射频识别技术漫谈(25)——Felica简介

Felica是SONY公司开发的射频识别技术,该技术使用的载波频率与ISO14443A和ISO14443B一样,都是13.56MHz,所以有人把它称为ISO14443C,但SONY并没有正式接受这样的称谓。

Felica技术并不是一个完全公开的协议,尤其是该技术涉及安全认证和加密的部分,SONY的保密做的很好。本文介绍的也仅是其公开的部分信息。

Felica技术的通讯协议包括三层:物理层描述数据传输的物理和电气特性;
数据链路层描述数据传输和错误检测的格式;应用层描述命令的功能和规范.

Felica射频传输的物理特性如下表所示

Felica射频接口的物理特性

















数据传输方法

半双工同步系统

载波频率

13.56MHz

调制方法

ASK

位编码方法

Manchester编码,MSB在前

数据传输速率

212/424 kbps

Felica卡片和读写器之间的数据传输使用数据包。数据包的格式如下:

数据包各部分定义


























名称

字节长度

定义

前导码

6

00 00 00 00 00 00

同步码

2

B2 4D

数据长度

1

包数据长度+1

包数据

n

命令包或返回包中的数据

CRC

2

基于CRC-CCITT的校验,

初始值=0000H,

生成多项式:X16+X12+X5+1

Felica技术应用层的命令包由命令码和命令数据两部分组成,包括1字节的命令码和N字节的命令数据。命令码标识命令的类型,命令数据为本条命令执行所需的数据。读卡器命令发出后卡片回复一个响应包,响应包由1字节响应码和N字节响应数据两部分组成。响应码标识响应的类型,响应数据为本条命令执行后卡片返回的数据。

Felica命令列表如下:

























































命令

命令码

响应码

功能简述

轮询

00H

01H

探测识别卡片

请求服务

02H

03H

验证卡片上是否存在指定的域或服务

请求响应

04H

05H

验证射频场中是否有卡

不需认证读

06H

07H

从不需认证的服务中读取数据块

不需认证写

08H

09H

向不需认证的服务中写入数据块

请求系统码

0CH

0DH

读取卡片上已注册的系统码

认证1

10H

11H

读写器认证卡片

认证2

12H

13H

卡片认证读写器

14H

15H

从需认证的服务中读取数据块

16H

17H

向需认证的服务中写入数据块

Felica有两个重要的参数:出厂识别码(IDm)和出厂参数(PMm)。IDm和PMm可以使用轮询命令获得,IDm和PMm在出厂时固化在卡片中,卡片出厂后不能修改。

Felica使用出厂识别码(IDm)在通讯中识别一张卡片。Idm包含制造商代码和卡片识别码两部分。

出厂参数(PMm)包括2字节的芯片类型(用来识别产品)和6字节的最大响应时间参数(用来确定每一条命令的超时时间)。

Felica采用基于时隙的方法实现卡片的防冲突机制。为了识别一张卡片,读写器必须使用轮询命令轮询未知数量的卡片。卡片收到轮询命令后,以随机的方式选择一个时隙,并在读写器呼叫该时隙时予以应答,从而实现防冲突。

当读写器正确接收一个卡片对于轮询命令的应答,读写器可以获得卡片的Idm,在之后的通讯中,读写器通过在命令包中包含Idm,就可以从射频场的多张卡片中唯一的指定一张进行通讯。卡片收到命令后将把自己的Idm与命令包中的Idm比对,如果不同卡片不会对命令做出反应。这种机制实现了射频场中的卡片选择。

射频识别技术漫谈(25)——Felica简介,布布扣,bubuko.com

时间: 2024-12-14 07:02:30

射频识别技术漫谈(25)——Felica简介的相关文章

射频识别技术漫谈(26)——Felica的文件系统

Felica的文件系统使用"系统\域\服务\数据块"的结构,如下图所示.通过这种结构实现对卡片非易失性存储区的使用和操作.                                     Felica的文件系统图 1.数据块 在Felica卡的文件系统中,非易失性内存操作的最小容量单位是16字节,称为数据块.所有的用户数据以数据块为单位存取.如果用户的数据超过16字节就要以多块的形式存储.除了用户数据,文件系统的管理信息也以数据块的形式存储.事实上,用户并不需要直接对数据块进行

射频识别技术漫谈(5)——防冲突

正常情况下读写器某一时刻只能对磁场中的一张射频卡进行读写操作.但是当多张卡片同时进入读写器的射频场时,读写器怎么办呢?读写器需要选出唯一的一张卡片进行读写操作,这就是防冲突. 防冲突机制是非接触式智能卡特有的问题.在接触式智能卡的操作中是不存在冲突的,因为接触式智能卡的读写器有一个专门的卡座,而且一个卡座只能插一张卡片,不存在读写器同时面对两张以上卡片的问题.常见的非接触式智能卡中的防冲突机制主要有以下几种: 1.面向比特的防冲突机制. ISO14443A中使用这种防冲突机制,其原理是基于卡片有

射频识别技术漫谈(17)——射频卡中数据的存储形式

无论什么样的智能卡,不管是接触式的还是非接触式的,存储数据都是一个必须具备的功能.即使是只有一个5字节卡号的ID64格式的卡片也不例外,只不过卡里面的内容在出厂时就被厂家写死了,用户只能读出而不能写入或改变其内容罢了. 数据在存储介质中的存储格式往往和存储介质的容量有很大关系.容量小的存储器如E2PROM,一般以二进制的位(bit)或字节(byte)为单位:容量大的存储介质如硬盘.U盘,一般以文件的形式存储数据,文件有各种类型,文件大小只要别超过物理存储总量,几乎不受限制. 射频卡通常面向特定的

射频识别技术漫谈(19)——Desfire的3次握手认证和段密码生成

3次握手认证并生成临时的通讯密钥在通讯技术中的应用非常普遍,Mifare Desfire也使用了这种成熟的认证加密方法.Desfire在卡片数据传输前使用DES或3DES进行3次握手认证,认证成功一方面表明卡片和读写器双方是可以相互信任的,同时为双方之后的数据传送提供了一组临时使用的段密码进行加密保护. DES/3DES的基本运算包括加密和解密,Desfir卡片规定,当读写器(PCD)与卡片(PICC)进行DES/3DES运算时,卡片总是进行加密运算,与之对应,读写器总是进行解密运算.DES密钥

射频识别技术漫谈(20)——RC系列射频接口芯片

目前基于13.56MHz的射频识别技术主要有ISO14443A.ISO14443B.ISO15693和FELICA技术.针对13.56MHz的射频识别技术,NXP开发了一系列名字以RC(Radio Chip)开头的射频接口芯片,包括RC500.RC400.RC530.RC531.RC632等,这些芯片的设计架构.引脚排列.内部寄存器阵列.天线设计等方面基本相同,不同之处主要是与微控制器的接口界面.支持的协议种类等不一样.后来的RC522.PN512也大体继承了同样的设计思路,只是在供电电压和封装

射频识别技术漫谈(29)——射频接口芯片TRF7960

TRF7960系列是TI推出的载波为13.56MHz.支持ISO15693.ISO14443A/B和FeliCa协议的射频接口芯片.许多人更关心它能不能读写MF1卡片,就我的理解及实际验证,由于MF1在卡选择之前的操作是遵守ISO14443A协议的,之后的卡验证和卡数据读写都是NXP自己的保密协议,所以TRF7960可以对MF1卡执行到卡选择操作,或者通俗的说可以读MF1的卡片序列号,但不能对MF1卡读写数据,除非开发者自己知道NXP的加密协议并自己编写代码实现该协议. 在TI官方公开的TRF7

射频识别技术漫谈(6)——通讯协议概述

通讯协议是通讯的双方或多方在交流时遵守的规矩,包括谁先发起通讯,先交流什么,后交流什么,一方如何问,另一方如何答等.在这里通迅的双方指的是读写器和卡片. 首先是谁先发起通讯,很显然有两种,读写器先发言和卡片先发言.前一种叫Reader Talk First,简称为RTF;后一种叫Tag Talk First,简称为TTF. 我们知道,卡片从读写器产生的射频场获得工作时需要的能量,一般认为应该是读写器主动,卡片被动才对,这也是人之常情.所以多数功能稍复杂的卡片都是采用RTF模式,即读写器问,卡片回

射频识别技术漫谈(3)——能量、调制

无源和免接触是非接触式IC卡相对于接触式IC卡的两大特点.无源是指卡片上没有电源,免接触是指对卡片的读写操作不必和读写器接触.非接触式智能卡也是IC卡,而卡上的IC即集成电路工作时肯定是需要电源的,卡片自身没有电源而又不和读写器接触,那么电源从哪里来的呢? 其实回答这个问题非常简单,那就是电磁感应.读写器产生一个电磁场,卡片上的天线是一个LC振荡电路,且这个振荡电路的共振频率和读写器电磁场的频率一致.当卡片进入读写器的射频场,卡上的振荡电路起振,电路振荡意味着有电子的流动,有电子的流动就可以用二

射频识别技术漫谈(8)——动物标签

动物标签也是工作在TTF模式的ID(Identification)卡.之所以通常称为动物标签,估计是因为一来和识别人的ID卡相区分,二是因为动物不如人听话,人的ID卡可以做成卡片形状拿在手上,而动物不会用四肢持卡,要么做成小玻璃管状用设备注射到皮下,例如小狗小猫等宠物,要么做成耳钉订在耳朵上,例如猪耳标,要么做成环状套在腿上,例如信鸽的脚环. 动物识别标签的通讯方式分为全双工(FDX)和半双工(HDX),全双工是标签回送数据时读卡器产生的射频场不消失,半双工是标签回送数据时读卡器产生的射频场消失