TYPE B非接觸式IC卡防沖突原理的研究與實(shí)現

前　言

　　非接觸IC卡又稱(chēng)射頻卡,是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù),同時(shí)也是射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)有機結合的產(chǎn)物。非接觸IC卡與條碼卡、磁卡、接觸式IC卡比較,具有高安全性、高可靠性、使用方便快捷等特點(diǎn)?？ㄅc讀寫(xiě)器在相對運動(dòng)的情況下也可完成操作,在讀寫(xiě)器天線(xiàn)的可識別范圍之內,可能會(huì )同時(shí)出現多張卡片。如何完成每張可工作卡片的識別,并且進(jìn)行正確的通信,這正是非接觸智能卡的防沖突技術(shù)要解決的問(wèn)題。

　　2　TYPE B非接觸IC卡工作原理

　　非接觸式IC卡由包括電感線(xiàn)圈或小型高頻收發(fā)天線(xiàn)組成的射頻電路、能量轉換模塊與微處理器系統組成。射頻電路主要用來(lái)完成卡與讀寫(xiě)設備的通信;能量轉換模塊用來(lái)從接收的射頻信號中產(chǎn)生卡片工作所需的時(shí)鐘信號和電源能量,其基本的工作原理是基于射頻識別技術(shù)RF ID, RF場(chǎng)的工作頻率為13. 56 MHz,讀寫(xiě)器與卡之間采用異步半雙工方式進(jìn)行通信,采用的是調幅的調制方式。在ISO1443 - 2國際標準中定義的TYPE B 通信協(xié)議規定,從讀寫(xiě)器到卡的信號調制方式采用ASK 10%,編碼采用NRZ方式。從卡到讀寫(xiě)器的信號調制方式采用BPSK,編碼采用BPSK曼徹斯特方式。TYPE B 采用的ASK 10%的調制方式信號無(wú)載波休止,因此更加穩定,并且可以滿(mǎn)足將來(lái)高速通信的要求。

　　3　多張卡片同時(shí)出現在終端操作范圍內時(shí)防碰撞的實(shí)現方法

　　3. 1　防沖突過(guò)程的指令

　　TYPE B的防沖突是讀卡器對進(jìn)入其讀寫(xiě)范圍內的有效卡片按一定的順序進(jìn)行有條不紊的操作。在這個(gè)過(guò)程中,讀卡器始終處于主動(dòng)狀態(tài),通過(guò)一個(gè)命令集來(lái)管理與多張卡片的通信?？ㄆ瑑炔康牟僮飨到y,能夠對讀卡器發(fā)出的這組命令集進(jìn)行處理。當讀寫(xiě)器在檢測到?jīng)_突發(fā)生時(shí),讀寫(xiě)器必須執行相應的防沖突(Anticollision)過(guò)程,以識別出每一張工作卡片,并準備進(jìn)入傳輸協(xié)議的更高層, 以進(jìn)行后續的通信過(guò)程。ISO /IEC14443 - 3協(xié)議中TYPE B用于防沖突過(guò)程的指令如下:

　　REQB /WUPB:用于查詢(xún)天線(xiàn)工作區中的卡片,在指令中包含了AFI應用類(lèi)標識符和時(shí)隙個(gè)數N 的信息,WUPB也可用于喚醒處于掛起狀態(tài)的卡片。

　　SLOTMARKER:用于對處于指令中所包含的時(shí)隙N 的卡片發(fā)出查詢(xún)命令。

　　ATQB:用于對卡片接收到的REQB /WUPB和SLOTMARKER指令進(jìn)行響應。它除了給出應用數據和卡上支持的協(xié)議信息以外,還給出了在防沖突過(guò)程中用于區分卡片的4個(gè)字節的卡片唯一標識號PUP I。

　　ATTR IB:用于選擇指令中的PUP I所指定的卡片。同時(shí)也給出了讀寫(xiě)器端的協(xié)議信息和用于多卡片通信環(huán)境下的唯一信道標識CID。ATB:卡片發(fā)出的對于A(yíng)TTR IB指令的響應。

　　HLTB:用于將卡片置于HALT掛起狀態(tài),處于掛起狀態(tài)的卡片只對WUPB響應。

　　ATH:卡片發(fā)出的對于HLTB指令的響應。