非接触式 IC卡读卡器的设计文献综述

 2022-07-17 04:07

研究的目的及意义

非接触式IC卡,又称'无触点IC卡'或'射频卡',是世界最近几年发展起来的一项新技术。它的芯片全部封于卡基内,无暴露部分。不但如此,在卡体内还嵌有一个微型天线,是为了嵌入的芯片与读卡器之间的相互通信,它通过无线电波或电磁场的感应来交换信息。它成功地将射频识别技术和IC技术结合起来,解决了无源(卡中无电源)和免接触这两大难题,是电子器件领域的一大突破。

该技术的优势是信息的交换不需要卡和读卡器之间有任何接触。卡的存储容量一般在256b到72kb之间,目前最流行的技术有Legic,Mifare,Desfire,iCode和HID class等,同时也遵从ISO14443 Aamp;B通信协议的芯片。通常用于门禁、公交收费、地铁收费等。由于其方便、快捷的优势,使其在很多场合都得到了广泛的使用比如公共交通领域、企事业人事管理、娱乐场所的管理等方面回。随着非接触式 IC 卡技术在国内的逐步推广, 非接触式 IC 卡因方便、快捷、安全性高、不易损坏等特点,很快就被国内众多用户接受并广泛使用。因此非接触式IC卡读卡器的意义也将不言而喻

国内外同类研究概况

随着国内非接触式 IC卡技术的飞速发展,读卡器的研发和生产也得了到极大促进,由于应用场景和设备制造商的生产习惯,而且读卡器并没有一个确定的模式, 因此在市场上可以见到各式各样结构和外形的读卡器。读卡器按照其结构进行分类,可以分为集成式读写器和分离式读写器。按照外形和应用场景的不同,读卡器又可以分为手持式读卡器、固定式读卡器、OEM 模块式读卡器以及工业读卡器等。尽管市场上读卡器的种类和形式比较繁多,但是其读卡器核心结构都是类似的,各产品之间的功能和性能相差不大,同质化比较严重。读卡器一般都是采用了射频芯片和单片机的结构,但这些核心芯片的生产以及研发都掌握在国外的几家芯片公司手中, 因此缺乏了自主的生产和知识产权。

整个读卡器的射频芯片生产厂家都是由TI、NXP等国外大型的芯片公司进行垄断, 而且很大一部分利润都被其拿走。随着非接触式IC卡技术在全球的快速发展和不断完善, 未来非接触式IC卡技术一定会在各个领域,各个行业占领着举足轻重的地位。因此最近几年,这些大型芯片公司也加速了对射频芯片生产的垄断,并且有一些实力雄厚 , 技术先进的公司也加入了这一行业。TI 公司不仅从最初的射频芯片生产, 也扩展到了其他服务比如读卡模块, 读卡器和配套系统的设计。NXP 公司则将射频芯片的生产牢牢掌握住,只提供射频芯片给下游厂商,有效的控制着非接触式 IC 卡市场的主动权。

在我国虽然非接触式 IC 卡技术起步较晚,但是随着国家政策以及非接触式 IC 卡方便、快捷的优势, 非接触式 IC 卡技术也得到了迅速发展, 并在各个领域和行业有效的得到应用。国内的一些公司也开始投 入到研发自主射频芯片和射频系统方面,并且已经取得了显著的成果,比如上海复旦微电子研制出的一款射频芯片可以和 NXP 公司生产的 多款射频芯片相兼容。

随着非接触式 IC 卡技术的持续发展, 射频系统的结构和性能不断完善, 读卡器也会向着价格更低,性能更好的方向发展。从技术角度考虑,读卡器的兼容性会得到明显改善,能实现多频段兼容,多制式兼容;在接口方面,读卡器的接口将会多样化,具有串口、USB 、GSM 和 WIFI 等接口;在读卡天线方面,读卡器可能会形成新的智能天线,实现多输入多输出的天线技术;在防碰撞方面,将会采用新的防碰撞算法, 提高防碰撞的能力, 读卡效率更快更便捷

研究内容及计划

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