IC卡基础知识培训教材428

第一章IC卡基础知识一、射频卡的一些基础知识（一）频率（f）1、物理中频率的单位是赫兹（Hz），简称赫。2、频率单位：赫(Hz)、千赫（KHz）、兆赫（MHz）、吉赫（GHz）等。3、单位换算：1KHz=1000Hz1MHz=1000KHz=1000000Hz1GHz=1000000KHz（二）常见射频卡的频率1、射频卡，学名叫“非接触式卡”。虽然有的人把射频卡叫做IC卡，但因为接触式IC卡也叫IC卡，同时射频IC卡一般指指高频卡，而ID卡习惯叫低频卡，所以还是把非接触式的芯片卡叫为射频卡或非接触式卡来得直接一些。2、典型的射频卡按戴波频率分为低频射频卡、高频射频卡、超高频射频卡和微波射频卡。①、低频射频卡的频率为125~134.2KHz（单位：千赫），也称低频率（LF），如EM4100型号的ID卡、T5557卡、EM4305、TI的RI-TRP-R4FF低频只读卡、TI的RI-TEP-W4FF低频读写卡、HID1326低频薄卡等。一般为无源被动卡（卡内没有装电池）。②、高频射频卡的频率为13.56MHz（单位：兆赫），也称高频率（HF），如MF1卡、I-CODE-II卡。一般为无源卡。一般为无源被动卡（卡内没有装电池）。③、超高频射频卡的频率为433.92MHz（单位：兆赫），也称超高频的频率（超高频），如UCODE卡。433.92MHz一般为有源主动卡（卡内装电池），860~960MHz一般为无源被动卡（卡内没有电池）。[备注：国内超高频卡与无线电频带的叫法有一定区别。]④、微波卡的频率为2.45GHz、5.8GHz（单位：吉赫或千兆赫兹），也称微波（uW），如EM4122中的一种微波卡。2.45GHz、5.8GHz一般为有源主动卡（卡内装电池）。[备注，微波卡与无线电频带的叫法有一定区别。]⑤、另有些实验性的射频卡频率：27.125Hz、40.68MHz、24.125GHz等。（三）储存容量单位的含义b:bit,位，计算机中表示信息的最小单位，1位即一个二进制基本元素（0或1）。如字母“A”在电脑中用二进制表示就是1000001，共有8个二进制位。B:Byte,字节，表示储存容量的基本单位，8个二进制位称为一个字节。1B(Byte)=1b(bit)KB:KiloBytes,千字节，也是表示储存容量的单位之一。如上述文件用KB表示分别是235KB和46.4KB。MB：MegaBytes,兆字节，比KB大的一种单位。如一条内存的容量为256MB。GB：GigaBytes,千兆字节（吉字节），比MB大的一种单位。如硬盘容量为60GB。TB:TeraBytes,太字节，这个单位比GB大，目前，该数量级的储存设备极为罕见。以上单位之间的换算关系为：1TB=1024GB,1GB=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024B。二、协议标准（一）常见频率对应的国际化RFID常用协议标准射频标签的通信标准是标签芯片设计的依据，目前国际上与RFID相关的通信标准主要有：ISO/IEC18000标准（包括7个部分，涉及125KHz、13.56MHz、433MHz、860-960MHz、2.45GHz等频段），ISO11785（低频），ISO/IEC14443标准（13.56MHz），ISO/IEC15693标准（13.56MHz）、EPC标准（包括Class0，Class1和GEN2等三种协议，涉及HF和UHF两种频段），DSRC标准（欧洲ETC标准，含5.8GHz）。现在按频率对一些常用标准做一些简单介绍（并附带介绍一下接触式IC卡的协议标准）：1、ISO7816：对接触式IC卡进行了一些规范。接触式IC卡分逻辑加密卡和存储卡（非加密卡）以及接触式CPU卡：A：逻辑加密卡：可加密存储卡，可以修改芯片相应字节来取得新的密码，如AT88SC102(1K字节)、AT88SC1608（2KB）、SLE4404(13B)、SLE4406(13B),与FM4406兼容)、SLE5542（256B）、SLE5528（1KB）、FM4428(1KB)、FM4442(256B)等。SLE5542的初始密码是6个F，SLE5528的初始密码是4个F.B：非加密卡：也称数据卡，如：AT24C01A、AT24C02、AT24C04、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64、AT24C128、AT24C256、AT45D041等，其中AT45D041为大容量存储卡，存储容量为4M位。(注：有国产的芯片可以基本代替以上芯片，完全兼容，从外观来区分的话是进口的表面有带ATM的标。)C：接触式CPU卡：TG56、TG97、TG132等2、125KHz~135KHz：ISO18000-2，对低频识别RFID进行了一些规范。举例：EM4100和TK4100：是只读低频芯片。EM4469/4569：11个块，44个字节，512bit储存空间。EM4205/4305：16个扇区，64个字节（512bit）。ATA5567/5577：7个块，28个字节，330bit储存空间，其中224bit为用户存储空间，96bit为系统存储空间。ATA5567是e5550、e5551、e5554、T5557的升级产品。e5550、e5551、e5554、T5557是德国TEMIC公司生产的芯片，1998年美国德爱特梅尔公司（简称为ATMTL）收购德国TEMIC公司，ATA5567就是ATMEL新生产的一款芯片。3、134.2KHz：ISO11784和ISO11785，对动物识别RFID进行了一些规范。举例：EM4005、EM4105：应用于动物识别的低频标签外观有项圈式、耳牌式、注射式、药丸式等。典型应用的动物有牛、信鸽等。HITAG™2：国际常称HITAG2，荷兰恩惠浦公司生产。HIAG™S256：国内常称为HITAGAS256。HITAGA™S2048：国内常称HITAGS2048。[备注1：荷兰恩智浦(NXP)半导体公司的前身为飞利浦(PHILIPS)半导体公司。][备注2：HITAG™1，国内常称HITAGA1，复合HITAGA1协议，但不符合ISO11784/11785协议。]4、13.56MHz：ISO14443TypeA＆B、ISO15693、ISO18000-3Mode1＆2、ISO18092NFC、EPCHFCLASS1、EPCHFVwrsion2①ISO14443typeA和typeB协议标准的简单比较。国际标准ISO14443定义了两种信号借口：typeA和typeB。ISO14443A和B是不容兼容的。A、ISO14443TypeA（也称为ISO14443A）一般用于门禁卡、公交卡和小额储值消费卡等，具有较高的市场占有率。举例：MIFAREULtralight(MFOICU1X):国内常称U10.此芯片没有加密功能，只能系统加密，内存是64个字节，典型应用：广深高速火车票。（另：MIFAREULtralightC，也叫U20，此芯片可以加密，内存是192个字节）。这两个芯片的内码位数都是一样的，不过内码数据时不同的。（国内兼容芯片有FM11RF005内存64个字节、BL75R12内存64个字节等）MIFAREStd1k(MF1ICS50)：国内常称MF1S50。主要应用在一卡通方面。内存1KB，有16个扇区，每个扇区有4个块，每个块16个字节。初始密码是12个F.(国内兼容芯片有FM11R08、ISSI4439、TKS50、BL75R06等)MIFAREStd4k（MF1ICS70）：国内常称为MF1S70。主要应用在一卡通方面。内存4KB，共40个扇区，前面32个扇区跟S50一样，每个扇区有4个块，后面8个扇区是16个块，每个块都是16个字节。初始密码是12个F.（国内兼容芯片有ISSI4469、FM11RF32以及华大的S70）MifareDESFire4k(MF3ICD41/D40)：国内常称为MF3。典型应用：南京地铁。SHC1102：上海华虹生产。典型应用：上海一卡通。B、ISO14443B由于加密系数比较高，更适合于CPU卡，一般用于身份证、护照、银联卡等，目前的第二代电子身份证采用的标准是ISO14443TYPEB协议。举例：SR176：瑞士意法半导体（ST）生产。SRIX4K：瑞士意法半导体（ST）生产。THR1064:北京同方生产。典型应用：奥运门票。AT88RF020:美国爱特梅尔（ATMIL）生产。典型应用：广州地铁卡。第二代居民身份证：上海华虹、北京同方THR9904、天津大塘和北京华大生产。②、ISO15693协议ISO14443A/B的读写距离通常在10cm以内，应用较广。但ISO15693的读写距离可以达到1m，应用较灵活，与ISO18000-3兼容（我国的国家标准很多与ISO18000大部分兼容）。举例：ICODESLI(SL2ICS20):国内常称ICODE2（内存是1Kbit），此型号常用。国内兼容有BL75R05、FM1302N。（另：ICODESLI-S内存是2048bit，ICODESLI-L内存是512bit，这两款芯片在国内不常用。）[备注：ICODE1（SL2ICS30）,国内常称ICODE1,符合ICDEI协议，但不符合ISO15693协议。]Tag-itHF-1Plus:国内常称Tl2048,美国德州仪器公司（简称TI公司）生产。EM4135：瑞士EM生产。BL75R04：上海贝岭生产以及FM1302T（复旦生产），兼容TI公司的Tag-itHF-1Plus。③、ISO18092NFC：对近距离无线通信技术进行了一些规范。5、433.92MHz：ISO18000-7配备相应的读写器，阅读距离较远。6、860～960MHz：ISO18000-6TypeA＆B＆C、EPCUHFClass0＆1、EPCClassIGeneration2配备相应的读写器，阅读距离一般大于1m，典型情况为4-6m，最大可达10m以上。以目前技术水平来说，无源微波射频标签比较成功产品对集中在902～928MHz工作频段上举例：UCODEHSL(SL3ICS30):国内常称HSL，符合ISO18000-6TypeB协议。UCODEEPCG2（SL3ICS10）：国内常称GEN2,符合ISO18000-6TypeC协议。RI-UHF-OOC02-03：美国德州仪器公司（简称TI公司）成产，符合ISO18000-6-TypeC协议。7、2.45GHz：ISO18000-4Mode1＆2典型的微波射频标签的识读距离为3～5m，个别有达10m或10m以上的产品。（二）HID低频卡1、HID卡是美国HID公司（HIDCoepoeation）的产品。美国HID最早是作为体斯火箭公司的一个部门，为整个公司内部提供读卡器和卡，原来HID三字的全称为“HughesIdertJication”。1991年从体斯公司独立出来，在以后的几年中HID进入了连续快速的增长期。2、ID卡与HID卡的区别ID卡一般指含EM芯片或其他芯片的只读低频卡片（也有读写的），频率为125KHz（也有134.2KHz频率的），应用广泛。ID低频读卡器是现在市场上最流通的读卡器，有多种传输格式，并且几乎都能通用。而HID低频卡是美国HID公司的卡片品牌，与ID卡其实没有太多的关系，但也是低频卡的一种。只是它出厂的芯片按地区都设定了序列号，加了密，所以它有自定的格式，不能与别的牌子的读卡器通用，也就是HID卡只能在HID读卡器上使用。3.HID低频卡的部分种类PROXCARDⅡ：常称为1326厚卡。ISOCARDⅡ：常称为1386薄卡。DUOCARDⅡ：常称为1336带磁条薄卡。MICROPROX标牌：常称为1391标牌卡。PROXKEYⅡ：常称为1346钥匙坠卡。PROXCARDPLUS：常称为16X卡。4.HID卡的格式HID卡格式包括了26位、HID37位、企业1000长格式、OEM格式①、26位格式：H10301简介：26位格式是业界标准格