物联网介绍及RFID

【一】物联网

物联网的概念：

物物相连的互联网，一种在互联网基础上延伸及扩展到物与物之间并进行信息交换与通信的网络。其目标是通过各种信息传感设备与智能通讯系统把全球范围内的物理物体、信息技术系统和人有机的连接起来，从“点”、“线”、“网”三种不同形态的物联网应用共同实现“智慧的地球”，从而能够通过数据采集、分析、预测、优化等技术，利用更透彻的感知、更全面的互联互通和更深入的智能化能力的新一代解决方案，以改进企业、行业、城市和民生的核心系统。

物联网的层次结构：

【二】RFID

概念：英文名称是(Radio Frequency Identification)，简称是“RFID”又称无线射频识别，RFID是物联网的其中一种终端技术。

RFID主要位于典型物联网架构中的感知层

 

• 低频系统工作频率一般低于30MHz，典型工作频率有225KHz、13.56MHz等，基本特点是电子标签的成本低、标签内保存的数据量小、阅读距离短(典型10cm)、电子标签外形多样化。
• 高频系统工作频率一般高于400MHz，典型工作频率有915MHz、2.45GHz、5.8GHz等，基本特点是电子标签的成本较高、标签内保存的数据较大、阅读距较远(可达几米到十几米)、电子标签外形一般为卡状。

工作原理：

读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据

 

RFID组成：

    [1]应答器： 由天线，耦合元件及芯片组成, 每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象

    [2]阅读器： 由天线，耦合元件，芯片组成，读写标签信息的设备

ISO14443协议：

1.物理特性:

        规定了邻近卡（PICC）的物理特性。它应用于在耦合设备附近操作的ID－1型识别卡

        IC(Integrated circuit)集成电路 :  

        用于执行处理和/或存储功能的电子器件  

        PICC：邻近卡，在它上面有集成电路和耦合工具，并且与集成电路的通信是通过与邻近

              耦合设备电感耦合完成的

        PCD ：邻近耦合设备，用电感耦合给邻近卡提供能量并控制与邻近卡的数据交换的读/写

              设备。

2.频谱功率和信号接口：

        规定了需要供给能量的场的性质与特征，以及邻近耦合设备（PCDs）和邻近卡   

        缩略语和符号：

            ASK：     移幅键控

            BPSK：    二进制移相键控

            NRZ－L：不归零，（L为电平）

            PCD:    邻近耦合设备

            PICC:    邻近卡

            RF:        射频

            fc:        工作场的频率（载波频率）

            fs:        副载波调制频率

            Tb:        位持续时间    

邻近卡的初始化对话:

            邻近耦合设备和邻近卡之间的初始化对话通过下列连续操作进行

              —PCD的射频工作场激活PICC

              —邻近卡静待来自邻近耦合设备的命令

              —邻近耦合设备命令的传送

              —邻近卡响应的传送

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

          防碰撞循环:在多个PICCs中，选出需要对话的卡的算法

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

A型卡的初始化和防碰撞 ：      

            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，然后IC卡进入闲置状态。 处于“闲置状态”的IC卡不响应阅读器

            传输给其它IC卡的数据。IC卡在“闲置状态” 接收到有效的REQA命令，则回送应答

            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。

【三】临近卡

【1】ID卡（Identification Card，身份识别卡）

    一种不可写入的感应卡，含固定的编号。

    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。

    ID卡就是“感应式磁卡”

【2】IC卡 (Integrated Circuit Card，集成电路卡)

    是将一个微电子芯片嵌入符合ISO 7816标准的卡基中，做成卡片的形式。

    IC卡与读写器之间的通讯方式可以是接触式，也可以是非接触式。

【3】S50非接触式IC卡性能简介（M1）

        容量为8K位EEPROM    8×1024 bit  = 1KB

        分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位

        每个扇区有独立的一组密码及访问控制

        每张卡有唯一序列号，为32位

【4】S50卡存

M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63）

第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。

每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据

数据块可作两种应用：

用作一般的数据保存，可以进行读、写操作

用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作

 

每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：

 

 

 

【四】临近耦合设备

通信方式：Uart

协议：

 

 

 

/*
 *#define PCD_TRANSCEIVE   发送接收
 *#define PCD_AUTHENT      验证密钥
 *#define PICC_READ             0x30               //读块
 *#define PICC_WRITE            0xA0               //写块
 *#define PICC_DECREMENT        0xC0               //扣款
 *#define PICC_INCREMENT        0xC1               //充值
 */
unsigned char rfid_cmd(unsigned char Command,                                                                              
             unsigned char *pInData,
             unsigned char InLenByte,    
             unsigned char *pOutData,
            unsigned int  *pOutLenBit)

标签：邻近,IC卡,RFID,扇区,介绍,联网,耦合,PCD,PICC
来源： https://blog.csdn.net/yw946711214/article/details/105567362