Mifare是(shi)(shi)NXP公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)一系列(lie)遵(zun)守(shou)ISO14443A標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)射(she)(she)頻卡(ka)，包(bao)Mifare S50、Mifare S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro、Mifare Desfire等，由(you)于(yu)Mifare的(de)(de)(de)(de)巨大(da)影響(xiang)力，業內有時把其它公(gong)司(si)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)遵(zun)守(shou)ISO14443A標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)射(she)(she)頻卡(ka)也稱為(wei)“Mifare”,尤其是(shi)(shi)Mifare S50卡(ka)片(pian)，幾乎就是(shi)(shi)ISO14443A標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)代言(yan)人(ren)。
至于(yu)“Mifare”這(zhe)個名字的由來，據說1998年(nian)Philips收(shou)(shou)購(gou)了瑞士的米克(ke)朗(Mikron)公司，該公司之前開發了一套收(shou)(shou)費(fei)系統叫(jiao)作MIkron FARE-collection System，即米克(ke)朗收(shou)(shou)費(fei)系統，簡寫(xie)為(wei)Mifare。
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Mifare系列卡(ka)片(pian)(pian)有(you)時也根據卡(ka)內(nei)使(shi)用芯片(pian)(pian)的不同，把Mifare UltraLight稱(cheng)為MF0，Mifare S50和S70稱(cheng)為MF1，Mifare Pro稱(cheng)為MF2，Mifare Desfire稱(cheng)為MF3。
; Mifare系列的共(gong)同(tong)特征(zheng)就(jiu)是遵守(shou)ISO14443A國際標(biao)準(zhun)，這些共(gong)同(tong)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.它們的射頻頻率都是13.56MHz±7KHz。
3.這些卡片都是無源免(mian)接觸的(de)，能量由讀(du)寫器產生的(de)射頻場提供。
4.讀寫器產生的(de)(de)射頻場(chang)的(de)(de)磁場(chang)強度在1.5A/m～7.5A/m之間(jian)，卡片在這個場(chang)強區間(jian)內可以連續(xu)的(de)(de)正常(chang)工作。
5.卡(ka)片首先進入讀寫(xie)器(qi)的(de)射頻場得電完成(cheng)初始化,之后等待讀寫(xie)器(qi)的(de)命令。讀寫(xie)器(qi)與(yu)卡(ka)片的(de)數據交流總是采用(yong)RTF模(mo)式,即讀寫(xie)器(qi)先發(fa)(fa)出命令,卡(ka)片在規定(ding)的(de)時間內對命令作出應答,如果(guo)讀寫(xie)器(qi)沒有(you)命令,卡(ka)片無(wu)論如何也不能先發(fa)(fa)言。
6.讀寫(xie)器向(xiang)卡片(pian)(pian)發(fa)送命令使用100% ASK調制的(de)修(xiu)正米勒(Modified Miller)碼(ma),卡片(pian)(pian)應答時(shi)使用副載波調制的(de)曼側斯特(Manchester)碼(ma)。
應(ying)用(yong)案例：RFID讀寫器HR8002應(ying)用(yong)于應(ying)用(yong)于人(ren)員身份識別(bie)
應(ying)(ying)用案(an)例：RFID讀寫(xie)器HR8002應(ying)(ying)用于應(ying)(ying)用于圖書管理自助借還書還書箱(xiang)
7.卡片與讀寫器之間通(tong)訊的(de)(de)數據速(su)率有4種:106Kbps,212Kbps,424Kbps,847Kbps。但(dan)在讀卡選(xuan)擇命令(含(han))之前,通(tong)訊速(su)率只能是(shi)(shi)106Kbps。讀卡選(xuan)擇之后,卡片和讀寫器可(ke)以協商使(shi)用什么樣(yang)的(de)(de)速(su)率。106Kbps是(shi)(shi)怎么來的(de)(de),它是(shi)(shi)載波頻率13.56MHz除以128得來的(de)(de)，通(tong)俗的(de)(de)說法是(shi)(shi)“載波128分頻”。
8.卡(ka)片(pian)未進(jin)入(ru)(ru)(ru)射頻場時(shi)稱為斷(duan)電(dian)(Power-Off)狀態，進(jin)入(ru)(ru)(ru)射頻場得(de)電(dian)復位后進(jin)入(ru)(ru)(ru)休閑(xian)(Idle)狀態，收(shou)到讀寫器的(de)(de)呼叫命(ming)令(ling)(ling)后進(jin)入(ru)(ru)(ru)準(zhun)備(bei)(Ready)狀態，經過防(fang)沖突循(xun)環被選中后進(jin)入(ru)(ru)(ru)激活(Active)狀態，在激活狀態收(shou)到休眠(mian)命(ming)令(ling)(ling)或不認識的(de)(de)命(ming)令(ling)(ling)后進(jin)入(ru)(ru)(ru)休眠(mian)(Halt)狀態。
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.這些(xie)卡片在卡選擇(含)之(zhi)前的(de)(de)操(cao)作步(bu)驟都是一樣(yang)的(de)(de)，卡選擇之(zhi)后的(de)(de)操(cao)作就不(bu)一樣(yang)了(le)，比如有(you)的(de)(de)需(xu)要驗證(zheng)密碼，有(you)的(de)(de)不(bu)需(xu)要，而(er)且(qie)驗證(zheng)密碼的(de)(de)方式也有(you)區別。
相關讀寫器(qi)：
RFID高頻(pin)IC卡發卡器(qi)HR9002臺面式(shi)電(dian)子標簽讀寫器(qi)是一款高性能的ISO/IEC 15693協議電(dian)子標簽讀寫器(qi)，可廣泛(fan)應(ying)用于電(dian)子標簽數據錄入(ru)、IC卡發卡、圖書管理、物流管理、個人身份識別、會(hui)議簽到(dao)系(xi)統(tong)(tong)、門(men)禁系(xi)統(tong)(tong)、防偽溯源系(xi)統(tong)(tong)及生產過程控制等多種無(wu)線射頻(pin)識別（RFID）系(xi)統(tong)(tong)。
RFID高頻IC卡(ka)發卡(ka)器(qi)HR9002臺(tai)面(mian)式(shi)電子標(biao)簽讀(du)寫器(qi)
11.從卡片(pian)進(jin)入磁場到(dao)卡片(pian)被選(xuan)中要經過兩(liang)步。
第一(yi)步是讀寫器(qi)呼叫(jiao)磁(ci)場內的卡片(pian)，卡片(pian)對呼叫(jiao)做出應答。
(1)由于(yu)磁(ci)(ci)場內可能(neng)有(you)剛(gang)進(jin)入(ru)磁(ci)(ci)場并得電復位處于(yu)休(xiu)閑狀(zhuang)態的卡(ka)(ka)片(pian)，也可能(neng)有(you)已經被讀(du)寫器(qi)操作過，被讀(du)寫器(qi)發送(song)休(xiu)眠(mian)命(ming)令進(jin)入(ru)休(xiu)眠(mian)狀(zhuang)態的卡(ka)(ka)片(pian)，對這兩類(lei)不同的卡(ka)(ka)片(pian)，讀(du)寫器(qi)使用兩種(zhong)不同的命(ming)令進(jin)行呼叫：卡(ka)(ka)請(qing)求(REQA,0x26)和(he)卡(ka)(ka)喚醒(WAKE-UP,0x52)。
(2)其中卡(ka)請求(REQA)只能(neng)呼叫(jiao)處于(yu)(yu)休閑(xian)(Idle)狀態的卡(ka)片，卡(ka)喚醒(xing)(WAKE-UP)可以(yi)呼叫(jiao)所有卡(ka)片，包(bao)括處于(yu)(yu)休眠(Halt)和休閑(xian)狀態的卡(ka)片。
(3)收到卡呼叫(jiao)命(ming)令后，卡片(pian)(pian)將對命(ming)令做出(chu)應答(Answer To Request,ATQA),告訴讀(du)寫器(qi)自(zi)(zi)己是(shi)(shi)(shi)否(fou)遵(zun)(zun)守(shou)面向比特的(de)(de)(de)防(fang)沖(chong)突機(ji)制(zhi)，如果(guo)不遵(zun)(zun)守(shou)，讀(du)寫器(qi)自(zi)(zi)然就不會往下操作了(le)，除非雙方約好了(le)一種(zhong)特殊的(de)(de)(de)防(fang)沖(chong)突協議，不過那就不叫(jiao)“遵(zun)(zun)守(shou)ISO14443A”了(le)。ATQA有兩個(ge)字(zi)(zi)(zi)節(jie)，第(di)一個(ge)字(zi)(zi)(zi)節(jie)的(de)(de)(de)值(zhi)沒有規(gui)(gui)定(RFU),第(di)二個(ge)字(zi)(zi)(zi)節(jie)的(de)(de)(de)高兩位(wei)b7b6表(biao)(biao)示(shi)卡序列(lie)號長度(“00”為(wei)4字(zi)(zi)(zi)節(jie)，“01”為(wei)7字(zi)(zi)(zi)節(jie)，“10”為(wei)10字(zi)(zi)(zi)節(jie))， b5位(wei)的(de)(de)(de)值(zhi)沒有規(gui)(gui)定(RFU),b4-b0表(biao)(biao)示(shi)是(shi)(shi)(shi)否(fou)遵(zun)(zun)守(shou)面向比特的(de)(de)(de)防(fang)沖(chong)突機(ji)制(zhi)，如果(guo)遵(zun)(zun)守(shou)，b4-b0必須(xu)有且僅有1位(wei)為(wei)1。通(tong)常情況(kuang)下，Mifare S50的(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0004H，Mifare S70的(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0002H，Mifare UltraLight的(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0044H，Mifare Light的(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0010H，Mifare Desfire的(de)(de)(de)ATQA是(shi)(shi)(shi)0344H。業內(nei)習慣稱ATQA為(wei)卡類型(xing)(xing)，并(bing)且稱“Mifare S50的(de)(de)(de)卡類型(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)0004H，Mifare S70的(de)(de)(de)卡類型(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)0002H，Mifare UltraLight的(de)(de)(de)卡類型(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)0044H，Mifare Desfire的(de)(de)(de)卡類型(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)0344H……”，這(zhe)種(zhong)說法(fa)其實是(shi)(shi)(shi)不嚴謹(jin)的(de)(de)(de)。已(yi)經出(chu)現了(le)ATQA為(wei)0044H和(he)0344H的(de)(de)(de)卡片(pian)(pian)，但(dan)這(zhe)種(zhong)卡片(pian)(pian)并(bing)不是(shi)(shi)(shi)Mifare UltraLight和(he)Mifare Desfire，而是(shi)(shi)(shi)一種(zhong)新(xin)的(de)(de)(de)7字(zi)(zi)(zi)節(jie)的(de)(de)(de)Mifare S50。這(zhe)很正常，因(yin)為(wei)ISO14443A中(zhong)規(gui)(gui)定，ATQA的(de)(de)(de)作用是(shi)(shi)(shi)卡片(pian)(pian)表(biao)(biao)明自(zi)(zi)己是(shi)(shi)(shi)否(fou)遵(zun)(zun)守(shou)面向比特的(de)(de)(de)防(fang)沖(chong)突機(ji)制(zhi)以及自(zi)(zi)身卡序列(lie)號的(de)(de)(de)長度，并(bing)不是(shi)(shi)(shi)表(biao)(biao)示(shi)哪種(zhong)類型(xing)(xing)的(de)(de)(de)卡片(pian)(pian)。
(1)之所以把“防沖突”和(he)“選擇”放在一(yi)塊說，是(shi)因為二者(zhe)的(de)命令(ling)碼(ma)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de),區別在于命令(ling)碼(ma)后面包(bao)含(han)多少位已經確(que)認的(de)卡序列號。
(2)面向比(bi)特的(de)(de)(de)防(fang)沖突機制每(mei)個防(fang)沖突循環需(xu)要32bit的(de)(de)(de)卡(ka)號(hao)參(can)加。讀寫器(qi)向所有參(can)加防(fang)沖突的(de)(de)(de)卡(ka)片發出(chu)一(yi)個防(fang)沖突命令(ling)碼(ma)，并告訴卡(ka)片們已經確定了(le)多少(shao)位卡(ka)序列(lie)號(hao)，讓卡(ka)序列(lie)號(hao)前面部分與讀寫器(qi)發出(chu)的(de)(de)(de)已經確認的(de)(de)(de)序列(lie)號(hao)相同(tong)的(de)(de)(de)卡(ka)片做出(chu)應答。
(3)如果(guo)已(yi)確(que)認的(de)(de)卡(ka)(ka)序(xu)列號(hao)小(xiao)于32位，就(jiu)是防沖突命令，卡(ka)(ka)片(pian)將回送除了已(yi)確(que)認卡(ka)(ka)序(xu)列號(hao)之外的(de)(de)剩余的(de)(de)卡(ka)(ka)序(xu)列號(hao)部分；如果(guo)已(yi)確(que)認的(de)(de)卡(ka)(ka)序(xu)列號(hao)等于32位，就(jiu)是卡(ka)(ka)選(xuan)擇命令了，被選(xuan)中的(de)(de)卡(ka)(ka)片(pian)將作(zuo)出對選(xuan)擇的(de)(de)應答(da)(Select AcKnowledge,SAK)。
(4)防沖(chong)突和(he)卡選(xuan)擇(ze)命令(ling)還有(you)一個區別就(jiu)是，卡選(xuan)擇(ze)命令(ling)有(you)CRC_A校驗，而防沖(chong)突命令(ling)沒有(you)CRC_A校驗。
(5)如(ru)果卡(ka)片卡(ka)號(hao)是4個字節，防(fang)沖(chong)突選擇的命令碼是0x93。
(6)如果卡(ka)片卡(ka)號是7個(ge)(ge)字(zi)(zi)節，則(ze)要(yao)進行兩(liang)個(ge)(ge)層(ceng)次(ci)(cascade level)的(de)防沖突選擇(ze)，第(di)一(yi)層(ceng)(cascade level 1)的(de)命(ming)令碼(ma)是0x93；卡(ka)號的(de)前3個(ge)(ge)字(zi)(zi)節參(can)加(jia)(jia)；第(di)二層(ceng)(cascade level 2)的(de)命(ming)令碼(ma)是0x95，卡(ka)號的(de)后4個(ge)(ge)字(zi)(zi)節參(can)加(jia)(jia)。
(7)如果卡(ka)(ka)(ka)片卡(ka)(ka)(ka)號(hao)是10個字(zi)節，則(ze)要進行三個層(ceng)次(cascade level)的(de)(de)防沖突(tu)選擇，第(di)一層(ceng)(cascade level 1)的(de)(de)命令碼(ma)是0x93,卡(ka)(ka)(ka)號(hao)的(de)(de)前3個字(zi)節參加；第(di)二(er)層(ceng)(cascade level 2)的(de)(de)命令碼(ma)是0x95，卡(ka)(ka)(ka)號(hao)的(de)(de)第(di)4、5、6個字(zi)節參加；第(di)三層(ceng)(cascade level 3)的(de)(de)命令碼(ma)是0x97，卡(ka)(ka)(ka)號(hao)的(de)(de)后4個字(zi)節參加。
(8)大家可能已經發現，前面說每個防沖突循環(huan)需(xu)要(yao)32bit的(de)卡號(hao)參加，后(hou)面又說可以3個字節(jie)(jie)(24bit)參加，是(shi)不是(shi)前后(hou)矛盾？是(shi)的(de)，為(wei)了湊夠(gou)32bit，如果(guo)只有3個字節(jie)(jie)的(de)卡號(hao)參加防沖突循環(huan)，則卡片(pian)自動(dong)在3個卡號(hao)字節(jie)(jie)之前增加一個字節(jie)(jie)0x88,這個0x88被稱為(wei)層(ceng)標簽(cascade tag)，從(cong)而滿足防沖突循環(huan)對32bit卡號(hao)的(de)要(yao)求。
(9)每一層的防沖(chong)(chong)突選擇(ze)循環如果卡被選中(zhong)，卡片都(dou)要返回(hui)“選擇(ze)應答(da)”(Select AcKnowledge,SAK),告訴(su)讀(du)寫(xie)器是(shi)否需(xu)要下一層的防沖(chong)(chong)突選擇(ze)循環以及是(shi)否遵(zun)守ISO14443-4。
12.最后再次強(qiang)調以上(shang)就是“共同遵(zun)守(shou)ISO14443A”的含義，也就是從卡片進入(ru)磁場到卡片被選中，它們的操(cao)作流程都是一樣的。之后大家便分道(dao)揚鑣，有的繼續遵(zun)守(shou)ISO14443-4，有的開始驗(yan)證密碼，有的就直(zhi)接可以進行(xing)讀寫操(cao)作了。
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