孙桂梅[1]2007年在《射频识别系统的研究与应用》文中研究指明RFID (Radio Frequency Identification)射频识别技术是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术,它是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。无线射频识别技术已经广泛应用于金融、电信、交通、医疗以及智能建筑等诸多领域。同时射频智能卡以接触式IC卡无法比拟的优越性在近年来获得了迅猛的发展。本文主要研究在医疗系统中应用射频识别技术,通过对持卡人的各种信息的判断,来帮助医生进行手术。在分析了各种智能卡及其读写器的研究开发现状的基础上,选择了philips公司的M1智能卡作为标签,并利用RC500读写模块开发了符合ISO14443A的读写器,该读写器最终应用在532nm绿色激光手术治疗仪上,用以识别各种信息。主要研究内容有:1.在研究电感耦合射频智能卡及其读写器工作原理的基础上,选用philips公司的RC500读写芯片设计了射频接口电路,通过该接口电路,读写器向射频智能卡传送能量并接收射频智能卡返回的数据。2.系统软件遵循模块化的设计方法。在软件设计章节讨论了系统中通信协议的设计和实现,各个软件模块的功能、设计难点和解决方法等。3.用C51语言编写了读写器端通信软件,利用VB,VC++语言编写了PC机端通信软件,设计开发了与PC机进行数据通信的读写器通信接口,利用RS232接口进行通讯,从而实现了PC机和下位机之间的正常交流。结论:本文通过激光手术治疗仪上应用射频识别技术以及相关软硬件构成的研究,提出了基于RFID的无线传输模块实现非接触识别的解决方案,完成了实际系统的研制,并改进成为实际应用产品,经实践检验,射频接口、通信协议及软硬件模块运行状态良好,方案完整、运行可靠、技术实用,现已应用于产品中,达到了设计的要求。
阙秋根[2]2004年在《射频智能卡读写器研究与开发》文中研究说明随着超大规模集成电路技术、计算机技术和信息安全技术的发展，IC卡已经广泛应用于金融、电信、交通、医疗以及智能建筑等诸多领域。射频智能卡以接触式IC卡所无法比拟的优越性在近年来获得了迅猛的发展，国内许多公司纷纷投身于射频智能卡及其读写器以及射频智能卡应用系统的研究与开发。本论文在分析当前射频智能卡及其读写器研究开发现状的基础上，选择爱特梅尔公司TEMIC系列射频智能卡，研究开发了与其配套的读写器，该读写器可以广泛应用于汽车防盗、动物识别、门禁控制和生产过程控制等领域。所完成的主要工作包括： · 在研究电感耦合射频智能卡与其读写器工作原理的基础上，选用U2270B芯片设计了读写器射频接口电路，通过该接口电路，读写器向射频智能卡传送能量并和射频智能卡进行数据传送。 · 开发了读写器的底层支持软件，针对射频智能卡的不同操作分别形成了读卡、写卡、口令加密写卡、唤醒卡和停止卡等子程序模块。 · 设计开发了与PC机进行数据通信的读写器通信接口，该读写器能同时提供RS-485、RS-232C通信接口，同时开发了PC机的RS-232C／RS-485转换器。 · 编写了读写器端通信软件和PC机端通信软件，实现了PC机将管理信息、应用数据等下载到读写器和读写器将相关记录信息上传至PC机。 · 将3DES加密算法应用于读写器通信系统中，实现了PC机和读写器之间传送数据的加密，提高了射频智能卡系统的安全性。
张贝[3]2013年在《基于CCID的多功能智能卡读写器的设计与实现》文中进行了进一步梳理智能卡在金融、交通、教育、企业等领域有着非常广泛的应用,涉及的智能卡种类也日益繁多。传统的智能卡读写器功能单一,只能读写特定类型的卡片。如何在一个读写器上支持多种类型的智能卡,已成为近年来研究的热点课题。本文以多功能智能卡读写器为研究目标,研究了智能卡读写系统中的关键技术,包括ISO/IEC7816、ISO/IEC14443标准,USB CCID通信协议以及智能卡的COS系统,提出了多功能智能卡读写器的总体设计方案：采用USB CCID协议与上位机通信,以ARM Cortex-MO处理器为控制核心,支持读写接触式和非接触式的智能卡。多功能智能卡读写器的硬件设计部分以Nano120LD3AN处理器为控制核心,设计了以THM3060芯片为主的无线射频通信模块,无线射频天线模块,USBCCID通信模块,接触式智能卡Smart Card模块以及相关的时钟电路和复位电路。软件部分采用模块化设计思想,主要由五个模块组成：系统初始化模块、USB CCID通信驱动模块、非接触式智能卡读写模块、接触式智能卡读写模块以及读写器与主机之间的命令协议模块。多个模块的有机组合,构成一个完整的智能卡读写控制系统,实现上位机与读写器之间的通信,以及对多种智能卡的支持。针对多功能读写器的设计目标,大量的测试结果表明：多功能智能卡读写器与PC主机端的通信速度快,在智能卡的读写过程中,数据正确,反应迅速。读写器可以做到即插即用,并且无需额外的的外接电源,达到了多功能读卡的设计目标。本设计实现的多功能智能卡读写器不仅成本低,且具有较好的可靠性,支持对多种类型卡片的读写。USB接口提高了传输效率和速率；采用CCID传输协议,使得上位机开发拥有统一标准,满足不同领域、不同场合的需求,具有很大的市场价值和前景。
杨泽辉[4]2008年在《智能巡检系统中巡检器的设计研究》文中研究说明智能巡检系统是应用于物业管理、仓库、工厂的保安巡逻,电力线路、油田输油管线及野外设备的巡检,林场火情巡检,江、河、湖泊的水质巡查,边境巡逻等的自动化信息管理系统,通过有线或无线通信方式,结合数据库与网络技术对采集的信息进行处理,实现了巡检工作的科学化、规范化和自动化管理。作为智能巡检系统的最基本的组成部分信息采集器(巡检器),其性能的优劣直接影响着管理系统的完整性、准确性、有效性。本文通过对目前智能巡检管理系统硬件和软件的发展现状与发展趋势的认真分析,以及对与巡检器硬件设计相关的指纹识别技术和射频读卡技术等技术的深入研究,提出了基于指纹自动识别系统的巡检器设计方案。针对巡检器各项功能指标要求,巡检器硬件部分选用8位高速单片机C8051F340,作为中央处理器芯片,完成了自动指纹识别、射频读卡、液晶显示、电源供电、USB接口、SD卡读取、键盘输入等部分的电路设计以及相府的软件程序设计;此外还提出了两种可行的巡检数据远程传输组网方式,用以实现巡检信息的及时传送。经系统联调,该巡检器样机可以实现对巡检人员指纹信息识别;巡检人员及巡检点信息完备获取、文件存储、读取:并可通过串行RS-232接口实现数据通信,将现场采集的巡检数据安全可靠地传入到终端管理系统中,供各级管理软件分析处理。样机的系统联调结果说明了本设计方案的可行性,对智能巡检管理系统的进一步完善有着非常积极的作用。
彭佳[5]2007年在《多片内操作系统射频卡读写器研究》文中指出随着射频识别技术的发展,射频智能卡已经广泛应用于汽车防盗、门禁控制、港口通关、不停车收费等领域。目前射频智能卡大多只能支持单个应用,应用的深入普及增大了卡管理的复杂及携带的不便,为解决这些问题,提出并设计了在一张卡基介质上集成相互独立的现行多张指令系统相同,但种类不同的片内操作系统(COS,Chip Operating System)及应用的新型多应用射频智能卡,称之为射频UCard。由于射频UCard体系结构的特殊性,现行的射频卡读写器无法与之交互,必须设计与之匹配的射频UCard读写器。为了实现上述目标,通过对射频UCard的不同使用状态的研究,将读写器的工作模式划分为管理模式和用户模式。在此基础上,基于ISO/IEC 18000-7标准讨论了射频UCard读写器与射频UCard之间的通信协议,主要包括用定时中断的方式解决由于标准数据链路层的可变脉冲宽度引起的发送和接收数据时的时序控制,采用时隙ALOHA算法解决射频通信过程中的冲突问题。针对射频UCard应用环境的特点设计了读写器与PC机之间的命令交互与数据传输方式,即串口通信协议以及以太网通信协议。串口通信基于RS-232协议实现与PC机的短距离通信;以太网通信基于IEEE 802.3协议实现与PC机的长距离通信。其中网络通信由Realtek公司的RTL8019AS以太网接口芯片以及外部元件组成。最后,结合实际芯片对射频UCard读写器的主要模块进行了设计。主要包括:微处理器模块、数据存储器模块、程序存储器模块、射频模块以及网络接口模块。重点分析了存储空间的划分,译码电路的设计等。
肖连军[6]2007年在《非接触式射频卡应用系统的研究与开发》文中提出射频识别技术是最近几年发展起来的一门新的自动识别技术。它是利用射频方式实现非接触式智能卡和读写器之间进行无线双向通信,完成对象识别和数据交换。同时,其可实现多目标识别、运动目标识别。非接触式射频卡技术的出现和发展必将进一步推动人类支付体系的革命性变革。随着我国“金卡工程”的深入实施,非接触式射频卡技术越来越广泛的应用于各种行业中,特别是商业金融自动化、交通物流、工业自动化以及军事国防等领域。本课题在深入研究了射频卡的相关理论和技术的基础上,设计开发了一套完整的非接触式射频卡(收费)管理系统。本文首先结合国内外射频卡技术研究动态和发展趋势,简要介绍了非接触式射频技术的基本概况,从非接触式射频卡的系统组成结构入手,详细分析了射频卡系统的基本原理和其所涉及到的关键技术,接着本文着重分析了非接触式射频卡系统的软硬件开发设计思想,对硬件设计中的MCU和射频模块的特性进行了具体的介绍,对终端读写器各部分硬件(射频识别部分、显示电路、报警模块,485通讯模块等)的功能构造和电路设计进行了详细的分析,在硬件设计的基础上,详细阐述了终端读写器的软件设计过程,给出了终端读写器主程序和各功能模块的软件设计,并结合终端读写器的设计开发了射频卡管理系统作为上位机管理软件,对数据库管理和串口通信等作了详细的阐述。本文还对射频卡系统地安全性做了详细探讨,对非接触式射频卡的认证过程做了深入研究。本文最后对课题作出了总结和展望,给出了项目还需要改进之处。本文以实际项目开发为背景,比较全面阐述了非接触式射频卡系统所涉及的知识点,力求重点难点突出,从而推动和加速非接触式射频卡系统在我国更广泛的应用。
张永华[7]2013年在《基于MSP430智能卡交互平台的设计与实现》文中研究表明随着智能卡技术的发展与普及，智能卡应用已在众多领域成为信息存储、交互的重要介质。作为信息交互的终端，不同应用场合中的智能卡读写器也展示出自己的独有的特点。手持式移动智能卡读写终端因在工作时无法与上位机相连而获取能量，不得不采用蓄电池供电。非接触式智能卡读写器工作时通过发射电磁场与智能卡交互，会有较大的能耗。为了延长读写器的工作时间，降低读写器的功耗就成为整个系统设计的基本目标之一。本论文对嵌入式系统的设计方法与设计流程进行了研究与分析，制定了低功耗嵌入式系统的总体设计方案，采用了具有低功耗特性的处理器MSP430F5519及射频接口芯片TRF7960，构建了手持非接触式智能卡交互平台。MCU通过SPI接口控制射频芯片与智能卡进行交互，通过UART接口交互的状态与结果发给上位机PC。本论文还研究了ISO14443A非接触式智能卡的基本通信协议，在IAR编译环境下使用C语言开发符合ISO14443A协议标准的读写器Firmware。实现了读写器与智能卡的底层数据交互以及协议层的通信握手机制。本论文通过对MCU与射频芯片的低功耗的功能与特性的研究，从软件和硬件两方面提出了降低读写器功耗的解决方案。采取降低系统时钟的工作频率、减少片外晶体使用量等方法降低了系统硬件的功耗，通过采取适时地关闭射频芯片、令MCU进入低功耗工作模式等方法，节约了电池能源，延长了读写器的工作时间。所设计的基于MSP430和TRF7960的读写器实现了与智能卡的基本交互功能，并且向应用层提供了功能性的接口函数。应用开发者通过调用这些功能函数完成对读写器的基本控制、协议交互控制、信息传输控制、外围设备控制等。基于上述接口函数，该读写器实现了与智能卡进行交互的基本功能。对读写器的低功耗特性进行测试，并且与同类产品做对比后得出结论：在实现同等功能的条件下，基于MSP430的读写器能比基于8051和基于ARM的读写器分别节省了81%和94%的电能。射频芯片TRF7960在本读写器中的成功应用为射频芯片BES1301研发方案的制定有着指导性的意义和参考价值。在BES1301的研发中期，本读写器本身作为主机调试平台，通过SPI接口控制BES1301与智能卡进行交互，从而验证其数字部分逻辑的正确性。在芯片开发的后期，本读写器可作为BES1301芯片的应用解决方案，为客户提供现成的软硬件设计范例及底层Firmware。
孙永林[8]2017年在《基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现》文中研究表明随着技术的发展,在IC卡普及的同时,IC卡的安全性受到广泛的关注,IC卡安全性分析已经成为研究热点之一。其中,边信道攻击方法是IC卡安全性分析最重要的方法之一。本课题旨在设计一款可以用于IC卡边信息采集的多协议专用读写器,包括基于ISO7816协议的接触式智能卡读写器和基于ISO14443协议的非接触式智能卡读写器,并完成功耗信息、电磁波辐射信息的采集和处理。本文首先阐述了研究工作的背景和意义,接着对安全检测读写器国内外研究现状进行了介绍,然后介绍了读写器系统相关理论,主要包括ISO7816协议、ISO14443协议和射频识别原理以及边信息采集技术。接下来完成了基于OMAP-L138的专用读写器系统电路设计,该部分首先给出了读写器系统方案设计,然后分别完成OMAP-L138系统电路设计、多协议读写器电路设计和功耗测量系统设计,其中,多协议读写器电路设计包括接触式读写器电路设计、非接触读写器电路设计以及射频天线设计。在进行功耗测量系统设计时,首先完成了接触式智能卡功耗信息测量电路设计,接着对非接触式智能卡功耗信息模型进行分析,然后对功耗信息采集前端模拟滤波器进行电路设计并给出仿真结果。读写器系统电路设计完成之后,对OMAP-L138系统进行了硬件测试,测试结果表明OMAP-L138系统可以正常工作。然后对基于OMAP-L138的读写器系统进行软件设计,该部分首先给出系统软件总体设计,接着分别完成了Linux内核移植、接触式读写器软件设计和非接触式读写器软件设计、通信接口程序设计等,最后给出了系统软件总体实现流程。论文最后对整个读写器系统进行测试,首先对接触式和非接触式读写器基本功能进行测试,并对读写器进行了部分性能测试,测试结果表明读写器系统可以完成对智能卡的通用操作。然后将读写器系统用于功耗信息采集平台中,进行了功耗信息采集测试,测试结果表明本读写器满足边信息采集专用读写器的设计要求,可以用于IC卡边信息采集平台。
龚亮[9]2010年在《基于MF RC500的医用RFID读写器设计与实现》文中提出射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是一种利用无线通信的自动识别技术。RFID技术可以极大地提高社会信息化水平。针对RFID技术，本文选择读写器和防冲突算法作为研究重点，设计了基于MF RC500芯片的读写器，并对时隙ALOHA算法进行了改进。读写器主要由控制系统、高频收发电路和天线组成。设计中，采用了C8051F340单片机完成控制系统的功能，高频收发电路的功能选择Philips公司生产的MF RC500完成，天线采用直接在PCB板上制作的微带天线。软件主要是单片机上的程序，包括与上位机的通信，控制MF RC500完成对标签的操作等。本文主要研究内容有：1.在研究电感耦合射频智能卡及其读写器工作原理的基础上，选用Philips公司的RC500读写芯片设计了射频接口电路，通过该接口电路，读写器向射频智能卡传送能量并接收射频智能卡返回的数据。2.系统软件遵循模块化的设计方法。在软件设计章节讨论了系统中通信协议的设计和实现，各个软件模块的功能、设计难点和解决方法等。3.用C51语言编写了读写器端通信软件，利用VB，VC++语言编写了PC机端通信软件，设计开发了与PC机进行数据通信的读写器通信接口，利用RS232接口进行通讯,从而实现了PC机和下位机之间的正常交流。本文通过激光手术治疗仪上应用射频识别技术以及相关软硬件构成的研究，提出了基于RFID的无线传输模块实现非接触识别的解决方案，完成了实际系统的研制，并改进成为实际应用产品，经实践检验，射频接口、通信协议及软硬件模块运行状态良好，方案完整、运行可靠、技术实用，现已应用于产品中，达到了设计的要求。
张军[10]2008年在《校园IC卡智能管理系统》文中研究指明“校园IC卡智能管理系统”是以IC卡为信息载体的适用于校园管理和消费的综合管理系统。该系统首先可使学院摆脱繁琐、低效的管理模式。促进学院各单位、各部门的电脑化管理,依赖学校的校园信息网,实现全院各类数据的统一性和规范性,真正把学校的管理现代化、信息化。其次可极大地方便学生、教职工的生活,减轻他们携带各种证件的烦恼。校园IC卡将智能卡的强大功能与计算机网络的数字化理念融入校园,将学校各个系统连为一体,动态掌握每一持卡人情况,极大提高学校的管理水平。本论文首先提出了校园管理的总体方案,然后详细介绍了系统的硬件设计和软件设计。本系统由系统设置、门卫管理、发卡授权、档案管理、学籍管理、成绩管理、专业建设、系统维护、退出等组成;硬件设计包括智能卡(IC卡)的选型、读卡模块核心芯片MCM500、射频读写模块11T6、MCU与MCM读写芯片的接口电路及计算机与射频读写模块的接口电路等;软件设计包括MCM软件编程指令、射频读写模块通信协议、读写器读写程序的设计、数据库的建设、数据库的连接以及VB环境下管理模块应用程序的开发。最后以门卫管理系统及学籍管理系统模块为例介绍了基于智能卡的校园管理系统的开发过程。本课题是在充分考虑了各种现有智能卡应用系统、校园一卡通系统的特点,广泛参考了智能卡在身份证、医疗、社会保险、公交车票、银行信用卡、网络认证、小区管理和公共事业收费等方面的应用,在此基础上提出方案。利用有限的经费解决了通用非接触卡读写器开发、非接触卡(MIFARE)读写器与主计算机的通信连接、数据库的网络连接以及VB环境下校园综合信息管理软件平台的开发等关键技术,并为今后实施本校一卡通建设或将本应用技术市场化奠定基础。此外,此课题也可为本校学生的电子与信息、计算机网络、单片机应用等实践训练环节提供一个良好的综合性训练基地。
参考文献：
[1]. 射频识别系统的研究与应用[D]. 孙桂梅. 河北工业大学. 2007
[2]. 射频智能卡读写器研究与开发[D]. 阙秋根. 中南大学. 2004
[3]. 基于CCID的多功能智能卡读写器的设计与实现[D]. 张贝. 武汉理工大学. 2013
[4]. 智能巡检系统中巡检器的设计研究[D]. 杨泽辉. 中北大学. 2008
[5]. 多片内操作系统射频卡读写器研究[D]. 彭佳. 华中科技大学. 2007
[6]. 非接触式射频卡应用系统的研究与开发[D]. 肖连军. 江南大学. 2007
[7]. 基于MSP430智能卡交互平台的设计与实现[D]. 张永华. 北京工业大学. 2013
[8]. 基于OMAP-L138的多协议专用读写器的设计与实现[D]. 孙永林. 电子科技大学. 2017
[9]. 基于MF RC500的医用RFID读写器设计与实现[D]. 龚亮. 湖南大学. 2010
[10]. 校园IC卡智能管理系统[D]. 张军. 电子科技大学. 2008
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