面卡出口欧洲、美国、南韩及台湾等地。

同时我们不断开发适应特殊应用环境的高性能感应卡，在抗高温、抗折和采用环保材料方面处于业界领先地位。

主要产品包括：Mifare 1 S50、Mifare 1 S70；Mifare UtraLight IC U1；I·CODE 1、I·CODE 2；Hitag1、Hitag 2；Inside 2K、Inside 16K；Temic e5551；Atmel T5557、88RF256-12；TK4100；μEM EM4100、EM 4102、EM4069、EM4150；ST SR176、SRIX4K；Tag-it HF-I、Tag-it TH-CB1A等。

第四章 Miafre 1 S50感应式IC卡芯片：Philips Mifare 1 S50存储容量：8Kbit，16个分区，每分区两组密码工作频率：13.56 MHz通讯速率：106KBoud读写距离：2.5～10cm读写时间：1～2ms工作温度：－20℃～85℃擦写寿命：>100,000次数据保存：>10年外形尺寸：ISO标准卡85.6x54x0.80 / 厚卡/ 异形卡封装材料：PVC、ABS、PET、PETG、0.13mm铜线封装工艺：超声波自动植线/ 自动碰焊执行标准：ISO 14443，ISO 10536典型应用：企业/校园一卡通、公交储值卡、高速公路收费、停车场、小区管理等技术资料：S50 PDF(中文) S50 PDF(英文) 合同附件Mifarel卡相关使用说明第五章耐高温感应卡采用进口耐高温材料复合而成，具抗高温、耐折的优越特性，在车头高温曝晒不易变形，不影响功能特性，配合我们的感应卡读写器，广泛应用在高速公路收费和小区管理。