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ISO/IEC 14443標(biāo)準(zhǔn)簡介

發(fā)布日期：2010-05-27 點(diǎn)擊數(shù)：898

第一部分：物理特性
1．范圍
    ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了鄰近卡（PICC）的物理特性。它應(yīng)用于在耦合設(shè)備附近操作的ID－1型識別卡。
    ISO/IEC14443的這一部分應(yīng)與ISO/IEC14443后續(xù)部分關(guān)聯(lián)使用。
2．標(biāo)準(zhǔn)引用
　  下列標(biāo)準(zhǔn)中所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用ISO/IEC14443這一部分的各方應(yīng)探討使用下列最新版本標(biāo)準(zhǔn)的可能性。ISO和IEC的成員修訂當(dāng)前有效國際標(biāo)準(zhǔn)的紀(jì)錄。
ISO/IEC7810：1995，識別卡——物理特性。
ISO/IEC10373，識別卡——測試方法。
3．定義，縮略語和符號
3.1定義
   下列定義適用于ISO/IEC14443的這一部分：
3.1.1集成電路Integratedcircuit(s)（IC）：
　　 用于執(zhí)行處理和/或存儲功能的電子器件。
3.1.2無觸點(diǎn)的Contactless：
　　 完成與卡的信號交換和給卡提供能量，而無需使用微電元件（即：從外部接口設(shè)備到卡上的集成 電路之間沒有直接路徑）。
3.1.3無觸點(diǎn)集成電路卡Contactlessintegratedcircuit(s)card：
　　 一種ID－1型卡類型（如ISO/IEC7810中所規(guī)定），在它上面有集成電路，并且與集成電路的通信是用無觸點(diǎn)的方式完成的。
3.1.4鄰近卡Proximitycard（PICC）
　　 一種ID－1型卡，在它上面有集成電路和耦合工具，并且與集成電路的通信是通過與鄰近耦合設(shè)備電感耦合完成的。
3.1.5鄰近耦合設(shè)備Proximitycouplingdevice（PCD）
　 用電感耦合給鄰近卡提供能量并控制與鄰近卡的數(shù)據(jù)交換的讀/寫設(shè)備。
4．物理特性
4.1一般特性
　　 鄰近卡應(yīng)有根據(jù)ISO/IEC7810中規(guī)定的ID－1型卡的規(guī)格的物理特性。
4.2尺寸
　　 鄰近卡的額定尺寸應(yīng)是ISO/IEC7810中規(guī)定的ID－1型卡的尺寸。
4.3附加特性
4.3.1紫外線
     ISO/IEC14443的這一部分排除了大于海平面普通日光中的紫外線的紫外線水平的防護(hù)需求，超過周圍紫外線水平的防護(hù)應(yīng)是卡制造商的責(zé)任。
4.3.2X－射線
     卡的任何一面曝光0.1Gy劑量，相當(dāng)于100KV的中等能量X—射線（每年的累積劑量），應(yīng)不引起卡的失效。
　　 注1：這相當(dāng)于人暴露其中能接受的最大值的年累積劑量的近似兩倍。
4.3.3動(dòng)態(tài)彎曲應(yīng)力
　　 按ISO/IEC10373中描述的測試方法（短邊和長邊的最大偏移為hwA=20mm，hwB=10mm）測試后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
4.3.4動(dòng)態(tài)扭曲應(yīng)力
　　 按ISO/IEC10373中描述的測試方法（旋轉(zhuǎn)角度為15°）測試后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
4.3.5可變磁場
a）在下表給出的平均值的磁場內(nèi)暴露后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
f—頻率（MHz）
　　 磁場的最高值被限制在平均值的30倍。
b）在12A/m、13.56MHz的磁場中暴露后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
　　 頻率范圍（MHz）平均磁場強(qiáng)度（A/m）平均時(shí)間（minutes）
     0.3——3.01.636
     3.0——304.98/f6
     30——3000.1636
　　 頻率范圍（MHz）平均電場強(qiáng)度（V/m）平均時(shí)間（minutes）
     0.3——3.00.6146
     3.0——301842/f6
     30——30061.46
4.3.6可變電場
　　 在下表給出的平均值的電場內(nèi)暴露后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
f—頻率（MHz）
　　 電場的最高值被限制在平均值的30倍。
4.3.7靜態(tài)電流
　　 按ISO/IEC10373（IEC1000－4－2：1995）中描述的測試方法（測試電壓為6KV）測試后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
4.3.8靜態(tài)磁場
　　 在640KA/m的靜態(tài)磁場內(nèi)暴露后，鄰近卡應(yīng)能繼續(xù)正常工作。
　　 警告：磁條上的數(shù)據(jù)內(nèi)容將被這樣的磁場擦去。
4.3.9工作溫度
　　 在0℃到50℃的環(huán)境溫度范圍內(nèi)，鄰近卡應(yīng)能正常工作。
　　 附錄A（提示的附錄）
　　 標(biāo)準(zhǔn)兼容性和表面質(zhì)量
A.1標(biāo)準(zhǔn)的兼容性
　　 本標(biāo)準(zhǔn)并不排斥現(xiàn)存其它的標(biāo)準(zhǔn)中涉及PICC的部分，這里的限制只是為了突出PICC。
A.2用于印制的表面質(zhì)量
　　 如果對印制生產(chǎn)出的PICC有特殊的要求，就應(yīng)注意保證供印制的區(qū)域的表面質(zhì)量能夠適應(yīng)印制的技術(shù)或采用的打印機(jī)。
附錄B（提示的附錄）
　　 其它ISO/IEC卡標(biāo)準(zhǔn)參考書目
ISO/IEC7811－1：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第一部分：凸印。
ISO/IEC7811－2：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第二部分：磁條。
ISO/IEC7811－3：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第三部分：ID－1型卡上凸印字符的位置。
ISO/IEC7811－4：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第四部分：ID－1型卡上只讀磁道——磁道1
和2的位置。
ISO/IEC7811－5：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第五部分：ID－1型卡上讀寫磁道——磁道3的位置。
ISO/IEC7811－6：1995，識別卡——記錄技術(shù)——第六部分：磁條——高矯頑磁性。
ISO/IEC7812－1：1993，識別卡——發(fā)卡人的識別——第一部分：編碼體系。
ISO/IEC7812－2：1993，識別卡——發(fā)卡人的識別——第二部分：應(yīng)用和注冊過程。
ISO/IEC7813：1995，識別卡——金融交易卡。
ISO/IEC7816－1：1998，識別卡——接觸式集成電路卡——第一部分：物理特性。
ISO/IEC7816－2：1998，識別卡——接觸式集成電路卡——第二部分：接觸的尺寸和位置。
ISO/IEC7816－3：1997，識別卡——接觸式集成電路卡——第三部分：電信號和傳送協(xié)議。
ISO/IEC10536－1：1992，識別卡——無觸點(diǎn)集成電路卡——第一部分：物理特性。
ISO/IEC10536－2：1995，識別卡——無觸點(diǎn)集成電路卡——第二部分：耦合區(qū)域的尺寸和位置。
第二部分：頻譜功率和信號接口
1．范圍
ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了需要供給能量的場的性質(zhì)與特征，以及鄰近耦合設(shè)備（PCDs）和鄰近卡（PICCs）之間的雙向通信。
ISO/IEC14443的這一部分應(yīng)與ISO/IEC14443的其他部分關(guān)聯(lián)使用。
ISO/IEC14443的這一部分并不規(guī)定產(chǎn)生耦合場的方法，也沒有規(guī)定如何符合因國家而異的電磁場輻射和人體輻射安全的條例。
2．標(biāo)準(zhǔn)引用
　　 下列標(biāo)準(zhǔn)中所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用ISO/IEC14443這一部分的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當(dāng)前有效國際標(biāo)準(zhǔn)的紀(jì)錄。
ISO/IEC14443－1：識別卡——無觸點(diǎn)集成電路卡——鄰近卡——第一部分：物理特性。
ISO/IEC10373，識別卡——測試方法。
3．術(shù)語和定義
ISO/IEC14443－2中給出的定義和下列定義適用于本國際標(biāo)準(zhǔn)：
3.1位持續(xù)時(shí)間Bitduration
一個(gè)確定的邏輯狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間，在這段時(shí)間的最后，一個(gè)新的狀態(tài)位將開始。
3.2二進(jìn)制相移鍵控Binaryphaseshiftkeying
　　 相移鍵控，此處相移180°，從而導(dǎo)致兩個(gè)可能的相位狀態(tài)。
3.3調(diào)制系數(shù)Modulationindex
定義為(a－b)/(a＋b)，其中a，b分別是信號幅度的最大，最小值。
3.4不歸零NRZ－L
在位持續(xù)時(shí)間內(nèi)，一個(gè)邏輯狀態(tài)的位編碼方式，它以在通信媒介中的兩個(gè)確定的物理狀態(tài)之一來表示。
3.5副載波Subcarrier
以載波頻率fc調(diào)制頻率fs而產(chǎn)生的RF信號。
4．縮略語和符號
ASK移幅鍵控
BPSK二進(jìn)制移相鍵控
NRZ－L不歸零，（L為電平）
PCD鄰近耦合設(shè)備
PICC鄰近卡
RF射頻
fc工作場的頻率（載波頻率）
fs副載波調(diào)制頻率
Tb位持續(xù)時(shí)間
5．鄰近卡的初始化對話
　　 鄰近耦合設(shè)備和鄰近卡之間的初始化對話通過下列連續(xù)操作進(jìn)行：
—PCD的射頻工作場激活PICC
—鄰近卡靜待來自鄰近耦合設(shè)備的命令
—鄰近耦合設(shè)備命令的傳送
—鄰近卡響應(yīng)的傳送
　　 這些操作使用下面段落中規(guī)定的射頻功率和信號接口。
6．功率傳輸
　　 鄰近耦合設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)被調(diào)制用來通信的射頻場，它能通過耦合給鄰近卡傳送功率。
6.1.1頻率
　　 射頻工作場頻率（fc）是13.56MHz7kHz。
6.1.2工作場
　　 最小未調(diào)制工作場的值是1.5A/mrms，以Hmin表示。
　　 最大未調(diào)制工作場的值是7.5A/mrms，以Hmax表示。
　　 鄰近卡應(yīng)持續(xù)工作在Hmin和Hmax之間。
　　 從制造商特定的角度說（工作容限），鄰近耦合設(shè)備應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)大于Hmin，但不超過Hmax的場。
　　 另外，從制造商特定的角度說（工作容限），鄰近耦合設(shè)備應(yīng)能將功率提供給任意的鄰近卡。
　　 在任何可能的鄰近卡的狀態(tài)下，鄰近耦合設(shè)備不能產(chǎn)生高于在ISO/IEC14443－1中規(guī)定的交變電磁場。
　　 鄰近耦合設(shè)備工作場的測試方法在國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC10373中規(guī)定。
7. 信道接口
　  耦合IC卡的能量是通過發(fā)送頻率為13.56MHz的閱讀器的交變磁場來提供。由閱讀器產(chǎn)生的磁場必須在1.5A/m~7.5A/m之間。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO14443規(guī)定了兩種閱讀器和近耦合IC卡之間的數(shù)據(jù)傳輸方式：A型和B型。一張IC卡只需選擇兩種方法之一。符合標(biāo)準(zhǔn)的閱讀器必須同時(shí)支持這兩種傳輸方式，以便支持所有的IC卡。閱讀器在"閑置"的狀態(tài)時(shí)能在兩種通信方法之間周期的轉(zhuǎn)換。
第三部分：初始化和防碰撞算法
1．范圍
ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了鄰近卡（PICCs）進(jìn)入鄰近耦合設(shè)備（PCDs)時(shí)的輪尋，通信初始化階段的字符格式，幀結(jié)構(gòu)，時(shí)序信息。REQ和ATQ命令內(nèi)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(shù)。
　　 這部分規(guī)定同時(shí)適用于A型PICCs和B型PICCs. 
2．標(biāo)準(zhǔn)引用
　　 下列標(biāo)準(zhǔn)中所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用ISO/IEC14443這一部分的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當(dāng)前有效國際標(biāo)準(zhǔn)的紀(jì)錄。
ISO/IEC 3309:1993 信息技術(shù)  系統(tǒng)間的遠(yuǎn)程通信和信息交換  數(shù)據(jù)鏈路層的控制幀結(jié)構(gòu)
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(xié)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
ITU-T 推薦 V.41
3．術(shù)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(biāo)準(zhǔn)：
3.1防碰撞循環(huán)(Anticollision loop)
　　 在多個(gè)PICCs中，選出需要對話的卡的算法
3.2可適用的(Applicative)
　　 屬于應(yīng)用層或更高層的協(xié)議，將在ISO/IEC 1443-4中描述。
3.3位碰撞檢測協(xié)議(Bit collision detetion protocol)
　　 幀內(nèi)的位檢測防碰撞算法。
3.4數(shù)據(jù)塊(Block)
　　 一系列的數(shù)據(jù)字節(jié)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊。
3.5異步數(shù)據(jù)塊傳輸(Block-asynchronous transmission)
　　 在異步數(shù)據(jù)塊傳輸，數(shù)據(jù)塊是包括幀頭和幀尾的數(shù)據(jù)幀。
3.6字節(jié)(Byte)
　　 八個(gè)bits構(gòu)成一個(gè)字節(jié)。
3.7字符串
　　 在異步通信中，一個(gè)字符串包括一個(gè)開始位，8位的信息，可選的寄偶檢驗(yàn)位，結(jié)束位和時(shí)間警戒位。
3.8碰撞
　　 兩個(gè)PICCs和同一個(gè)PCD通信時(shí)，PCD不能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是屬于那一個(gè)PICC。
3.9能量單位
　　 在ISO/IEC14443的這個(gè)部分中，1 etu=128/fc 容差為1%
3.10時(shí)間槽協(xié)議
PCD建立與一個(gè)或多個(gè)PICCs通信的邏輯通道，它利用時(shí)間槽處理PICC的響應(yīng)，與時(shí)間槽的ALOHA相似。
4．縮略語和符號
ATQ  對請求的應(yīng)答
ATQA 對A型卡請求的應(yīng)答
ATQB 對B型卡請求的應(yīng)答
ATR    對重新啟動(dòng)的請求的應(yīng)答
ATS    對選擇請求的應(yīng)答
ATQ-ID  對ID號請求的應(yīng)答
CRC  環(huán)檢驗(yàn)碼
RATS 對選擇應(yīng)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
5 輪訊
　　 為了檢測到是否有PICCs進(jìn)入到PCD的有效作用區(qū)域，PCD重復(fù)的發(fā)出請求信號，并判斷是否有響應(yīng)。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(yīng)不能夠相互干擾。
6A型卡的初始化和防碰撞當(dāng)一個(gè)A型卡到達(dá)了閱讀器的作用范圍內(nèi)，并且有足夠的供應(yīng)電能，卡就開始執(zhí)行一些預(yù)置的程序后，當(dāng)一個(gè)A型卡到達(dá)了閱讀器的作用范圍內(nèi)，并且有足夠的供應(yīng)電能，卡就開始執(zhí)行一些預(yù)置的程序后，IC卡進(jìn)入閑置狀態(tài)。處于"閑置狀態(tài)"的IC卡不能對閱讀器傳輸給其它IC卡的數(shù)據(jù)起響應(yīng)。IC卡在"閑置狀態(tài)"接收到有效的REQA命令，則回送對請求的應(yīng)答字ATQA。當(dāng)IC卡對REQA命令作了應(yīng)答后，IC卡處于READY狀態(tài)。閱讀器識別出：在作用范圍內(nèi)至少有一張IC卡存在。通過發(fā)送SELECT命令啟動(dòng)"二進(jìn)制檢索樹"防碰撞算法，選出一張IC卡，對其進(jìn)行操作。
6.1PICC的狀態(tài)集
6.1.1調(diào)電狀態(tài)
　　 由于沒有足夠的載波能量，PICC沒有工作，也不能發(fā)送反射波。
6.1.2閑置狀態(tài)
　　 在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，PICC已經(jīng)上電，能夠解調(diào)信號，并能夠識別有效的REQA和WAKE-UP命令。
6.1.3準(zhǔn)備狀態(tài)
　　 本狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)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(tài)
PCD通過防碰撞已經(jīng)選出了單一的卡。
6.1.5結(jié)束狀態(tài)
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(jié)束

7B型卡的初始化和防碰撞當(dāng)一個(gè)B型卡被置入閱讀器的作用范圍內(nèi)，IC卡執(zhí)行一些預(yù)置程序后進(jìn)入"閑置狀態(tài)"，等待接收有效的REQB命令。對于B型卡，通過發(fā)送REQB命令，可以直接啟動(dòng)SlottedALOHA防碰撞算法,選出一張卡，對其進(jìn)行操作。
7.1PICC狀態(tài)集
7..1.1調(diào)電狀態(tài)
　　 由于載波能量低，PICC沒有工作。
7.1.2閑置狀態(tài)
　　 在這個(gè)狀態(tài)，PICC已經(jīng)上電，監(jiān)聽數(shù)據(jù)幀，并且能夠識別REQB信息。
　　 當(dāng)接收到有效的REQB幀的命令，PICC定義了單一的時(shí)間槽用來發(fā)送ATQB。
　　 如果是PICC定義的第一個(gè)時(shí)間槽，PICC必須發(fā)送ATQB的響應(yīng)信號，然后進(jìn)入準(zhǔn)備—已聲明子狀態(tài)。
　　 如果不是PICC定義的第一個(gè)時(shí)間槽，PICC進(jìn)入準(zhǔn)備—已請求子狀態(tài)。
7.1.3準(zhǔn)備—已請求子狀態(tài)
　　 在本狀態(tài)下，PICC已經(jīng)上電，并且已經(jīng)定義了單一的時(shí)間槽用來發(fā)送ATQB。
　　 它監(jiān)聽REQB和Slot-MARKER數(shù)據(jù)幀。
7.1.4準(zhǔn)備—已聲明子狀態(tài)
　　 在本狀態(tài)下，PICC已經(jīng)上電，并且已經(jīng)發(fā)送了對REQB的ATQB響應(yīng)。
　　 它監(jiān)聽REQB和ATTRIB的數(shù)據(jù)幀。
7.1.5激活狀態(tài)
PICC已經(jīng)上電，并且通過ATTRIB命令的前綴分配到了通道號，進(jìn)入到應(yīng)用模式。
　　 它監(jiān)聽?wèi)?yīng)用信息。
7.1.6停止?fàn)顟B(tài)
PICC工作完畢，將不發(fā)送調(diào)制信號，不參加防碰撞循環(huán)。
7.2命令集
管理多極點(diǎn)的通信通道的4個(gè)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
第四部分：傳輸協(xié)議
1．范圍
ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了非接觸的半雙功的塊傳輸協(xié)議并定義了激活和停止協(xié)議的步驟。這部分傳輸協(xié)議同時(shí)適用于A型卡和B型卡。      
2．標(biāo)準(zhǔn)引用
　　 下列標(biāo)準(zhǔn)中所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用ISO/IEC14443這一部分的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當(dāng)前有效國際標(biāo)準(zhǔn)的紀(jì)錄。
ISO/IEC 7816-4：識別卡接觸式集成電路卡第四部分產(chǎn)業(yè)內(nèi)部交換命令
3．術(shù)語和定義
3.1數(shù)據(jù)塊(Block)
　　 特殊格式的數(shù)據(jù)幀。符合協(xié)議的數(shù)據(jù)格式，包括I-blocks, R-blocks和S-blocks.
3.2幀格式(frame format)
ISO/IEC 1444303定義的。A型PICC使用A類數(shù)據(jù)幀格式，B型PICC使用B類數(shù)據(jù)幀格式。
4．縮略語和符號
PPS 協(xié)議和參數(shù)的選擇
R-block 接收準(zhǔn)備塊
R(ACK) R-block包含正的確認(rèn)
R(NAK) R-block包含負(fù)的確認(rèn)
RFU 保留將來使用
S-block 管理塊
SAK 選擇確認(rèn)
WUPA A型卡的喚醒命令
WTX 等待時(shí)間擴(kuò)展