实验HF高频RFID通讯协议
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实验6 HF高频RFID通信协议实验-V20170317
实验6 HF高频RFID通信协议实验-V201703171.实验目的掌握高频读卡器的通讯协议；掌握高频模块工作原理；掌握本平台高频模块的操作过程；2.实验设备硬件：RFID实验箱套件，电脑等；软件：Keil，串口调试助手；STC_ISP软件：配套光盘\第三方应用软件\STC_ISP异或计算小软件：配套光盘\第三方应用软件\异或计算小软件源码路径：配套光盘\源代码\RFID基础实验\实验 6 HF高频RFID通信协议实验-V20170317Hex路径：配套光盘\源代码\RFID基础实验\实验6 HF高频RFID通信协议实验-V20170317\out3.实验原理3.1 高频RFID系统典型的高频HF（13.56MHz）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。
电子标签通常选用非接触式IC卡，又称智能卡，可读写，容量大，有加密功能，数据记录可靠。
IC卡相比ID卡而言，使用更方便，目前已经大量使用在校园一卡通系统、消费系统、考勤系统、公交消费系统等。
目前市场上使用最多的是PHILIPS的Mifare系列IC卡。
读写器（也称为“阅读器”）包含有高频模块（发送器和接收器）、控制单元以及与卡连接的耦合元件。
由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC 卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。
此外，大多数非接触式IC卡读写器都配有上传接口，以便将所获取的数据上传给另外的系统（个人计算机、机器人控制装置等）。
IC卡由主控芯片ASIC（专用集成电路）和天线组成，标签的天线只由线圈组成，很适合封状到卡片中，常见IC卡内部结构如图3.1所示：图3.1 IC卡内部结构图较常见的高频RFID应用系统如图3.2所示，IC卡通过电感耦合的方式从读卡器处获得能量。
图3.2 常见高频RFID应用系统组成下面以典型的IC卡MIARE 1为例，说明电子标签获得能量的整个过程。
RFID原理与应用-HF中ISO15693协议命令的验证和操作(word文档良心出品)
四、实验遇到的问题和体会
通过这次实验，熟悉了ISO15693协议命令的三种操作模式和标签六种巡查模式，学会了如何在射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息，顺利完成了实验。
实验报告书
课程名：《RFID原理与应用》
题目：实验四HF ISO15693协议命令
实验类别【验证和测试】
班级：
学号：
姓名：
一、实验内容或题目
HF ISO15693协议命令
二、实验目的与要求
(1)熟悉ISO15693协议命令的三种操作模式；
(2)熟悉标签六种巡查模式
(3)标签数据块操作；
(4)检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
（3）读取卡中存储的数据。
（4）向指定块写入数据。
（5）读取的多个数据块的内容，验证最多可以读取几个块。
5,分别改变标签所处的状态，如进入“静默状态”（Quite）、“进入选定状态”（Selected）、“返回准备状态”（Ready）。
6,检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
三、实验步骤与截图
实验项目：
1,连接读写器(打开端口)。
2,读写器自定义命令。
(1)获取读写器信息
(2)打开射频
(3)修改读写器地址
(4)设置读写器模式
(5)设置蜂鸣器、LED
3,对标签六种巡查模式进行检测
(1)单张询查
(2)询查命令带AFI（单张）
(3)多张询查
(4)继续询查（多张）
(5)新的询查带AFI（多张）
(6)多张继续询查带AFI
4,标签数据块操作
执行询查命令后，对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取了UID的标签存储的数据进行修改。
通过这次实验，熟悉了ISO15693协议命令的三种操作模式和标签六种巡查模式，学会了如何在射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息，顺利完成了实验。
实验报告书
课程名：《RFID原理与应用》
题目：实验四HF ISO15693协议命令
实验类别【验证和测试】
班级：
学号：
姓名：
一、实验内容或题目
HF ISO15693协议命令
二、实验目的与要求
(1)熟悉ISO15693协议命令的三种操作模式；
(2)熟悉标签六种巡查模式
(3)标签数据块操作；
(4)检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
（3）读取卡中存储的数据。
（4）向指定块写入数据。
（5）读取的多个数据块的内容，验证最多可以读取几个块。
5,分别改变标签所处的状态，如进入“静默状态”（Quite）、“进入选定状态”（Selected）、“返回准备状态”（Ready）。
6,检测射频场范围内的电子标签，截取标签的制造商、UID、DSFID等信息。
三、实验步骤与截图
实验项目：
1,连接读写器(打开端口)。
2,读写器自定义命令。
(1)获取读写器信息
(2)打开射频
(3)修改读写器地址
(4)设置读写器模式
(5)设置蜂鸣器、LED
3,对标签六种巡查模式进行检测
(1)单张询查
(2)询查命令带AFI（单张）
(3)多张询查
(4)继续询查（多张）
(5)新的询查带AFI（多张）
(6)多张继续询查带AFI
4,标签数据块操作
执行询查命令后，对ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ取了UID的标签存储的数据进行修改。
实验3、HF高频RFID通讯协议
实验三、HF高频RFID通信协议一、实验目的1.1 掌握高频读卡器的通讯协议1.2 掌握本平台高频模块的操作过程1.3 掌握高频模块工作原理二、实验设备硬件：RFID实验箱套件，电脑等。
软件：Keil，串口调试助手。
三、实验原理3.1 高频RFID系统典型的高频HF（13.56MHz）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。
电子标签通常选用非接触式IC卡，全称集成电路卡又称智能卡，可读写，容量大，有加密功能，数据记录可靠。
IC卡相比ID卡而言，使用更方便，目前已经大量使用在校园一卡通系统、消费系统、考勤系统、公交消费系统等。
目前市场上使用最多的是PHILIPS的Mifare系列IC卡。
读写器(也称为“阅读器”)包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与卡连接的耦合元件。
由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。
此外，大多数非接触式IC卡读写器都配有上传接口，以便将所获取的数据上传给另外的系统(个人计算机、机器人控制装置等)。
IC卡由主控芯片ASIC（专用集成电路）和天线组成，标签的天线只由线圈组成，很适合封状到卡片中，常见IC卡内部结构如图3.1所示。
图 3.1 IC卡内部结构图较常见的高频RFID应用系统如图3.2所示，IC卡通过电感耦合的方式从读卡器处获得能量。
图 3.2 常见高频 RFID 应用系统组成下面以典型的IC卡MIARE 1为例，说明电子标签获得能量的整个过程。
读卡器向IC卡发送一组固定频率的电磁波，标签内有一个LC串联谐振电路(如图 3.3)，其谐振频率与读写器发出的频率相同，这样当标签进入读写器范围时便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可作为其他电路提供工作电压，将标签内数据发射出去或接收读写器的数据。
RFID原理与应用-HF中ISO14443A协议命令的验证和操作
实验报告书
课程名：《RFID原理与应用》
题目：实验五HF中ISO14443A协议命令的验证和操作
实验类别【验证和测试】
班级：
学号：
姓名：
一、实验内容或题目
熟悉满足ISO14443A协议命令的标签在读写器中的设置。
二、实验目的与要求
（1）了解ISO14443A的协议命令；
（2）熟悉标休眠；
2．IS014443定义了TYPE A, TYPE B两种类型协议,它们在载波调制及编码方式等方面有哪些区别。
答:它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。TYPEB与TYPEA相比，由于调制深度和编码方式的不同，具有传输能量不中断、速率更高、执干扰能力更强的优点。
3，在RFID系统中，说明电子标签防冲突防碰撞机制的形成过程以及解决的方案有哪些。
8、Authentication2:交叉证实
Authentication有3个参数：
参数1：密钥类型，选择是使用密钥A验证还时密钥B验证。
参数2：待验证的电子标签扇区号。通过“读写”框中的“扇区号”列表来选择。
参数3：读写器密钥存储区中的密钥区号。通过“读写”框中的“读写器中密钥存储区扇区号”来选择。
答：解决RFID系统中多个读写器和应答器之间的数据碰撞，采用合理的算法来有效的解决该问题，称为RFID系统的防碰撞算法。采用时分多路存取技术，相关的算法有ALOHA法、时隙ALOHA法、二进制搜索法、动态二进制搜索法等。在各种算法当中，二进制树算法因为它识别应答器的确定性，成为了应用最广泛的一种，多个国际标准均对其进行了规定，这推动了防碰撞算法的发展。
6、将密钥存储到读写器密钥存储区的指定位置。
7、Authentication:证实1
Authentication有2个参数：
课程名：《RFID原理与应用》
题目：实验五HF中ISO14443A协议命令的验证和操作
实验类别【验证和测试】
班级：
学号：
姓名：
一、实验内容或题目
熟悉满足ISO14443A协议命令的标签在读写器中的设置。
二、实验目的与要求
（1）了解ISO14443A的协议命令；
（2）熟悉标休眠；
2．IS014443定义了TYPE A, TYPE B两种类型协议,它们在载波调制及编码方式等方面有哪些区别。
答:它们的不同主要在于载波的调制深度及位的编码方式。TYPEB与TYPEA相比，由于调制深度和编码方式的不同，具有传输能量不中断、速率更高、执干扰能力更强的优点。
3，在RFID系统中，说明电子标签防冲突防碰撞机制的形成过程以及解决的方案有哪些。
8、Authentication2:交叉证实
Authentication有3个参数：
参数1：密钥类型，选择是使用密钥A验证还时密钥B验证。
参数2：待验证的电子标签扇区号。通过“读写”框中的“扇区号”列表来选择。
参数3：读写器密钥存储区中的密钥区号。通过“读写”框中的“读写器中密钥存储区扇区号”来选择。
答：解决RFID系统中多个读写器和应答器之间的数据碰撞，采用合理的算法来有效的解决该问题，称为RFID系统的防碰撞算法。采用时分多路存取技术，相关的算法有ALOHA法、时隙ALOHA法、二进制搜索法、动态二进制搜索法等。在各种算法当中，二进制树算法因为它识别应答器的确定性，成为了应用最广泛的一种，多个国际标准均对其进行了规定，这推动了防碰撞算法的发展。
6、将密钥存储到读写器密钥存储区的指定位置。
7、Authentication:证实1
Authentication有2个参数：
实验一 RFID设备调试及软件开发_学
实验一RFID读写器调试学号：姓名：一、实验目的1、学习各类RFID读卡器的使用。
2、掌握RFID读卡器程序设计的方法。
3、理解基于QT的RFID案例程序。
二、实验内容调试CBT-IOT赛百特物联网实验箱HF高频读卡器，对ISO14443A卡进行识别、数据操作，并分析其通信协议。
调试FR105 HF高频读卡器，对ISO15693、ISO14443A卡进行识别，以及数据操作，并分析其通信协议。
调试FR1200 UHF超高频读卡器，对ISO18000-6C卡进行识别，以及数据操作，并分析其通信协议。
调试基于各种RFID读卡器的QT程序，包括电子钱包、公交卡充值、上班刷卡考勤系统、车流量统计、药品出入库、电子锁控制等应用，分析程序与读卡器之间的串口通信。
三、实验预备知识1、CBT-IOT实验箱HF高频读写器CBT- IOT实验箱HF板载模块特点：●工作频率：13.56MHz●芯片：MF RC531（高集成非接触读写卡芯片）●支持ISO/IEC 14443A/B和MIFARE经典协议●支持mifare1 S50等多种卡类型●最大工作距离：100mm，最高波特率：424kb/s●支持lCrypto1加密算法并含有安全的非易失性内部密匙存储器●处理器 STM8S105高性能8位架构的微控制器，主频24MHz●通信方式：串口TTL，可直接插接无线通讯模块组网开发，多模块无线组网通讯●电源：DC 5V串口设置：波特率115200bps，数据位8，停止位1，无校验位通信协议：说明：SOF：固定为0xEE 0xCC，标志一帧的开始。
Sensor typle：传感器类型，RFID为0xFE。
Sensor id：固定为0x01，为RFID读卡器的编号。
Cmd id：命令ID，0x01为充值，0x02为扣款，0x03为查询。
ID0~3：4 字节卡号DATA0~3：4 字节数据END：固定为0xFF，标志一帧的结束。
CBT-IOT HF RFID模块充值扣费功能通信协议详细说明：识别：发送：不用发送指令，读卡器一直在不停的读卡返回：EE CC FE 01 03 XX XX XX XX XX XX XX XX FF充值：发送：CC EE FE 01 01 XX XX XX XX FF （ID省略）返回：EE CC FE 01 01 XX XX XX XX XX XX XX XX FF扣款：发送：CC EE FE 01 02 XX XX XX XX FF （ID省略）返回：EE CC FE 01 02 XX XX XX XX XX XX XX XX FF2、FR105 HF高频读写器FR105读卡器特点：●工作频率：13.56MHz●支持协议：ISO15693、ISO14443A协议●读卡距离：10cm●电源：DC 5V1A●通信接口：RS232串口串口设置：波特率115200/57600bps，数据位8，停止位1，无校验位3、FR1200 UHF超高频读写器FR1200 超高频读写器特点：●工作频率：902～928MHz（可根据用户需要定制）●工作方式：以广谱跳频或定频发射方式●射频功率：10～30dBm●支持协议：ISO-18000-6C（EPC G2）标准●读卡距离：3-5米（和标签及天线有关）●平均功耗：小于10瓦●电源：DC 5V2A●通信接口：RS232串口设置：波特率57600bps，数据位8，停止位1，无校验位通信协议：发送指令：SOF LEN CMD [DATA] END接收数据：SOF LEN CMD STATUS [DATA] END解释：SOF：固定为0xAA，数据帧的起始标志。
通讯RFID技术合作协议书
通讯RFID技术合作协议书一、合作目的本协议书旨在规范合作双方在通讯RFID技术领域的合作关系，促进技术交流与共享，推动通讯RFID技术的创新发展，实现共赢。
二、合作方甲方：XXX公司地址：XXX市XXX区XXX街XX号法定代表人：XXX电话：XXXX-XXXXXXX乙方：XX科技集团有限公司地址：XXXX省XXX市XXX区XXX街XX号法定代表人：XXX电话：XXXX-XXXXXXX三、合作内容1. 双方共同研发通讯RFID技术甲、乙双方将共同投入资源和人力，合作研发通讯RFID技术。
双方将就合作研发的事项签订研发协议，并按协议履行各自的义务。
2. 通讯RFID技术的运用甲、乙双方将根据各自的市场需求和技术优势，合作开发适用于不同领域的通讯RFID应用方案。
合作应用方案实施前，可签订独家代理协议等相关合作协议。
3. 专利权与知识产权1）专利权：所有合作研发的发明专利、实用新型专利、外观设计专利等知识产权权利，由双方按照研发协议约定共享。
各自向国家知识产权局等部门申请的专利、专利申请等均归各自所有。
遇到双方不属于共享范围的独立发明，另行协商处理。
2）知识产权：双方在合作过程中产生的所有成果（包括发明、技术及商业机密）及其权益，均分别归双方所有，不得擅自使用或转让给第三方。
在必要的情况下，双方可根据实际情况签署进一步的机密协议或保密协议。
4. 风险共担和利益共享1）风险共担：在合作开发过程中，如发生产品质量问题、市场销售低迷、技术难点等风险情况，甲、乙双方均默认承担一定份额的风险。
具体份额按研发协议中各自承担义务的比例确定。
2）利益共享：在合作研发的过程中，如产生利润等经济效益，甲、乙双方按照研发协议中各自享有的权益比例，分享各自的利润。
四、协议期限、变更与解除1. 协议期限：本协议书从双方正式签署之日起生效，有效期（含研发期与应用期）为3年，双方可协商延长或提前解除。
2. 变更与解除：本协议书变更和解除应经过双方协商，在双方达成一致意见后，书面确认有效。
HFRFID实验手册
1、HF RFID基础实验1.1、读ISO15693标签UID号、读/写/锁定数据块命令实验目的通过本实验使学生了解 RFID 的基本原理，熟悉 ISO15693标签的基本特征以及协议规范，理解并掌握实验过程中所用到的基本概念。
通过使用开发系统的TI-TRF7960开发系统理解本节所用的的命令操作以及通讯机制。
实验设备TI TRF7960读卡器一个、USB 连接线一条、电脑一台、HF RFID实验上位机软件、ISO156963 标签若干张实验知识预备及原理缩略语AFI（application family identifier）应用族识别符，应用的卡预选准则CRC（cyclic redundancy check）循环冗余校验DSFID（data storage format identifier）数据储存格式标识符EOF （end of frame）帧结束LSB（least significant bit）最低有效位MSB（most significant bit）最高有效位RFU（reserved for future use0）留作将来ISO/IEC 使用SOF （start of frame）帧的起始UID （unique identifier）唯一标识符VCD（vicinity coupling device）附近式耦合设备VICC（vicinity integrated circuit card）附近式卡理解Ti_RF7960 硬件连接原理框图将迷你USB线缆直接连入读卡器和电脑即可。
HF RFID读卡器MiniUSB电脑USB口数据速率和数据编码数据编码采用脉冲位置调制，VICC应能够支持两种数据编码模式。
VCD决定选择哪一种模式，并在帧起始（SOF）时给与VICC指示。
（1）数据编码模式：256取1一个单字节的值可以由一个暂停的位置表示。
在256/fC（约18.88μs）的连续时间内256 取 1 的暂停决定了字节的值。
超高频RFID系统的通信协议解析
6
• ISO 18000-6 – 其规范之频率860~960MHz为物流管理 (Logistics Management) 之最佳 选择，已成为国际供应链 RFID应用技术的重要标准 – 由整合一些现有之RFID厂商产品规格、EAN.UCC所提出的Global Tag (GTAG) 架构及有意参与人士之意见而订出之规范 – 其标规格亦符合EPC的编码架构，但ISO 18000-6标签较EPC系统有更多 的应用范围。
票务
ISO 14443
物品管理
ISO 15693 ISO 18000
(part 3) EPC HF1
近场通信
ISO 18092
物品管理
ISO 18000 (part 7)
物品管理
ISO 18000 (part 6)
EPC UHF0 EPC UHF1
100KHz
1MHz
400MHz1GHz3 Nhomakorabea物品管理t
ISO 18000 (part 4)
超高频RFID系统EPC Class1 Gen1与Gen2标准
• UHF Class 1 Gen1 – 在Auto-ID中心时期所制定 – 包括Class 0和Class 1
• UHF Class 1 Gen2 – 由加入EPCglobal组织的主要公司于2004年12月合作开发完成 – 推动新的RFID硬件产品开发之标准接口和协议的一项基础要素 – 于2006年6月被ISO组织批准并入了ISO/IEC18000-6c标准里，使得全球UHF RFID技术发展得到规范 – 在频率的部分是涵盖到各个国家的范围 – 渥尔玛于2006年9月正式开始用Gen2标签替代Gen1标签
4
UHF Class 1 Gen1 与UHF Class 1 Gen2之比较
• ISO 18000-6 – 其规范之频率860~960MHz为物流管理 (Logistics Management) 之最佳 选择，已成为国际供应链 RFID应用技术的重要标准 – 由整合一些现有之RFID厂商产品规格、EAN.UCC所提出的Global Tag (GTAG) 架构及有意参与人士之意见而订出之规范 – 其标规格亦符合EPC的编码架构，但ISO 18000-6标签较EPC系统有更多 的应用范围。
票务
ISO 14443
物品管理
ISO 15693 ISO 18000
(part 3) EPC HF1
近场通信
ISO 18092
物品管理
ISO 18000 (part 7)
物品管理
ISO 18000 (part 6)
EPC UHF0 EPC UHF1
100KHz
1MHz
400MHz1GHz3 Nhomakorabea物品管理t
ISO 18000 (part 4)
超高频RFID系统EPC Class1 Gen1与Gen2标准
• UHF Class 1 Gen1 – 在Auto-ID中心时期所制定 – 包括Class 0和Class 1
• UHF Class 1 Gen2 – 由加入EPCglobal组织的主要公司于2004年12月合作开发完成 – 推动新的RFID硬件产品开发之标准接口和协议的一项基础要素 – 于2006年6月被ISO组织批准并入了ISO/IEC18000-6c标准里，使得全球UHF RFID技术发展得到规范 – 在频率的部分是涵盖到各个国家的范围 – 渥尔玛于2006年9月正式开始用Gen2标签替代Gen1标签
4
UHF Class 1 Gen1 与UHF Class 1 Gen2之比较
实验7HF ISO15693协议操作
知识点学习：I SO/IEC 15693协议标准的高频RFID无源IC卡，专为供应链与运筹管理应用所设计，具有高度防冲突与长距离运作等优点，适合于高速、长距离应用。
包括ICODE SLI-S、SL2-S 等多系列产品，目前ICODE 是高频（HF）RFID标签方案的业界标准。
ICODE SLI-S系列SL2 ICS20芯片的内部构成如上图，可分为射频处理单元、数据控制单元和EEPROM存储单元。
在数据控制单元里对数据进行反碰撞、认证和存储控制等处理。
SLICS20存储器分为32个块、每个块由4字节（32位）组成，共128字节，如下图，上部4个块（-4、-3、-2、-1块）分别用于UID（64位唯一ID序列号）、特殊功能（EAS、AFI、DSFID）和写入控制位，其他28个块为用户数据块。
UID占用块-4和块-3共8个字节（64位），是厂商写入的世界唯一标签识别序列号，用户不可更改，在UID中包含厂商代码、产品分类代码和标签芯片生产序列代码，UID的代码构成如上图。
块-1是写入控制位，具体控制分配见上图，它可以控制每个数据块的写入和块-2（特殊功能块）每个字节的写入。
写入位1代表写入保护，且不可再修改控制位。
特殊功能EAS（Electronic Article Surveillance，电子防盗系统）主要用来防止物品被盗，标签管理者可以设置（EAS=1）和清除（EAS=0）EAS标识，当设置有EAS标识的标签通过读写器的作用范围时，读写器会识别EAS标识，发出警报。
EAS的数据结构如下图，EAS的LSB的第一位（e位）写1代表EAS标示有效，写0代表清除EAS标示，其他位无效。
特殊功能AFI（Application Family Idenfifier，应用族标识符），可事先规定应用族代码并写入AFI字节，在处理多个标签的时候进行分类处理。
例如在物流中心处理大量货物时，可根据标签上的AFI应用族标识符来区分是出口货物还是内销货物。
实验7 基于WiFi的HF高频RFID实验-V201700317
实验7 基于WiFi的HF高频RFID实验-V201703171.实验目的掌握WiFi模块的配置和使用方法；掌握基于WiFi的阅读器操作过程；2.实验设备硬件：实验箱，电脑等；软件：HLK-RM04_串口配置工具，TCP&UDP测试工具软件；HLK-RM04用户手册V1.1.pdf路径：配套光盘\第三方应用软件\WiFi配置工具TCP&UDP测试工具安装与使用说明文档路径：配套光盘\第三方应用软件\TCP&UDP 测试工具雷凌USB无线网卡安装说明路径：配套光盘\第三方应用软件\雷凌usb无线网卡光盘源码路径：配套光盘\源代码\RFID基础实验\实验7 基于WiFi的HF高频RFID实验-V20170317Hex路径：配套光盘\源代码\RFID基础实验\实验7 基于WiFi的HF高频RFID实验-V20170317\out3.实验原理本实验通过WiFi模块实现PC与阅读器的通信，原理如图3.1所示：图3.1 实验原理图将高频阅读器的串口连接到WiFi模块的串口。
WiFi模块工作模式设为串口转WiFi，并配置成无线AP模式。
实验中WiFi模块为TCP(也可以设成UDP)服务器，PC连接到AP点后再通过使用TCP&UDP测试工具软件建立一个TCP的客户端，去主动连接WiFi模块的本地IP地址。
这样PC与WiFi模块之间的通信数据会通过WiFi模块的串口传给阅读器，阅读器与WiFi模块之间通信数据也会通过WiFi模块传给PC，从而实现PC与阅读器的无线网络通信。
高频RFID协议、指令请参考之前的HF高频RFID实验，这里不再做阐述。
4.实验步骤4.1 高频RFID阅读器固件烧录第一步：打开配套光盘\源代码\RFID基础实验\实验7 基于WiFi的HF高频RFID实验-V20170317下的RC632开发.uvproj工程，打开main.c文件，查看系统初始化波特率设置，实验默认为9600，如不是，请更改，如图4.1所示：图4.1 更改波特率第二步：使用串口线连接PC和高频阅读器的DB9接头。
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实验二、HF高频RFID通信协议一、实验目的1.1 掌握高频读卡器的通讯协议1.2 掌握本平台高频模块的操作过程1.3 掌握高频模块工作原理二、实验设备硬件：RFID实验箱套件，电脑等。
软件：Keil，串口调试助手。
三、实验原理2.1 高频RFID系统典型的高频HF（12.56MHz）RFID系统包括阅读器（Reader）和电子标签（Tag，也称应答器Responder）。
电子标签通常选用非接触式IC卡，全称集成电路卡又称智能卡，可读写，容量大，有加密功能，数据记录可靠。
IC卡相比ID卡而言，使用更方便，目前已经大量使用在校园一卡通系统、消费系统、考勤系统、公交消费系统等。
目前市场上使用最多的是PHILIPS的Mifare系列IC卡。
读写器(也称为“阅读器”)包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与卡连接的耦合元件。
由高频模块和耦合元件发送电磁场，以提供非接触式IC卡所需要的工作能量以及发送数据给卡，同时接收来自卡的数据。
此外，大多数非接触式IC卡读写器都配有上传接口，以便将所获取的数据上传给另外的系统(个人计算机、机器人控制装置等)。
IC卡由主控芯片ASIC（专用集成电路）和天线组成，标签的天线只由线圈组成，很适合封状到卡片中，常见IC卡内部结构如图2.1所示。
图 2.1 IC卡内部结构图较常见的高频RFID应用系统如图2.2所示，IC卡通过电感耦合的方式从读卡器处获得能量。
图 2.2 常见高频 RFID 应用系统组成下面以典型的IC卡MIARE 1为例，说明电子标签获得能量的整个过程。
读卡器向IC卡发送一组固定频率的电磁波，标签内有一个LC串联谐振电路(如图 2.3)，其谐振频率与读写器发出的频率相同，这样当标签进入读写器范围时便产生电磁共振，从而使电容内有了电荷，在电容的另一端接有一个单向通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当储存积累的电荷达到2V时，此电源可作为其他电路提供工作电压，将标签内数据发射出去或接收读写器的数据。
图 2.3 IC卡功能结构图2.2 非接触式IC卡目前市面上有多种类型的非接触式IC卡，它们按照遵从的不同协议大体可以分为三类，各类IC卡特点及工作特性如图1.4所示，PHILIPS的Mifare 1卡(简称M1卡)属于PICC卡，该类卡的读写器可以称为PCD。
图2.4 IC卡分类高频RFID系统选用PICC类IC卡作为其电子标签，这里以Philips公司典型的PICC 卡Mifare 1为例，详细讲解IC卡内部结构。
Philips是世界上最早研制非接触式IC卡的公司，其Mifare技术已经被制定为IS0 14443 TYPE A国际标准。
本平台选用用Mifare 1（S50）卡作为电子标签，其内部原理如图2.5所示。
图2.5 M1卡内部原理射频接口部分主要包括有波形转换模块。
它可将读写器发出的12.56MHZ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。
数字控制单元主要针对接收到的数据进行相关处理，包括选卡、防冲突等。
Mifare1卡片采取EEPROM作为存储介质，其内部可以分为16个扇区，每个扇区由4块组成，（我们也将 16 个扇区的 64 个块按绝对地址编号为 0-63，存贮结构如下图2.6所示：图 2.6 MFI卡片存储结构第 0 扇区的块 0（即绝对地址 0 块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
其中：第 0～3 个字节为卡片的序列号；第4个字节为序列号的校验码；第5个字节为卡片内容“size”字节，第6~7个字节为卡片的类型字节。
每个扇区的块 0、块 1、块 2 为数据块，可用于存贮数据。
数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。
例如在食堂消费时采用输入饭菜金额的方式扣款。
用做数据值，可以进行初始化加值、减值、读值操作。
例如在食堂消费时对于定额套餐采用输入餐号的方式加以扣款，又如公交/地铁等行业的检票/收费系统中的扣费。
每个扇区的块 3 为控制块，包括了密码 A、存取控制、密码 B。
具体结构如下，A0 A1 A2 A3 A4 A5FF 07 80 69B0 B1 B2 B3 B4 B5其中其中 A0—A5 代表密码 A 的六个字节；B0—B5 代表密码 B 的六个字节；FF 07 80 69 为四字节存取控制字的默认值，FF 为低字节。
每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。
存取控制为 4 个字节，共 32 位，扇区中的每个块（包括数据块和的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位，定义如下：块 0：C10 C20 C30块 1：C11 C21 C31块 2：C12 C22 C32块 3：C13 C23 C33三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证 KEY A，进行加值操作必须验证 KEY B，等等）。
三个控制位在存取控制字节中的位置，以块 0 为例，如下所示：Bit 7 6 5 4 3 2 1 0字节7字节8字节92.3 ISO 14443协议标准简介ISO 14443协议是超短距离智慧卡标准，该标准定义出读取距离7-15公分的短距离非接触智能卡的功能及运作标准，ISO 14443 标准分为TYPE A和 TYPE B两种。
TYPE A 的产品具有更高的市场占有率，如Philips公司的MIFARE系列占有了当前约80%的市场，且在较为恶劣的工作环境下有很高的优势。
而TYPE B在安全性、高速率和适应性方面有很好的前景，特别适合于CPU卡。
这里重点介绍MIFARE 1符合的ISO 14443 TYPE A标准。
1) ISO 14443 TYPE A标准中规定的基本空中接口基本标准PCD到PICC（数据传输）调制为：ASK，调制指数100%PCD到PICC（数据传输）位编码为：改进的Miller编码PICC到PCD（数据传输）调制为：频率为847kHz的副载波负载调制PICC到PCD位编码为：曼彻斯特编码数据传输速率为106kbps射频工作区的载波频率为12.56MHz最小未调制工作场的值是1.5A/mrms（以Hmin表示），最大未调制工作场的值是7.5A/mrms (以Hmax表示) ，邻近卡应持续工作在Hmin和Hmax之间PICC的能量是通过发送频率为12.56MHz的阅读器的交变磁场来提供。
由阅读器产生的磁场必须在1.5A/m-7.5A/m之间2) ISO 14443 TYPE A标准中规定的PICC标签状态集，读卡器对进入其工作范围的多张IC卡的有效命令有：REQA：TYPE A请求命令WAKE UP：唤醒命令ANTICOLLISION：防冲突命令SELECT：选择命令HALT：停止命令图 2.7为PICC（IC卡）接收到PCD（读卡器）发送命令后，可能引起状态的转换图。
传输错误的命令(不符合ISO 14443 TYPE A协议的命令)不包括在内。
图 2.7 PICC状态转化图掉电状态(POWER OFF):在没有提供足够的载波能量的情况下，PICC不能对PCD发射的命令做出应答，也不能向PCD发送反射波；当PICC进入耦合场后，立即复位，进入闲置状态。
闲置状态(IDLE STATE)：当PICC进入闲置状态时，标签已经上电，能够解调PCD发射的信号；当PICC接收到PCD发送的有效的REQA（对A型卡请求的应答）命令后，PICC将进入就绪状态。
就绪状态( READY STATE)：在就绪状态下，执行位帧防碰撞算法或其他可行的防碰撞算法；当PICC标签处于就绪状态时，采用防冲突方法，用UID(惟一标识符)从多张PICC标签中选择出一张PICC；然后PCD发送含有UID的SEL命令，当PICC接收到有效的SEL命令时，PICC就进入激活状态（ACTIVE STATE）。
激活状态（ACTIVE STATE）：在激活状态下，PICC应该完成本次应用所要求的所有操作（例如，读写PICC内部存储器）；当处于激活状态的PICC接收到有效的HALT命令后，PICC就立即进入停止状态。
停止状态（HALT STATE）： PICC完成本次应用所有操作后，应进入停止状态；当处于停止状态的PICC接收到有效的WAKE_UP命令时，PICC立即进入就绪状态。
注意:当PICC 处于停止状态下时，在重新进入就绪状态和激活状态后，PICC接受到相应命令，不在是进入闲置状态，而是进入停止状态。
2.4 高频ＲＦＩＤ系统读写器2.4.1 通信流程高频RFID系统读写器与IC卡通信过程如图2.8所示，主要步骤有：复位应答（Answer to request）：M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的，当有卡片进入读写器的操作范围时，读写器以特定的协议与它通讯，从而确定该卡是否为M1射频卡，即验证卡片的卡型。
防冲突机制(Anticollision Loop）：当有多张卡进入读写器操作范围时，防冲突机制会从其中选择一张进行操作，未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡，该过程会返回被选卡的序列号。
具体防冲突设计细节可参考相关协议手册。
选择卡片(Select Tag）选择被选中的卡的序列号，并同时返回卡的容量代码。
三次互相确认(3 Pass Authentication）：选定要处理的卡片之后，读写器就确定要访问的扇区号，并对该扇区密码进行密码校验，在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯（在选择另一扇区时，则必须进行另一扇区密码校验）。
对数据块的操作：包括读、写、加、减、存储、传输、终止。
图2.8 读卡器与IC通讯流程2.4.2 防冲突当读写器读写范围内部有多张PICC标签时，读写器利用各卡的UID(惟一标识符)从多张标签中选择出一张PICC标签。
不同IC卡其内部的UID大小不同，通常UID由4、7或10个UID字节组成。
PICC将这些字节按照其字节数封装在几个串联级别中发送给读卡器，每个串联级别内包含5个数据字节，其中包括3个或4个UID字节，见图2.9，从图可知PICC 最多会发送三个串联级别(串联级别数又可以称为UID大小)。
图2.9 UID结构图中CT为级联信号，表示在下一级中还有UID；BCC为本级检验码。
由图可知，PICC最多应处理3个串联级别，以得到所有UID字节。
阅读器防冲突过程如下：1）首先由PCD发送REQA命令或WAKE UP命令，使卡进入READY状态（参见标签状态转换图）。
这两个命令的差别是：REQA命令使卡从IDLE状态进入READY状态，而WAKE UP命令使卡从HALT状态进入READY状态。