酒店里刷卡開門是如何實現(xiàn)的？

作者：時間：2016-04-22 來源：電子產(chǎn)品世界

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　　我們在生活中常常遇到刷卡這件事，比如上公交刷公交卡、上地鐵刷地鐵卡、出門在外住酒店時，也有一張小小的房卡用于刷卡開門。那么這個刷卡的原理到底是怎樣的呢?這就要提到射頻識別(RFID)技術了。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/201604/290143.htm

　　一、什么是射頻識別技術

　　射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)技術，是一種利用射頻通信技術實現(xiàn)的非接觸式自動識別技術。相對于傳統(tǒng)的條形碼、磁卡等接觸式識別技術，射頻識別技術可實現(xiàn)非可視、多目標識別，具有防水、防磁、壽命長、容量大、無機械損耗、信息可加密、內容可更改等優(yōu)點。如今RFID 技術已經(jīng)廣泛應用于人們的日常生活，最常見的如公共交通、門禁管理、二代身份證、公共食品藥品衛(wèi)生管理等。如圖1所示都是我們平常經(jīng)?？吹降囊恍┓墙佑|式卡，這些都是RFID技術的運用。

　　圖1 生活中常見的非接觸式卡

　　二、RFID讀寫卡原理

　　RFID讀寫卡工作頻率范圍為10~15MHz，通常工作選用的頻率為13.56MHz。讀寫器和電子標簽的工作次序通常有兩種時序：一種是讀寫器先發(fā)言(RTF，Reader Talk First)：另一種是標簽先發(fā)言(TTF，Tag Talk First)。RTF方式：電子標簽只有接收到讀寫器特殊命令才發(fā)送數(shù)據(jù)。TTF方式：電子標簽進入讀寫器的能量場主動發(fā)送自身系列號。TTF方式的射頻標簽具有識別速度快等特點，適用于需要高速應用的場合。另外，TTF方式在噪聲環(huán)境中更穩(wěn)健，在處理標簽數(shù)量動態(tài)變化的場合也更為實用，因此，更適于工業(yè)環(huán)境的跟蹤和追蹤應用。

　　RFID天線系統(tǒng)包括讀寫器天線和標簽天線，即一個讀寫卡系統(tǒng)包含兩個部分：非接觸式射頻卡(PICC)和閱讀器(PCD)，其中PICC也叫射頻存儲應答器。他們之間交換數(shù)據(jù)是通過ISO/IEC 14443 TYPE A和TYPE B接口來進行的。下面分別簡述二者的工作原理。

　　三、非接觸式射頻卡工作原理

　　非接觸式射頻卡由時鐘提取、分頻鏈、序列電路、密勒碼產(chǎn)生器、整流器、調制器、電源管理、存儲器幾個部分組成，如圖2所示。

　　圖2 非接觸式射頻卡內部電路框圖

　　電子標簽與讀寫器采用電感耦合方式進行能量傳遞與通信。讀寫器的天線線圈產(chǎn)生高頻強電磁場，磁場穿過線圈的橫截面和線圈周圍空間，使得靠近讀寫器天線線圈的標簽天線在交變磁場中產(chǎn)生感應電壓。整流電路將耦合的射頻(13.56MHz)信號進行整流并經(jīng)濾波電容C2平滑后，電源管理電路將在電源電壓達到內部電路工作電壓時激活卡內電路， 13.56MHz信號被分頻鏈電路分頻，可產(chǎn)生通訊所需的時鐘，此時鐘即是數(shù)據(jù)傳送的波特率。如果希望將分頻系數(shù)定為 128、256、1024、2048、4096或8192，則需預先選定。存儲在ROM中的信息(64位)經(jīng)讀出后，可通過Miller碼產(chǎn)生器產(chǎn)生Miller碼，同時可用該Miller碼進行負載調制，并將存儲信息送出。

　　三、讀卡器工作原理

　　讀卡器由發(fā)送和接收兩個部分組成，下面分別簡述這兩個部分的工作原理。

　　發(fā)送：射頻RF信號從PCD基站芯片的引腳TX1和TX2輸出，可以直接驅動天線線圈。調制信號及TX1，TX2輸出的射頻信號類型(已調或無調制載波)相位關系均可由PCD基站芯片相應的寄存器控制。

　　接收：通過天線接收來自非接觸式卡的調制載波信號，載波解調采用正交解調電路，正交解調所需的I和Q時鐘(兩者相差為90°)可在PCD基站芯片內產(chǎn)生。解調后由所得副載波調制信號經(jīng)過放大，濾波等相關電路，判決電路進行副載波解調，其中放大電路的增益可由PCD基站芯片的相應寄存器的設置來控制。

　　四、讀卡器與非接觸式卡之間的交互過程

　　PCD發(fā)送REQUEST命令給所有在天線場范圍內的非接觸式卡，通過防碰撞循環(huán)，得到一個卡的序列號，選擇此卡進行鑒別認證，通過后對存儲卡進行操作，如圖3所示。