目录

  • 1 RFID技术概述
    • 1.1 RFID技术的特点
    • 1.2 RFID系统的组成
    • 1.3 RFID技术的物理学原理
    • 1.4 RFID系统特征
    • 1.5 RFID技术现状与面临的问题
  • 2 RFID技术基础
    • 2.1 数字通信基础
    • 2.2 信号的编码与调制
    • 2.3 RFID数据传输的完整性
    • 2.4 RFID数据安全性
  • 3 RFID中的天线技术
    • 3.1 天线概述
    • 3.2 低频和高频RFID天线技术
    • 3.3 微波RFID天线技术
  • 4 RFID的射频前端
    • 4.1 阅读器天线电路
    • 4.2 应答器天线电路
    • 4.3 阅读器和应答器之间的电感耦合
  • 5 RFID电子标签
    • 5.1 一位电子标签
    • 5.2 采用声表面波技术的标签
    • 5.3 含有芯片的电子标签
    • 5.4 具有存储功能的电子标签
    • 5.5 含有微处理器的电子标签
    • 5.6 电子标签的发展趋势
  • 6 RFID读写器
    • 6.1 读写器的组成与设计要求
    • 6.2 低频读写器
    • 6.3 高频读写器
    • 6.4 微波读写器
  • 7 RFID的标准体系
    • 7.1 概述
    • 7.2 UID泛在识别中心标准体系
    • 7.3 EPC global标准体系
    • 7.4 ISO/IEC标准体系
    • 7.5 三大编码体系的区别
  • 8 RFID应用系统的构建
    • 8.1 选择标准
    • 8.2 频率选择
    • 8.3 运行环境与接口方式
    • 8.4 RFID器件选择
    • 8.5 系统要求与系统架构
    • 8.6 RFID项目实施的四个阶段
具有存储功能的电子标签

下面讨论具有存储功能、但不含微处理器的电子标签,并只讨论这类电子标签的控制电路部分。

具有存储功能电子标签的控制电路

1. 地址和安全逻辑

这种电子标签没有微处理器,地址和安全逻辑是数据载体的心脏,通过状态机对所有的过程和状态进行有关的控制。

1.1 地址和安全逻辑电路的构成

地址和安全逻辑电路主要由电源电路、时钟电路、I/O寄存器、加密部件和状态机构成。

1.2 状态机

状态机可以理解为一种装置,能采取某种操作来响应一个外部事件。具体采取的操作不仅取决于接收到的事件,还取决于各个事件的相对发生顺序。之所以能做到这一点,是因为装置能跟踪一个内部状态,会在收到事件后进行更新。这样一来,任何逻辑都可以建模成一系列事件与状态的组合。

状态机可归纳为4个要素:现态、条件、动作和次态。这样的归纳,主要是出于对状态机的内在因果关系的考虑。现态是指当前所处的状态。条件又称为“事件”,当一个条件被满足,将会触发一个动作,或执行一次状态的迁移。动作是指条件满足后执行的动作,动作执行完毕后,可以迁移到新的状态,也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的,当条件满足后,也可以不执行任何动作,直接迁移到新状态。次态是指条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的,“次态”一旦被激活,就转变成新的“现态”了。

2. 存储器

具有存储功能的电子标签种类很多,电子标签的档次与存储器的结构密切相关。这类电子标签分为只读电子标签、可写入式电子标签、具有密码功能的电子标签和分段存储的电子标签。其中,只读电子标签档次最低,具有密码功能的电子标签和分段存储的电子标签档次较高。  

  • 只读电子标签    (只读标签、一次性编程只读标签、可重复编程只读标签)

  • 可写入式电子标签

  • 具有密码功能的电子标签(分级密钥及其在公共交通中的应用)

  • 分段存储的电子标签

当电子标签存储的容量较大时,可以将电子标签的存储器分为多个存储段。每个存储段单元具有独立的功能,存储着不同应用的独立数据。并且各个段单元有单独的密钥保护,以防止非法的访问。

3. 非接触式IC卡芯片介绍

非接触式IC卡又称射频IC卡,是世界上近些年广泛使用的一项技术。它成功地将射频识别技术和IC卡技术相结合,是电子科技领域技术创新的成果。非接触式IC卡是智能化“一卡通”管理的全面解决方案,广泛应用于智能楼宇、智能小区、现代企业和学校等领域,可用于通道控制、物流管理、停车场管理、商业消费、企业管理和学校管理等方面。

  • IC卡与ID卡    

IC卡全称为集成电路卡(Integrated Circuit Card),又称智能卡(Smart Card)。IC卡可读写,容量大,有加密功能,数据记录可靠,使用很方便。    

ID卡全称为身份识别卡(Identification Card),是一种不可写入的感应卡。ID卡含有固定的编号。

4. MIFARE技术

MIFARE技术的IC卡应用领域占世界80%的市场份额,是目前射频IC卡的工业标准,也是目前世界上使用量最大、内存容量最大的一种感应式智能IC卡。

4.1 MIFARE卡具有的优点

(1)操作简单、快捷。

(2)抗干扰能力强。

(3)可靠性高。

(4)适合于一卡多用。

4.2 MIFARE卡的技术参数

Mifare卡的主要芯片有philip mifare one S50、philip mifare one S70等。技术参数包括 数据存储方式、 数据的安全性、工作模式、 工作温度、工作频率、通信速率、读写距离等。

4.2 MIFARE卡的安全性

2008年2月,德国研究员亨利克·普洛茨(Henryk Plotz)和弗吉尼亚大学计算机科学在读博士卡尔斯腾·诺尔(Karsten Nohl)成功破解了恩智浦公司的Mifare卡。

Mifare One卡是加密存储卡,尽管它能进行动态的安全验证,但其性能远不如CPU卡。有效防范Mifare One卡算法破解的根本方法,就是升级现有的IC卡系统,并逐步将逻辑加密卡替换为CPU卡。