发明内容
本发明提供了一种用于读取非接触第二代居民身份证管理号和序列号的设备,及该设备的读取方法,从而实现第二代居民身份证在实际中的应用。
为了读取智能卡信息,本发明采用的技术方案是提供一种第二代居民身份证的管理号和序列号的读取设备,包括控制器、控制器设置有对外接口、以及通过数据通道与控制器连接并产生用于读取智能卡感应区的射频电路。本发明还提供了该种设备读取非接触智能卡的方法,包括读取第二代居民身份证的证/卡芯片管理号用于寻卡的步骤、选卡的步骤,以及读取证/卡芯片序列号的步骤和读取证/卡卡体管理号的步骤。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述寻卡的步骤包括,控制器向射频模块发送寻卡命令,以及射频模块向控制器返回寻卡应答的步骤;所述寻卡命令包括防碰撞前缀标志位、应用领域识别标志位,以及参数信息位;所述寻卡应答包括应答前缀标志位、虚拟唯一序列号、证/卡芯片管理号,以及协议信息标志位。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述选卡步骤包括控制器向射频模块发送选卡命令,以及射频模块向控制器返回选卡应答的步骤;所述选卡命令包括选卡命令前缀标志位、参数信息位;所述选卡应答包括选卡应答确认位。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述读取证/卡芯片序列号的步骤包括控制器向射频模块发送读取命令,以及射频模块向控制器返回读取应答的步骤;所述读取命令包括,读取类别码、读取指令码、参数位以及响应期望长度标识位;所述读取应答包括证/卡芯片序列号应答数据,以及响应情况标识位。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述读取证/卡卡体管理号的步骤包括选定文件的步骤以及读取文件的步骤。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述选定文件的步骤包括控制器向射频模块发送选定文件命令,以及射频模块向控制器返回选定文件命令应答的步骤;所述选定文件命令包括,类别码、指令码、参数位以及数据字段长度标志位和数据字段位;所述读取应答包括响应情况标识位。
所述设备的读取方法的进一步改进在于,所述读取文件的步骤包括控制器向射频模块发送读取文件命令,以及射频模块向控制器返回读取文件应答的步骤;所述读取文件命令包括,类别码、指令码、参数位以及待读字节位数标志位;所述读取应答包括卡体管理号以及读卡情况标识位。
本发明提供的读取设备及读取方法实现了一种设置有管理号和序列号的非接触第二代居民身份证的扩大应用,在不影响第二代居民身份证的保密特性的情况下,降低了读卡器的制造成本,使第二代居民身份证的应用具有更广阔的前景。使持证人做到一证多用;充分挖掘了居民身份证除身份证明以外的其它社会应用价值;不仅方便了持证人,同时也降低了社会成本的消耗。
具体实施方式
下面结合具体实施例详细说明本发明第二代居民身份证管理号和序列号的读取设备及读取方法。
本发明一种第二代居民身份证管理号和序列号的读取设备,包括控制器、控制器设置有对外接口、以及通过数据通道与控制器连接并产生用于读取智能卡感应区的射频电路。如图1所示,控制器102用于完成***管理、数据处理,以及从接口接收数据和向射频电路传送数据;控制器接口101是当对外输出数据和接收数据时才需设置的接口;当不存在外部数据传输时,也可不设置该接口。控制器接口101可采用TTL/RS232或并行口或USB等接口;数据通道103用于完成控制器与射频电路间的数据传送;射频电路104用于将控制器向射频电路传送的数据转换为射频信号并发送给集成电路卡,以及将集成电路卡的响应射频信号转换为数字信号传送给控制器;射频通道105是射频信号在射频电路和智能卡间传送的空间;集成电路卡106用于完成射频电路传送来的射频信号处理和应答。
图2给出了本发明读取设备的读卡控制器及周边外设示意图。控制器是用于完成***管理、数据处理、从接口接收数据、向射频电路传送数据。如图2所示,控制器202设置有接口芯片201以及与控制器202通讯连接的***电路。其中,控制器202编制有特定的软件程序,用于实现对射频电路的控制、数据通讯,以及对外的通讯接口。控制器202的型号可以采用89S52、80C52、8752等51系列单片机,或MEGA8、MEGA16、16F877等精简指令集的单片机。而接口芯片201是控制器需要对外输出数据时,所必需的通讯接口芯片,可以采用如MAX232、MAX485、FT232等串行、并行、WIEGAND和USB接口芯片。***电路是用于控制器运行所必需的起供电、抗干扰作用的电子元器件,可以是电阻或电容等器件。另外控制器202还设置有与射频电路通讯的数据通道接口203,用于实现控制器对射频电路的控制和数据通讯;可以采用并行接口、RS232串行接口、I2C串行接口或SPI串口等数据接口。
图3给出了本发明读取设备的射频电路及周边外设示意图。射频电路用于完成将控制器向射频电路传送的数据转换为射频信号发送给集成电路卡和将集成电路卡的响应射频信号转换为数字信号传送给控制器。如图3所示,射频芯片302是智能第二代居民身份证与控制器间的通讯通道,用于接受控制器的控制,并将控制器的命令和数据发送给转换为智能第二代居民身份证可接收的信号,同时将智能第二代居民身份证返回的信号转换为数字数据;该射频芯片302的型号可采用PHILIPS公司RC531,TI公司的R6C,EM公司的4094式由分立器件构成的射频电路等。图中的***电路404是射频芯片运行所必需的起供电、调制、解调、抗干扰作用的元器件,可采用比较器、电阻、电容等电子元器件。而射频天线303是智能卡第二代居民身份证与控制器间的射频信号传送通道,根据使用射频芯片型号种类的不同,对应可使用不同的射频天线。而图中所示用于射频芯片302与控制器连接的数据通道接口301,主要作用在于实现控制器对射频电路的控制和数据通讯,该接口301可以是并行接口、RS232串行接口、I2C串行接口或SPI串口等数据接口。
结合上述说明,附图4、图5给出一种本发明读取设备的硬件电路图,其中,如图4所示,本发明读取设备使用了Atmel的AT89S52的微控制器作为控制器。图5所示,非接触IC卡第二代居民身份证采用Philips的ISO14443 Reader ICMFRC531芯片,图5中还给出了IC卡接收电路和EMC滤波器的电路图,以及图5中的天线电路图(图5底部)。图4、图5电路提供的读取设备能能够实现读取第二代居民身份证管理号和序列号的功能。
本发明还提供了该种设备读取非接触第二代居民身份证的方法,包括读取第二代居民身份证的证/卡芯片管理号用于寻卡的步骤、选卡的步骤,以及读取证/卡芯片序列号的步骤和读取证/卡卡体管理号的步骤。具体过程如下:
寻卡的步骤包括,控制器向射频模块发送寻卡命令,以及射频模块向控制器返回寻卡应答的步骤;寻卡命令包括防碰撞前缀标志位、应用领域识别标志位,以及参数信息位;具体情况为,控制器向射频模块传送05 00 00寻卡命令(无冗余码),其中05为防碰撞前缀标志(AntiCollision Prefix),其后的00为应用领域识别标志(Application Family Identifier),最后的00为参数信息位。寻卡应答包括应答前缀标志、虚拟唯一序列号、证/卡芯片管理号,以及协议信息标志位;具体情况为,射频模块返回控制器50 00 00 00 00 D1 03 86 03 00 70 C0;其中50为应答前缀标志,00 00 00 00为虚拟唯一序列号PUPI(Pseudo-Unique PICCIdentifier),D1 03 86 03为证/卡芯片管理号,00 70 C0为协议信息,协议信息中包括00表示比特率容量(Bit_Rate_capability)、7表示最大桢长度、0表示协议类型等等,该信息遵循ISO/IEC14443-4标准。
选卡步骤包括控制器向射频模块发送选卡命令,以及射频模块向控制器返回选卡应答的步骤。所述选卡命令包括选卡命令前缀标志位、参数信息位;具体情况为:控制器向射频模块传送选卡命令1D 00 00 00 00 08 01 08,其中1D为选卡命令前缀标志,00 00 00 00表示虚拟唯一序列号的识别标志,08 01 08为参数位。选卡应答包括选卡应答确认位,具体情况为:射频模块向控制器传送一个字节的应答确认信息,08表示正确响应、00表示错误响应。
读取证/卡芯片序列号的步骤包括控制器向射频模块发送读取命令,以及射频模块向控制器返回读取应答的步骤。读取命令包括,读取类别码、读取指令码、参数位以及响应期望长度标识位;具体情况为,控制器向射频模块发出读取证/卡芯片序列号命令00 36 00 00 08,其中各字节依次表示为,00类别标识、36指令字节,00 00为参数字节,08表示响应中期望的最大长度。读取应答包括证/卡芯片序列号应答数据,以及响应情况标识位;具体情况为,射频模块向控制器传送十个字节的应答确认信息,如10 84 90 00 01 0F16 15 90 00;其中前八个字节表示证/卡芯片序列号,90 00为响应情况标识位SW1、SW2,此时表示响应正确;当SW1=‘62’,同时SW2=‘81’表示被返回数据的一部分可以被损坏,而SW2=‘82’表示读Le字节之前达到的文件结束;当SW1=‘67’,同时SW2=‘00’表示错误的长度(错误的Le字段)。当SW1=‘69’,同时SW2=‘81”表示命令与文件结构不兼容,而SW2=‘82’表示安全状态不被满足,而SW2=‘86”表示命令不被允许(没有当前EF);当SW1=‘64’,同时SW2=‘81’表示功能不被支持,而当SW2=‘82’表示文件未被找到;当SW1=‘6B’,同时SW2=‘00’表示错误的参数(偏移超出EF),当SW1=‘6C’,同时SW2=‘XX’表示错误的长度(错误的Le字段;‘XX’表示正确长度)。
读取证/卡卡体管理号的步骤包括选定文件的步骤以及读取文件的步骤。
其中,选定文件的步骤包括控制器向射频模块发送选定文件命令,以及射频模块向控制器返回选定文件命令应答的步骤。所述选定文件命令包括,类别码、指令码、参数位以及数据字段长度标志位和数据字段位;具体情况为,控制器向射频模块发送如00 A4 00 00 02 60 02指令,其中00表示类别字节、A4位指令字节、00 00为参数字节、02表示-数据字段长度、60 02为数据字段(选定文件位置/目录)。而上述读取应答包括响应情况标识位,具体情况为,射频模块向控制器返回两个字节的响应,如90 00,表示操作成功字节位SW1、SW2;其中,当SW1=‘62’,同时SW2=‘81’表示被返回数据的一部分可以被损坏,而SW2=‘82’表示读Le字节之前达到的文件结束;当SW1=‘67’,同时SW2=‘00’表示错误的长度(错误的Le字段)。当SW1=‘69’,同时SW2=‘81”表示命令与文件结构不兼容,而SW2=‘82’表示安全状态不被满足,而SW2=‘86”表示命令不被允许(没有当前EF);当SW1=‘64’,同时SW2=‘81’表示功能不被支持,而当SW2=‘82’表示文件未被找到;当SW1=‘6B’,同时SW2=‘00’表示错误的参数(偏移超出EF),当SW1=‘6C’,同时SW2=‘XX’表示错误的长度(错误的Le字段;‘XX’表示正确长度)。
读取文件的步骤包括控制器向射频模块发送读取文件命令,以及射频模块向控制器返回读取文件应答的步骤。所述读取文件命令包括,类别码、指令码、参数位以及待读字节位数标志位,具体情况为控制器向射频模块发出指令80B0 00 00 20,其中80为类型字节、B0为指令字节、00 00为参数字节、20表示待读的字节数。而后,射频模块向控制器返回读取应答包括卡体管理号以及读卡情况标识位,具体情况为,包括十六字节的卡体管理号、十六字节的数据号,以及二个字节的读卡情况标识SW1、SW2,当SW1 SW2为90 00,表示操作成功字节位;当SW1=‘62’,同时SW2=‘81’表示被返回数据的一部分可以被损坏,而SW2=‘82’表示读Le字节之前达到的文件结束;当SW1=‘67’,同时SW2=‘00’表示错误的长度(错误的Le字段)。当SW1=‘69’,同时SW2=‘81”表示命令与文件结构不兼容,而SW2=‘82’表示安全状态不被满足,而SW2=‘86”表示命令不被允许(没有当前EF);当SW1=‘64’,同时SW2=‘81’表示功能不被支持,而当SW2=‘82’表示文件未被找到;当SW1=‘6B’,同时SW2=‘00’表示错误的参数(偏移超出EF),当SW1=‘6C’,同时SW2=‘XX’表示错误的长度(错误的Le字段;‘XX’表示正确长度)。
本发明第二代居民身份证管理号和序列号的读取设备,利用上述读取方法,可实现可兼容多种证/卡的门禁考勤***,其工作方式与传统的考勤***相似,不同点在于利用第二代居民身份证作为读取设备的读取目标,其具体工作方式位,首先,在门禁考勤注册读写器上读取第二代居民身份证集成电路卡/证芯片序列号,并将该序列号下载至各门禁/考勤前端读写器;其次,当门禁/考勤前端读写器在读卡区域内寻找到证/卡,读取卡/证芯片序列号;最后,门禁/考勤前端在下载到设备的序列号列表中查找现场读取到的卡/证芯片序列号,如果找到,判断为合法,进行记录、开锁等操作;否则,报警。以上论述,仅仅是兼容第二代居民身份证门禁考勤***的简单工作方式,还可根据情况增加其他功能。
同时,本发明第二代居民身份证管理号和序列号的读取设备,还可利用第二代居民身份证管理号和序列号的ID特性以及可追朔性用于查验居民身份证具体信息。当需要查验居民身份证具体个人信息时,首先,可利用本发明的读取设备读取第二代居民身份证管理号和序列号,其次,所读取的内容可作为索引号向居民身份证信息数据库查询居民个人的具体身份信息,以达到查验居民身份信息的目的。这种应用查验设备的成本低,具有广阔的应用前景。