1.RFID非接觸智能卡核心技術(shù)研發(fā)歷史回顧 

    經(jīng)過(guò)前后2～3年（至2003年前）的潛心研發(fā)和模型建立，以及和國(guó)外眾多專(zhuān)家能手切磋、討論等，筆者基本上完成了對(duì)所有非接觸智能卡讀寫(xiě)模塊核心技術(shù)的掌握，包括對(duì)各種IC卡的核心軟件算法的掌握和硬件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，并成功登上技術(shù)峰巒，完成了相應(yīng)的工程樣機(jī)（prototype）硬件和軟件（包括算法）編寫(xiě)等。 

其覆蓋的非接觸IC卡技術(shù)的范圍包括： 
■          ISO14443 Type A 
■          ISO14443 Type B 
■          ISO15693 
■          SONY Felica（八達(dá)通/深圳通卡等） 
■          I-CODE電子標(biāo)簽，等等 

    更為重要的是，其中還包括了編寫(xiě)對(duì)中國(guó)第二代身份證卡的閱讀軟件、協(xié)議，等等。應(yīng)該說(shuō)，基于13.56MHz的RFID核心技術(shù)差不多全都在羅列之中了。 

    作為核心技術(shù)的進(jìn)一步深入和延伸，這些所掌握的RFID核心技術(shù)可以非常容易、快速地產(chǎn)生一個(gè)更新的、更符合中國(guó)應(yīng)用市場(chǎng)要求的IC卡技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，例如中國(guó)電子標(biāo)簽RFID標(biāo)準(zhǔn)，等等。眾所周知，國(guó)內(nèi)很多部門(mén)目前正在潛心研究、重復(fù)開(kāi)發(fā)和制定電子標(biāo)簽RFID國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從核心技術(shù)的角度上來(lái)說(shuō)，筆者業(yè)已將相應(yīng)的RFID標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化成了核心讀寫(xiě)模塊中的軟件協(xié)議，并業(yè)已下載到所設(shè)計(jì)的讀寫(xiě)模塊硬件體中，具有實(shí)際的可操作性和應(yīng)用性。例如，這些模塊可以廣泛閱讀任何一個(gè)符合ISO15693協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)或符合I-CODE協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽或卡片等，例如可以讀/寫(xiě)來(lái)自Philips公司的電子標(biāo)簽、Ti公司的電子標(biāo)簽、上海貝令微電子公司的電子標(biāo)簽，等等。 

    其中，所涉及的、可下載的電子標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為ISO15693及（Philips公司的）I-CODE電子標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)等。 

2.RFID非接觸智能卡核心技術(shù)的難點(diǎn)到底在哪里？ 

    RFID非接觸智能卡技術(shù)中的核心技術(shù)到底在哪里？到底有多深、有多難？是不是有我們中國(guó)人不可逾越的技術(shù)門(mén)檻？ 

    事實(shí)上這些問(wèn)題都在筆者對(duì)RFID核心讀寫(xiě)模塊之核心技術(shù)成功研發(fā)的基礎(chǔ)上找到了非常簡(jiǎn)單而直接的應(yīng)答。RFID中的核心技術(shù)本身對(duì)于我們中國(guó)人來(lái)說(shuō)，事實(shí)上并沒(méi)有什么難點(diǎn)，它是微電子技術(shù)的一個(gè)前瞻性的延伸和挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。例如對(duì)RF載波信號(hào)的調(diào)制、編碼、解調(diào)，RF副載波信號(hào)的調(diào)制、編碼、解調(diào)，ASK、PSK、Manchester、Miller等信號(hào)方式的快速偵測(cè)、處理，軟件或硬件方式協(xié)處理器的準(zhǔn)確應(yīng)用，等等都是我們中國(guó)廣大工程技術(shù)人員所得心應(yīng)手的。 

    但是，有一點(diǎn)確實(shí)是我們中國(guó)人所面臨的一個(gè)非常大的困難點(diǎn)，那就是蘊(yùn)藏在IC卡技術(shù)中的國(guó)外廠家的一些刻意的核心算法，表現(xiàn)為純軟件的一些核心算法、或以硬件結(jié)構(gòu)為物理基礎(chǔ)的核心算法等。這就好比是一場(chǎng)不公平的考試或比賽。中國(guó)選手總是只能被動(dòng)地去接受外國(guó)選手給予的、已經(jīng)由外國(guó)選手秘密制定好核心算法、并嵌入在相應(yīng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的所謂的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。從而使中國(guó)選手總是只能望著這些所謂的“國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”而嘆氣！欲丟不能、欲用又不行！因?yàn)樵贗C卡技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，如果不了解或沒(méi)有上述的“核心算法”作為基礎(chǔ)，很多的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都不具有直接的可解讀性、可應(yīng)用性。 

    例如ISO14443Type A或Type B標(biāo)準(zhǔn)就是一個(gè)非常典型的案例！相信很多IC卡行業(yè)的同仁都有這樣的體會(huì)，即使花了很大時(shí)間、精力去研讀、討論、解釋這些標(biāo)準(zhǔn)，最終能夠真正理解或運(yùn)用的能有幾個(gè)呢？！ISO14443的協(xié)議制定不僅非?！肮诺洹薄ⅰ稗挚凇?，并且很多連貫性的技術(shù)細(xì)節(jié)被故意 “刪除”、“割裂”，或被“保留”，極容易讓讀者產(chǎn)生技術(shù)術(shù)語(yǔ)的“多義性”，以至于整個(gè)ISO14443國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)很難被理解。但是，恰恰如愿以?xún)數(shù)氖侵贫ㄟ@些ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的目的不是希望你創(chuàng)造性地去開(kāi)發(fā)符合這一ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的核心產(chǎn)品，恰恰相反是要求你去使用已有的符合這一ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的某一個(gè)或幾個(gè)廠商的核心芯片、產(chǎn)品。  

    結(jié)果，這些所謂的ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)卻成了國(guó)外廠家直接侵入中國(guó)市場(chǎng)的保護(hù)傘！ 

    因?yàn)樵谥袊?guó)融入國(guó)際社會(huì)的過(guò)程中，有意或無(wú)意地，中國(guó)廠家都被要求按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際慣例去遵守游戲規(guī)則。IC卡行業(yè)也不例外。 

    中國(guó)廠家在這樣不平等的比賽中，只能被動(dòng)應(yīng)戰(zhàn)，只能選用外國(guó)廠家推塞給你的產(chǎn)品。從基層企業(yè)的經(jīng)營(yíng)角度來(lái)說(shuō)，要投入巨大的人力、物力來(lái)研制符合這些所謂的“ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”的IC卡產(chǎn)品（例如RFID讀寫(xiě)模塊，IC卡芯片等），并用這些產(chǎn)品去與國(guó)外同行的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，往往會(huì)覺(jué)得路漫漫而力不從心，勢(shì)單力薄！特別地，中國(guó)廠家在這種不公平的競(jìng)爭(zhēng)中，如果采取技術(shù)復(fù)制、產(chǎn)品拷貝的辦法來(lái)加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的話，馬上又會(huì)被扣上侵犯“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”、“侵犯專(zhuān)利權(quán)”等惡名。進(jìn)退兩難！似乎中國(guó)廠家永遠(yuǎn)只能是外國(guó)產(chǎn)品的使用者、應(yīng)用者。 

    事實(shí)上，一旦這些核心算法公之與眾，中國(guó)廠家馬上可以越過(guò)這一本不該是難點(diǎn)的難點(diǎn)，變被動(dòng)接受為主動(dòng)出擊，直接進(jìn)入世界前列。但眼前的事實(shí)完全不是這樣！ 

    一個(gè)良好的、向上的、健康發(fā)展的行業(yè)，應(yīng)該有其本身完整的、明晰的產(chǎn)業(yè)鏈。其中，既有致力于核心技術(shù)研發(fā)的上游環(huán)節(jié)；也有負(fù)責(zé)技術(shù)集成、技術(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)集成商作為中游鏈路；更有廣泛應(yīng)用和需求的最終用戶(hù)作為下游市場(chǎng)的支持。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該分工明確，利益共享、共同提高。 

3. 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RFID讀寫(xiě)模塊的成功研制 

    自主創(chuàng)新，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、自我開(kāi)發(fā)、性能非常優(yōu)越的（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品已經(jīng)在2003年完成了第一階段的工程樣品開(kāi)發(fā)，更在最近的2年中完成了諸多性能方面的完善和提高，以符合實(shí)際應(yīng)用的要求。 

    從RFID非接觸智能IC卡類(lèi)型方面來(lái)看，（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品覆蓋了目前在13.56MHz頻率點(diǎn)上的大部分的RFID卡片通信協(xié)議，包各類(lèi)卡片協(xié)議中所隱蔽包含的一些工程算法。這些卡片的類(lèi)型主要是這樣一些： 

■          ISO14443 Type A 
■          ISO14443 Type B 
■          ISO15693 （包括Tag-it等） 
■          SONY Felica（八達(dá)通/ 深圳通卡等） 
■          I-CODE電子標(biāo)簽 
■          中國(guó)第二代身份證卡 

    所有的軟件通信協(xié)議都運(yùn)行在一個(gè)讀寫(xiě)模塊硬件體中。 

    在硬件上自我設(shè)計(jì)、采用了非常高速的RISC微處理器芯片（并可以根據(jù)需要更換其它兼容性的微處理器MCU）、非常先進(jìn)的硬件RF載波、副載波處理電路、非常聰明的硬件ASK、PSK、Miller或Manchester（曼徹斯特）信號(hào)編碼和解碼電路，并匹配富有十幾年軟件包設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的ISO標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議軟件（firmware）設(shè)計(jì)，因此能使（HG系列）RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品能非常高速、準(zhǔn)確地閱讀和兼容目前正在廣泛使用的各種數(shù)據(jù)格式的上述IC各類(lèi)IC卡。 

    在（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品中，所有的硬件芯片完全沒(méi)有采用任何國(guó)外專(zhuān)業(yè)廠家的專(zhuān)業(yè)RF芯片（例如RC531或RC6等等），完全依賴(lài)自我設(shè)計(jì)，既保持了產(chǎn)品的安全保密特性，又節(jié)約了極大的成本。完全不受任何一家國(guó)外廠商的遏制或價(jià)格打壓。從純粹的硬件成本上來(lái)做市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和比較的話，（HG系列）非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品比目前任何一家國(guó)外RFID廠家的所有RFID讀寫(xiě)器芯片都有價(jià)格優(yōu)勢(shì)！ 

    （HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品中，內(nèi)部所有的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議軟件、控制軟件完全自我開(kāi)發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 

    相關(guān)的（HG系列）RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品業(yè)已經(jīng)在國(guó)家IC卡專(zhuān)業(yè)檢測(cè)檢驗(yàn)權(quán)威部門(mén)，以及第二代身份證卡生產(chǎn)檢測(cè)部門(mén)中，已經(jīng)有部分的應(yīng)用和實(shí)際的檢驗(yàn)，其結(jié)果證明是非常不錯(cuò)的、可行的。 

    此外，（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品也正在進(jìn)一步被設(shè)計(jì)為一個(gè)有別于目前已有的、所有RFID（ISO）標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的、一個(gè)具有全新的、更具安全保密、高效的調(diào)制/解調(diào)機(jī)制、編碼方式、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)化讀寫(xiě)模塊。因此對(duì)該RFID讀寫(xiě)模塊進(jìn)行ASIC（專(zhuān)用芯片）國(guó)產(chǎn)化流片工作也已經(jīng)被強(qiáng)烈地?cái)[上工作日程。這不僅是整個(gè)RFID非接觸智能卡技術(shù)/市場(chǎng)的要求，更是目前日益興亡的電子標(biāo)簽技術(shù)和市場(chǎng)的需要。相信在國(guó)家相關(guān)政府部門(mén)的政策和資金直接扶持下，具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、自主創(chuàng)新、完全自我設(shè)計(jì)的RFID讀寫(xiě)模塊和ASIC芯片將能得到快速的發(fā)展和市場(chǎng)應(yīng)用！ 

    以下是（HG系列）非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊產(chǎn)品對(duì)ISO14443 Type A、ISO14443 Type B、ISO15693 （包括Tag-it等）、SONY Felica（八達(dá)通/ 深圳通卡等）、I-CODE電子標(biāo)簽、中國(guó)第二代身份證卡等所進(jìn)行的閱讀操作而得到的RS232數(shù)據(jù)輸出實(shí)例。 

1)ISO 15693卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明： 

讀寫(xiě)器讀取ISO 15693卡片后將把卡片的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232的方式送給后臺(tái)的PC計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)控制器等。如下所示為讀寫(xiě)器先后讀取不同廠家、當(dāng)符合ISO15693基本西醫(yī)標(biāo)準(zhǔn)的幾張ISO 15693卡片的情況。（注意：數(shù)據(jù)為16進(jìn)制顯示） 

第一張為ISO15693之標(biāo)準(zhǔn)樣卡（1024字節(jié)） （數(shù)據(jù)為：E0，05，10，00，00，01，53，76）； 
第二張為ISO15693之標(biāo)簽樣卡（inlay）    （數(shù)據(jù)為：60，05，00，00，02，00，34，72）； 
第三張為ISO15693之標(biāo)準(zhǔn)樣卡（1024字節(jié)） （數(shù)據(jù)為：E0，07，00，00，17，F(xiàn)3，8D，56）； 

    注意，以上顯示的數(shù)據(jù)中只是卡片的基本信息（卡片序列號(hào)碼UID），卡片的其他一些特征數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)流的CRC校驗(yàn)值等已經(jīng)被過(guò)濾，不再回送給上位PC計(jì)算機(jī)或后臺(tái)數(shù)據(jù)控制器?？ㄆ蛄刑?hào)碼UID可以作為應(yīng)用系統(tǒng)識(shí)別卡片（電子標(biāo)簽）的一個(gè)唯一碼。對(duì)于卡片的其它存儲(chǔ)器區(qū)域的讀寫(xiě)操作等另見(jiàn)說(shuō)明。 

    如圖是ISO 15693卡片VICC向（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊VCD回傳數(shù)據(jù)信號(hào)“01001”的信號(hào)機(jī)構(gòu)，由高速運(yùn)行的微處理器MCU實(shí)際檢測(cè)得到并處理。 

2)對(duì)I-CODE卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明：  

     讀寫(xiě)器讀取I-CODE卡片后將把卡片的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232的方式送給后臺(tái)的PC計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)控制器等。如下所示為讀寫(xiě)器先后讀取兩張I-CODE卡片的情況。（注意：數(shù)據(jù)為16進(jìn)制顯示，包括CRC16校驗(yàn)值） 

第一張為I-CODE之標(biāo)Philips準(zhǔn)樣卡：                （數(shù)據(jù)為：03 74 9C 00 00 00 00 01）； 
第二張為I-CODE之（歐洲公司）標(biāo)準(zhǔn)樣卡：            （數(shù)據(jù)為：F3 FA 86 01 00 00 00 01）； 
第三張為I-CODE之上海貝令公司（BL75R02）標(biāo)準(zhǔn)樣卡： （數(shù)據(jù)為：FF FF FF FF FF FF FF FF）；  

    注意，以上顯示的數(shù)據(jù)中是I-CODE電子標(biāo)簽/卡片的基本信息（電子標(biāo)簽/卡片序列號(hào)碼UID），電子標(biāo)簽卡片的其他一些特征數(shù)據(jù)，已經(jīng)被過(guò)濾，不再回送給上位PC計(jì)算機(jī)或后臺(tái)數(shù)據(jù)控制器。對(duì)于卡片的其它存儲(chǔ)器區(qū)域的讀寫(xiě)操作等另見(jiàn)說(shuō)明。 

    如圖是I-CODE卡片VICC向（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊VCD回傳數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)機(jī)構(gòu)，由高速運(yùn)行的微處理器MCU實(shí)際檢測(cè)得到并處理。 

3)ISO14443 Type A卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明： 

    讀寫(xiě)器讀取ISO14443 Type A卡片后將把卡片的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232的方式送給后臺(tái)的PC計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)控制器等。如下所示為讀寫(xiě)器先后讀取幾張ISO14443 Type A卡片的情況。（注意：數(shù)據(jù)為16進(jìn)制顯示） 

第一張為Philips之Ultra Light樣卡：       （數(shù)據(jù)為：88 04 0A 6D  EB（CHKSUM）） 
第二張為L(zhǎng)EGIC公司ISO14443 Type A卡片：   （數(shù)據(jù)為：E3 B0 ED 41  FF（CHKSUM））   
第三張為其他公司ISO14443 Type A卡片：    （數(shù)據(jù)為：4D 13 A2 68  94（CHKSUM））  

    注意，以上的數(shù)據(jù)中均已經(jīng)包含了卡片的基本信息，例如卡片的序列號(hào)碼，及其CHKSUM校驗(yàn)值等。對(duì)于卡片的其它存儲(chǔ)器區(qū)域的讀寫(xiě)操作等另見(jiàn)說(shuō)明。 

    如圖是ISO 14443 Type A卡片PICC向（HG系列）最新非接觸智能卡RFID讀寫(xiě)器/模塊PCD回傳數(shù)據(jù)信號(hào)的信號(hào)機(jī)構(gòu)，由高速運(yùn)行的微處理器MCU實(shí)際檢測(cè)得到并處理。 

4)ISO Type B卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明： 

    讀寫(xiě)器讀取ISO Type B卡片后將把卡片的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232的方式送給后臺(tái)的PC計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)控制器等。如下所示為讀寫(xiě)器先后讀取兩張ISO Type B卡片的情況。（注意：數(shù)據(jù)為16進(jìn)制顯示） 

第一張為中國(guó)二代身份證之樣卡 ：       （數(shù)據(jù)為：50 00 00 00 00 D1 03 86 05 00 80 80 42 92） 

另外一張為Atmel公司的ISO Type B卡片：（數(shù)據(jù)為：50 00 02 4F 69 00 00 00 00 00 00 41 EC 26） 

    注意，以上的數(shù)據(jù)中均已經(jīng)包含了卡片的基本信息，例如卡片的序列號(hào)碼，應(yīng)用特征數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)的CRC校驗(yàn)值等。對(duì)于卡片的其它存儲(chǔ)器區(qū)域的讀寫(xiě)操作等另見(jiàn)說(shuō)明。 

5)SONY（Felica）卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明：  

    讀寫(xiě)器讀取SONY（Felica）卡片后將把卡片的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232的方式送給后臺(tái)的PC計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)控制器等。如下所示為讀寫(xiě)器先后讀取幾張SONY卡片的情況。（注意：數(shù)據(jù)為16進(jìn)制顯示） 

第一張為“深圳交通卡”：            （數(shù)據(jù)為：01 01 05 01 FB 00 4A 04） 
第二張為“新加坡ez-Link卡”：       （數(shù)據(jù)為：01 01 05 01 36 01 0E 2F） 
第三張為“香港八達(dá)通”（成人卡）：   （數(shù)據(jù)為：01 01 05 01 9A 02 FC 17） 
第四張為“香港八達(dá)通”（小孩卡）：   （數(shù)據(jù)為：01 01 06 01 05 03 55 22） 

    注意，以上的數(shù)據(jù)中均已經(jīng)包含了卡片的基本信息，例如卡片的序列號(hào)碼，應(yīng)用特征數(shù)據(jù)等。對(duì)于卡片的其它存儲(chǔ)器區(qū)域的讀寫(xiě)操作等另見(jiàn)說(shuō)明。 

6)讀寫(xiě)器對(duì)第2代身份證卡片數(shù)據(jù)讀取后之顯示說(shuō)明： 

    讀到的身份證數(shù)據(jù)可能為：“10 82 80 00 00 CF 8C 07” （8字節(jié)唯一證卡芯片序列號(hào)）  

    如果希望了解讀寫(xiě)器的內(nèi)部軟件版本號(hào)，可以通過(guò)PC計(jì)算機(jī)或后臺(tái)的數(shù)據(jù)控制器發(fā)送一個(gè)“V”命令（“0x56”或ASCII“V”）給本讀寫(xiě)器，則將得到相應(yīng)的讀寫(xiě)器內(nèi)部軟件版本號(hào)信息。例如：“Type B Ver2.0.3b”，等等。 

4.尾 語(yǔ) 

    自主創(chuàng)新、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)的RFID產(chǎn)品永遠(yuǎn)是一個(gè)金飯碗，摔不破打不倒，不再害怕技術(shù)封鎖，不再害怕價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)，不再害怕安全保密問(wèn)題，不再受制于人！并且我們可以站在一個(gè)比較高的位置來(lái)檢閱RFID非接觸智能卡技術(shù)的發(fā)展方向，并引導(dǎo)和影響RFID技術(shù)的下一個(gè)狀態(tài)的發(fā)展，積極參與和鼓勵(lì)I(lǐng)SO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)朝著更為公平合理的方向制定RFID方面的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而不只是簡(jiǎn)單地將歐洲某一個(gè)或幾個(gè)壟斷企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作簡(jiǎn)單修正而成為影響整個(gè)世界行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。