探尋非接觸式IC卡中信息識別的奧秘

2021-01-12 千家智客

[導讀]如果說起大家對北京公共運輸的印象,擠和便宜似乎是不少人心目中的不二選擇。不過要說起幫我們省錢的重點,那麼這一卡通卻又是讓我們又愛又恨的糾結體。有時候僅僅因為一個小小的折損,我們的20元便從自己的眼皮底下"華麗麗"的溜走了,於是,一卡通就在便利我們的同時也在"鼓動"著我們心底的憤怒。那麼,這個嬌貴的東西到底是個什麼技術呢...

  如果說起大家對北京公共運輸的印象,擠和便宜似乎是不少人心目中的不二選擇。不過要說起幫我們省錢的重點,那麼這一卡通卻又是讓我們又愛又恨的糾結體。有時候僅僅因為一個小小的折損,我們的20元便從自己的眼皮底下"華麗麗"的溜走了,於是,一卡通就在便利我們的同時也在"鼓動"著我們心底的憤怒。那麼,這個嬌貴的東西到底是個什麼技術呢?下面我們就來探探關於非接觸式IC卡中信息識別的奧秘。

  無接觸識別開啟生活新方式

  M1卡開啟無接觸識別

  如果說起IC卡識別技術,那麼它與我們的淵源可著實不算短。從十年前開始,IC卡便開始走進了我們的日常生活中。最初,IC卡的問世主要是基於城市信息管理與識別的需求,應用客戶也主要以大型企業的商務應用為主。

  對於熟悉信息識別領域的人們來說,恐怕對MifareOne這個詞不會太過陌生。它就是信息識別領域中最常提到的M1技術。一般情況下,M1卡內有一個LC串聯諧振電路,其頻率與訊寫器發射的頻率相同,在電磁波的激勵下,LC諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷,在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內儲存,當所積累的電荷達到2V時,此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接取讀寫器的數據。

  自從這項技術問世以來,它幾乎覆蓋了整個非實際接觸交易和信息識別的領域。由於它成功地解決了無源和免接觸的兩個難題,因此更多的應用於公交、輪渡、地鐵的自動收費系統。而在我們的安防行業中,門禁管理,身份驗證和電子錢包等技術中也大多以M1技術作為應用的載體。由於其只需要簡單的接觸過程就可以完成整個交易工作,因而省去了更多繁雜的工作過程和冗長的時間,並且成本又不是非常高,所以,它也比著普通的刷卡磁條有著更加看好的前景。

  好景不長弊端現,M1重擔難挑

  不過,隨著城市一卡通系統的不斷成熟,M1卡的應用也隨之越來越廣泛,而它的弊端也隨之越來越多的顯現出來。

  無接觸式IC卡在食堂的應用

  首先是容量問題,由於在當今這個社會下,功能的融合已經成為技術發展的主要體現,因此,這也為M1卡的容量提出了更高的要求。但是在現有技術下,儘管M1卡已經實現了多次升級,但是依然無法滿足市場的應用需求。

  此外,隨著卡裡裝的錢越來越多,M1卡也由原來的簡單計數功能逐漸演變成了一個虛擬的錢包。但是從安全性的角度來說,M1卡顯然還難以適應達到如此高的一個安全高度。被複製,被破解的事件時有發生,而在自身的主動防禦上,M1卡也基本處於"不設防"的狀態,儘管可以在事後進行追查,但是依然難以讓人們更放心的去委以重任。

  上面的文章提到過,由於卡片是依靠線圈和晶片進行工作,因此強磁環境,卡片彎折和打孔等都會對卡片的工作造成損壞,甚至可以說,稍稍的部件錯位都會使卡片的磁場發生變化,從而使卡片失靈或者報廢。所以,它的這種脆弱也是造成卡片糾紛的重要原因。

  無接觸卡易糾結?一卡通成長路在何方

  新技術完善卡片特性

  上面提到了,隨著需求的暴漲,傳統的M1卡已經很難滿足當前社會的龐大需求。而對於未來的道路,無線觸控的IC卡如今也面臨著兩個選擇--成長或者更新。

  這裡所說的成長是指對原有的M1產品進行升級,加大卡片的存儲能力,並且藉助AES算法提升卡片的安全性。從而在較小的變化下提升卡片的工作能力。但是,兼容性弱依然是它不可迴避的硬傷,這也註定了它只能作為過渡角色出現的現實。

  無觸IC卡嵌入手機已成趨勢

  而所說的更新,則是採用一種名為CPU卡的新技術。其實,CPU卡片的歷史並不年輕,只是由於在成本上的昂貴,使得CPU卡始終難以得到無觸控識別領域的青睞。但是,隨著M1卡安全隱患的越來越大,CPU卡也就越來越多的被人們所想起了。

  與傳統的M1卡相比,CPU卡採用微處理器晶片作為卡芯,由硬體與軟體共同組成。在工作中通過特製的天線就可以對卡中的內容實現讀寫。由於其封裝的比較好,因而有著更強的保存和抗汙染能力。此外,基於其較高的智能化水平,因此在專用作業系統的作用下,CPU卡可以實現更大存儲,安全性更高,效力領域更加豐富的特點。與傳統的M1卡及其升級版相比,它註定是未來無接觸識別技術的新掌門。但考慮到大家對CPU卡的認可度以及完善度等因素,對於它的應用我們還僅處於一個過渡期的初級階段。

  從物聯網的角度看IC卡的發展

  作為物聯網的重要組成部分,識別系統的發展肯定與物聯網的發展是休戚相關的。在前兩天的新聞中,有一篇報導提到了在今年的高校新增專業中,有80所高校都新增了物聯網相關專業,涉及領域包括電力,交通,醫療,環境和安全管理等。而智聯等招聘網站的分析人員也都給出了相當不錯的前景評估。可見我國的物聯網產業在此前發布的物聯網發展規劃的作用下,已經開始迅速的"進入狀態"。

  無接觸卡識別閘機

  "冷門行業"經常遇到的問題是行業相關標準,或者是輔助技術發展的不匹配,從而拖住了行業發展的後腿。而如今物聯網專業的紛紛開設,體現了當前社會對物聯網發展的重視,那麼它所涉及的標準和技術等,也會實現更加協調的全面發展,從而由原來的"呼之欲出",甚至"呼之不出"有望變成"自主生成"。這對於無觸控IC卡技術的發展肯定有著巨大的拉動作用。也為整個識別技術的發展創造更加寬鬆的空間。在這種社會氛圍的作用下,M1卡向CPU卡過渡的步伐無疑也要比此前快得多。

  隨著當前無觸式IC卡使用上以及安全上問題的頻出,反應了無接觸識別技術更新換代的到來。而對於任何一項技術來說,這種變革都是一個長遠的,不斷完善的。但無論發展的步伐是大是小,速度是快是慢,在當前這個物聯網熱度持續發燙的時代裡,我們絕對擁有對它充滿期待的信心。

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