Микросхемы для идентификационных систем. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Эти полупроводниковые приборы предназначены для применения в пластиковых интеллектуальных картах аппаратуры идентификации в банкоматах, устройствах контроля доступа, оплаты проезда и товаров в магазинах, в системах учета и обращения оборудования, транспортных средств, управления технологическими процессами и др.

В комплект микросхем для создания идентификационных систем входят:

• КБ5004ВЕ1 - микроконтроллер банковской интеллектуальной карты с многоуровневой защитой;
• КБ5004РР1 - устройство памяти на 632 бит (ПЗУ - 16 бит, ЭСППЗУ - 616 бит) для таксофонных карт со встроенными средствами для аутентификации с высокой криптостойкостью;
• КБ5004РР2 - устройство памяти ЭСППЗУ на 16 Кбит с четырьмя зонами парольной защиты;
• КБ5004РРЗ - электрически перепрограммируемое ПЗУ на 2 Кбит (256x8) с парольной защитой от несанкционированной модификации для карт медицинского страхования, электронных билетов и контроля доступа;
• КБ5004ХК1 и КБ5004ХК2 - бесконтактные пассивные ответчики-идентификаторы (с ЭППЗУ на 64 бит), считывание информации из которых и электропитание происходят по встроенному радиоканалу на частоте 13,56 МГц (КБ5004ХК1) и 125 кГц (КБ5004ХК2).

КБ5004ХКЗ - бесконтактный криптозащищенный пассивный ответчик-идентификатор (с ЭСППЗУ на 8 Кбит), считывание информации из которого и электропитание происходят по встроенному радиоканалу на частоте 13,56 МГц.

Ниже помещена более подробная информация о трех последних из них.

КБ5004ХК1

Пассивный ответчик-идентификатор на основе однократно электрически программируемого постоянного запоминающего устройства в общем случае представляет собой защищенную от климатических и механических воздействий конструкцию, объединяющую кристалл микросхемы с антенной и снабженную средствами крепления к идентифицируемому объекту. В зависимости от требований конкретной системы и характера объекта это могут быть пластиковая карточка пропуска через турникет, брелок или жетон, браслет, имплантируемая капсула, ошейник и др.

Микросхему изготовляют в виде кристалла по технологии КМОП. Поставляется она только в составе идентификаторов КИБМ-002, БИБ-002, БИЖ-002, БИТ-002 и БИМ-002.

Микросхема состоит (см. структурную схему на рис. 1) из запоминающего устройства, узла программирования (процесс программирования согласованных с потребителем кодов выполняет изготовитель микросхемы), тактирующего генератора, счетчика адреса, узла управления, модулятора, выпрямителя и антенны (колебательного LC-контура с L1=2 мкГн, С1=75 пФ).

(нажмите для увеличения)

Внешнее электромагнитное поле наводит в антенне напряжение ВЧ, которое после выпрямления питает остальные узлы микросхемы. Дополнительного источника питания не требуется. Узел управления это напряжение воспринимает как запускающий сигнал. По команде узла управления запоминающее устройство вырабатывает запрограммированное в нем сообщение, которое после кодирования модулятором-шифратором поступает в антенну как ответный сигнал. Дальность считывания достигает 15 см и более.

Программирование запоминающего устройства - введение индивидуального кода - выполняется методом пережигания плавких перемычек с помощью внешнего программатора и встроенных в микросхему узлов. В этом режиме она нуждается в электропитании, получаемом от программатора.

Микросхему с настроенной на рабочую частоту радиоканала антенной размещают на идентифицируемом объекте. В дежурном - ждущем - режиме идентификатор обесточен. Обращение к идентификатору, находящемуся в ждущем режиме, выполняют с помощью специального считывателя - ридера, - содержащего свой набор электронных узлов и радиоканал, настроенный на ту же частоту.

Для идентификации сближают ответчик и ридер, антенна ответчика улавливает немодулированное радиоизлучение ридера и формирует ответные кодовые радиосигналы, которые воспринимает антенна ридера. Электронный блок ридера анализирует полученный код и формирует сигнал распознавания "свой-чужой". Расстояние, на котором гарантировано надежное считывание, зависит от местных условий, характеристик ответчика и ридера и точности настройки радиоканала.

Рабочий интервал температуры ответчика-идентификатора - от -40... до +70 °С. Гарантированная сохраняемость - 10 лет.

КБ5004ХК2

Поскольку микросхема КБ5004ХК2 (зарубежный аналог - AN55001) и по структуре (рис. 2), и по применению во многом подобна КЛ5004ХК1, основное внимание будет обращено на их отличия. Так, микросхема КБ5004ХК2 способна работать в интервале частоты 50... 10 000 кГц с глубиной модуляции (амплитудной) при передаче 0,2. Антенной может служить колебательный LC-контур или катушка.

(нажмите для увеличения)

Тактирующий генератор в микросхеме отсутствует. Работа ее узлов тактирована несущей частотой излучения ридера.

Преобразование информации, получаемой от запоминающего устройства, выполняет встроенный шифратор кода Манчестер. Предусмотрена возможность использовать любые коды, защищенные или незащищенные от ошибок и несанкционированного доступа, любые способы шифрации, любые цифровые и символьные алфавиты, в том числе и собственные.

Имеющийся объем памяти при незащищенном варианте на одной несущей частоте радиоканала позволяет получить более 18 миллионов комбинаций при конфиденциальности их трактовки. Гарантируемая дальность считывания со считывателем PR-A03 - 8 см.

Микросхема КТ5004ХК2 изготовлена в виде кристалла по технологии КМОП с двумя доступными потребителю антенными выводами. Она служит основой ответчиков-идентификаторов КИБИ-001, БИБ-001, БИЖ-001 и БИТ-001. Рабочая температура окружающей среды - от -50 до +50 °С (предельная - от -60 до +85 °С).

КБ5004ХКЗ

Микросхема КБ5004ХКЗ (зарубежный аналог - AN5505) - криптозащищенный пассивный ответчик-идентификатор. Принцип его работы такой же, как у предыдущих, но в отличие от них он содержит электрически перепрограммируемое ПЗУ объемом 16x512 бит с индивидуальным правом доступа к каждому из шестнадцати секторов. ПЗУ допускает не менее 100 000 циклов программирования. По структурному построению микросхема КБ5004ХКЗ (см. схему на рис. 3) мало отличается от КБ5004ХК1 и КБ5004ХК2.

(нажмите для увеличения)

Обмен информацией между считывателем и ответчиком организован в соответствии со стандартом на бесконтактные карты ISO 1443-2 тип А. Антенна считывателя излучает амплитудно-модулированные колебания с глубиной модуляции 100%. При уменьшении амплитуды напряженности поля, излучаемого антенной считывателя, до 5 % от начального значения на время, равное 2,34 мкс, формируется пауза. Для представления информации использован модифицированный код Миллера.

Информация от считывателя к карте поступает в виде команд, представляющих собой последовательность разрядов, передаваемую начиная с младшего. Каждый передаваемый байт сопровождается контрольным разрядом, по которому ответчик определяет правильность принятой команды. В случае несовпадения кодов ответчик формирует сообщение об ошибке. Отдельного тактирующего генератора в ответчике нет. Тактирующий сигнал формируется из напряжения несущей частоты, принятой антенной от считывателя.

Для передачи считывателю ответной информации использована так называемая нагрузочная модуляция на лоднесущей частоте 847 кГц (fраб/16). Кроме этого, передаваемая ответчиком информация сопровождается контрольными разрядами проверки на четность и таким же циклическим кодом.

Индивидуальный доступ к тому или иному сектору памяти возможен только после правильно выполненной команды аутентификации по одному из ключей этого сектора (А и В), записываемых при персонализации карты ответчика. Каждый сектор состоит из четырех блоков (0, 1, 2 и 3) объемом по 128 разрядов. Команды чтения, записывания и работы со счетчиком воспринимаются одним блоком. В третьем - служебном - блоке сектора размещены ключи А и В аутентификации и разряды управления доступом к другим блокам сектора. Нулевой блок нулевого сектора - блок изготовителя - работает только на чтение; в нем записаны серийный уникальный номер каждой микросхемы и дополнительная информация ее изготовителя.

Для удобства организации действий, связанных с платежами, в микросхеме предусмотрен 32-разрядный регистр, загружаемый содержимым специально сконфигурированного блока по команде загрузки.

Как только ответчик попадает в электромагнитное поле считывающего устройства, он переходит в режим ожидания команды "Запрос" ответчика ("Reguest"). Все остальные команды игнорируются.

Если в электромагнитном поле считывателя находятся несколько ответчиков, возникает необходимость выбора для активизации только одного из них. Остальные перейдут в режим ожидания. Для этого и используется содержимое нулевого блока, защищенное от модификации. Для определения ответчика, с которым можно начать сеанс работы, передается команда "Антиколлизия" ("Antf collision"), затем команда "Выбор" ("Select"). Все дальнейшие команды будет воспринимать только выбранный ответчик.

Секторы памяти ответчика защищены криптографически. Команды чтения, записывания и работы с регистром ответчик будет выполнять только после обработки команды "Аутентификация" ("Authentification"). Затем указывается адрес блока, с которым будут работать основные команды - "Чтение" ("Read Block") и "Записывание" ("Write Block").

Для работы со счетчиком-регистром предусмотрены команды "Загрузка" ("Restore"), загружающая регистр содержимым блока, "Увеличение содержимого" ("Increment") и "Уменьшение содержимого" ("Decrement"), изменяющие содержание регистра на величину, указанную в командах. Содержимое можно сохранить командой "Перемещение" ("Transfer") как в блоке, из которого было считано начальное значение, так и в любом другом блоке сектора.

Для прекращения работы с ответчиком считыватель подает команду "Стоп" ("Halt"), после чего ответчик переходит в пассивное состояние.

Дальность считывания ответчика - 100 мм и более. Скорость обмена информацией между считывателем и ответчиком - до 106 кбод. Гарантированный срок сохранения информации в памяти ответчика - 10 лет.

Автор: А.Нефедов, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Рация в часах 05.04.2005 Фирма ITT из Монако выпустила на рынок часы со встроенной рацией. Рация работает на 22 каналах в диапазоне 446 мегагерц, в городских условиях дальность действия 200-300 метров, в чистом поле - до 2,5 километра. Продаются такие часы парами примерно за сто евро.

Другие интересные новости:

▪ Часы гейгера

▪ Процессоры MD Elite A-серии Richland

▪ Новый минерал из метеорита

▪ Межконтинентальные рейсы птерозавров

▪ Ложные надписи на дорожных знаках обескуражат дронов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Езда в незнаемое. Крылатое выражение

▪ статья Какие фильмы и альбомы продавались на DVD, стилизованных под пиратскую продукцию? Подробный ответ

▪ статья Зайцегуб опьяняющий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья УКВ-антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электрооборудование и электроустановки общего назначения. Средства контроля, измерений и учета. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025