Mifare是(shi)NXP公司(si)生(sheng)(sheng)產的(de)一系列(lie)遵(zun)守ISO14443A標(biao)(biao)準(zhun)的(de)射(she)頻卡，包(bao)Mifare S50、Mifare S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro、Mifare Desfire等，由(you)于Mifare的(de)巨大影響力，業內有時把其它公司(si)生(sheng)(sheng)產的(de)遵(zun)守ISO14443A標(biao)(biao)準(zhun)的(de)射(she)頻卡也(ye)稱為(wei)“Mifare”,尤(you)其是(shi)Mifare S50卡片，幾乎就是(shi)ISO14443A標(biao)(biao)準(zhun)的(de)代言(yan)人。
至于“Mifare”這個名(ming)字的由來(lai)，據(ju)說1998年(nian)Philips收購了瑞士(shi)的米克(ke)朗(lang)(lang)(Mikron)公(gong)(gong)司(si)，該公(gong)(gong)司(si)之前開發了一套(tao)收費系(xi)統叫作MIkron FARE-collection System，即(ji)米克(ke)朗(lang)(lang)收費系(xi)統，簡寫為Mifare。
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Mifare系列卡(ka)片有時(shi)也根據卡(ka)內使用(yong)芯片的不同，把Mifare UltraLight稱為(wei)MF0，Mifare S50和S70稱為(wei)MF1，Mifare Pro稱為(wei)MF2，Mifare Desfire稱為(wei)MF3。
Mifare系列的共同特征(zheng)就是遵守ISO14443A國際標(biao)準(zhun)，這些(xie)共同特征(zheng)描(miao)述如下：
1.它們都是接近卡PICC（Proximity ICC），RFID讀寫距離最大10cm。
2.它們的(de)射頻頻率都是13.56MHz±7KHz。
3.這些卡片都是無源免接(jie)觸的，能量由讀寫(xie)器產生的射頻場提(ti)供。
4.讀寫器(qi)產生的(de)射(she)頻場的(de)磁場強(qiang)度在1.5A/m～7.5A/m之(zhi)間，卡片在這個(ge)場強(qiang)區間內可以連續的(de)正常工(gong)作。
5.卡(ka)片(pian)首先進入讀(du)(du)寫(xie)(xie)器(qi)的(de)(de)(de)射(she)頻場得電完成初始化(hua),之后等待讀(du)(du)寫(xie)(xie)器(qi)的(de)(de)(de)命(ming)令(ling)。讀(du)(du)寫(xie)(xie)器(qi)與(yu)卡(ka)片(pian)的(de)(de)(de)數據交流(liu)總是采(cai)用RTF模式,即讀(du)(du)寫(xie)(xie)器(qi)先發出命(ming)令(ling),卡(ka)片(pian)在規(gui)定的(de)(de)(de)時間(jian)內對命(ming)令(ling)作出應答,如(ru)(ru)果讀(du)(du)寫(xie)(xie)器(qi)沒有命(ming)令(ling),卡(ka)片(pian)無論如(ru)(ru)何也(ye)不能先發言(yan)。
6.讀(du)寫器(qi)向(xiang)卡(ka)片(pian)發送命令使用100% ASK調制的修正米勒(Modified Miller)碼,卡(ka)片(pian)應答時使用副載(zai)波調制的曼(man)側斯特(te)(Manchester)碼。
應(ying)用(yong)案(an)例(li)：RFID讀寫(xie)器HR8002應(ying)用(yong)于(yu)應(ying)用(yong)于(yu)人員(yuan)身份識別
應用(yong)(yong)案例(li)：RFID讀寫器HR8002應用(yong)(yong)于應用(yong)(yong)于圖書(shu)管理自助借還書(shu)還書(shu)箱
7.卡(ka)片與讀(du)(du)寫(xie)器之間通訊的(de)數據速率(lv)有4種:106Kbps,212Kbps,424Kbps,847Kbps。但在讀(du)(du)卡(ka)選擇命令(含)之前,通訊速率(lv)只能是(shi)106Kbps。讀(du)(du)卡(ka)選擇之后,卡(ka)片和(he)讀(du)(du)寫(xie)器可以(yi)協商使用什么(me)(me)樣的(de)速率(lv)。106Kbps是(shi)怎么(me)(me)來的(de),它是(shi)載波頻(pin)率(lv)13.56MHz除以(yi)128得(de)來的(de)，通俗的(de)說法是(shi)“載波128分頻(pin)”。
8.卡片未進(jin)(jin)入(ru)射頻場時稱(cheng)為斷電(Power-Off)狀(zhuang)態，進(jin)(jin)入(ru)射頻場得電復位后(hou)進(jin)(jin)入(ru)休閑(Idle)狀(zhuang)態，收到(dao)讀寫器的呼叫命(ming)令(ling)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)準備(Ready)狀(zhuang)態，經過(guo)防沖突循環被選中(zhong)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)激(ji)活(Active)狀(zhuang)態，在激(ji)活狀(zhuang)態收到(dao)休眠(mian)命(ming)令(ling)或不認(ren)識的命(ming)令(ling)后(hou)進(jin)(jin)入(ru)休眠(mian)(Halt)狀(zhuang)態。
9.這些卡片都有一個全球唯一的序列號，序列號的長度可能是4字節，7字節或10字節。當多張卡片同時進入讀寫器的射頻場時，卡片們遵守面向比特的防沖突機制，由讀卡器選出唯一的一張卡片進行操作。RFID讀寫器操作完一張卡片后，可以發送休眠命令讓這張卡片進入休眠狀態，而讀卡器繼續對其他卡片進行操作。
10.這(zhe)些卡片(pian)在(zai)卡選(xuan)擇(ze)(含)之前的(de)(de)操作步(bu)驟都(dou)是(shi)一樣的(de)(de)，卡選(xuan)擇(ze)之后的(de)(de)操作就不一樣了(le)，比如有(you)的(de)(de)需要驗證密碼(ma)，有(you)的(de)(de)不需要，而(er)且驗證密碼(ma)的(de)(de)方(fang)式也有(you)區(qu)別。
相關讀寫器：
RFID高(gao)頻IC卡發卡器(qi)(qi)HR9002臺(tai)面式電子(zi)標(biao)(biao)簽(qian)讀(du)寫(xie)器(qi)(qi)是一款(kuan)高(gao)性能的(de)ISO/IEC 15693協議電子(zi)標(biao)(biao)簽(qian)讀(du)寫(xie)器(qi)(qi)，可(ke)廣泛應用于電子(zi)標(biao)(biao)簽(qian)數據錄入、IC卡發卡、圖書管(guan)理、物流管(guan)理、個人身份識(shi)別、會議簽(qian)到系(xi)統(tong)、門禁(jin)系(xi)統(tong)、防偽溯(su)源系(xi)統(tong)及生產過(guo)程(cheng)控制等多種無線射頻識(shi)別（RFID）系(xi)統(tong)。
RFID高頻(pin)IC卡發卡器(qi)HR9002臺面式電子標簽讀(du)寫器(qi)
11.從卡(ka)片進入磁(ci)場到(dao)卡(ka)片被選(xuan)中(zhong)要經(jing)過(guo)兩步(bu)。
第一步是讀(du)寫器呼叫磁場(chang)內(nei)的卡(ka)片(pian)，卡(ka)片(pian)對呼叫做出應答。
(1)由于磁場(chang)內可(ke)能有(you)剛進(jin)入磁場(chang)并得電復(fu)位處(chu)于休閑狀(zhuang)態的卡片(pian)(pian)，也可(ke)能有(you)已(yi)經被(bei)(bei)讀(du)(du)寫器操作(zuo)過，被(bei)(bei)讀(du)(du)寫器發送休眠命(ming)令(ling)進(jin)入休眠狀(zhuang)態的卡片(pian)(pian)，對這(zhe)兩(liang)類不同(tong)的卡片(pian)(pian)，讀(du)(du)寫器使用兩(liang)種不同(tong)的命(ming)令(ling)進(jin)行(xing)呼叫：卡請求(REQA,0x26)和卡喚醒(WAKE-UP,0x52)。
(2)其(qi)中卡(ka)請求(REQA)只能呼叫處(chu)(chu)于(yu)休(xiu)閑(Idle)狀態的卡(ka)片，卡(ka)喚醒(xing)(WAKE-UP)可以呼叫所有(you)卡(ka)片，包(bao)括處(chu)(chu)于(yu)休(xiu)眠(Halt)和(he)休(xiu)閑狀態的卡(ka)片。
(3)收到卡(ka)呼(hu)叫命令后，卡(ka)片(pian)(pian)將對(dui)命令做出應答(Answer To Request,ATQA),告訴讀寫器自己(ji)是(shi)(shi)(shi)否遵(zun)守(shou)面(mian)向(xiang)比特(te)(te)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防沖(chong)(chong)(chong)突(tu)(tu)機(ji)制(zhi)，如果(guo)不(bu)遵(zun)守(shou)，讀寫器自然就不(bu)會往下操(cao)作(zuo)了，除(chu)非雙方約好了一種(zhong)特(te)(te)殊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防沖(chong)(chong)(chong)突(tu)(tu)協(xie)議，不(bu)過那就不(bu)叫“遵(zun)守(shou)ISO14443A”了。ATQA有兩個字(zi)節(jie)，第一個字(zi)節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)沒有規(gui)定(ding)(RFU),第二個字(zi)節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高兩位b7b6表(biao)示卡(ka)序(xu)列號長度(du)(“00”為(wei)(wei)(wei)4字(zi)節(jie)，“01”為(wei)(wei)(wei)7字(zi)節(jie)，“10”為(wei)(wei)(wei)10字(zi)節(jie))， b5位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)沒有規(gui)定(ding)(RFU),b4-b0表(biao)示是(shi)(shi)(shi)否遵(zun)守(shou)面(mian)向(xiang)比特(te)(te)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防沖(chong)(chong)(chong)突(tu)(tu)機(ji)制(zhi)，如果(guo)遵(zun)守(shou)，b4-b0必須有且(qie)僅有1位為(wei)(wei)(wei)1。通常情況下，Mifare S50的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0004H，Mifare S70的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0002H，Mifare UltraLight的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0044H，Mifare Light的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0010H，Mifare Desfire的(de)(de)(de)(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0344H。業(ye)內習(xi)慣稱ATQA為(wei)(wei)(wei)卡(ka)類(lei)(lei)型，并(bing)且(qie)稱“Mifare S50的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)類(lei)(lei)型是(shi)(shi)(shi)0004H，Mifare S70的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)類(lei)(lei)型是(shi)(shi)(shi)0002H，Mifare UltraLight的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)類(lei)(lei)型是(shi)(shi)(shi)0044H，Mifare Desfire的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)類(lei)(lei)型是(shi)(shi)(shi)0344H……”，這種(zhong)說法其實是(shi)(shi)(shi)不(bu)嚴謹的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。已經出現了ATQA為(wei)(wei)(wei)0044H和(he)0344H的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)片(pian)(pian)，但這種(zhong)卡(ka)片(pian)(pian)并(bing)不(bu)是(shi)(shi)(shi)Mifare UltraLight和(he)Mifare Desfire，而是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)7字(zi)節(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Mifare S50。這很正常，因為(wei)(wei)(wei)ISO14443A中規(gui)定(ding)，ATQA的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用是(shi)(shi)(shi)卡(ka)片(pian)(pian)表(biao)明自己(ji)是(shi)(shi)(shi)否遵(zun)守(shou)面(mian)向(xiang)比特(te)(te)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)防沖(chong)(chong)(chong)突(tu)(tu)機(ji)制(zhi)以及自身(shen)卡(ka)序(xu)列號的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)，并(bing)不(bu)是(shi)(shi)(shi)表(biao)示哪種(zhong)類(lei)(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)卡(ka)片(pian)(pian)。
(1)之所以把“防沖突”和“選擇”放在一(yi)塊說(shuo)，是因為二者的命令(ling)碼是一(yi)樣(yang)的,區(qu)別在于命令(ling)碼后面(mian)包含多少位已(yi)經確認(ren)的卡序列號。
(2)面(mian)向(xiang)比(bi)特的(de)(de)防(fang)沖突機(ji)制每個(ge)防(fang)沖突循環(huan)需(xu)要32bit的(de)(de)卡(ka)號參加。讀寫(xie)(xie)器向(xiang)所有參加防(fang)沖突的(de)(de)卡(ka)片發出(chu)一(yi)個(ge)防(fang)沖突命令碼，并告訴卡(ka)片們已經確定了(le)多(duo)少(shao)位卡(ka)序(xu)列(lie)(lie)號，讓卡(ka)序(xu)列(lie)(lie)號前面(mian)部分與讀寫(xie)(xie)器發出(chu)的(de)(de)已經確認的(de)(de)序(xu)列(lie)(lie)號相同(tong)的(de)(de)卡(ka)片做出(chu)應答。
(3)如(ru)果(guo)已確(que)認的(de)卡(ka)序(xu)列號小于(yu)32位(wei)，就是(shi)防沖突命令(ling)，卡(ka)片(pian)將回送(song)除了已確(que)認卡(ka)序(xu)列號之外的(de)剩余的(de)卡(ka)序(xu)列號部分；如(ru)果(guo)已確(que)認的(de)卡(ka)序(xu)列號等于(yu)32位(wei)，就是(shi)卡(ka)選(xuan)(xuan)擇命令(ling)了，被選(xuan)(xuan)中的(de)卡(ka)片(pian)將作出對選(xuan)(xuan)擇的(de)應答(Select AcKnowledge,SAK)。
(4)防沖突和卡選(xuan)(xuan)擇命令還有一個(ge)區別(bie)就是，卡選(xuan)(xuan)擇命令有CRC_A校驗，而防沖突命令沒有CRC_A校驗。
(5)如果(guo)卡片卡號是(shi)4個字節，防沖突(tu)選擇(ze)的命令(ling)碼是(shi)0x93。
(6)如果卡(ka)(ka)片(pian)卡(ka)(ka)號是(shi)7個(ge)字(zi)節(jie)(jie)，則要(yao)進(jin)行兩個(ge)層次(cascade level)的(de)防沖突選擇，第一層(cascade level 1)的(de)命令碼(ma)是(shi)0x93；卡(ka)(ka)號的(de)前3個(ge)字(zi)節(jie)(jie)參加；第二層(cascade level 2)的(de)命令碼(ma)是(shi)0x95，卡(ka)(ka)號的(de)后4個(ge)字(zi)節(jie)(jie)參加。
(7)如(ru)果卡(ka)(ka)(ka)片卡(ka)(ka)(ka)號是(shi)(shi)10個(ge)(ge)(ge)字節(jie)，則要進(jin)行三(san)個(ge)(ge)(ge)層(ceng)次(cascade level)的(de)(de)(de)防(fang)沖(chong)突(tu)選擇，第(di)一層(ceng)(cascade level 1)的(de)(de)(de)命令碼是(shi)(shi)0x93,卡(ka)(ka)(ka)號的(de)(de)(de)前3個(ge)(ge)(ge)字節(jie)參加；第(di)二(er)層(ceng)(cascade level 2)的(de)(de)(de)命令碼是(shi)(shi)0x95，卡(ka)(ka)(ka)號的(de)(de)(de)第(di)4、5、6個(ge)(ge)(ge)字節(jie)參加；第(di)三(san)層(ceng)(cascade level 3)的(de)(de)(de)命令碼是(shi)(shi)0x97，卡(ka)(ka)(ka)號的(de)(de)(de)后4個(ge)(ge)(ge)字節(jie)參加。
(8)大家可能已經發現，前面說每個防沖(chong)突循(xun)環(huan)需(xu)要(yao)32bit的(de)(de)卡(ka)號(hao)參(can)加(jia)，后面又(you)說可以(yi)3個字節(jie)(24bit)參(can)加(jia)，是不是前后矛盾(dun)？是的(de)(de)，為了(le)湊夠32bit，如果(guo)只有(you)3個字節(jie)的(de)(de)卡(ka)號(hao)參(can)加(jia)防沖(chong)突循(xun)環(huan)，則卡(ka)片自動在3個卡(ka)號(hao)字節(jie)之前增加(jia)一個字節(jie)0x88,這個0x88被(bei)稱為層標簽(cascade tag)，從而滿足防沖(chong)突循(xun)環(huan)對32bit卡(ka)號(hao)的(de)(de)要(yao)求(qiu)。
(9)每一層(ceng)的(de)防沖突選擇循(xun)環如果卡被選中，卡片都要(yao)(yao)返回“選擇應答”(Select AcKnowledge,SAK),告訴讀寫(xie)器是(shi)否需要(yao)(yao)下一層(ceng)的(de)防沖突選擇循(xun)環以及是(shi)否遵守ISO14443-4。
12.最后再次強(qiang)調以上就(jiu)是(shi)“共同遵守ISO14443A”的(de)含義，也(ye)就(jiu)是(shi)從卡片進入磁場到(dao)卡片被選中，它們(men)的(de)操作(zuo)流(liu)程都是(shi)一樣的(de)。之后大家便(bian)分道(dao)揚鑣，有的(de)繼續遵守ISO14443-4，有的(de)開始驗證密碼(ma)，有的(de)就(jiu)直接可以進行讀寫操作(zuo)了。
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