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RFID高頻HF ISO/IEC14443協議之三:IC卡初始化和防碰撞算法

1.范圍

ISO/IEC14443的這一部分規定了鄰近卡(PICCs)進入鄰近耦合設備(PCDs)時的輪尋,通信初始化階段的字符格式,幀結構,時序信息。REQ和ATQ命令內容,從多卡中選取其中的一張的方法,初始化階段的其它必須的參數。

這部分規定同時適用于A型PICCs和B型PICCs.

RFID高頻HF <strong>ISO/IEC14443</strong>協議之三:IC卡初始化和防碰撞算法

應用案例:RFIDISO/IEC14443應用于智能書架共享圖書

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2.標準引用

下列標準中所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用ISO/IEC14443這一部分的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當前有效國際標準的紀錄。

ISO/IEC 3309:1993 信息技術  系統間的遠程通信和信息交換  數據鏈路層的控制 幀結構

ISO/IEC 7816-3:1997 識別卡 接觸式集成電路卡 第三部分 電信號和傳輸協議

ISO/IEC 14443-2 識別卡 非接觸式集成電路卡 第二部分 頻譜功率和信號接口

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3.術語和定義

ISO/IEC14443-3中給出的定義和下列定義適用于本國際標準:

3.1防碰撞循環(Anticollision loop)

在多個PICCs中,選出需要對話的卡的算法

3.2可適用的(Applicative)

屬于應用層或更高層的協議,將在ISO/IEC 1443-4中描述。

3.3位碰撞檢測協議(Bit collision detetion protocol)

幀內的位檢測防碰撞算法。

3.4數據塊(Block)

一系列的數據字節構成數據塊。

3.5異步數據塊傳輸(Block-asynchronous transmission)

在異步數據塊傳輸,數據塊是包括幀頭和幀尾的數據幀。

3.6字節(Byte)

八個bits構成一個字節。

3.7字符串

在異步通信中,一個字符串包括一個開始位,8位的信息,可選的寄偶檢驗位,結束位和時間警戒位。

3.8碰撞

兩個PICCs和同一個PCD通信時,PCD不能區分數據是屬于那一個PICC。

3.9能量單位

ISO/IEC14443的這個部分中,1 etu=128/fc 容差為1%

3.10時間槽協議

PCD建立與一個或多個PICCs通信的邏輯通道,它利用時間槽處理PICC的響應,與時間槽的ALOHA相似。

4.縮略語和符號

ATQ  對請求的應答

ATQA 對A型卡請求的應答

ATQB 對B型卡請求的應答

ATR  對重新啟動的請求的應答

ATS  對選擇請求的應答

ATQ-ID  對ID號請求的應答

CRC  環檢驗碼

RATS 對選擇應答請求

REQA 對A型卡的請求

REQB 對B型卡的請求

REQ-ID 請求ID號

RESEL 重新選擇的請求

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5 輪詢

為了檢測到是否有PICCs進入到PCD的有效作用區域,PCD重復的發出請求信號,并判斷是否有響應。請求信號必須是REQA和REQB,附加ISO/IEC14443其它部分的描述的代碼。A型卡和B型卡的命令和響應不能夠相互干擾。

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6 A型卡的初始化和防碰撞 

 當一個A型卡到達了閱讀器的作用范圍內,并且有足夠的供應電能,卡就開始執行一些預置的程序后,當一個A型卡到達了閱讀器的作用范圍內,并且有足夠的供應電能,卡就開始執行一些預置的程序后,IC卡進入閑置狀態。處于“閑置狀態”的IC卡不能對閱讀器傳輸給其它IC卡的數據起響應。IC卡在“閑置狀態”接收到有效的REQA命令,則回送對請求的應答字ATQA。當IC卡對REQA命令作了應答后,IC卡處于READY狀態。閱讀器識別出:在作用范圍內至少有一張IC卡存在。通過發送SELECT命令啟動“二進制檢索樹”防碰撞算法,選出一張IC卡,對其進行操作。

6.1PICC的狀態集

6.1.1調電狀態

由于沒有足夠的載波能量,PICC沒有工作,也不能發送反射波。

6.1.2閑置狀態

在這個狀態時,PICC已經上電,能夠解調信號,并能夠識別有效的REQA和WAKE-UP命令。

6.1.3準備狀態

本狀態下,實現位幀的防碰撞算法或其它可行的防碰撞算法。

6.1.4激活狀態

PCD通過防碰撞已經選出了單一的卡。

6.1.5結束狀態

6.2命令集

PCD用于管理與PICC之間通信的命令有:

REQA  對A型卡的請求

WAKE-UP  喚醒

ANTICOLLISION 防碰撞

SELECT 選擇

HALT 結束

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7 B型卡的初始化和防碰撞

當一個B型卡被置入閱讀器的作用范圍內,IC卡執行一些預置程序后進入“閑置狀態”,等待接收有效的REQB命令。對于B型卡,通過發送REQB命令,可以直接啟動Slotted ALOHA防碰撞算法,選出一張卡,對其進行操作。

7.1PICC狀態集

7..1.1調電狀態

由于載波能量低,PICC沒有工作。

7.1.2閑置狀態

在這個狀態,PICC已經上電,監聽數據幀,并且能夠識別REQB信息。

當接收到有效的REQB幀的命令,PICC定義了單一的時間槽用來發送ATQB。

如果是PICC定義的第一個時間槽,PICC必須發送ATQB的響應信號,然后進入準備—已聲明子狀態。

如果不是PICC定義的第一個時間槽,PICC進入準備—已請求子狀態。

7.1.3準備—已請求子狀態

在本狀態下,PICC已經上電,并且已經定義了單一的時間槽用來發送ATQB。

它監聽REQB和Slot-MARKER數據幀。

7.1.4準備—已聲明子狀態

在本狀態下,PICC已經上電,并且已經發送了對REQB的ATQB響應。

它監聽REQB和ATTRIB的數據幀。

7.1.5激活狀態

PICC已經上電,并且通過ATTRIB命令的前綴分配到了通道號,進入到應用模式。

它監聽應用信息。

7.1.6停止狀態

PICC工作完畢,將不發送調制信號,不參加防碰撞循環。

7.2命令集

管理多極點的通信通道的4個基本命令

REQB 對B型卡的請求

Slot-MARKER

ATTRIB PICC選擇命令的前綴

DESELECT 去選擇

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