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芯片卡(IC卡、ID卡)介紹及分類

發布時間:2016-01-07 11:09
芯片卡(IC卡、ID)介紹及分類
中文名稱即“智能卡”、“存儲卡”。它將集成電路芯片鑲嵌于塑料基片上,利用集成電路的可存儲特性,保存、讀取和修改芯片上的信息

按照與外界數據傳送的形式來分,IC卡有接觸式和非接觸式兩種。
接觸式IC的芯片金屬觸點暴露在外,肉眼可以看見,通過芯片上的觸點可與讀寫外界接觸交換信息,目前使用的IC卡多屬這種。
非接觸式IC(射頻卡)的芯片全部封于卡基內,無暴露部分,通過無線電波或電磁場的感應來交換信息,通常用于門禁、公交收費、地鐵收費等需要"一晃而過"的場合。
MF1卡】全稱mifare one卡,即非接觸射頻IC卡。因為以荷蘭飛利浦公司生產的MIFARE ONE PHILIPS IC S50已經成為一種類似行業性的標準,所以市面上常把MF1 PHILIPS IC S50卡片稱為MF1原裝卡片,而把兼容MF1 S50這款芯片的卡片叫做MF1 兼容卡,如利用上海復旦公司的FM11RF08芯片生產的卡片,還有利用上海華虹公司、上海貝嶺公司、杭州士蘭微、德國西門子(現改名為英飛凌)、美國ISSI公司等的兼容S50芯片生產的卡片。

按照卡內集成電路的不同,IC卡可分為存儲器卡、邏輯加密卡和CPU卡(智能卡)。
存儲器卡:卡內的集成電路是可用電擦除的可編程只讀存儲器EEPROM,它僅具數據存儲功能,沒有數據處理能力;存儲卡本身無硬件加密功能,只在文件上加密,較易被破解。存儲器卡價格較低,適合于僅以IC卡作為數據的轉存介質或有軟件加密而不擔心被篡改的系統。
邏輯加密卡:卡內的集成電路包括加密邏輯電路和可編程只讀存儲器EEPROM,加密邏輯電路可在一定程度上保護卡和卡中數據的安全,但只是低層次防護,無法防止惡意攻擊。邏輯加密卡通過設置卡上的密碼區域來控制卡的讀寫,價格適中,目前應用數量最大
智能卡(CPU卡):卡內的集成電路包括中央處理器CPU、可編程只讀存儲器EEPROM、隨機存儲器RAM和固化在只讀存儲器ROM中的卡內操作系統COS(Chip Operating System)??ㄖ袛祿譃橥獠孔x取和內部處理部分,確??ㄖ袛祿踩煽?。CPU卡的集成電路中帶有微處理器,自身就可以進行數據計算和信息處理,同時能夠利用隨機數和密鑰進行卡與設備的相互驗證,安全性高。

IC卡具有磁卡和條碼卡所無法比擬的許多優點:存儲容量大,是磁卡的幾倍至幾十倍;安全性高,具有防偽造、防篡改的能力;可脫機使用,應用較為靈活。同時,也存在著價格高、抗靜電和紫外線能力弱等缺點。 
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芯片卡之ID——只讀式非接觸IC卡(習慣稱EM卡、普通射頻卡)
ID卡】全稱身份識別卡(Identification card),習慣稱作“EM卡”。ID卡即為THRC12/13只讀式非接觸IC卡,它靠讀卡器感應供電并讀出存儲在芯片EEPROM中的唯一卡號,卡號在封卡前一次寫入,封卡后不能更改。無源和免接觸是該芯片兩個最突出的特點
它從讀卡器接收射頻能量,為芯片產生電源和時鐘,并采用相移鍵控和加載調幅等技術實現卡與讀卡器間的無線通訊。
ID卡是普通射頻卡。最簡單、最常見的射頻卡就是低頻125KHz的ID卡(有厚卡、薄卡之分)。ID卡因為一度大量采用瑞士EM4100/4102芯片,所以還被習慣稱作“EM”。ID卡具有只讀功能,含有唯一的64b防改寫密碼,其卡號在出廠時已被固化并保證在全球的唯一性,永遠不能改變。其成本低,較多應用在售飯、考勤等方面。

ID卡主要特點
載波頻率為125KHZ(THRC12)或13.56MHZ(THRC13);
卡向讀卡器傳送數據的調制方式為加載調幅;
卡內數據編碼采用抗干擾能力強的BPSK相移鍵控方式;
卡向讀卡器數據傳送速率為3.9kbps(THRC12)或6.62kbps(THRC13);
數據存儲采用EEPROM,數據保存時間超過10年;
數據存儲容量共64位,包括制造商、發行商和用戶代碼;
卡號在封卡前寫入后不可再更改,絕對確??ㄌ柕奈ㄒ恍院桶踩?
THRC13芯片除封裝成標準卡片形狀外,還可根據應用需要封裝成籌碼等多種形狀。

ID卡工作原理
系統由卡、讀卡器和后臺控制器組成。工作過程如下:
讀卡器將載波信號經天線向外發送;
卡進入讀卡器的工作區域后,由卡中電感線圈和電容組成的諧振回路接收讀卡器發射的載波信號,卡中芯片的射頻接口模塊由此信號產生出電源電壓、復位信號及系統時鐘,使芯片“激活”;
芯片讀取控制模塊將存儲器中的數據經調相編碼后調制在載波上,經卡內天線回送給讀卡器;
讀卡器對接收到的卡回送信號進行解調、解碼后送至后臺計算機;
后臺計算機根據卡號的合法性,針對不同應用做出相應的處理和控制。
 
ID卡應用范圍
與接觸式IC卡相比,非接觸式ID卡無需插拔卡,避免了由于機械接觸不良導致的各種故障,因而具有操作方便、快捷、可靠、壽命長等突出優點,特別適用于人流量大的場合。
雖然它僅是一種只讀卡,但利用后臺計算機控制管理,即使是涉及收費管理的問題也可以在一定范圍應用,如食堂就餐收費管理等。針對具體應用,可將持卡人的個人資料送入后臺計算機,建立數據庫并配置應用軟件,使用時通過讀卡器將讀到的卡號送至后臺計算機,從數據庫中調出持卡人的個人資料,而后根據具體應進行操作,
 
以下是常用的非接觸產品相關參數:
芯片:Philips Mifare 1 S50
存儲容量:8Kbit,16個分區,每分區兩組密碼
工作頻率:13.56MHZ
通訊速度:106Kboud
讀寫距離:2.5~10cm
讀寫時間:1-2ms
工作溫度:-20~85°C
擦寫次數:>100000次
數據保存:>10年
規格:0.87×85.5×54 非標卡
封裝材料:PVC、PET、0.13銅錢
封裝工藝:超聲波自動植線/自動碰焊
制作標準:ISO/IEC 14443、ISO/IEC 10536
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