Mifare 1非接触式IC射频卡的一卡通系统实现.pdf

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1、M i f a r e1 非接触式I C 射频卡的一卡通系统实现菜产为(深圳大学管理学院广东深圳5 1 8 0 6 0)摘要：随着全球信息化的发展，I C 卡在全球的应用越来越广泛，他具有安全性高、可靠性强、存储量大、便于携带等特点，在用户多需求的理念促使下，I C 技术走向一卡多用的阶段。本文在研究M i f a r e1I C 卡的基础上，介绍了一个工程应用的系统开发分析与设计。关键词：射频I C 卡；M i f a r e 技术；系统开发；非接触式中图分类号：T P 2 1 1+7文献标识码：B文章编号：1 0 0 4 3 7 3 X(2 0 0 5)1 1 0 2 7 一0 3A nA

2、 c c o m p l i s hf o rA Ui no n eC a r dS y s t e mw i t hM i f a r e1N o n c o n t a c tR a d i oF r e q u e n c yI CC a r dS O N GG u a n g w e i(C o l I e g eo fM a g e m e n t。S h e 眦h e nU I l i 饨糟i t y，S h e m h e n 5 1 8 0 6 0，C h i m)A b s t r a c t：W i t ht h ed e v e l o p m e n to fI Ti

3、nt h ew h o l ew o r l d，t h eI Cc a r di su s e di nm a n yf i e l d sa n db e c o m e sm o r ea n dm o r ep o p u l a r I t sa d v a n t a g e so fh i g h e rs e c u r i t y，s t r o n g e rd e p e n d e n c e，l a r g e rm e m o r ya n de a s i e rt oc a r r yh a v eb e e nw e nk n o w nb yl o t so

4、 fp e o p l e，a n dt h et e c h n o l o g yo fI Cc a r dd e v e I o p st oa c c e s sm u l t i p l es e r v i c e st os a t i s f yt h em u l t i p l ec o n s u m e rd e m a n d I nt h i sp a p e r，as y s t e md e v e l o p m e n tf o ra na p p l i c a t i o np r o j e c ti sp r e s e n t e db yc o

5、m b i n gs t u d yf o rM i f a r e1N o n c o n t a c tR a d i oF r e q u e n c yI Cc a r d K e y w o r d s：r a d i of r e q u e n c yI Cc a r d；t e c h n o l o g yo f】i f a r e；s y s t e md e V e l o p m e n t；n o n c o n t a c t随着I C 智能卡中的接触式C P U 卡以及非接触式I C 智能射频卡(内建M C U，A S I C 等)的高度安全保密性，使之在I C

6、智能卡领域中异军突起，特别在公共交通行业的电子车票、卫生医药中的医疗保险、停车场等封闭式场所管理、身份识别、智能大厦中的电子巡更保安系统等领域中应用前景广阔。当今世界上非接触式I C 智能射频卡中的主流主要为P h i l i p s 公司的M I F A R E 技术，已经被制定为国际标准：I S O I E C1 4 4 4 3T Y P EA 标准。欧洲一些较大的I C 卡片制造商、I C 卡片读写器制造商以及I C 卡片软件设计公司等(例如法国的G E M P L U S 公司)大都以M I F A R E 技术为标准发展和推进I C 卡行业。l非接触式M i f a r e1 射频I

7、 C 卡存储结构及控制参数系统采用M i f a r e1I C 智能卡(简称M 1 卡)进行一个一卡通系统的实现。M 1 集成了总容量为8k 的高速E 2 P R O M，一共分为1 6 个扇区，每个扇区为4 块，每块1 6B，同时以块为存取单位，读写距离为1 0m m，其存储结构如图1 所示。除了扇区。的块。是特殊的不可改写的厂商代码外，每个扇区的块3 是一个控制块，包含了该扇区的密码A(6B)、存取控制(4B)、密码B(6B)，其余3 块是一般数据块。收稿日期：2 0 0 5 0 1 1 6图1 存储结构M 1 卡具有对数据块严格的存取控制权限，通过每个扇区中的存取控制(4B)进行，图2

8、 为存取控制结构(4B 中的各位依次命名)：C 2 X 3 一bC 2 X 2 一bC 2 X 1 一bC 2 X O bC l X 3 一bC l X 2 一bC l X l bC 1 X O bC 1 X 3C 1 X 2C 1 X 1C 1 X 0C 3 X 3 一b C 3 X 2 一b C 3 X 1 一bC 3 X O tC 3 X 3C 3 X 2C 3 X lC 3 X 0C 2 X 3C 2 X 2C 2 X 1C 2 X OB X 7B X 6B X 5B X 4B X 3B X 2B X lB X 0图2 存取控制结构图2 中：-b 表示取反，如C 2 X 3 即C 2

9、X 3 取反；X 表示扇区号；Y 表示第几块；c 表示控制位；B 表示备用位。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，扇区中的每个数据块2 7 万方数据的存取条件由密码和存取控制共同决定，他们的关系如图3所示。C 1 X YC 2 X YC 3 X Y读写加值减值000K E Y A BK E Y A I BK E Y A l B K E Y A l BOl0K E Y A I BN e v e rn e V e rN e v e r100K E Y A I BK E Y Bn e V e rN e v e r1l0K E Y A I BK E Y BK

10、E Y BK E Y A I BO01K E Y A l Bn e V e rn e V e rK E Y A I B0l1K E Y BK E Y Bn e V e rN e v e rl01K E Y Bn e v e rn e V e rN e v e r111N e v e rn e V e rn e V e rN e v e r图3密码和存取控制的关系图3 中：X 一0 1 5 扇区、Y 一每个扇区的o 2 块。据图3，例如当块。的存取控制位C 1 3 C 2 3 C 3 0 一1 0 0 时，表示验证密码A 或密码B 正确后可读，验证密码B 正确后可写，不能加值、减值操作。据此通过

11、授权机制，对特定操作用户实现不同级别的读写控制。只有知道特定密码组合的操作用户才能更新卡中数据，从而大大增强了系统的安全性。2 系统总体设计2 1 设计目标及系统功能根据工程应用的用户需求，本文在局域网环境中开发了一个基于C l i e n t S e r v e r 模式的企业校园一卡通管理系统，通过对不同读写扇区的控制，实现客户对一卡多用的需求，限于篇幅，本文着重讨论消费系统(包括食堂、企业内部超市等)的设计。消费系统主要包括的功能对消费者进行I C 卡发行、采集消费数据并进行报表统计等财务活动，同时系统还管理消费者资料，实现企业内部人事基本信息的自动化管理。具体系统功能包括：(1)用户管

12、理功能将系统用户分为高级管理员与一般管理员2 类，功能包括添加管理员、修改密码、更改权限等。(2)发卡功能向消费者进行I c 卡发行，功能包括充值、换卡、补卡、退卡等。(3)数据收集功能从消费终端机收集消费数据，处理后贮存于数据库中，另外提供消费数据纠错功能。(4)资料输入功能输入系统所属公司的部门、人事资料，以便统计分类。(5)查询功能包括查询消费者资料、消费资料、统计资料等。(6)报表统计功能将收集的数据按要求制作成各种报表，用于财务活动。2 2系统的运行结构系统的运行结构图如图4 所示。2 8图4 系统的运行结构2 3系统业务流程系统业务流程图如图5 所示。图5系统业务流程图2 4系统数

13、据流程系统数据流程图如图6 所示。图6系统数据流程图2 5 软件模块根据功能设置和数据流程图，把消费系统分成如下8个部分，如图7 所示。图7消费系统结构2 6 各模块设计各模块的设计结构如图8 所示。3 系统处理过程设计限于篇幅，本文只给出卡片管理和数据处理的设计P A D 图。(1)卡片管理模块，其设计如图9 所示。万方数据耋藿踞8 各模块的设计坏卡换卡l 输入职工号、新卡号、损坏原因、手续费、卡押金退卡读卡H输入卡押金图9 卡片管理模块的设计写卡写卡写卡写卡写卡(2)数据处理模块，其设计如图1 0 所示。读取消费数据开始收集数据处理下传挂失下传名单数。篓严燮篷H 娑燮怪4 结语数据采集日志

14、输入条件L 一查询图1 0 数据处理模块的设计结合非接触式射频I C 卡的技术特性，完成了一个通用的企业校园一卡通系统实现，系统已作为一个独立的产品应用于深圳企业的内部管理，起到了很好的社会及经济效益。参考文献 1 美 J e f f r e yDU l l m a n，J e n n i f e rw i d o m AF i r s tC o u r s ei nD a t a b a s eS y S t e m s M 北京：清华大学出版社，1 9 9 9 2 曹青，李丘华V i s u a lB a s i c 程序设计教程 M 北京：机械工业出版社，2 0 0 2 3 美 R o

15、g e rJ e n n i n g s V i s u a lB a s i c6 数据库开发人员指南 M 北京：机械工业出版社，1 9 9 9 4 周明天，汪文勇T C P I P 网络原理与技术 M 北京：清华大学出版社，1 9 9 3 作者简介宋广为男，工学硕士。主要研究方向为计算机图像处理、网络数据库、人工智能。(上接第2 6 页)常用T L 4 9 4 的内部基准电源向外提供+5V 基准参考电压，再通过设置不同的电阻分压器来为两个误差放大器的反相输入端提供参考电位。T 1 4 9 4 内部的2 个晶体管在7 4 0V 范围内工作时，最大输出电流可达2 5 0m A，其管脚不同连接，

16、可以推挽工作，也可以形成单端输出。5 结语基于A P D 的半导体制冷需要一个功率可调的大功率开关电源，而且开关电源的稳定性好并受外部干扰小，通过改造市面上现有的A T X 电源，选择半桥式功率转换电路和利用控制芯片的功能来实现脉宽调制电路，从而使制冷片以及温控仪的功率和输出电流都能够满足实验的要求，同时根据探测和控制的反馈信号进行功率调整，能够达到期望的输出。实验结果表明，就研究课题要求的功能而言，改进还是可行的，但这方面的技术还有待更深入地研究。参考文献 1 薛永毅新型电源电路应用实例 M 北京：电子工业出版社，2 0 0 1 2 何希才新型开关电源设计与维修 M 北京：国防工业出版社，2

17、 0 0 1 3 沙占友新型单片开关电源的设计与应用 M 北京：电子工业出版社，2 0 0 1 4 J o h nGR，T h o m a sEW，K e v i nDR，以“S i n g l e p h o t o nC o u n t i n gf o rt h e13 0 0 16 0 0n mR a n g eb yU s eo fP e l t i e r c o o l e da n dP a s s i v e l yQ u e n c h e dl n G a A sA v a l a n c h eP h o t o d i o d e s J A p p l O p t，

18、2 0 0 0，3 9(3 6)：67 4 6 67 5 3 2 9 万方数据Mifare 1非接触式IC射频卡的一卡通系统实现Mifare 1非接触式IC射频卡的一卡通系统实现作者：宋广为，SONG Guangwei作者单位：深圳大学,管理学院,广东,深圳,518060刊名：现代电子技术英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE年，卷(期)：2005，(11)被引用次数：2次 参考文献(4条)参考文献(4条)1.Jeffrey D Ullman.Jennifer Widom A First Course in Database Systems 19992.曹青.李丘华

19、 Visual Basic程序设计教程 20023.Roger Jennings Visual Basic 6数据库开发人员指南 19994.周明天.汪文勇 TCP/IP网络原理与技术 1993 相似文献(2条)相似文献(2条)1.期刊论文 李红萍.贾秀明.LI Hong-ping.JIA Xiu-ming VB环境下非接触式射频IC卡读写系统的开发设计-甘肃联合大学学报（自然科学版）2007,21(5)针对常规IC卡读写系统的缺点与不足,设计出在VB环境下的非接触式射频IC卡读写系统.本系统由计算机、读写器、IC卡组成1.非接触式IC卡读写器采用具有最新Mifare技术的11T6射频读写模块

20、,配以天线、RS232串口便可与计算机实现信息交换2,在VB环境下,编程时通过调用动态连接库中的卡操作函数,便可实现对Mifare卡的读写操作3.2.期刊论文 厉鲁卫.包建荣.蒋苗林.周朔燕 射频识别读写设备应用设计-计算机工程与设计2004,25(6)主要结合对射频识别原理和组成的分析采用符合ISO/IEC 14443 A标准的Philips公司MIFARE技术的MF RC500射频集成电路芯片、ATMEL89C51单片机芯片及辅助电子元器件等来实现射频卡读写设备的设计.该设计首先对射频IC卡读写设备原理进行分析,再根据其原理完成硬件电路设计和软件功能实现,最后在此基础上配置相应的通信协议,来具体实现射频IC卡读写设备的各种操作接口以供射频识别系统的应用.引证文献(2条)引证文献(2条)1.张沅.周向阳.陈伟雄 基于MF-RC500芯片的RFID读卡器的设计与实现期刊论文-工业控制计算机 2008(2)2.姜涛.刘素平.蒲芳 银校卡模式在东华大学一卡通系统中的应用期刊论文-东华大学学报（自然科学版）2007(4)本文链接：http:/