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RFID高頻ISO/IEC14443協(xié)議之三：IC卡初始化和防碰撞算法

1．范圍

ISO/IEC14443的這一部分規(guī)定了鄰近卡（PICCs）進(jìn)入鄰近耦合設(shè)備（PCDs)時(shí)的輪尋，通信初始化階段的字符格式，幀結(jié)構(gòu)，時(shí)序信息。REQ和ATQ命令內(nèi)容，從多卡中選取其中的一張的方法，初始化階段的其它必須的參數(shù)。

這部分規(guī)定同時(shí)適用于A型PICCs和B型PICCs.

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2．標(biāo)準(zhǔn)引用

下列標(biāo)準(zhǔn)中所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用ISO/IEC14443這一部分的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。ISO和IEC的成員修訂當(dāng)前有效國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的紀(jì)錄。

ISO/IEC 3309:1993 信息技術(shù) 系統(tǒng)間的遠(yuǎn)程通信和信息交換數(shù)據(jù)鏈路層的控制幀結(jié)構(gòu)

ISO/IEC 7816-3：1997 識(shí)別卡接觸式集成電路卡第三部分電信號(hào)和傳輸協(xié)議

ISO/IEC 14443-2 識(shí)別卡非接觸式集成電路卡第二部分頻譜功率和信號(hào)接口

ITU-T 推薦 V.41

RFID圖書(shū)管理

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3．術(shù)語(yǔ)和定義

ISO/IEC14443－3中給出的定義和下列定義適用于本國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

3.1防碰撞循環(huán)(Anticollision loop)

在多個(gè)PICCs中，選出需要對(duì)話的卡的算法

3.2可適用的(Applicative)

屬于應(yīng)用層或更高層的協(xié)議，將在ISO/IEC 1443-4中描述。

3.3位碰撞檢測(cè)協(xié)議(Bit collision detetion protocol)

幀內(nèi)的位檢測(cè)防碰撞算法。

3.4數(shù)據(jù)塊(Block)

一系列的數(shù)據(jù)字節(jié)構(gòu)成數(shù)據(jù)塊。

3.5異步數(shù)據(jù)塊傳輸(Block-asynchronous transmission)

在異步數(shù)據(jù)塊傳輸，數(shù)據(jù)塊是包括幀頭和幀尾的數(shù)據(jù)幀。

3.6字節(jié)(Byte)

八個(gè)bits構(gòu)成一個(gè)字節(jié)。

3.7字符串

在異步通信中，一個(gè)字符串包括一個(gè)開(kāi)始位，8位的信息，可選的寄偶檢驗(yàn)位，結(jié)束位和時(shí)間警戒位。

3.8碰撞

兩個(gè)PICCs和同一個(gè)PCD通信時(shí)，PCD不能區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是屬于那一個(gè)PICC。

3.9能量單位

在ISO/IEC14443的這個(gè)部分中，1 etu=128/fc 容差為1%

3.10時(shí)間槽協(xié)議

PCD建立與一個(gè)或多個(gè)PICCs通信的邏輯通道，它利用時(shí)間槽處理PICC的響應(yīng)，與時(shí)間槽的ALOHA相似。

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4．縮略語(yǔ)和符號(hào)

ATQ 對(duì)請(qǐng)求的應(yīng)答

ATQA 對(duì)A型卡請(qǐng)求的應(yīng)答

ATQB 對(duì)B型卡請(qǐng)求的應(yīng)答

ATR 對(duì)重新啟動(dòng)的請(qǐng)求的應(yīng)答

ATS 對(duì)選擇請(qǐng)求的應(yīng)答

ATQ-ID 對(duì)ID號(hào)請(qǐng)求的應(yīng)答

CRC 環(huán)檢驗(yàn)碼

RATS 對(duì)選擇應(yīng)答請(qǐng)求

REQA 對(duì)A型卡的請(qǐng)求

REQB 對(duì)B型卡的請(qǐng)求

REQ-ID 請(qǐng)求ID號(hào)

RESEL 重新選擇的請(qǐng)求

5 輪詢

為了檢測(cè)到是否有PICCs進(jìn)入到PCD的有效作用區(qū)域，PCD重復(fù)的發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，并判斷是否有響應(yīng)。請(qǐng)求信號(hào)必須是REQA和REQB，附加ISO/IEC14443其它部分的描述的代碼。A型卡和B型卡的命令和響應(yīng)不能夠相互干擾。

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6 A型卡的初始化和防碰撞

當(dāng)一個(gè)A型卡到達(dá)了閱讀器的作用范圍內(nèi)，并且有足夠的供應(yīng)電能，卡就開(kāi)始執(zhí)行一些預(yù)置的程序后，當(dāng)一個(gè)A型卡到達(dá)了閱讀器的作用范圍內(nèi)，并且有足夠的供應(yīng)電能，卡就開(kāi)始執(zhí)行一些預(yù)置的程序后，IC卡進(jìn)入閑置狀態(tài)。處于“閑置狀態(tài)”的IC卡不能對(duì)閱讀器傳輸給其它IC卡的數(shù)據(jù)起響應(yīng)。IC卡在“閑置狀態(tài)”接收到有效的REQA命令，則回送對(duì)請(qǐng)求的應(yīng)答字ATQA。當(dāng)IC卡對(duì)REQA命令作了應(yīng)答后，IC卡處于READY狀態(tài)。閱讀器識(shí)別出：在作用范圍內(nèi)至少有一張IC卡存在。通過(guò)發(fā)送SELECT命令啟動(dòng)“二進(jìn)制檢索樹(shù)”防碰撞算法，選出一張IC卡，對(duì)其進(jìn)行操作。

6.1PICC的狀態(tài)集

6.1.1調(diào)電狀態(tài)

由于沒(méi)有足夠的載波能量，PICC沒(méi)有工作，也不能發(fā)送反射波。

6.1.2閑置狀態(tài)

在這個(gè)狀態(tài)時(shí)，PICC已經(jīng)上電，能夠解調(diào)信號(hào)，并能夠識(shí)別有效的REQA和WAKE-UP命令。

6.1.3準(zhǔn)備狀態(tài)

本狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)位幀的防碰撞算法或其它可行的防碰撞算法。

6.1.4激活狀態(tài)

PCD通過(guò)防碰撞已經(jīng)選出了單一的卡。

6.1.5結(jié)束狀態(tài)

6.2命令集

PCD用于管理與PICC之間通信的命令有：

REQA 對(duì)A型卡的請(qǐng)求

WAKE-UP 喚醒

ANTICOLLISION 防碰撞

SELECT 選擇

HALT 結(jié)束

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7 B型卡的初始化和防碰撞

當(dāng)一個(gè)B型卡被置入閱讀器的作用范圍內(nèi)，IC卡執(zhí)行一些預(yù)置程序后進(jìn)入“閑置狀態(tài)”，等待接收有效的REQB命令。對(duì)于B型卡，通過(guò)發(fā)送REQB命令，可以直接啟動(dòng)Slotted ALOHA防碰撞算法,選出一張卡，對(duì)其進(jìn)行操作。

7.1PICC狀態(tài)集

7..1.1調(diào)電狀態(tài)

由于載波能量低，PICC沒(méi)有工作。

7.1.2閑置狀態(tài)

在這個(gè)狀態(tài)，PICC已經(jīng)上電，監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)幀，并且能夠識(shí)別REQB信息。

當(dāng)接收到有效的REQB幀的命令，PICC定義了單一的時(shí)間槽用來(lái)發(fā)送ATQB。

如果是PICC定義的第一個(gè)時(shí)間槽，PICC必須發(fā)送ATQB的響應(yīng)信號(hào)，然后進(jìn)入準(zhǔn)備—已聲明子狀態(tài)。

如果不是PICC定義的第一個(gè)時(shí)間槽，PICC進(jìn)入準(zhǔn)備—已請(qǐng)求子狀態(tài)。

7.1.3準(zhǔn)備—已請(qǐng)求子狀態(tài)

在本狀態(tài)下，PICC已經(jīng)上電，并且已經(jīng)定義了單一的時(shí)間槽用來(lái)發(fā)送ATQB。

它監(jiān)聽(tīng)REQB和Slot-MARKER數(shù)據(jù)幀。

7.1.4準(zhǔn)備—已聲明子狀態(tài)