0 引言
IC卡在我們的日常生活中經(jīng)常見到，它的發(fā)展經(jīng)歷了接觸式存儲卡、加密卡，現(xiàn)正在向著非接觸卡、CPU卡的方向發(fā)展。無線IC卡使用非接觸方式，它利用射頻技術實現(xiàn)射頻卡和讀寫設備之間的通信，與條碼、磁卡等早期或同期識別技術相比，具有工作距離大、無接觸、信息處理速度快等優(yōu)點，所以這種高技術產(chǎn)品除應用在機密、金融產(chǎn)品中，還可以廣泛應用在家用電器、身份證明控制、防盜報警、電子防偽標簽、動物耳標分類等領域。本文以工作頻率為13．56MHz的BL75R06SM無線射頻識別芯片為例，介紹無線射頻卡的優(yōu)點、基本組成、工作原理和應用。

1 無線射頻卡的優(yōu)點
無線射頻識別技術簡稱RFID(Radio Frequency Identification)，是非接觸的自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和電磁的空間耦合、傳播的傳輸特性，實現(xiàn)對被識物體的自動識別，是一種綜合多學科、多技術的應用技術。無線IC卡，又稱方便卡、雷達卡、感應卡、非接觸卡、RF卡、魔術卡、射頻卡、聰明卡，它將無線射頻識別技術與IC卡技術有機結(jié)合起來，解決了無源(卡內(nèi)無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領域的一大突破。它具有以下優(yōu)點：
(1)無線IC卡具有高可靠性。它與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫器而產(chǎn)生的各種故障。例如，粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導致錯讀卡或接觸不良等。
(2)因IC卡表面無裸露的芯片，無須擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題。
(3)操作方便。它在距讀寫器30~200mm的范圍內(nèi)晃動小于10ms的時間，就可以與讀寫器雙向交易，因此，放把公交卡放在錢包里的仍可交易。
(4)交易速度快。它內(nèi)部有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，其讀寫時間小于10ms，經(jīng)認證、交易的時間也小于100ms。
(5)加密性能好。其芯片內(nèi)設有64bit的資料數(shù)據(jù)，包含又一個9bit的標題、40bit的資料數(shù)據(jù)內(nèi)容和14bit校驗位以及一個停止位，它的序列號是唯一的，制造廠家的芯片出廠前已將此序列號固化，一經(jīng)固化不能再修改。IC卡和讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證IC卡的合法性，非法卡無法進入系統(tǒng)進行交易，具有很強的安全性、保密性和使用性。

2 BL75R06的功能特點
BL75R06SM是一款8kbE2PROM的非接觸加密存儲IC卡芯片，由射頻通信接口、數(shù)字邏輯控制模塊(包括安全控制單元)和8kb的E2PROM存儲器三部分集成在一個Die上組成。圖1是BL75R06的內(nèi)部拓樸結(jié)構。該芯片在應用時直接連接在由線圈組成的天線，用來進行無線傳輸，讀寫距離為10cm。

射頻通信接口部分由與天線導入的射頻通信接口、整流、穩(wěn)壓、調(diào)制／解調(diào)器、上電復位和時鐘等部分組成；數(shù)字邏輯控制模塊由要求應答、防沖突、應用選擇、認證和訪問控制、控制和算術單元、RAM、ROM、密碼單元等部分組成；E2PROM存儲器部分由接口和8kb的E2PROM存儲器組成。
BL75R06的RF接口符合ISO／IECl4443TypeA要求，芯片無需電池，接收讀卡器發(fā)射的能量即能激活，無線回傳芯片內(nèi)的ID號碼和所需信息數(shù)據(jù)；操作距離可達10cm，當然，其距離與天線的幾何形狀和效率有關；工作頻率為13．56MHz；數(shù)據(jù)傳輸率為106kbps；16位CRC校驗、奇偶校驗、位編碼、位計數(shù)等確保傳輸數(shù)據(jù)的完整性和可靠性；典型交易時間，包括備份管理時間小于100ms。E2PROM分成16個扇區(qū)，每個扇區(qū)分成4塊，每塊16字節(jié)；每個存儲塊的訪問條件可由客戶自己定義；數(shù)據(jù)保持時間最少10年；擦寫次數(shù)最少10萬個周期。
BL75R06支持IS014443TypeA射頻接口和支持PHILIPS標準讀卡器芯片。

3 IC卡的主要架構與安全體系
IC卡主要采用類似印刷電路板腐蝕成型的銅簿環(huán)狀天線和綁定在其上的裸芯片(見圖2)構成，外加卡的兩面彩塑封裝。

IC卡的天線形狀和匝數(shù)與工作頻率有關，既要有精確的計算，也需要豐富的實踐經(jīng)驗積累，以及與芯片的匹配。在原始設計時需要用網(wǎng)絡分析儀來驗證和調(diào)整天線的幾何圖形及網(wǎng)絡匹配。