智能卡又稱集成電路卡即IC卡，它是將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式。1977年，Motorola與它的一個(gè)計(jì)算機(jī)客戶合作開發(fā)了世界上第一張智能卡，自此，智能卡就以其薄且小的體積、先進(jìn)的集成電路芯片技術(shù)、無法被破譯和仿造的特點(diǎn)受到普遍歡迎，并在世界范圍內(nèi)得到了空前的發(fā)展。目前，各種智能卡正越來越多地應(yīng)用在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域并深入到居民的日常生活當(dāng)中。

　　RFID智能卡是一種非接觸式的IC卡。具有體積小、容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點(diǎn)，可支持快速讀寫、非可視識(shí)別、移動(dòng)識(shí)別、多目標(biāo)識(shí)別、定位及長期跟蹤管理。

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　　2.1智能卡的基本結(jié)構(gòu)

　　RFID智能卡主要由天線、射頻接口、微控制單元組成。各組成部分包括的模塊及其功能如下：

　　天線：用來接收RFID讀寫器發(fā)送的信號(hào)，并把數(shù)據(jù)信息回傳給RFID讀寫器。

　　射頻接口電路：主要包括有波形變換器、調(diào)制/解調(diào)器、整流器、電壓調(diào)節(jié)器、振蕩器等。波形變換器接收讀寫器上的無線電調(diào)制信號(hào)，一方面送調(diào)制/解調(diào)模塊，另一方面進(jìn)行波形轉(zhuǎn)換，將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，然后對(duì)其整流濾波，由電壓調(diào)節(jié)模塊對(duì)電壓進(jìn)行進(jìn)一步的處理，如穩(wěn)壓等，最終輸出供給卡片上的各工作電路。振蕩器產(chǎn)生用于調(diào)制/解調(diào)的高頻信號(hào)和微控制單元的時(shí)鐘信號(hào)。

　　微控制單元：實(shí)現(xiàn)智能卡的識(shí)別和執(zhí)行讀寫器的指令。包括邏輯控制單元、請(qǐng)求應(yīng)答單元、防碰撞單元、數(shù)據(jù)加密單元、存儲(chǔ)單元(包括E2PROM與ROM)等。

　　請(qǐng)求應(yīng)答單元：當(dāng)有RFID智能卡處在讀寫器天線的工作范圍之內(nèi)時(shí)，讀寫器向RFID智能卡發(fā)出命令后，請(qǐng)求應(yīng)答單元將被啟動(dòng)，將智能卡的卡號(hào)傳送給讀寫器，建立智能卡與讀寫器的第一步通信聯(lián)絡(luò)。否則，讀寫器對(duì)智能卡的其他讀寫操作將不會(huì)進(jìn)行。

　　防碰撞單元：當(dāng)有多張RFID智能卡進(jìn)入讀寫器操作范圍時(shí)，防碰撞單元會(huì)從其中選擇一張進(jìn)行操作，未選中的則處于空閑模式等待下一次選卡，該過程會(huì)返回被選卡的序列號(hào)。

　　邏輯控制單元：用來譯碼RFID讀寫器送來的信號(hào)，并按要求回送數(shù)據(jù)給RFID讀寫器。

　　數(shù)據(jù)加密單元：完成對(duì)數(shù)據(jù)的加密處理及密碼保護(hù)。

　　存儲(chǔ)單元：包括E2PROM與ROM，主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，用戶所要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)(讀者個(gè)人信息，如姓名、專業(yè)、愛好、借還書記錄等，還可以存儲(chǔ)個(gè)人賬戶)被存放在該單元中。E2PROM中的數(shù)據(jù)在智能卡失掉電源后、智能卡離開讀寫器天線的有效工作范圍時(shí)仍將被保持。

　　2.2智能卡的讀寫原理

　　智能卡的讀寫原理是：RFID讀寫器向RFID智能卡發(fā)射一組固定頻率的電磁波，在電磁波的激勵(lì)下，RFID智能卡內(nèi)的LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收RFID讀寫器的數(shù)據(jù)。