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RFID高频ISO/IEC14443协议之三:IC卡初始化和防碰撞算法

发布时间:2015-10-6 12:40:58

1.范围

ISO/IEC14443的这一部分规定了邻近卡(PICCs)进入邻近耦合设备(PCDs)时的轮寻,通信初始化阶段的字符格式,帧结构,时序信息。REQ和ATQ命令内容,从多卡中选取其中的一张的方法,初始化阶段的其它必须的参数。

这部分规定同时适用于ISO/IEC14443A型PICCs和ISO/IEC14443B型PICCs.

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2.标准引用

下列标准中所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用ISO/IEC14443这一部分的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。ISO和IEC的成员修订当前有效国际标准的纪录。

ISO/IEC 3309:1993 信息技术  系统间的远程通信和信息交换  数据链路层的控制 帧结构

ISO/IEC 7816-3:1997 识别卡 接触式集成电路卡 第三部分 电信号和传输协议

ISO/IEC 14443-2 识别卡 非接触式集成电路卡 第二部分 频谱功率和信号接口

ITU-T 推荐 V.41

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3.术语和定义

ISO/IEC14443-3中给出的定义和下列定义适用于本国际标准:

3.1防碰撞循环(Anticollision loop)

在多个PICCs中,选出需要对话的卡的算法

3.2可适用的(Applicative)

属于应用层或更高层的协议,将在ISO/IEC 1443-4中描述。

3.3位碰撞检测协议(Bit collision detetion protocol)

帧内的位检测防碰撞算法。

3.4数据块(Block)

一系列的数据字节构成数据块。

3.5异步数据块传输(Block-asynchronous transmission)

在异步数据块传输,数据块是包括帧头和帧尾的数据帧。

3.6字节(Byte)

八个bits构成一个字节。

3.7字符串

在异步通信中,一个字符串包括一个开始位,8位的信息,可选的寄偶检验位,结束位和时间警戒位。

3.8碰撞

两个PICCs和同一个PCD通信时,PCD不能区分数据是属于那一个PICC。

3.9能量单位

ISO/IEC14443的这个部分中,1 etu=128/fc 容差为1%

3.10时间槽协议

PCD建立与一个或多个PICCs通信的逻辑通道,它利用时间槽处理PICC的响应,与时间槽的ALOHA相似。

4.缩略语和符号

ATQ  对请求的应答

ATQA 对A型卡请求的应答

ATQB 对B型卡请求的应答

ATR  对重新启动的请求的应答

ATS  对选择请求的应答

ATQ-ID  对ID号请求的应答

CRC  环检验码

RATS 对选择应答请求

REQA 对A型卡的请求

REQB 对B型卡的请求

REQ-ID 请求ID号

RESEL 重新选择的请求

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5 轮询

为了检测到是否有PICCs进入到PCD的有效作用区域,PCD重复的发出请求信号,并判断是否有响应。请求信号必须是REQA和REQB,附加ISO/IEC14443其它部分的描述的代码。A型卡和B型卡的命令和响应不能够相互干扰。

6 ISO/IEC14443A型卡的初始化和防碰撞 

 当一个ISO/IEC14443A型卡到达了阅读器的作用范围内,并且有足够的供应电能,卡就开始执行一些预置的程序后,当一个A型卡到达了阅读器的作用范围内,并且有足够的供应电能,卡就开始执行一些预置的程序后,IC卡进入闲置状态。处于“闲置状态”的IC卡不能对阅读器传输给其它IC卡的数据起响应。IC卡在“闲置状态”接收到有效的REQA命令,则回送对请求的应答字ATQA。当IC卡对REQA命令作了应答后,IC卡处于READY状态。阅读器识别出:在作用范围内至少有一张IC卡存在。通过发送SELECT命令启动“二进制检索树”防碰撞算法,选出一张IC卡,对其进行操作。

6.1PICC的状态集

6.1.1调电状态

由于没有足够的载波能量,PICC没有工作,也不能发送反射波。

6.1.2闲置状态

在这个状态时,PICC已经上电,能够解调信号,并能够识别有效的REQA和WAKE-UP命令。

6.1.3准备状态

本状态下,实现位帧的防碰撞算法或其它可行的防碰撞算法。

6.1.4激活状态

PCD通过防碰撞已经选出了单一的卡。

6.1.5结束状态

6.2命令集

PCD用于管理与PICC之间通信的命令有:

REQA  对A型卡的请求

WAKE-UP  唤醒

ANTICOLLISION 防碰撞

SELECT 选择

HALT 结束

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7 ISO/IEC14443B型卡的初始化和防碰撞

当一个ISO/IEC14443B型卡被置入阅读器的作用范围内,IC卡执行一些预置程序后进入“闲置状态”,等待接收有效的REQB命令。对于ISO/IEC14443B型卡,通过发送REQB命令,可以直接启动Slotted ALOHA防碰撞算法,选出一张卡,对其进行操作。

7.1PICC状态集

7..1.1调电状态

由于载波能量低,PICC没有工作。

7.1.2闲置状态

在这个状态,PICC已经上电,监听数据帧,并且能够识别REQB信息。

当接收到有效的REQB帧的命令,PICC定义了单一的时间槽用来发送ATQB。

如果是PICC定义的第一个时间槽,PICC必须发送ATQB的响应信号,然后进入准备—已声明子状态。

如果不是PICC定义的第一个时间槽,PICC进入准备—已请求子状态。

7.1.3准备—已请求子状态

在本状态下,PICC已经上电,并且已经定义了单一的时间槽用来发送ATQB。

它监听REQB和Slot-MARKER数据帧。

7.1.4准备—已声明子状态

在本状态下,PICC已经上电,并且已经发送了对REQB的ATQB响应。

它监听REQB和ATTRIB的数据帧。

7.1.5激活状态

PICC已经上电,并且通过ATTRIB命令的前缀分配到了通道号,进入到应用模式。

它监听应用信息。

7.1.6停止状态

PICC工作完毕,将不发送调制信号,不参加防碰撞循环。

7.2命令集

管理多极点的通信通道的4个基本命令

REQB 对B型卡的请求

Slot-MARKER

ATTRIB PICC选择命令的前缀

DESELECT 去选择

8 ISO/IEC14443协议相关产品介绍

RFID高频IC卡USB读写器HR2002是一款桌面式USB接口电子标签读写器,工作频率13.56MHz,可对高频HF(13.56MHz)中的ISO14443TypeA&ISO14443TypeB协议电子标签进行快速读写处理。被大量应用于会员管理、电子工票、工位管理、门禁考勤、自助收银、智能书架、智能文件柜、共享书柜、微型图书馆、汽车合格证管理、智能档案柜、证照管理、分布式图书馆、漂流书柜、凭证印鉴卡管理、小额支付、公交IC卡读写、防伪溯源、产品质检等自动识别场合。

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