射頻識別技術漫談(7)——ID卡

ID(Identification)是識別的意思，ID卡就是識別卡。ID卡包含范圍廣泛，只要具有識別功能的卡片都可以叫ID卡，例如條碼卡，磁卡都可以是ID卡，我們這兒說的當然是射頻識別卡。
射頻ID卡一般都工作在TTF模式，進入射頻場得電后不停地發送自己的識別號。最初識別卡是用來識別人的，用5個字節40位二進制數表示，可以識別大約一萬億人，估計是因為考慮到一萬億太多了，一般ID卡使用時只使用低位的4個字節，而把最高位的一個字節作為廠家標識或版本號使用。這樣4字節32位二進制數可以識別43億人，在當時全世界每人一個識別號也足夠了。當然后來又發展到卡號可以隨便復制，這是后話。
為了檢查數據傳輸中是否發生了錯誤，射頻識別卡對每個字節都增加了兩個校驗位，其中高半字節一個，低半字節一個，這樣每個字節增加到10位二進制數，5個字節共有50位。為了校驗數據的整體性錯誤，射頻ID卡還增加了一個4位的縱向冗余檢驗，這樣整個ID卡數據增加到54位。當進入射頻場時，如果卡片直接回送這5個字節，那么讀寫器很難確定起始位和結束位，所以射頻識別卡又增加了9個二進制“1”在前面作起始位，增加了一個二進制“0”在后面作結束位，這樣ID卡就有了64位數據，正好8個字節。其排列如下圖所示：

例如卡號為2100A5EAD9的卡片，其編碼格式為
1 1 1 1 1 1 1 1 1 9個“1”的起始位，也叫頭部
0 0 1 0 1 “2”
0 0 0 1 1 “1”
0 0 0 0 0 “0”
0 0 0 0 0 “0”
1 0 1 0 0 “A”
0 1 0 1 0 “5”
1 1 1 0 1 “E”
1 0 1 0 0 “A”
1 1 0 1 1 “D”
1 0 0 1 0 “9”
1 1 0 0 0 列偶校驗和結束位“0”
射頻ID卡的數據編碼一般使用曼側斯特碼或兩項碼，傳送數據的速率用傳送一位二進制數據使用幾個單位載波表示。常用的有64載波，32載波，16載波，在125KHz的頻率下，一個載波的時間是8微秒，因此相應的位寬為512微秒，256微秒，128微秒。對應的數據傳輸速率為2K(1953)、4K(3906)、8K(7813)。我們平常使用的大多是2K曼側斯特編碼的ID卡。下圖是使用HTRC110芯片讀卡時，卡號為2100A5EAD9的卡片從數據輸出腳DOUT輸出的實測波形。