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哔!与刷卡机贴贴的付款卡经历了什么?

来源:bob最新官网登录入口-CPU卡    发布时间:2023-11-21 10:54:03

  其实,这两个概念并不难理解。顾名思义,无线射频识别 (RFID) 就是,并扣除对应卡里面的钱。毕竟“没买东西,钱没了”的事情想想就可怕。怎么来实现的呢?上图!

  这幅图就是最简易的无线射电识别系统的示意。可见,一个 RFID 系统能分为四个部分:

  (3)读写器:在刷卡模型下就是读卡器,负责将接收的信号传给电脑等软件端;

  讲到这里,一定有小伙伴要问了,卡是怎么听到来自读卡器天线的呼唤的呢?又是怎么回复的呢?这就要我们进入 IC 卡的内部世界了!

  非接触式 IC 卡又称射频卡,其分层的结构可以看作两侧的卡壳以及中间的电路结构。如果粗略地看,电路结构可以看作一圈天线和 IC 芯片。然而盲生发现了华点,那就是这一个卡既然要回复消息,但是能量从何而来?不会还要使用者给卡充电吧?答案当然是不用的。下图所示是对于接收回复电磁波的过程的细节示意:

  由于电磁波从读卡器端的天线发射出来时是携带着能量的。当这个电磁波的频率与 IC 卡内的LC 振荡电路的固有频率匹配时,就会发生共振,LC 振荡电路就会吸收部分电磁波的能量,并在电容 1 两端积累电荷。电容的另一侧连有单向电子泵,也就是电子只会从电容 1 流向泵另一侧的电容 2,不会回流。这样一来,随着电磁波源源不断带来能量,电容 2 两端就会积累起慢慢的变多的电荷。根据下式:

  由于电容恒定,当电荷 Q 增多,电压 U 就会相应升高,直到达到一个可以启动发射单元的电压阈值,IC 卡就向着读卡器回复信号了。

  看了非接触式 IC 卡的原理,大家可能对接触式 IC 卡的样子好奇了。以及,我们常见的 IC 卡该怎么区分是接触式还是非接触式呢?别急,解读这就开始!

  上图是接触式 IC 卡的封装示意,看到左上角这个触点的样子,可能很多读者都想说:“原来是它!”没错,触点正是在我们常见的一些银行卡等暴露在外的金属片上,放大后大概长这样。

  顾名思义,接触式 IC 卡是通过物理接触实现电路连接的,因此这些触点就是连接读卡器的重要接口。别小看这几个触点,它们分工明确!C1~C3 触点分别负责连接电源 (VCC)、复位 (RST)、引入时钟信号 (CLK),而 C5~C7 则分别负责接地 (GND)、接编程电压 (不使用时作为常闭触点 N.C.)、输入输出 (I / O)。按照 ISO / IEC7816-2 标准,触点一般不超过 8 个,然而 C4 和 C8 未被特定指派任务,所以有的卡片只有6 个触点。

  由于接触式 IC 卡采用了物理接触,触点暴露在外,所以有可能会出现接触不良的问题。但是,由于不需要无线传递信号,卡片及相应的读卡机的电路更简单,成本也更低。简单讲,接触式 IC 卡更适用于用卡次数不多以及环境不易腐蚀触点的场所。而非接触式 IC 卡适用于使用频繁的情况。

  一般来讲,看到有这种没有触点的、完全封装起来的卡片就是非接触式的,常见的学子卡应该都是这一类。

  此外,还有一种简化版本的非接触式 IC 卡,称为ID 卡。其特征是具有只读性。因此只有在制卡时将一个卡号存在卡内,用于身份识别。其工作原理也是上面所说的无线射电识别,然而其工作频率(多为低频,125khz)与非接触式 IC 卡(多为高频,13.56Mhz)并不一样,所以往往读卡器不互通。ID 卡一般用在小区或者停车场的门禁系统,能做成挂牌式的形状。

  看过接触式和非接触式的构造,想必大家一眼就看出:这就是融合怪!没错,不仅有暴露在表面的触点,还有内部的线圈。看外表和接触式没什么两样,所以基本没什么办法仅通过外观来判断。要想推断,可以了解一下怎么刷卡。

  一般只要是插卡的,都是利用接触式的电路,而在上面贴贴的,一般是非接触式的。至于既可以插卡又可以贴贴,那就是双界面卡了~

  谈到卡,就必须提一提磁条卡。细心的读者应该发现了,上面所说的每一种 IC 卡都含有芯片,因此也称为芯片卡。而磁条卡是用贴在卡片上的磁条来实现信息的读写的。

  这种卡使用时需要让磁条在读卡器的卡槽中划一下,这样读卡器的磁头就会将磁条内的信息读出来了。

  磁条是由可磁化材料组成的。若需要向磁卡内存储数据,刷卡时磁条以一定速度运动,读卡器磁头内线圈会通电,根据电流的磁效应产生磁场,将磁条对应的位置磁化。根据磁头通电流的方向以及大小的不同,可以对于对应位置的磁条产生特定磁极方向以及强度的磁化。这样,信息就被存储在磁条内了。读卡的时候,卡同样划过,当磁条对应位置经过磁头,其特定大小和方向的磁场就会在线圈内产生相应的感应电动势,从而激发电信号,完成信息的读取。

  然而,曾经一个阶段,银行卡是磁条芯片复合卡,顾名思义就是既能刷卡也能插卡。然而,由于磁条卡的安全性、抗干扰性、存储量等都远不如芯片卡,因此现在的银行卡大都取消了磁条的功能,甚至不再设置磁条。

  看到这里,是不是对手中的小小卡片刮目相看?无论刷、插还是贴贴,都是读卡机与付款卡亲切的问候~

  本文来自微信公众号:中科院物理所 (ID:cas-iop),作者:云开叶落

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