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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Умные окна на основе организма осьминога 13.02.2023 Люди придумали строить дома и здания, чтобы меньше зависеть от погоды и окружающей среды. Однако поддержание комфортных условий внутри требует непрерывных расходов на освещение, подогрев или охлаждение. По данным за 2021 год, на них приходится 30 процентов всей потребляемой в мире энергии, что создает около четверти всех выбросов парниковых газов. А продолжающееся глобальное потепление лишь увеличивает эти показатели. Основными каналами, через которые здания нагреваются в жару и охлаждаются на холоде, служат окна. Они пропускают лучи разных диапазонов волн, и вместе со светом тепло неизбежно проникает внутрь - или теряется впустую, уходя на улицу. Поэтому ученые и инженеры стараются создать более технологичные стекла, которые не мешали бы естественному освещению, но вместе с тем блокировали бы другие виды излучения. Например, они могут автоматически затемняться на ярком свету. Однако такие решения недостаточно гибки, и в идеале окно должно гибко менять пропускную способность. Такое окно может становиться прозрачным лишь для определенных волн, подстраиваясь под условия, чтобы обеспечить и нужную освещенность, и минимальные потери энергии. Именно такое решение продемонстрировала недавно команда из канадского Университета Торонто. Бенджамин Хаттон (Benjamin Hatton) и его коллеги продемонстрировали прототип из прозрачного пластика, между слоями которого заключена сеть трубочек диаметром около миллиметра. Сквозь них прокачивается жидкость с пигментами, делающими "стекло" непрозрачным для определенного диапазона излучения. В "окне" используются несколько таких слоев, в каждом из которых - свой пигментный раствор с собственными характеристиками. Контролируя течение жидкости в них, можно менять пропускные способности всей системы. По словам ученых, такое решение позаимствовано у природы. Точнее говоря, у кожи осьминогов, знаменитых своей способностью менять окраску. Это достигается за счет многослойной структуры, содержащей заполненные пигментом клетки-хроматофоры. Их "настройка" позволяет менять характеристики поглощения и отражения излучения, гибко меняя вид и окраску животного. Исходя из характеристик, полученных по результатам испытания прототипа, авторы подсчитали потенциальный экономический эффект от использования таких "окон". По этим оценкам, даже однослойная система, контролирующая прохождение волн ближнего ИК-диапазона, позволит снизить расходы на отопление и охлаждение на 25 процентов. А если к ней добавить слой, отвечающий за излучение видимого диапазона, то экономия может достичь уже 50 процентов.

Другие интересные новости:

▪ Эта опасная ветроэнергетика

▪ Услышать молекулы

▪ Система стабилизации для велосипеда

▪ Беспроводной микроконтроллер STM32WLE4CC

▪ Новый чип S5H1406 для цифрового телевизионного приемника

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Министерская чехарда. Крылатое выражение

▪ статья В честь какого неудачного покорителя космоса назван лунный кратер? Подробный ответ

▪ статья Бронхиальная астма. Медицинская помощь

▪ статья Чистка мрамора. Простые рецепты и советы

▪ статья Превращения веревки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025