低频读卡技术培训

培训人：张军君

培训地点：会议室

参加人员：思慧德内部人员

培训内容如下：

1.射频的分类：radio frequency identification devices

低频（100-125KHz，典型值125KHz，市场常见的HID，EM技术等）。

高频（13.56MHz，如：Mifare、Legic、CPU卡技术等）。

超高频（930MHz、2.4GHz/zigbee技术等）。

2.低频读卡器的工作原理：

低频段射频卷标简称为低频卷标，其工作频率范围为30kHz ~ 300kHz。典型工作频率有：125KHz，133KHz。低频卡一般为无源卡，其工作能量通过电感耦合方式从读卡器耦合线圈的辐射近场中获得。低频卡与读卡器之间传送数据时，低频卡需位于读卡器天线辐射的近场区内。低频标签的阅读距离一般情况下小于1米。

3.低频卡的优缺点

低频卡的优势主要体现在：卡芯片一般采用普通的CMOS工艺，具有省电、廉价的特点；工作频率不受无线电频率管制约束；可以穿透水、有机组织、木材等；非常适合近距离的、低速度的、数据量要求较少的应用。 

低频卡的劣势主要体现在：卡片存贮数据量较少；只能适合低速、近距离识别应用；与高频读卡相比：卡天线匝数更多，成本更高一些。

4.我们公司的低频读卡器种类

目前我们公司低频读卡器有两种：一是HID兼容读卡器及卡片，二是EM读卡器。

◆HID卡和EM卡的区别

HID卡我们可自己编写，我们可以按照客户要求的韦根位数格式编卡，而不用去改读头。EM卡，我们公司现在的都是买别人编好的卡，EM读卡器发多少位韦根是在读卡器内部设定好的，目前我们主要是发26位标准韦根的。

◆为什么HID卡我们可编写，EM卡不能编写？

首先，他们的卡芯片是不同的，HID兼容卡的卡芯片是采用ATMEL的T5567/5557卡芯片，它里面是存储器是EEPROM，是可擦写10万以上的，而EM是采用的EM4100这款芯片，它是OTP的，只能改写一次。一旦写入数据就不能再改。

T5567的容量为330位，H4100的容量为位。

◆为什么HID读头不能读EM卡，或者EM读头不能读出HID卡的数据呢？

这是因为它们的编码格式不同，EM卡一共bits，它的数据是以9个“1”开始的，然后是8bits的厂家号或者为版本号，然后为32bits的数据位，再有14个异或校验位和1个停止位“0”组成。所以读卡器在读卡片内部数据时，如果连续读到9个“1”，就开始计数读取，记到第位“0”时，认为读完卡内所有数据。

而T5567卡，HID兼容卡一共330bits，分10块，每块33bits，共两页，页0和页1，我们能使用的只有页0的第一块到第六块，这样使用起来资源就相对EM卡比较丰富。它的数据是以3个“1”开始，3个“0”结束，跟EM是有很大区别的。

ID卡 

    ID卡全称为身份识别卡（Identification Card），是一种只读的感应卡，每张id卡有一个全球唯一的芯片编码，国内使用的id卡主要有tk4100/4001/smc4001/smc4100芯片，另外还有SYRIS的EM格式、 美国 HIDMOTOROLA等各类ID卡。ID卡与磁卡一样，都仅仅使用了“卡的号码”而已，卡内除了卡号外，无任何保密功能，其“卡号”是公开、裸露的。所以说ID卡就是“感应式磁卡”。 ISO标准ID卡的规格为：85.6x54x0.80±0.04mm（高/宽/厚），市场上也存在一些厚、薄卡或异型卡。 

ID卡的工作原理 

系统由卡、读卡器和 后台 控制器组成。工作过程如下：

1、读卡器将载波信号经天线向外发送，载波频率为125KHZ（THRC12）

2、ID卡进入读卡器的工作区域后，由卡中电感线圈和 电容 组成的谐振回路接收读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及 系统时钟 ，使芯片“激活”；

3、芯片读取控制模块将存储器中的数据经调相编码后调制在载波上，经 卡内 天线回送给读卡器；

4、读卡器对接收到的卡回送信号进行解调、解码后送至后台计算机；

5、后台计算机根据卡号的合法性，针对不同应用做出相应的处理和控制。 

ID卡的特点 

　　 载波频率为125KHz（THRC12）或13.56MHz（THRC13）； 卡向读卡器传送数据的调制方式为加载调幅；卡内数据编码采用抗干扰能力强的BPSK相移键控方式；卡向读卡器 数据传送速率 为3.9kbps（THRC12）或6.62kbps（THRC13）；数据存储采用EEPROM， 数据保存时间 超过10年；数据存储容量共位(184********709551615)，包括制造商、发行商和用户代码；卡号在封卡前写入后不可再更改，绝对确保卡号的唯一性和安全性； 

ID卡与IC卡的比较 

一、IC卡与ID卡定义 

　　 IC卡全称集成电路卡（Integrated Circuit Card），又称 智能卡（Smart Card）。可读写，容量大，有加密功能，数据记录可靠，使用更方便，如一卡通系统，消费系统等，目前主要有PHILIPS的Mifare系列卡。 ID卡全称身份识别卡（Identification Card），是一种不可写入的感应卡，含固定的编号，主要有 SYRIS的EM格式、 美国HID、TI、MOTOROLA等各类ID卡。 

二、IC卡要做初始化（即加密）工作 　　 

1.IC卡在使用时，必须要先通过IC卡与读写设备间特有的双向密钥认证后，才能进行相关工作,从而使整个系统具有极高的安全保障。所以，就必须对出厂的IC卡进行初始化（即加密），目的是在出厂后的IC卡内生成不可破解的一卡通系统密钥，以保证一卡通系统的安全发放机制。而ID卡不用。 　　

2.IC卡初始化加密后，交给用户使用时，客户通过IC卡发行系统，又将各用户卡生成自己系统的专用密钥.这样，就保证了在其它用户系统发行的用户卡不能在该系统使用，保证了系统的专一性，从而保证了系统的安全使用机制。 　　

3.ID卡与磁卡一样，都仅仅使用了“卡的号码”而已，卡内除了卡号外，无任何保密功能，其“卡号”是公开，裸露的。所以说ID卡就是“感应式磁卡”，也就根本谈不上需要还是不需要初始化的问题。