射頻識別技術漫談(1)——概念、分類

        現代社會智慧卡已經滲透到生活的方方面面，公交卡、考勤卡、身份證、手機卡等等數不勝數。

智慧卡按使用時是否和讀卡機接觸可分為接觸式智慧卡和非接觸式智慧卡，接觸式智慧卡上有6-8個觸點，使用時插在卡座上，典型的如手機卡以及以前的公用電話卡。非接觸式智慧卡沒有觸點，卡上也沒有電源，通過讀卡機產生的電磁場獲得能量並與讀寫器交換資訊。由於非接觸式智慧卡的無源和免接觸特性，卡的使用壽命和安全性大大提高，目前應用越來越廣泛。

根據安全等級，智慧卡可分為儲存空間卡、邏輯加密卡和CPU卡。儲存空間卡就像一個無人看守且大門敞開的倉庫，什麼人都可以隨便在卡中存取資料；邏輯加密卡則給倉庫加了一把鎖，只有有鑰匙（密碼）的人才能開啟使用。CPU卡則如同安排了專人看守倉庫，卡裡面有CPU晶片，儲存資料要驗證口令，且可能不同的應用有不同口令，存取資料受到更加嚴格的控制，安全性最高。

非接觸式IC卡通過磁場從讀寫器獲得能量並交換資料。這裡的磁場通常稱為射頻場（Radio Frequency Field），所以這種卡片也通常稱為射頻卡，這種技術稱為射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術。不管叫什麼名字，其實質都是一樣的，都是無線電通訊,本質上與廣播、電視、手機通訊並無區別。

無線電通訊中很少有直接發射有用訊號的，通常使用調製解調技術，將有用訊號調製在某一頻率的載波上，接收方收到調製訊號後解調得到有用訊號。非接觸式IC卡的常用載波頻率有125KHz、134.2KHz、13.56MHz、2.45GHz等，通常載波頻率越高，資料的傳送速率越高，技術上也較複雜。

雖然都是免接觸，不同卡的有效操作距離是不一樣的。有些卡號稱免接觸，但讀卡距離非常短，只有0-2厘米，這種卡被稱為CICC卡（Close-Couple ICC），一般翻譯成密耦合卡；有些卡的操作距離遠一點，可以達到10厘米，這種卡被稱為PICC卡（Proximity
ICC），我們叫它接近卡；還有一種更遠的，至少可以達到半米或更遠，這種卡被稱為VICC卡（Vicinity ICC），中文稱疏耦合卡。

業內還有一些不成文的習慣叫法。一般的卡片操作通常都是主從式，即讀卡機作為主動方發送命令，卡片收到命令後作出反應，這種卡片我們稱之為IC卡。有一類比較簡單的卡，卡內只儲存了一個識別號，通常只要進入射頻場獲得能量後就不停的主動發送這個識別號，這類卡習慣稱ID卡。當然這些叫法只是習慣，事實上IC是整合電路的意思，以上卡片都應叫IC卡，不過習慣的力量往往是很大的，時間長了，大家也就接受這種稱呼了。

本人隨後將就射頻識別技術進行一系列的“漫談”。所謂“漫談”，非正規也。我寫的既不是技術文檔，更不是教材，只是本人十年來開發射頻識別卡的一些點滴體會，用不太嚴謹的語言表達出來而已。另外由於我對125KHz，134.2KHz和13.56MHz比較熟悉，相關的射頻卡都開發過，所以之後關於射頻識別技術的敘述都是基於這3種頻率。