咱们在日子中常常遇到刷卡这件事，比如上公交刷公交卡、上地铁刷地铁卡、出门在外住酒店时，也有一张小小的房卡用于刷卡开门。那么这个刷卡的原理到底是怎样的呢?这就要说到射频辨认(RFID)技能了。
一、什么是射频辨认技能
射频辨认(Radio Frequency Identification，RFID)技能，是一种使用射频通讯技能完成的非触摸式自动辨认技能。相对于传统的条形码、磁卡等触摸式辨认技能，射频辨认技能可完成非可视、多目标辨认，具有防水、防磁、寿命长、容量大、无机械损耗、信息可加密、内容可更改等长处。现在RFID 技能现已广泛使用于人们的日常日子，最常见的如公共交通、门禁办理、二代身份证、公共食品药品卫生办理等。如图1所示都是咱们往常常常看到的一些非触摸式卡，这些都是RFID技能的运用。
图1 日子中常见的非触摸式卡
二、RFID读写卡原理
RFID读写卡作业频率规模为10~15MHz，一般作业选用的频率为13.56MHz。读写器和电子标签的作业次第一般有两种时序：一种是读写器先讲话(RTF,Reader Talk First)：另一种是标签先讲话(TTF，Tag Talk First)。RTF方法：电子标签只要接纳到读写器特别指令才发送数据。TTF方法：电子标签进入读写器的能量场自动发送本身系列号。TTF方法的射频标签具有辨认速度快等特色，适用于需求高速使用的场合。别的，TTF方法在噪声环境中更稳健，在处理标签数量动态改变的场合也更为有用，因而，更适于工业环境的盯梢和追寻使用。
RFID天线体系包括读写器天线和标签天线，即一个读写卡体系包括两个部分：非触摸式射频卡(PICC)和阅读器(PCD)，其间PICC也叫射频存储应答器。他们之间交流数据是经过ISO/IEC 14443 TYPE A和TYPE B接口来进行的。下面别离简述二者的作业原理。
三、非触摸式射频卡作业原理
非触摸式射频卡由时钟提取、分频链、序列电路、密勒码发生器、整流器、调制器、电源办理、存储器几个部分组成，如图2所示。
图2 非触摸式射频卡内部电路框图
电子标签与读写器选用电感耦合方法进行能量传递与通讯。读写器的天线线圈发生高频强电磁场，磁场穿过线圈的横截面和线圈周围空间，使得接近读写器天线线圈的标签天线在交变磁场中发生感应电压。整流电路将耦合的射频(13.56MHz)信号进行整流并经滤波%&&&&&%C2滑润后，电源办理电路将在电源电压到达内部电路作业电压时激活卡内电路， 13.56MHz信号被分频链电路分频，可发生通讯所需的时钟，此时钟便是数据传送的波特率。假如期望将分频系数定为 128、256、1024、2048、4096或8192，则需预先选定。存储在ROM中的信息(64位)经读出后，可经过Miller码发生器发生Miller码，一起可用该Miller码进行负载调制，并将存储信息送出。
三、读卡器作业原理
读卡器由发送和接纳两个部分组成，下面别离简述这两个部分的作业原理。
发送：射频RF信号从PCD基站芯片的引脚TX1和TX2输出，能够直接驱动天线线圈。调制信号及TX1,TX2输出的射频信号类型(已调或无调制载波)相位联系均可由PCD基站芯片相应的寄存器操控。
接纳：经过天线接纳来自非触摸式卡的调制载波信号，载波解调选用正交解调电路，正交解调所需的I和Q时钟(两者相差为90°)可在PCD基站芯片内发生。解调后由所得副载波调制信号经过扩大，滤波等相关电路，判定电路进行副载波解调，其间扩大电路的增益可由PCD基站芯片的相应寄存器的设置来操控。
四、读卡器与非触摸式卡之间的交互进程
PCD发送REQUEST指令给一切在天线场规模内的非触摸式卡，经过防磕碰循环，得到一个卡的序列号，挑选此卡进行辨别认证，经往后对存储卡进行操作，如图3所示。
图3 PCD和PICC之间交互进程
PCD用随机数、卡的序列号和密钥进行加密，选用三次认证进程，如图4所示。
图4 PCD和P%&&&&&%C认证进程
A. B发送随机数RB.;
B. A发送TokenAB到B;
C. B接纳到报文TokenAB后，对加密部分进行解密，并验证标识符B和随机数RB的正确性，验证在A发送到B的RB与包括在TokenAB中的随机数是否共同;
D. B发送TokenBA到A;
E. A接纳到报文TokenBA后，对加密部分进行解密，并查看随机数的共同性。
