Введение
Бесконтактная смарт-карта
Карта ближнего действия или прокси-карта, также известная как ключевая карта, представляет собой бесконтактную смарт-карту, которую можно считать, не вставляя ее в считывающее устройство, в отличие от более ранних карт с магнитной полосой, таких как кредитные карты, и контактных смарт-карт. Карты ближнего действия относятся к технологиям бесконтактных карт. Поднеся их на мгновение к электронному считывателю, можно идентифицировать закодированный номер. Считыватель обычно издает звуковой сигнал или другой звук, чтобы указать на то, что карта была считана. Термин "карта ближнего действия" относится к более старым устройствам, работающим на частоте 125 кГц, в отличие от новых бесконтактных смарт-карт, работающих на частоте 13,56 МГц. Прокси-карты второго поколения используются для массового считывания и считывания на расстоянии. Карты ближнего действия обычно имеют радиус действия до и считываются, просто поднеся кошелек или сумку к считывателю. Эти ранние карты ближнего действия не могут хранить больше данных, чем карта с магнитной полосой, и только карты со смарт-чипами (то есть бесконтактные смарт-карты) могут хранить другие типы данных, такие как баланс электронных средств для бесконтактных платежных систем, историю посещаемости и рабочего времени или биометрические шаблоны. При использовании без кодирования данных, только с серийным номером карты, бесконтактные смарт-карты обладают аналогичной функциональностью, что и карты ближнего действия.
Пассивные карты
Пассивные карты частотой 125 кГц, более распространенный тип, описанный выше, питаются от радиочастотных сигналов считывающего устройства, поэтому имеют ограниченный радиус действия и должны располагаться близко к считывателю. Они используются как ключевые карты для контроля доступа в офисных зданиях. Карты с большим объемом памяти, бесконтактные смарт-карты, применяются в других областях: библиотечные билеты, бесконтактные платежные системы и проездные билеты для общественного транспорта.
Активные карты
Активные прокси-карты частотой 125 кГц, иногда называемые картами ближнего действия, питаются от внутренней литиевой батареи. Они могут иметь больший радиус действия, до 2 метров (6 футов). Другие бесконтактные технологии, такие как смарт-карты УВЧ (ультравысокой частоты), могут достигать 150 метров (500 футов) и часто используются в приложениях, где карта считывается внутри транспортного средства, например, в системах безопасности, открывающих проезд при приближении автомобиля с картой доступа, или в системах автоматизированного взимания платы за проезд. Однако батарея со временем разряжается, и карту необходимо заменять через 2–7 лет.
Способ работы
Карта и устройство считывания обмениваются данными посредством радиочастотных полей частотой 125 кГц (13,56 МГц для бесконтактных смарт-карт) в процессе, называемом резонансным переносом энергии. Пассивные карты состоят из трех компонентов, герметично заключенных в пластиковый корпус: антенны, представляющей собой катушку из проволоки, конденсатора и интегральной схемы (ИС), содержащей идентификационный номер пользователя в определенных форматах и не содержащей других данных. Устройство считывания имеет собственную антенну, которая непрерывно излучает радиочастотное поле ближнего действия. Когда карта попадает в зону действия считывателя, катушка антенны и конденсатор, образующие резонансный контур, поглощают и накапливают энергию из поля, резонируя на частоте, излучаемой считывателем. Эта энергия преобразуется в постоянный ток, который питает интегральную схему. Чип передает свой идентификационный номер или другие данные на катушку антенны, которая передает их обратно в устройство считывания в виде радиочастотных сигналов. Считыватель проверяет правильность идентификационного номера, полученного с карты, и затем выполняет функцию, запрограммированную для этого номера. Вся энергия, необходимая для работы карты, поступает от устройства считывания, поэтому пассивные карты должны находиться в непосредственной близости от считывателя для передачи данных. Активная карта, помимо вышеперечисленных компонентов, содержит плоский литиевый элемент питания. Интегральная схема содержит приемник, который использует энергию батареи для усиления сигнала от устройства считывания, делая его более мощным и позволяя карте обнаруживать считыватель на большем расстоянии. Батарея также питает передающую схему в чипе, которая передает более сильный ответный сигнал для обеспечения связи на большем расстоянии.
Стандарты для карт близости
Карты сближения являются полностью проприетарными. Это также справедливо и для бесконтактных смарт-карт первого поколения, основанных на памяти. Это означает, что не существует совместимости между считывателями одного производителя и картами другого. Бесконтактные смарт-карты соответствуют стандартам ISO/IEC 14443 и/или ISO/IEC 15693 или ISO/IEC 18000. Эти стандарты определяют два типа карт ("A" и "B", каждый со своими протоколами связи), которые обычно имеют радиус действия до. Стандарт ISO/IEC 15693 (карта ближнего действия) обычно работает на большем расстоянии до. Фактически, стандарты ISO/IEC 14443 и ISO/IEC 15693 могут быть полностью реализованы только на картах с микропроцессором. Лучший способ проверить соответствие технологии стандарту ISO – запросить у производителя информацию о возможности ее эмуляции на других устройствах без использования проприетарного оборудования.
Считыватели и форматы 125 кГц
Читатели карт взаимодействуют по различным протоколам, например, протокол Wiegand, который состоит из цепи данных 0 и цепи данных 1 (или двоичной схемы, или простой схемы типа "включено/выключено" (цифровой)). Другими известными протоколами являются однонаправленные протоколы "Часы и Данные" или двунаправленные OSDP (RS 485), RS 232 или UART. Первые форматы карт имели длину до 64 бит. С ростом спроса размер битов увеличивался для обеспечения уникальности номеров. Часто первые несколько бит могут быть одинаковыми; они называются кодами предприятия или площадки. Суть в том, что компания А имеет код предприятия xn и набор карт от 0001 до 1000, а компания B имеет код предприятия yn и также набор карт от 0001 до 1000. Для смарт-карт система нумерации международно гармонизирована и распределяется организацией NEN (регистрирующий орган), базирующейся в Нидерландах, в соответствии со стандартами ISO/IEC 6523 и ISO/IEC 15459.