RFID技術(shù)中的低頻、高頻、超高頻有各自的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。其中，與我們個(gè)人生活息息相關(guān)的門禁卡、公交卡、身份證、圖書標(biāo)簽主要用到的是高頻RFID。這些應(yīng)用也對(duì)應(yīng)著高頻RFID中不同的協(xié)議。

高頻RFID協(xié)議

RFID標(biāo)簽協(xié)議是由ISO與國際電工委員會(huì)（IEC）聯(lián)合制定的，是RFID設(shè)備之間進(jìn)行通信的基礎(chǔ)，也是標(biāo)簽芯片設(shè)計(jì)的依據(jù)。從標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議上，13.56MHz高頻主要分為ISO14443與ISO15693兩種協(xié)議，這兩者區(qū)別簡(jiǎn)單地說14443是近場(chǎng)耦合，15693是遠(yuǎn)場(chǎng)耦合，14443具有加密功能，15693具有穿透性好，抗干擾性能力強(qiáng)。當(dāng)然，現(xiàn)在部分15693芯片也增加了一些加密功能，擴(kuò)充其應(yīng)用范圍。

近場(chǎng)耦合和遠(yuǎn)場(chǎng)耦合中的遠(yuǎn)近是相對(duì)的。
非接觸式卡標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了ISO/IEC 10536(Close coupled cards)、ISO/IEC 144433(Proximity cards)、ISO/IEC 15693(Vicinity cards)。它們分別適用于離相關(guān)耦合裝置很近、較近和有一定距離的情況。

ISO14443協(xié)議

ISO14443是一種用于近距離非接觸式通信的協(xié)議，主要應(yīng)用于高頻（13.56 MHz）RFID系統(tǒng)。它分為兩種類型：ISO14443-A 和 ISO14443-B。ISO14443分為四部分協(xié)議，這四個(gè)部分對(duì)應(yīng)不同的分層。

• ISO14443-1：定義物理特性，可以理解為物理層
• ISO14443-2：射頻電源和信號(hào)接口
• ISO14443-3：初始化和防碰撞機(jī)制
• ISO14443-4：傳輸協(xié)議
  ISO14443-A 和 ISO14443-B都是分成這四部分，大多數(shù)是共用的，只是有部分是描述A的，有部分是描述B的。對(duì)于軟件開發(fā)者而言，主要是研究ISO14443-3和ISO14443-4協(xié)議。初始化和防碰撞相關(guān)內(nèi)容在ISO14443-3上。
  ISO14443-A 和 ISO14443-B的主要區(qū)別在調(diào)制方式、編碼方式和防沖突機(jī)制。詳細(xì)對(duì)比如下所示：

ISO15693協(xié)議

ISO15693是一種用于遠(yuǎn)距離非接觸式通信的協(xié)議，協(xié)議分為三部分：

• ISO15693-1：定義物理特性，可以理解為物理層
• ISO15693-2：射頻電源、信號(hào)接口和初始化
• ISO15693-3：防碰撞機(jī)制和傳輸協(xié)議
  對(duì)于軟件開發(fā)者而言，主要是研究ISO15693-3。其中詳細(xì)說明了 VICC 的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，防碰撞的過程，VCD 與 VICC 之間通信的請(qǐng)求和響應(yīng)數(shù)據(jù)格式，主要的命令等。主要的技術(shù)特點(diǎn)如下：
• 通信距離：0 至 1.5 米（典型值為 1 米）
• 主要應(yīng)用：資產(chǎn)管理、圖書館管理、供應(yīng)鏈管理、醫(yī)療領(lǐng)域
• 調(diào)制方式：
  • 讀寫器到標(biāo)簽：使用 ASK（幅移鍵控）調(diào)制，調(diào)制深度為 10% 或 100%。
  • 標(biāo)簽到讀寫器：使用 負(fù)載調(diào)制（Load Modulation）
• 編碼方式：
  • 讀寫器到標(biāo)簽：使用 1/4 編碼，即每個(gè)比特編碼為 4 個(gè)載波周期。
  • 標(biāo)簽到讀寫器：使用 曼徹斯特編碼。
• 通信速率：高速率26.48 kbit/s，低速率6.62 kbit/s。
• 防碰撞機(jī)制：使用 時(shí)隙防沖突協(xié)議（Slotted Aloha），通過時(shí)隙分配來解決沖突，支持多標(biāo)簽讀取。
• 安全性：支持 EAS（電子商品防盜）功能，用于防盜報(bào)警。取決于標(biāo)簽是否支持該功能。部分15693芯片也增加了一些加密功能，比如華大半導(dǎo)體15693增加國密SM7。^[1]
• 存儲(chǔ)容量：典型的存儲(chǔ)容量為 1 KB 至 4 KB，具體取決于標(biāo)簽型號(hào)。

高頻RFID讀寫模塊

談到13.56MHz高頻芯片及制造商，就不得不提到NXP這仨個(gè)字。通過搜索引擎以及電商平臺(tái)查找，出現(xiàn)頻率較高的基本都是NXP的產(chǎn)品。例如MFRC522、CLRC663、PN532、PN5180等。

MFRC522

RC522是一款用于13.56 MHz的非接觸式通信的芯片，支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE和 NTAG。接口方面支持SPI、UART、IIC三種串行通信。^[2]在天線和調(diào)諧合適的情況下，讀/寫模式下的典型工作距離可達(dá)50mm。這款讀寫模塊價(jià)格便宜，電商平臺(tái)上大都在5元左右

CLRC663

CLRC663是一款支持全協(xié)議的讀寫模塊，支持NFC。接口方面支持SPI、UART、IIC三種串行通信。價(jià)格較便宜，基本不到50元。支持以下工作模式：^[3]

• Read/write mode supporting ISO/IEC 14443 type A and MIFARE Classic communication mode
• Read/write mode supporting ISO/IEC 14443B
• Read/write mode supporting JIS X 6319-4 (comparable with FeliCa)1
• Passive initiator mode according to ISO/IEC 18092
• Read/write mode supporting ISO/IEC 15693
• Read/write mode supporting ICODE EPC UID/ EPC OTP
• Read/write mode supporting ISO/IEC 18000-3 mode 3/ EPC Class-1 HF

PN532

PN532模塊支持6種協(xié)議/操作模式，包括NFC。接口方面支持SPI、UART、IIC三種串行通信。價(jià)格較便宜，基本不到10元。支持以下工作模式：^[4]

• ISO/IEC 14443A/MIFARE Reader/Writer
• FeliCa Reader/Writer
• ISO/IEC 14443B Reader/Writer
• ISO/IEC 14443A/MIFARE Card MIFARE Classic 1K or MIFARE Classic 4K card
  emulation mode
• FeliCa Card emulation
• ISO/IEC 18092, ECMA 340 Peer-to-Peer

PN5180

PN5180是市場(chǎng)上最好的支持NFC的全協(xié)議模塊^[5]。PN5180可確保下一代NFC手機(jī)的最大互操作性。PN5180實(shí)現(xiàn)了高功率NFC前端功能，無需額外的外部有源組件即可實(shí)現(xiàn)射頻電平的EMV合規(guī)性。價(jià)格較便宜，基本不到30元。支持以下工作模式：

• Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 14443-A up to 848 kBit/s, MIFARE
• Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 14443-B up to 848 kBit/s
• Reader/Writer mode supporting JIS X 6319-4 (comparable with FeliCa scheme)
• Supports reading of all NFC tag types (type 1, type 2, type 3, type 4A and type 4B)
• Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 15693
• Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 18000-3 Mode 3
• ISO/IEC 18092 (NFC-IP1)
• ISO/IEC 21481 (NFC-IP-2)
• ISO/IEC 14443-type A Card emulation up to 848 kBit/s

高頻RFID卡^[6]

ISO 14443-A 協(xié)議：

1. MF1 IC S20：國內(nèi)常稱為MIFARE Mini，原裝芯片廠家為恩智浦(NXP)，在一卡通方面應(yīng)用普遍。
2. Mifare Std 1k MF1 IC S50及其兼容卡：原裝芯片廠家為恩智浦(NXP)，在一卡通方面應(yīng)用普遍。
3. Mifare Std 4k MF1 IC S70及其兼容卡：原裝芯片廠家為恩智浦(NXP)，在一卡通方面應(yīng)用普遍。
4. Mifare Ultralight MF0 IC U1X：國內(nèi)常稱為U10,芯片廠家為恩智浦(NXP)，廣深高速火車票為典型應(yīng)用。
5. Mifare Ultralight C：原裝芯片廠家為恩智浦（NXP）。
6. Mifare DESfire 2k MF3 IC D21：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為MF3 2k。
7. Mifare DESfire 4k MF3 IC D41：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為MF3。南京地鐵卡為典型應(yīng)用。
8. Mifare DESfire 8k MF3 IC D81：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為MF3 8k。
9. Mifare ProX：芯片廠家為恩智浦（NXP）。不判別容量。
10. MF1 PLUS 2k：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為PLUS S。
11. MF1 PLUS 4k：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為PLUS X。
12. NTAG213/215/216：原裝芯片廠家為恩智浦(NXP)。
13. JEWEL：芯片廠家為英國innovision，國內(nèi)常稱為寶石卡。不讀序列號(hào)。
14. IS23SC4456：芯片廠家為美國ISSI，可兼容MF1 IC S50的CPU卡。
15. CPU卡（兼容MF1）：芯片廠家為上海復(fù)旦、上海華虹等，可兼容MF1 IC S50的CPU卡。[備注：該類也包含F(xiàn)M1208M1及其它類似的芯片卡。]
16. 純CPU卡：芯片廠家為上海復(fù)旦、美國ISSI等，純CPU卡。[備注：該類也包含F(xiàn)M1208、IS23SC4456中的純CPU卡及其它類似的芯片卡。]
17. X82A：芯片廠家為北京華大，CPU卡。
18. SLE66R35：德國英飛凌（infineon），兼容MF1 IC S50。
19. FM11RF08：芯片廠家為上海復(fù)旦，兼容MF1 IC S50。
20. SHC1102：芯片廠家為上海華虹，上海一卡通為典型應(yīng)用。
21. Advant ATC2048-MP：芯片廠家為瑞士LEGIC。

ISO 14443-B 協(xié)議：

1. AT88RF020：芯片廠家為美國愛特梅爾（ATMEL），廣州地鐵卡為典型應(yīng)用。
2. SR176：芯片廠家為瑞士意法半導(dǎo)體（ST），主要用于防偽識(shí)別等。
3. SRIX4K：芯片廠家為瑞士意法半導(dǎo)體（ST），主要用于防偽識(shí)別等。
4. SRT512：芯片廠家為瑞士意法半導(dǎo)體（ST），主要用于防偽識(shí)別等。
5. ST23YR18：芯片廠家為瑞士意法半導(dǎo)體（ST），CPU卡。
6. THR1064：芯片廠家為北京同方，奧運(yùn)門票為典型應(yīng)用。
7. THR2408：芯片廠家為北京同方，純CPU卡。
8. 第二代居民身份證：芯片廠家為上海華虹、北京同方THR9904、天津大唐和北京華大，第二代身份證為典型應(yīng)用。

ISO 15693 協(xié)議：

1. EM4135：芯片廠家為瑞士EM，主要用于票證管理、防偽識(shí)別等。
2. ICODE SL2 ICS53/ICODE SL2 ICS54：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為ICODE SLI-S，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
3. ICODE SL2 ICS20：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為I CODE 2，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
4. ICODE SL2 ICS50/ICODE SL2 ICS51：芯片廠家為恩智浦（NXP），國內(nèi)常稱為ICODE SLI-L，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
5. Tag-it HF-1 Plus：芯片廠家為美國德州儀器（TI），國內(nèi)常稱為TI2048，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。[備注：暫不區(qū)分原裝TI2048或兼容TI2048的FM1302T。]
6. Tag-it HF-1 Standard：芯片廠家為美國德州儀器（TI），國內(nèi)常稱為TI256，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
7. BL75R04：芯片廠家為上海貝嶺，兼容TI 2048，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
8. BL75R05：芯片廠家為上海貝嶺，兼容I CODE 2，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
9. FM1302N：芯片廠家為上海復(fù)旦，兼容I CODE 2，主要用于物流倉儲(chǔ)、票證管理等。
10. Advant ATC128-MV：芯片廠家為瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
11. Advant ATC256-MV：芯片廠家為瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
12. Advant ATC1024-MV：芯片廠家為瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
13. LRI2K：芯片廠家為意法半導(dǎo)體（ST）。
14. ST25DV04K，ST25DV16K，ST25DV64K：芯片廠家為意法半導(dǎo)體（ST）。

參考