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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Тетрис против психологической травмы 27.07.2015 Плохие воспоминания часто укореняются в памяти и делаются бесконтрольными - если с нами произошло что-то очень плохое, то постоянное эмоциональное возвращение к этому событию приводит к посттравматическому синдрому. Психологи и нейробиологи пытаются найти способ, который позволял бы редактировать память, ослаблять силу и влияние эмоционального "негатива". Процесс перехода информации из кратковременного отдела памяти в долговременный называют консолидацией. В таком консолидированном виде на воспоминание очень трудно подействовать, однако оно дает о себе знать, заставляя болезненно реагировать на какие-то совершенно обычные явления (например, человек, переживший авианалет, будет испытывать ужас, услышав рев автобусного двигателя - потому что это ему напомнит войну). В рамках терапии память пытаются реконсолидировать, то есть помогают человека вспомнить плохой эпизод во всех деталях и осознать, что все осталось в прошлом. Существуют и медикаментозные способы, предназначенные для переформатирования памяти; во многих лабораториях исследуются молекулярно-генетические механизмы, закрепляющие травматический опыт. Однако часто и психотерапевтические, и медикаментозные способы лечения, несмотря на всю свою изощренность, оказываются неэффективными. Тем неожиданнее выглядят результаты, полученные международной командой психологов из Оксфорда, Кембриджа и Каролинского института: в своей статье в Psychological Science в качестве терапевтического средства от посттравматического синдрома они рекомендуют известную всем игру Тетрис. Еще в 2010 году Эмили Холмс (Emily A. Holmes) вместе с коллегами обнаружила, что если человек поиграет в Тетрис в течение первых шести часов после травматического опыта, то никакого сильного "негатива" у него в памяти не отложится. Он, конечно, будет помнить о том, что случилось, о том, что ему было очень плохо, но эмоции сгладятся и ему не придется переживать тот ужас, страх и боль снова и снова, как в первый раз. Скорее всего, такой эффект игрушка оказывает потому, что, укладывая падающие блоки, мы задействуем отчасти те же участки мозга, из-за которых мы так хорошо, во всех деталях и эмоциональных подробностях помним то, что произошло. Иными словами, из-за конкуренции двух процессов за одни и те же нейронные ресурсы воспоминание не консолидируется в изначальном виде и сильно теряет в яркости. Однако вряд ли человек, переживший обстрел, или, например, просидевший какое-то время под завалами дома после землетрясения, бросится играть в Тетрис, даже если будет знать, что это полезно для психики. Поэтому психологи решили проверить, подействует ли игра после того, как травматическое воспоминание закостенело в долговременной памяти. В эксперименте участвовали несколько десятков человек, которым показывали видео со сценами катастроф, с ранеными и умирающими людьми. На следующий день воспоминание об увиденном оживляли, демонстрируя особенно тяжелые фрагменты фильма. Спустя несколько минут некоторым участникам эксперимента давали поиграть в Тетрис, некоторых просили отвлечься на что-то другое, некоторых так и оставляли с тяжелыми воспоминаниями, и некоторые просто играли в Тетрис - им по второму разу ничего не показывали. В течение следующей недели добровольцы должны были фиксировать, как часто к ним возвращаются образы увиденного, а в самом конце эксперимента их проверяли на то, как хорошо они помнят те или иные фрагменты фильма. Оказалось, что непроизвольные "флешбэки", навязчивые отрицательные воспоминания возвращались к тем, кто играл в Тетрис, намного реже, чем к тем, кто в Тетрис не играл. В то же время на саму память игра не влияла: и те, кто играл, и те, кто не играл, одинаково помнили сцены из неприятного видео, когда их специально об этом просили. То есть, делают вывод исследователи, негативное воспоминание не исчезает, но слабеет, перестает изводить человека случайным и непредсказуемым появлением. Конечно, показ фильма, пусть сколь угодно ужасного по содержанию - это лишь слабое подобие настоящего травматического опыта. Однако, по крайней мере, теперь психологи могут проверить свою гипотезу на настоящих больных, а, кроме того, ничто не мешает использовать Тетрис для борьбы если и не с тяжелыми психологическими травмами, то хотя бы с очень неприятными и навязчивыми воспоминаниями.

Другие интересные новости:

▪ Технология HP Metal Jet для 3D-печати металлических деталей

▪ От хронической боли поможет нейростимуляция

▪ Жесткий диск Seagate 8 ТБ

▪ Ледник под одеялом

▪ Ванилин из пластика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Правду говорить легко и приятно. Крылатое выражение

▪ статья Чем отличаются поссумы от опоссумов? Подробный ответ

▪ статья Экономист-претензионист юридического отдела. Должностная инструкция

▪ статья Передатчик 10 Вт на 27 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электрооборудование кранов. Область применения, определения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026