射頻接觸式/非接觸式芯片卡知識(shí)

文章出處：http://coolbang.cn 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年02月26日

    第一節(jié) 射頻卡

    射頻卡，學(xué)名叫“非接觸式卡”。雖然有的人把射頻卡叫IC卡，但因?yàn)榻佑|式IC卡也叫IC卡，同時(shí)射頻IC卡一般指指高頻卡，而ID卡習(xí)慣叫低頻卡，所以還是把非接觸式的芯片卡叫為射頻卡或非接觸式卡來(lái)得直接一些。

    射頻卡按載波頻率分為低頻射頻卡、高頻射頻卡、超高頻射頻卡和微波射頻卡。低頻射頻卡的頻率為125~134KHz〔單位：千赫〕 ，也稱低頻率(LF)，如EM4100型號(hào)的ID卡、T5557卡； 高頻射頻卡的頻率為13.56MHz〔單位：兆赫〕，也稱高頻率(HF)，如MF1卡、I-CODE-Ⅱ卡； 超高頻射頻卡的頻率為433~869~915MHz〔單位：兆赫〕，也稱超高頻的頻率(超高頻)，如UCODE卡；微波卡的頻率為2.45~5.8GHz 〔單位：吉赫或千兆赫茲〕，也稱微波(uW)，如EM4122中的一種微波卡。

    現(xiàn)在市面上最常見的射頻卡主要是MF1卡與ID卡，很多人把這兩類卡俗稱為高頻卡與低頻卡。我們主要針對(duì)這兩類卡做一些講解。

    一、MF1卡

    MF1卡主要是兩種，一種是S50，10萬(wàn)次的擦寫次數(shù)，數(shù)據(jù)可保存10年，16個(gè)扇區(qū)，1K byte（字節(jié)）的存儲(chǔ)容量，即8Kbit（位）的存儲(chǔ)容量；另一種是S70， 10萬(wàn)次的擦寫次數(shù)，數(shù)據(jù)可保存10年，40個(gè)扇區(qū)，4K byte（字節(jié)）的存儲(chǔ)容量，即32Kbit（位）的存儲(chǔ)容量。但主要以S50卡居多，主要用做一卡通方面（因?yàn)樯葏^(qū)多，每個(gè)扇區(qū)均可至少開發(fā)出一種功能），比如一張卡同時(shí)可用考勤、消費(fèi)、門禁、停車等功能。

    S70卡和S50卡在協(xié)議和命令上是完全兼容的，唯一不同的就是兩種卡的容量，S70卡一共有40個(gè)扇區(qū)，前面32個(gè)扇區(qū)（0～31）和S50卡一模一樣。后面8個(gè)扇區(qū)（32～39）， 每個(gè)扇區(qū)都是16個(gè)塊，同樣每個(gè)塊16個(gè)字節(jié)，并且同樣是最后一塊是該扇區(qū)的密碼控制塊。

    MF1卡：因?yàn)橐院商m飛利浦公司生產(chǎn)的MIFARE ONE PHILIPS IC S50已經(jīng)成為一種類似行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，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(fù)旦公司的FM11RF08芯片生產(chǎn)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(guó)西門子（現(xiàn)改名為英飛凌）、美國(guó)ISSI公司等的兼容S50芯片生產(chǎn)的卡片。以上兼容芯片有的是“完全”兼容S50的，有的是部分兼容的（比如說(shuō)機(jī)具匹配電容等要做部分修改）。

    二、ID卡

    對(duì)于市面上的ID卡，許多人稱為EM卡。由于瑞士EM公司的卡用芯片以低頻為主，并且其低頻ID芯片性能非常有優(yōu)勢(shì)，也已經(jīng)成為一種類似行業(yè)性的標(biāo)準(zhǔn)，這樣大家造成了那種“EM卡就是ID卡、ID卡就是EM卡”的錯(cuò)誤觀念。

    實(shí)際上，大陸流行的ID卡用芯片主要是臺(tái)灣生產(chǎn)的兼容EM4100的ID芯片，比如4001、8803、8805等，占90％以上的市場(chǎng)。一個(gè)主要原因是，它們便宜，而EM4100芯片相對(duì)貴多了，而一般使用場(chǎng)合的性能懸殊并不大。

    還有一種常見錯(cuò)誤觀點(diǎn)：ID卡只是一種內(nèi)含物理序列號(hào)的只讀卡。實(shí)際上，ID卡也有可讀可寫的有一定存儲(chǔ)空間的卡，如EM4150。只是可讀寫的ID卡用量不大，所以大家就習(xí)慣了這種叫法。
ID卡因相對(duì)價(jià)格便宜，一般做為單一功能使用居多，如作為停車或門禁或考勤或消費(fèi)等。

    三、Type類型的卡

    目前生產(chǎn)RFID產(chǎn)品的很多公司都采用自己的標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，可供射頻卡使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)有ISO10536、ISO14443、ISO15693和ISO18OOO。應(yīng)用最多的是ISO14443和ISO15693，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都由物理特性、射頻功率和信號(hào)接口、初始化和反碰撞以及傳輸協(xié)議四部分組成，都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。I-CODE-Ⅱ卡就是采用ISO15693協(xié)議的，不過(guò)現(xiàn)在市面上使用最廣泛的還是采用ISO14443協(xié)議的卡片。

    采用ISO14443協(xié)議的射頻卡，常分為Type A卡、Type B卡、Type C卡、Type D卡、Type E卡、Type F卡、Type G卡。

    Type A卡：代表Type A非接觸智能卡芯片主要有：Mifare Light、MIFARE1、Mifare2 (即：Mifare Pro)等。在亞洲等地區(qū)，Type A技術(shù)和產(chǎn)品占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額。Type A技術(shù)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單扼要，應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)周期可以很短，同時(shí)又能起到足夠的保密作用，可以適用于非常多的應(yīng)用場(chǎng)合。

    Type B卡：二代居民身份證就是Type B卡。法國(guó)英賽德公司（INSIDE公司）的micropass D8-CEPAS、美國(guó)意法半導(dǎo)體公司（ST公司）的SR176、美國(guó)愛特梅爾公司（ATMEL公司）的AT88RF020 也是Type B卡。Type B是一個(gè)開放式的非接觸式智能卡標(biāo)準(zhǔn)，所有的讀寫操作可以由具體的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)者定義，每個(gè)廠家在具體設(shè)計(jì)、生產(chǎn)其本身的智能卡產(chǎn)品時(shí)，將會(huì)把其本身的一些保密特性融入其產(chǎn)品中，例如加密的算法、認(rèn)證的方式等等。

    Type C卡：Type C由日本索尼公司研制。其Feilica八達(dá)通卡及深圳通卡成功地應(yīng)用于香港的地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)與深圳公交地鐵運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。該非接觸智能卡有一個(gè)非常重要的特性，即數(shù)據(jù)寫操作挫敗時(shí)的數(shù)據(jù)優(yōu)恢復(fù)功能。

    Type F卡：以前國(guó)內(nèi)流行的LEGIC卡（瑞士LEGIC公司）是Type F卡。其最大的特點(diǎn)是保密性非常強(qiáng)大。

    Type D卡、Type E卡、Type G卡：因在國(guó)內(nèi)運(yùn)用較少，就不多做講述。

    采用ISO15693協(xié)議的射頻卡有美國(guó)德州儀器公司（TI公司）的Tag-it、德國(guó)英飛凌公司(infineon公司)的My-D、瑞士EM公司的EM4135、荷蘭飛利浦公司(Philips公司)的I-CODE 2等。

    四、對(duì)芯片廠家的誤解

    有些人對(duì)芯片廠家也有些誤解，這里不舉例了，只做些澄清。

    一家芯片公司并不一定只生產(chǎn)一種頻率的射頻卡用芯片。比如，瑞士EM公司除了EM4100/EM4102等低頻卡用芯片以外，也生產(chǎn)EM4034/EM4035/EM4135等高頻卡用芯片。美國(guó)TI公司（德州儀器）也是一樣，有低頻芯片R4FF（也稱只讀型芯片0034）與W4FF（也稱讀寫型0036），也有高頻芯片R1-112B（ISO15693協(xié)議）。

    同樣，一家芯片公司并不一定只生產(chǎn)射頻卡芯片，也生產(chǎn)接觸式卡芯片。比如，復(fù)旦公司既生產(chǎn)FM4442、FM4428等接觸式芯片，也生產(chǎn)FM11RF08射頻卡用芯片。美國(guó)ISSI公司既生產(chǎn)IS23SC4442、IS24C01等接觸式芯片，也生產(chǎn)IS23SC4439等射頻卡用芯片。

    當(dāng)然，很多芯片公司除了開發(fā)生產(chǎn)卡用芯片，還開發(fā)其它芯片如手機(jī)用芯片等。

    五、對(duì)芯片種類太多感到茫然不解

    有許多卡業(yè)同行對(duì)射頻芯片怎么這么多的種類感到茫然，為什么不能一兩種射頻芯片就解決呢？

    這涉及到許多方面的因素，現(xiàn)簡(jiǎn)單羅列幾條理由：

    1、性價(jià)比。如果只要求達(dá)到一定的性能，價(jià)格相對(duì)便宜，這種芯片市場(chǎng)推廣就強(qiáng)，如ID卡?；蛘?，芯片廠家放開某些標(biāo)準(zhǔn)，有許多兼容芯片涌現(xiàn)，這種芯片推廣力度也強(qiáng)，如MF1卡。針對(duì)這類芯片，相應(yīng)的機(jī)具開發(fā)商與軟件開發(fā)商做出的“二次”開發(fā)就多，又相應(yīng)地?cái)U(kuò)大了這類芯片的市場(chǎng)。而有些性能較好的芯片，但價(jià)格較高，或者開放不夠，相應(yīng)的二次開發(fā)也不夠，市場(chǎng)容量就相對(duì)小多了，國(guó)家強(qiáng)制推行的另當(dāng)別論。

    2、每種芯片都有自己獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)（暫不論兼容芯片），但芯片公司許多技術(shù)機(jī)密是不完全開放的，這樣許多芯片除了開發(fā)相應(yīng)的卡用芯片外，還開發(fā)相應(yīng)的讀寫機(jī)具用芯片以與卡用芯片配套。這就造成了每款卡用芯片必須配合相應(yīng)的讀寫機(jī)具，或者每款讀寫機(jī)具芯片必須配合相應(yīng)的卡用芯片才能發(fā)揮作用。

    3、每種頻率的卡用芯片必須與相應(yīng)頻率的讀寫機(jī)具配合。低頻卡用芯片配合相應(yīng)的低頻讀寫芯片，微波卡用芯片配合相應(yīng)的微波讀寫機(jī)具，讀寫芯片、讀寫線圈、電容及電子元件也得相應(yīng)的變動(dòng)。

    六、射頻卡注意事項(xiàng)

    1、首先要知道該射頻卡用的大概芯片種類。是MF1卡，還是ID卡；是T5557卡，還是TI卡；等等。因?yàn)槊恳活愋酒氖褂猛耆灰粯?/p>

    2、其次要了解該射頻卡用的芯片具體型號(hào)。MF1卡還分S50卡與S70卡；ID卡還分只讀卡與讀寫卡；TI卡低頻卡還分只讀低頻卡與讀寫低頻卡[舉例]；等等。同樣每一款具體芯片的價(jià)格差別也很大。

    3、另外，要知道該款芯片卡是原裝卡還是兼容卡。比如MF1卡用芯片有原裝飛利浦生產(chǎn)的S50芯片，也有華虹、復(fù)旦等公司生產(chǎn)的兼容芯片。原裝芯片卡與兼容芯片卡差別還是比較大的

    4、印刷或生產(chǎn)中的特殊情況：射頻卡打孔或燙金。因?yàn)樯漕l卡中含有芯片或線圈，打孔可能會(huì)打到芯片或線圈或者影響磁場(chǎng)，燙金也會(huì)造成類似的效果。萬(wàn)一遇到這種情況，要注意芯片位與線圈位。射頻卡打凸的情況很少見，原因與射頻卡打孔或燙金的情況類似。與此相反，接觸式IC卡打凸?fàn)C金的現(xiàn)象較普遍，只要不在芯片位上就相對(duì)影響較小，不過(guò)芯片位要與北面文字（尤其是箭頭）或插卡方式對(duì)應(yīng)。

    5、遇到打內(nèi)碼的情況。ID卡經(jīng)常會(huì)遇到打內(nèi)碼（ID的物理內(nèi)碼，即ID的物理序列號(hào)），常見的是ABA（8H）格式、ABA（6H）格式、WG26格式。其中，要注意一點(diǎn)：目前，8803、8805芯片以大號(hào)碼為主，ABA（8H）格式與ABA（6H）格式（8位，如果要10位前面加兩個(gè)“0”）不同；4001芯片以小號(hào)碼為主，ABA（8H）格式與ABA（6H）格式（8位，如果要10位前面加兩個(gè)“0”）相同，但也有大號(hào)碼。大小號(hào)碼的界限是ABA（8H）格式為“0016777215”，即ABA（8H）格式小于“0016777215”的為小號(hào)碼[此時(shí)ABA（8H）格式的數(shù)據(jù)與ABA（6H）格式的數(shù)據(jù)一樣]，即ABA（8H）格式大于“0016777215”的為大號(hào)碼[此時(shí)ABA（8H）格式的數(shù)據(jù)與ABA（6H）格式的數(shù)據(jù)完全不一樣]。
    MF1卡也會(huì)遇到打內(nèi)碼的情況，尤其是公交卡。MF1卡打內(nèi)碼一般是打ABA的反碼，有時(shí)也會(huì)遇到WG26的情況。
    MF1卡與ID卡的特殊內(nèi)碼（即自己定義的內(nèi)碼格式），就要編寫特殊軟件來(lái)進(jìn)行。
    針對(duì)ID卡來(lái)說(shuō)，還會(huì)遇到ID卡物理內(nèi)碼要求連號(hào)的特殊情況。ID卡物理內(nèi)碼連號(hào)，指這一段連碼的ID物理號(hào)全部買斷，當(dāng)然允許其中斷號(hào)。因?yàn)镮D卡層壓，廢品率較高，可以有些ID芯片壓壞了，其中的一引起ID物理號(hào)就斷號(hào)。

    6、如果是ID卡，還涉及到厚度及相應(yīng)價(jià)格。通常來(lái)說(shuō)，MF1卡厚度在0.80mm，但實(shí)際上人像也許厚度一般在0.85～0.90mm，這與人像工藝有關(guān)。但對(duì)于ID厚度來(lái)說(shuō)，按厚度來(lái)說(shuō)一般分為厚卡（1.80mm）、中厚卡（也稱為厚薄卡，1.05mm）與薄卡（0.80mm），厚度不同，價(jià)格不同，通常價(jià)格是按薄卡↘中厚卡↘厚卡而遞減，因?yàn)檫@涉及到電容、芯片等相關(guān)的技術(shù)與成本問題。
一般自動(dòng)發(fā)卡機(jī)（這里僅指拿卡取卡的那種機(jī)具）能過(guò)的射頻卡厚度在0.78-0.95mm，尤其是停車場(chǎng)使用較多。當(dāng)然自動(dòng)發(fā)卡機(jī)可以調(diào)厚度，但客戶不一定愿意調(diào)整自動(dòng)發(fā)卡機(jī)。

    7、復(fù)合卡與高溫卡：對(duì)于射頻卡與接觸式卡的簡(jiǎn)單組合或低頻卡與高頻卡的簡(jiǎn)單組合及射頻卡與磁條卡的簡(jiǎn)單組合，有人稱為雙界面卡。但對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，只能說(shuō)是復(fù)合卡，因?yàn)椴还灿眯酒M或COS等，只是簡(jiǎn)單地組合在一起。比如說(shuō)：MF1卡（或ID卡）與SLE4442卡的組合，即為射頻卡與接觸式卡的組合；ID卡與MF1卡的組合，即為低頻卡與高頻卡的組合；MF1卡（ID卡）與磁條卡（低抗磁條或高抗磁條）的組合，即為射頻卡與磁條卡的組合。這些組合，各自的芯片或線圈或磁條基本上各自為政，只能算是復(fù)合卡，但價(jià)格比兩種卡片價(jià)格之和都還要高，是一個(gè)利潤(rùn)點(diǎn)。
市面上所說(shuō)的高溫射頻卡有兩種，一種是利用耐高溫ABS層壓（印刷層）而成的所謂“高溫卡”，中料依然是PVC料，成本稍微增加一點(diǎn)，但不多，這種最常見；另一種就是利用PET料（印刷層）層壓而成的“高溫卡”，中料也是PVC料，但PET料相對(duì)較貴，成本也增加很多，工藝也復(fù)雜不少，但純粹的全是用PET料制成的射頻卡很少見（技術(shù)與成本因素限制較大）。高溫射頻卡主要用在停車場(chǎng)及高速公路系統(tǒng)。

    另外，還有些人提出什么“防水卡”，只能說(shuō)是額外加了一層層壓膜的射頻卡，僅此而已，這只是相對(duì)于壓光卡而言（很多制卡廠家為了降低成本，印刷層與中料層合時(shí)均不加層壓膜，時(shí)間長(zhǎng)了，或水浸時(shí)間久了，印刷面會(huì)有一些磨損）。

    8、印刷工藝方面，與普通卡懸殊不大?？ㄆ谋砻鎯?nèi)容一般以“4+1”情況最多，“4+1”指正面彩色背面單一顏色。

    9、表面是否加層壓膜。加層壓膜后的智能卡保存時(shí)間長(zhǎng)，不會(huì)輕易磨壞印刷表層。不加層壓膜（俗稱“壓光”）的智能卡，過(guò)個(gè)幾年印刷表面會(huì)慢慢磨得有點(diǎn)模糊。接觸式卡片表面一般加層壓膜，射頻人像卡表面一般加層壓膜。其它情況，客戶不特殊說(shuō)明，射頻卡表面一般不加層壓膜。但工廠有特殊規(guī)定的按相應(yīng)規(guī)則辦理。保護(hù)膜不同于層壓膜，保護(hù)膜只是為了保證客戶投入使用前保持卡片表面光潔度或生產(chǎn)時(shí)保持卡片表面光潔度。層壓膜是取不下來(lái)的，而保護(hù)膜是隨時(shí)可以取下來(lái)的。

    10、是有芯片的白卡還是有印刷面的成品卡：白卡是白卡價(jià)。印刷成品卡一般是在白卡的價(jià)格上加上印刷費(fèi)。

    11、數(shù)量多少：因?yàn)槊恳淮斡∷⑹怯幸欢ㄉ畹摹Ｈ绻袠涌?，?huì)以樣卡為主，印刷會(huì)盡量接近樣卡的顏色。如果沒有樣卡，就是常規(guī)印刷。有些客戶對(duì)顏色特別注意，有時(shí)有些印刷必須用特種印刷才能解決。

    12、貨期多少天：白卡一般交貨期不超過(guò)兩天。但印刷卡，一般規(guī)定是10天左右交貨。如果印刷卡要4-5天交貨，就會(huì)收相應(yīng)的加急費(fèi)。特殊情況，如工廠貨多，貨期又會(huì)有相應(yīng)變化。

    13、中途是否會(huì)改變印刷版面：印刷版面已經(jīng)定好，下單印刷好后，中途因客戶需求發(fā)生變化，要求改單，會(huì)收相應(yīng)的改單成本。改單成本就是到改單時(shí)已發(fā)生的一切費(fèi)用。若已做成成品卡，基本上成品卡的價(jià)錢就是改單的成本了。

    14、稅與費(fèi)哪方出：稅是指稅收，發(fā)票費(fèi)用基本上都是客戶承擔(dān)，這也是法律上的規(guī)定，雙方協(xié)商的另外再說(shuō)。
快遞費(fèi)用，一般來(lái)說(shuō)是客戶出快遞費(fèi)，雙方也可協(xié)商?？爝f方式有“到付”與“預(yù)付”兩種情況：如果快遞公司找客戶收款再交貨給客戶，稱為“到付”，但有的快遞公司不接受“到付”的情況；如果智能卡公司先交款給快遞公司（如智能卡公司自己應(yīng)付或墊付這樣的情況），快遞公司不再找客戶收款，就稱為“預(yù)付”。
　
    第二節(jié) 接觸式卡

    因?yàn)榇蠹覍?duì)接觸式卡了解較多，這里不詳細(xì)講述，只是簡(jiǎn)單講述五個(gè)方面日常生活上遇到的與接觸式卡相關(guān)的問題。

    一、首先判別是什么接觸式芯片

    利用專用接觸式讀寫機(jī)具自動(dòng)檢查這張接觸式卡是用的什么芯片。是SLE4442卡還是SLE4428卡，是AT88SC16還是AT88SC32卡，等等。

    因?yàn)榧儜{外觀有時(shí)很難判別是什么芯片，如AT88SC32與AT88SC64的外觀就基本上一樣。

    二、分清非加密卡與可加密卡

    非加密卡一般不用授權(quán)加密，除非系統(tǒng)商使用軟件來(lái)判別數(shù)據(jù)修改后的卡片為授權(quán)卡（先修改某扇區(qū)某塊段的哪塊數(shù)據(jù)，再以密碼與該數(shù)據(jù)來(lái)判別是否為授權(quán)卡）。

    如何接單數(shù)據(jù)卡與可加密卡，請(qǐng)參考“第一節(jié) 射頻卡”----“七、射頻卡交貨后的一些注意事項(xiàng)”---“3、這款卡片是否授權(quán)（或者叫加密）”中的內(nèi)容。

    非加密卡，有些人也稱之為數(shù)據(jù)卡，如：AT24C01A、AT24C04、AT24C08、AT24C16、AT24C32、AT24C64、AT93C46、AT45D041等。其中，AT45D041為大容量存儲(chǔ)卡，存儲(chǔ)容量為4M位。

    可加密卡，可以修改芯片相應(yīng)密碼來(lái)取得新的密碼，如AT88SSC102、AT88SC1608、SLE4404、SLE4406、SLE4442、SLE4428等。其中，SLE4442密碼錯(cuò)誤連續(xù)輸錯(cuò)3次，卡會(huì)死鎖，只能讀數(shù)據(jù)不能寫數(shù)據(jù)；SLE4428密碼錯(cuò)誤連續(xù)輸錯(cuò)8次，卡會(huì)死鎖，只能讀數(shù)據(jù)不能寫數(shù)據(jù)；SLE4404密碼錯(cuò)誤連續(xù)輸錯(cuò)4次，卡會(huì)死鎖，只能讀數(shù)據(jù)不能寫數(shù)據(jù)。

    三、原裝卡與兼容卡

    現(xiàn)在很難區(qū)分原裝卡與兼容卡。不過(guò)，一般來(lái)說(shuō)，SLE4442卡原裝芯片模塊表面電路分布很美觀，四周伸出8個(gè)角；ATMEL卡原裝芯片模塊表面有ATMEL標(biāo)志。但是，實(shí)際上有的兼容芯片做的外觀與原裝芯片差不多。

    四、兼容芯片的種類

    SLE4442、SLE4428的兼容芯片主要有復(fù)旦公司生產(chǎn)的FM4442、FM4428，貝嶺公司生產(chǎn)的BL7442、BL7428，ISSI公司生產(chǎn)的IS23SC4442、IS23SC4428。ATMEL系列的兼容芯片主要是ISSI公司生產(chǎn)的相關(guān)對(duì)應(yīng)芯片，如IS23SC1604兼容AT88SC1604，IS24C04兼容AT24C04等。目前，市面上既生產(chǎn)兼容西門子接觸式芯片又生產(chǎn)兼容愛特梅爾接觸式芯片的芯片廠家主要是美國(guó)ISSI公司。

    五、加密卡破解

    4442卡、4428卡的密碼已經(jīng)可以被破解，但我們這里不評(píng)價(jià)。