磁条卡条码卡ic技术讲解.docx
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磁条卡条码卡ic技术讲解
智能卡基础知识
一、磁条卡3
材质分类：
3
技术分类：
3
磁卡数据存储3
磁卡应用3
金属磁卡4
磁条卡的使用注意点4
磁卡不能读取的常见原因4
写磁失误的原因5
二、条码卡6
条码的码制7
条码的几个参数8
密度（Density）：
8
宽窄比：
9
对比度（PCS）：
9
常用条码简介9
UPC码10
EAN码10
39码13
128码14
条空颜色搭配15
条码符号颜色搭配参考表15
商品条码的印刷位置16
商品条码的截短、尺寸17
左右空白区17
瓦愣纸板上的条码印刷18
三、Ic卡18
接触式IC卡18
常见接触式卡芯片型号19
非接触IC卡19
常见非接触式卡芯片型号19
按照不同的方式，射频卡有以下几种分类：
19
IC卡根据其芯片的功能不同可分为：
20
IC卡与其它识别卡相比具有以下的优点：
21
IC卡设备22
智能卡机具的分类22
读写器的基本知识22
1、读写器的模块组成：
22
2、读写器的分类：
23
3、支持的操作系统平台：
23
4、支持的开发环境：
23
5、支持卡型：
23
6、其它特性：
24
7、卡与设备的通讯分类24
机具与个人电脑的通讯24
IC卡应用系统24
l．感应式考勤管理系统：
25
2．感应式门禁管理系统：
26
3．感应式售饭管理系统：
26
四、RFID26
什么是RFID26
RFID技术的应用27
一、磁条卡
磁条卡是以液体磁性材料或磁条为信息载体，将液体磁性材料涂覆在卡片上（如存折）或将磁条压贴在卡片上（如常见的银联卡）。
材质分类：
pvc磁卡，金属磁卡等。
技术分类：
一种是高磁（HICO）卡，即以2750或4000Oersteds；另一种是低磁（LOCO）卡，即以300Oersteds。
磁卡数据存储
根据ISO7811/2标准规定，第一磁道能存储76个字母数字型字符，并且在首次被写磁后是只读的；第二磁道能存储37个数字型字符，同时也是只读的；第三磁道能存储104个数字型字符，是可读可写的，银行卡用以记录账面余额等信息。
三条磁道在卡上的位置在国际标准ISO007811/5中被严格规定。
磁卡应用
磁条卡一般作为识别卡用，可以写入、储存、改写信息内容，特点是可靠性强、记录数据密度大、误读率低，信息输入、读出速度快。
由于磁卡的信息读写相对简单容易，使用方便，成本低，从而较早地获得了发展，并进入了多个应用领域，如金融、财务、邮电、通信、交通、旅游、医疗、教育、宾馆等。
在IC卡推出之前，从世界范围来看，磁卡由于技术普及基础好，已得到广泛应用，但与后来发展起来的IC卡相比有以下不足：
信息存储量小、磁条易读出和伪造、保密性差，从而需要计算机网络或中央数据库的支持等。
金属磁卡
用金属卡片作为卡片的主体，再加以磁条。
也可以读取信息。
此种金卡系选用高级进口铜材，经冲压、腐蚀、电镀、填漆等多工序精工制成。
并加以磁条储存信息。
它具有独特的浮雕立体感和真金般的色彩，是制作高档贵宾卡、会员卡、纪念卡、年历卡的首选材料。
另外，此卡也特别适合于制作用于纪念、久藏的各种纪念卡，如：
新婚、校庆、开业、会议、退休等特别纪念。
磁条卡的使用注意点
如磁条因意外擦除磁条信息，在使用时可能无法被POS或ATM读出磁条信息。
磁卡不能读取的常见原因
1、将近三分之二的读磁失误是由于意外擦除磁条信息（掉磁）所致，通常有以下几种：
a.将磁条卡放于磁铁或有较强磁场效应的家用电器附近，以致卡内磁性介质受磁场作用而失效。
b.磁条卡在钱包或皮夹里的位置太贴近磁性包扣，卡上的磁性介质被消磁受破坏。
c.因保管或使用不慎，磁条卡受外力作用而使卡上的磁条信息丢失。
诸如受压、被折、划伤、弄脏等。
d.无意将两张磁卡背对背放置在一起，其磁性介质相互磨擦、碰撞，故而遭受破坏。
2、读磁失败的另一个原因是终端读磁头维护较差此问题较易解决，发卡行只需采用简易终端清洁仪即可。
这种清洁仪带有卡片清洁器，不时环绕终端去除表面的绒毛及灰尘。
妥善的保养终端磁头，可以提高终端读卡能力，使读卡失误率降低30%。
3.操作员的操作不当，及POS读磁头故障，也会引起读磁失败。
写磁失误的原因
写磁设备的调试不当，重新写磁时，未完全擦除原有磁条信息，磁卡在运输、储存过程的处理不当，引起写磁失误，值得提出的是，早期出厂的一些打卡设备或个别厂家生产的打卡设备，在没有调整的情况下，对不同厚度的卡片进行写磁时，也可能会引起不同程度的写磁失误。
此时，打卡机的维修人员调整打卡机的有关参数，即可以减小写磁失误率。
磁卡一旦出现掉磁现象，会给持卡人带来许多麻烦。
因此，为防止磁条掉磁，持卡人在磁卡的使用及保管中，应注意保护好磁条，小心存放，避免折压，以免造成不必要的麻烦。
磁条掉磁的解决方案--高密磁条（Hi-Comagneticstripe）由于磁条掉磁引起的读磁失误，常会导致交易的取消及持卡人的不满，而持失效卡片者可能向发卡行提出要求换卡，但更可能只是简单地停止使用该卡。
所以磁条性能的好坏，不仅影响到持卡人及发卡商之间的彼此利益，还涉及到客户服务及获取利润的问题。
二、条码卡
条码技术是在计算机应用和实践中产生并发展起来的广泛应用于商业、邮政、图书管理、仓储、工业生产过程控制、交通等领域的一种自动识别技术，具有输入速度快、准确度高、成本低、可靠性强等优点，在当今的自动识别技术中占有重要的地位。
条码的概念
条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。
通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。
因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。
条码的码制
码制即指条码条和空的排列规则，常用的一维码的码制包括：
EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，及Codabar（库德巴码）等。
EAN码：
是国际通用的符号体系，是一种长度固定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字，主要应用于商品标识
39码和128码：
为目前国内企业内部自定义码制，可以根据需要确定条码的长度和信息，它编码的信息可以是数字，也可以包含字母，主要应用于工业生产线领域、图书管理等
93码：
是一种类似于39码的条码，它的密度较高，能够替代39码
25码：
只要应用于包装、运输以及国际航空系统的机票顺序编号等
Codabar码：
应用于血库、图书馆、包裹等的跟踪管理
条码符号的组成
一个完整的条码的组成次序依次为：
静区（前）、起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、（校验符）、终止符、静区（后），如图：
静区，指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块宽度）。
起始/终止符，指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。
数据符，位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。
构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。
构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个模块。
条码的几个参数
密度（Density）：
条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。
对于一种码制而言，密度主要由模块的尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。
通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的性能（如分辨率）也越高。
高密度的条码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。
宽窄比：
对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：
1，3：
1）。
宽窄比较大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。
对比度（PCS）：
条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光学特性越好。
PCS=（RL-RD）/RL×100%
通常一个完整的条码是由两侧静空区、起始码、资料码、检查码、终止码组成，以一维条码而言，其排列方式通常如下所示：
1.静空区位於条码两侧无任何符号及资讯的白色区域，主要用来提示扫瞄器准备扫瞄。
2.起始码指条码符号的第一位字码，用来标识一个条码符号的开始，扫瞄器确认此字码存在後开始处理扫瞄脉冲。
3.资料码位於起始码後面的字码，用来标识一个条码符号的具体数值，允许双向扫瞄。
4.检查码用来判定此次阅读是否有效的字码，通常是一种算术运算的结果，扫瞄器读入条码进行解码时，先对读入各字码进行运算，如运算结果与检查码相同，则判定此次阅读有效。
常用条码简介
UPC码
UPC码（UniversalProductCode）是最早大规模应用的条码，其特性是一种长度固定、连续性的条码，目前主要在美国和加拿大使用，由於其应用范围广泛，故又被称万用条码。
UPC码仅可用来表示数字，故其字码集为数字0~9
EAN码
EAN码的全名为欧洲商品条码（EuropeanArticleNumber），源於1977年，由欧洲十二个工业国家所共同发展出来的一种条码。
目前已成为一种国际性的条码系统。
EAN条码系统的管理是由国际商品条码总会（InternationalArticleNumberingAssociation）负责各会员国的国家代表号码之分配与授权，再由各会员国的商品条码专责机构，对其国内的制造商、批发商、零售商等授予厂商代表号码。
EAN码具有以下特性：
1.只能储存数字。
2.可双向扫瞄处理，即条码可由左至右或由右至左扫瞄。
3.必须有一检查码，以防读取资料的错误情形发生，位于EAN码中的最右边处。
4.具有左护线、中线及右护线，以分隔条码上的不同部分与撷取适当的安全空间来处理。
5.条码长度一定，较欠缺弹性，但经由适当的管道，可使其通用於世界各国。
6.依结构的不同，可区分为：
·EAN-13码：
由13个数字组成，为EAN的标准编码型式。
·EAN-8码：
由8个数字组成，属EAN的简易编码型式。
下面将进一步介绍EAN标准码（EAN-13码）和EAN缩短码（EAN-8码）的结构与编码方式。
标准码共13位数，系由「国家代码」3位数，「厂商代码」4位数，「产品代码」5位数，以及「检查码」1位数组成。
1.国家号码由国际商品条码总会授权，我国的「国家号码」为「690～695」，凡由我国核发的号码，均须冠上「690～695」为字头，以别於其他国家。
2.厂商代码由中国商品条码策进会核发给申请厂商，占四个码，代表申请厂商的号码。
3.产品代码占五个码，系代表单项产品的号码，由厂商自由编定。
4.检查码占一个码，系为防止条码扫瞄器误读的自我检查。
EAN-13码的检查码的算法与UPC-A码相同，例如假设一EAN-13码各码代号如下：
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
C
检查码之计算步骤如下：
C1=N1+N3+N5+N7+N9+N11
C2=（N2+N4+N6+N8+N10+N12）×3
CC=（C1+C2） 取个位数
C（检查码）=10-CC （若值为10，则取0）
∙我国的国别码为690～691。
其他主要地区和国家的国别码如表3.4。
表3.4各国EAN国家代码
代码
国家（或地区）
代码
国家
00~09
美国．加拿大
50
英国．爱尔兰
30~37
法国
690~695
中国大陆
40~44
德国
88
韩国
460~469
苏联
885
泰国
955
马来西亚
888
新加坡
49
日本
EAN-8码的结构
EAN缩短码共有8位数，当包装面积小於120平方公分以下无法使用标准码时，可以申请使用缩短码。
其结构与编码方式如图3.2所示。
包括：
1.国家号码与标准码同。
2.厂商单项产品号码，系每一项需使用缩短码的产品均需逐一申请个别号码。
3.检查码的计算方式与标准码相同。
39码
39码是1974年发展出来的条码系统，是一种可供使用者双向扫瞄的分散式条码，也就是说相临两资料码之间，必须包含一个不具任何意义的空白（或细白，其逻辑值为0），且其具有支援文数字的能力，故应用较一般一维条码广泛，目前较主要利用於工业产品、商业资料及医院用的保健资料，它的最大优点是码数没有强制的限定，可用大写英文字母码，且检查码可忽略不计。
综合来说，39码具有以下特性：
1.条码的长度没有限制，可随着需求作弹性调整。
但在规划长度的大小时，应考虑条码阅读机所能允许的范围，避免扫瞄时无法读取完整的资料。
2.起始码和终止码必须固定为“*”字元。
3.允许条码扫瞄器进行双向的扫瞄处理。
4.由於39码具有自我检查能力，故检查码可有可无，不一定要设定。
5.条码占用的空间较大。
可表示的资料包含有：
0~9的数字，A~Z的英文字母，以及“＋”、“－”、“＊”、“／”、“％”、“＄”、“．”等特殊符号，再加上空白字元“”，共计44组编码，并可组合出128个ASCIICODE的字元符号
128码
128码开始於1981年推出，是一种长度可变、连续性的字母数字条码。
与其他一维条码比较起来，128码是较为复杂的条码系统，而其所能支援的字元也相对地比其他一维条码来得多，又有不同的编码方式可供交互运用，因此其应用弹性也较大。
128码的内容大致亦分为起始码、资料码、终止码、检查码等四部份，其中检查码是可有可无的。
128码具有下列特性：
1.具有A、B、C叁种不同的编码类型，可提供标准ASCII中128个字元的编码使用。
2.允许双向的扫瞄处理。
3.可自行决定是否要加上检查码。
4.条码长度可自由调整，但包括起码和终止码在内，不可超过232个字元。
5.同一个128码，可以不同的方式多以编码。
藉由A、B、C叁种不同编码规则的互换可扩大字元选择的范围，也可缩短编码的长度。
目前我国所推行的128码是EAN-128码，EAN-128码是根据EAN/UCC-128码定义标准将资料转变成条码符号，并采用128码逻辑，具有完整性、紧密性、连结性及高可靠度的特性。
辨识范围涵盖生产过程中一些补充性质且易变动之资讯，如生产日期、批号、计量等。
可应用於货运栈版标签、携带式资料库、连续性资料段、流通配送标签等。
其效益有：
1.变动性产品资讯的条码化。
2.国际流通的共通协议标准。
3.产品运送较佳的品质管理。
4.更有效的控制生产及配销。
5.提供更安全可靠的供给线。
条空颜色搭配
条空颜色搭配是指条码中条色与衬底颜色的反差程度是否符合标准。
商品条码是用专用识读设备依靠分辨条空的界线和宽窄来识别的，因此，要求条与空的颜色反差越大越好。
一般来说，白色作底，黑色作条是最理想最安全的颜色搭配。
具体参见下表。
条码符号颜色搭配参考表
序号
空色
条色
能/否采用
序号
空色
条色
能/否采用
1
白
黑
√
17
红
深棕
√
2
白
蓝
√
18
黄
黑
√
3
白
绿
√
19
黄
蓝
√
4
白
深棕
√
20
黄
绿
√
5
白
黄
╳
21
黄
深棕
√
6
白
橙
╳
22
亮绿
红
╳
7
白
红
╳
23
亮绿
黑
╳
8
白
浅棕
╳
24
暗绿
黑
╳
9
白
金
╳
25
暗绿
蓝
╳
10
橙
黑
√
26
蓝
红
╳
11
橙
蓝
√
27
蓝
黑
╳
12
橙
绿
√
28
金
黑
╳
13
橙
深棕
√
29
金
橙
╳
14
红
黑
√
30
金色
红
╳
15
红
蓝
√
31
深棕
黑
╳
16
红
绿
√
32
浅棕
红
╳
商品条码的印刷位置
商品条码的印刷位置以条码符号不变形且便于识读为原则。
商品包装上的条码放置位置变化越大，收款员寻找条码并通过扫描器进行结算的速度就越慢，零售效率就越低，因此，商品条码的印刷位置应尽可能标准化。
通常，应将商品印刷在外包装的"自然"底面上"。
商品条码的截短、尺寸
在任何程度上对商品条码符号高度的截短，都将会影响对条码的扫描识读，因些，商品条码符号的高度原则上严禁截短。
即使是在由于包装面积太小，不得不截短符号的高度时，也应尽量少截短。
高度：
39码128码13码统一13MM最低12MM
长度：
1、39码长度数据位数*6.5MM例8位数：
8*6.5=52MM-
最短数据位数*6MM-
2、128码长度数据位数*6MM例6位数：
6*6MM=36MM-
3、13码长度37-43MM之间都行
4、128码长度超过10位数的数据位数*4例11位：
11*4MM=44M
左右空白区
商品条码符号左右空白区的尺寸要留够，以便于扫描设备的正确识读。
应保证在商品条码的左右空白区域内没有字符、图形、穿孔、划痕等，同时商品条码的印刷位置还应远离商品外包装的边缘，以满足对条码空白区的要求。
瓦愣纸板上的条码印刷
直接在瓦楞纸上印刷条码应注意尺寸精度问题。
由于印刷时受力不均，导致条码弯曲变形，通常采用在其他载体上印刷条码，然后
再将其贴在瓦楞纸包装上。
三、Ic卡
IC卡，又名集成电路卡（IntegratedCircuitcard）或智能卡，它是将一块集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，由此封装而成的，其外形与信用卡相似。
IC卡最早是法国的罗兰德-穆瑞拉在20世纪70年代发明的，实际投入使用是在1983年，由法国政府推动，目前，已经在全世界范围内获得广泛使用。
IC卡根据对卡内数据进行读写方式的不同可以分为：
接触式IC卡和非接触式IC卡两大类。
接触式IC卡
接触式IC卡，具有标准形状的铜皮触点，读写机具上有一个带触点的卡座，通过卡座上的触点与卡上的铜皮触点的接触后，实现对卡上数据进行读写和处理。
常见接触式卡芯片型号
1、西门子系列的SLE4442、4428、4404、4406；
2、爱特梅尔系列的AT24C01、02、04、08、16、64及AT88SC102、1604、1608以及跟西门子和爱特梅尔相兼容的各种卡片；
非接触IC卡
非接触IC卡，又称感应卡、非接触式卡（ContactlessCard）、射频卡，射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的，感应器与射频卡之间没有机械触点。
其内嵌芯片除了存储单元、控制逻辑外，增设了射频收发电路。
感应式IC卡与接触式IC卡明显的区别是卡片内封装有感应天线，无外露部分，对卡上芯片的读写和操作是通过读写机具（基站）发生的电磁波来进行。
常见非接触式卡芯片型号
1、ID卡：
有ID厚卡、ID中薄卡（白卡/印刷卡）、ID非标卡；
2、T5557卡：
有T5557厚卡、T5557中薄卡（白卡/印刷卡）；
3、M1卡：
mifare1S50卡、S70卡；SLE88R35卡、F1108卡；
4、SMC1990A1。
按照不同的方式，射频卡有以下几种分类：
1.按供电方式分为有源卡和无源卡。
有源是指卡内有电池提供电源，其作用距离较远，但寿命有限、体积较大、成本高，且不适合在恶劣环境下工作。
2.按载波频率分为低频射频卡、高频射频卡和超高频射频卡。
低频射频卡主要有125kHz和134.2kHz两种，高频射频卡频率主要为13.56MHz，超高频射频卡主要为433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。
低频系统主要用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、校园卡、动物监管、货物跟踪等。
高频系统用于门禁控制和需传送大量数据的应用系统；超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合，其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。
3.按调制方式的不同可分为主动式和被动式。
主动式射频卡用自身的射频能量主动地发送数据给读写器；被动式射频卡使用调制散射方式发射数据，它必须利用读写器的载波来调制自己的信号，该类技术适合用在门禁或交通应用中，因为读写器可以确保只激活一定范围之内的射频卡。
在有障碍物的情况下，用调制散射方式，读写器的能量必须来去穿过障碍物两次。
而主动方式的射频卡发射的信号仅穿过障碍物一次，因此主动方式工作的射频卡主要用于有障碍物的应用中，距离更远（可达30米）。
4.按作用距离可分为密耦合卡（作用距离小于1厘米）、近耦合卡（作用距离小于15厘米）、疏耦合卡（作用距离约1米）和远距离卡（作用距离从1米到10米，甚至更远）。
5.按芯片分为只读卡、读写卡和CPU卡。
IC卡根据其芯片的功能不同可分为：
2．存储卡，不带加密逻辑。
3．加密存储卡，具有若干个密码口令，只有在密码输入正确后，才能对相应区域的信息内容进行读出或写入。
若密码输入出错一定次数后，该卡将自动封锁，成为死卡。
4．CPU卡，带有信息处理器（CPU），该类卡是一个带有操作系统（COS）的单片机系统，严格防范非法用户访问卡中的信息。
发现数次非法访问后也可锁住某个信息区域，但可以用高级命令解锁，使卡中的信息保证绝对安全，系统高度可靠。
IC卡与其它识别卡相比具有以下的优点：
1．卡的安全性高，IC卡内的信息通过加密后不可复制，不可读写，且安全密码有自毁功能，而其它识别卡无数据保密性。
2．储量大，目前最大容量可以达到16M，甚至更大。
又由于内含微处理器、存储器。
存储器可分若干个区，因此可一卡多用（如可同时实现考勤，门锁，电话，售饭等管理），而其它卡不具备这些功能。
3．IC卡可靠性高，在任意场合均可使用，它抗强电，抗磁场，不怕污染，使用寿命长达5年以上。
4．IC卡读写方便，读写设备简单，成本低，不象磁卡需要磁头，条形码卡需要光扫描和光点识别模块。
IC卡设备
通常IC卡设备必须具有以下功能：
l．数据通讯功能：
即对上与计算机，对下与智能卡感应模块之间的通讯。
通讯方式可以是RS232方式、也可以是485通讯方式（理论通讯距离1200M），甚至可以采用调制谐调实现远程数据传输。
2．数
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