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非接觸式IC卡
作者:北京天石科技有限責(zé)任公司
來(lái)源:RFID世界網(wǎng)
日期:2005-06-01 10:18:28
摘要:非接觸式IC卡
關(guān)鍵詞:非接觸式IC卡
非接觸式IC卡(CICC——Contactless Integrated Circuit Card)也稱為無(wú)觸點(diǎn)集成電路卡、射頻卡或非接觸式智能卡。它的應(yīng)用歷史要比接觸式IC卡短,但由于它的方便性、耐用性更佳,它在很多場(chǎng)合已經(jīng)取代了接觸式IC卡,在卡市場(chǎng)所占的份額越來(lái)越大。
非接觸式IC卡的特點(diǎn)
接觸式IC卡和非接觸式IC卡因使用環(huán)境不同各有利弊。
在接觸式IC卡的普及過(guò)程中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)了它越來(lái)越多的弊端:卡在讀寫(xiě)器上經(jīng)常拔插造成的磨損,導(dǎo)致接觸不良,從而引起數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,并且卡與讀寫(xiě)器之間的磨損也大大縮短了卡和讀寫(xiě)器的使用壽命;另外接觸式IC卡的通訊速率較低,再加上插拔卡的動(dòng)作延誤,造成每一筆交易需要較長(zhǎng)時(shí)間的等待,這些都是限制接觸式IC卡進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
為了解決這些問(wèn)題,非接觸式IC卡應(yīng)運(yùn)而生,非接觸式IC卡的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。它通過(guò)無(wú)線電波與讀寫(xiě)設(shè)備進(jìn)行通訊,無(wú)裸露觸點(diǎn),與讀寫(xiě)器間也無(wú)機(jī)械接觸,可靠性和使用壽命更高;它的通訊速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接觸式IC卡,在一定距離范圍內(nèi)可以從任意方向與讀寫(xiě)設(shè)備通訊,從而使操作更為方便、快捷。
任何事物都有其雙面性,非接觸式IC卡也毫不例外地存在缺陷:天線和卡內(nèi)的專用芯片通過(guò)焊點(diǎn)連結(jié),當(dāng)卡片彎曲過(guò)度時(shí),卡片易失效;在一些射頻干擾比較厲害的場(chǎng)合,通訊易失??;安全性也低于接觸式IC卡等。但無(wú)論如何,非接觸式IC卡作為一個(gè)新的技術(shù),仍有其強(qiáng)大的生命力。
非接觸式IC卡的技術(shù)原理
非接觸式IC卡由天線和專用芯片組成。天線是幾組金屬絲繞成的線圈嵌在卡基內(nèi),專用芯片由高速的射頻接口、控制單元、EEPROM三個(gè)模塊組成。卡是通過(guò)電磁感應(yīng)將卡內(nèi)的信息與外部讀寫(xiě)設(shè)備進(jìn)行通訊的。
非接觸式IC卡讀寫(xiě)器將要發(fā)送的信息編碼后加載到一固定頻率的載波上,卡片內(nèi)有一個(gè)諧振電路,其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)送的載波頻率相同,當(dāng)非接觸式IC卡進(jìn)入讀寫(xiě)器的工作區(qū)域后,諧振電路產(chǎn)生共振并產(chǎn)生電荷積累,當(dāng)電荷積累到一定數(shù)值時(shí),就能為卡內(nèi)的電路提供工組電壓、復(fù)位信號(hào)、系統(tǒng)時(shí)鐘,讀寫(xiě)器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)卡內(nèi)射頻接口模塊解碼,由控制單元來(lái)判斷這些信息的要求和合理性,然后進(jìn)行處理,最終決定是否對(duì)EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫(xiě)或輸出。
非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際上關(guān)于非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不是單一的,目前已經(jīng)被ISO組織承認(rèn)的有ISO/IEC14443 TYPE A和ISO/IEC14443 TYPE B。其中TYPE A是飛利浦公司所倡導(dǎo)的,TYPE B是以摩托羅拉公司為主所倡導(dǎo)的。除了這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在ISO組織登記備案的非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還有TYPE C、TYPE D、TYPE E、TYPE F等等,這些標(biāo)準(zhǔn)的倡導(dǎo)者都是一些大的廠商,他們的產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng),也就是說(shuō),他們實(shí)際上在工業(yè)界已被采納。
非接觸式IC卡的應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)前景廣闊,為了能成為非接觸式IC卡的技術(shù)主流,更為了能擴(kuò)大自己的市場(chǎng)份額,各家公司仍會(huì)不遺余力地推廣自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
市場(chǎng)應(yīng)用
上面已經(jīng)提到非接觸式IC卡具有較高的通訊速率,不需要拔插的過(guò)程,在很短的時(shí)間內(nèi)就可以完成對(duì)卡片的操作,所以非接觸式IC卡非常適用于對(duì)交易速度要求高、刷卡人口比較集中的場(chǎng)合,如地鐵、高速公路的進(jìn)出口、門(mén)禁、公交等環(huán)境。事實(shí)上,目前非接觸式IC卡技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在許多城市的公交領(lǐng)域中。我國(guó)香港“八達(dá)通”卡的成功案例,就為很多亞洲城市提供了一個(gè)好的運(yùn)作模式。
在2002年全國(guó)IC卡市場(chǎng)總體發(fā)行量低于2001年的境況中,公交卡的發(fā)行量卻有了大幅的增長(zhǎng),在公交卡的應(yīng)用中,早期啟動(dòng)的城市大多采用非接觸式的邏輯加密卡,但目前許多城市在尋找應(yīng)用模式中,考慮到未來(lái)的一卡多用性,已經(jīng)從最初的公交一卡通發(fā)展到城市一卡通,相應(yīng)地由采用非接觸式的邏輯加密卡發(fā)展到采用非接觸式的CPU卡。
前景展望
目前,非接觸式IC卡應(yīng)用領(lǐng)域最廣闊的行業(yè)就是公交領(lǐng)域,但公交卡的發(fā)行量在2002年我國(guó)IC卡的整體用量中也就占3%的比例,所以非接觸式IC卡仍有很大的發(fā)展空間。論證很久的二代公民身份證已經(jīng)決定采用非接觸式IC卡,在2003年要開(kāi)始進(jìn)行試點(diǎn)實(shí)施,這個(gè)項(xiàng)目一旦推廣,非接觸式IC卡的用量是很驚人的數(shù)目。這也是迄今為止,非接觸式IC卡應(yīng)用的最大項(xiàng)目。
非接觸式IC卡的特點(diǎn)
接觸式IC卡和非接觸式IC卡因使用環(huán)境不同各有利弊。
在接觸式IC卡的普及過(guò)程中,人們逐漸發(fā)現(xiàn)了它越來(lái)越多的弊端:卡在讀寫(xiě)器上經(jīng)常拔插造成的磨損,導(dǎo)致接觸不良,從而引起數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,并且卡與讀寫(xiě)器之間的磨損也大大縮短了卡和讀寫(xiě)器的使用壽命;另外接觸式IC卡的通訊速率較低,再加上插拔卡的動(dòng)作延誤,造成每一筆交易需要較長(zhǎng)時(shí)間的等待,這些都是限制接觸式IC卡進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。
為了解決這些問(wèn)題,非接觸式IC卡應(yīng)運(yùn)而生,非接觸式IC卡的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。它通過(guò)無(wú)線電波與讀寫(xiě)設(shè)備進(jìn)行通訊,無(wú)裸露觸點(diǎn),與讀寫(xiě)器間也無(wú)機(jī)械接觸,可靠性和使用壽命更高;它的通訊速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于接觸式IC卡,在一定距離范圍內(nèi)可以從任意方向與讀寫(xiě)設(shè)備通訊,從而使操作更為方便、快捷。
任何事物都有其雙面性,非接觸式IC卡也毫不例外地存在缺陷:天線和卡內(nèi)的專用芯片通過(guò)焊點(diǎn)連結(jié),當(dāng)卡片彎曲過(guò)度時(shí),卡片易失效;在一些射頻干擾比較厲害的場(chǎng)合,通訊易失??;安全性也低于接觸式IC卡等。但無(wú)論如何,非接觸式IC卡作為一個(gè)新的技術(shù),仍有其強(qiáng)大的生命力。
非接觸式IC卡的技術(shù)原理
非接觸式IC卡由天線和專用芯片組成。天線是幾組金屬絲繞成的線圈嵌在卡基內(nèi),專用芯片由高速的射頻接口、控制單元、EEPROM三個(gè)模塊組成。卡是通過(guò)電磁感應(yīng)將卡內(nèi)的信息與外部讀寫(xiě)設(shè)備進(jìn)行通訊的。
非接觸式IC卡讀寫(xiě)器將要發(fā)送的信息編碼后加載到一固定頻率的載波上,卡片內(nèi)有一個(gè)諧振電路,其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)送的載波頻率相同,當(dāng)非接觸式IC卡進(jìn)入讀寫(xiě)器的工作區(qū)域后,諧振電路產(chǎn)生共振并產(chǎn)生電荷積累,當(dāng)電荷積累到一定數(shù)值時(shí),就能為卡內(nèi)的電路提供工組電壓、復(fù)位信號(hào)、系統(tǒng)時(shí)鐘,讀寫(xiě)器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息經(jīng)過(guò)卡內(nèi)射頻接口模塊解碼,由控制單元來(lái)判斷這些信息的要求和合理性,然后進(jìn)行處理,最終決定是否對(duì)EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行改寫(xiě)或輸出。
非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)際上關(guān)于非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不是單一的,目前已經(jīng)被ISO組織承認(rèn)的有ISO/IEC14443 TYPE A和ISO/IEC14443 TYPE B。其中TYPE A是飛利浦公司所倡導(dǎo)的,TYPE B是以摩托羅拉公司為主所倡導(dǎo)的。除了這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn),在ISO組織登記備案的非接觸式IC卡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還有TYPE C、TYPE D、TYPE E、TYPE F等等,這些標(biāo)準(zhǔn)的倡導(dǎo)者都是一些大的廠商,他們的產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng),也就是說(shuō),他們實(shí)際上在工業(yè)界已被采納。
非接觸式IC卡的應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)前景廣闊,為了能成為非接觸式IC卡的技術(shù)主流,更為了能擴(kuò)大自己的市場(chǎng)份額,各家公司仍會(huì)不遺余力地推廣自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
市場(chǎng)應(yīng)用
上面已經(jīng)提到非接觸式IC卡具有較高的通訊速率,不需要拔插的過(guò)程,在很短的時(shí)間內(nèi)就可以完成對(duì)卡片的操作,所以非接觸式IC卡非常適用于對(duì)交易速度要求高、刷卡人口比較集中的場(chǎng)合,如地鐵、高速公路的進(jìn)出口、門(mén)禁、公交等環(huán)境。事實(shí)上,目前非接觸式IC卡技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在許多城市的公交領(lǐng)域中。我國(guó)香港“八達(dá)通”卡的成功案例,就為很多亞洲城市提供了一個(gè)好的運(yùn)作模式。
在2002年全國(guó)IC卡市場(chǎng)總體發(fā)行量低于2001年的境況中,公交卡的發(fā)行量卻有了大幅的增長(zhǎng),在公交卡的應(yīng)用中,早期啟動(dòng)的城市大多采用非接觸式的邏輯加密卡,但目前許多城市在尋找應(yīng)用模式中,考慮到未來(lái)的一卡多用性,已經(jīng)從最初的公交一卡通發(fā)展到城市一卡通,相應(yīng)地由采用非接觸式的邏輯加密卡發(fā)展到采用非接觸式的CPU卡。
前景展望
目前,非接觸式IC卡應(yīng)用領(lǐng)域最廣闊的行業(yè)就是公交領(lǐng)域,但公交卡的發(fā)行量在2002年我國(guó)IC卡的整體用量中也就占3%的比例,所以非接觸式IC卡仍有很大的發(fā)展空間。論證很久的二代公民身份證已經(jīng)決定采用非接觸式IC卡,在2003年要開(kāi)始進(jìn)行試點(diǎn)實(shí)施,這個(gè)項(xiàng)目一旦推廣,非接觸式IC卡的用量是很驚人的數(shù)目。這也是迄今為止,非接觸式IC卡應(yīng)用的最大項(xiàng)目。