НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Карты идентификационные Карты на интегральных схемах бесконтактные
КАРТЫ УДАЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
Часть 2
Воздушный интерфейс и инициализация
И мание официальное
ГОССТАНДАРТ РОССИИ
Москва
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом но стандартизации ТК 22 «Информационные технологии-. Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении- (ВНИИНМАШ), ОАО «Московский комитет по науке и технологиям»
ВНЕСЕН ТК 22 «Информационные технологии»
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 9 марта 2004 г. N? 115-ст
3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта ИСО/МЭК 15693—2:2000 «Карты идентификационные. Карты на интсгралыюй(ых) схеме(ах) бес-контактные. Карты удаленного действия. Часть 2. Воздушный интерфейс и инициализация»
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
< И ПК И злател ьст во ста н л а р го в. 2004
Настоящий стандарт нс может быть полностью или частично вое произведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России
ГОСТ I» ИСО/МЭК 15693-2-2004
Содержание
1 Область применении.........................
2 Нормативные ссылки.........................
3 Определения...............................
4 Обозначения и сокращения....................
4.1 Сокращения............................
4.2 Обозначения..........................................................2
5 Начальный диалог.........................................................2
6 Передача энергии.........................................................2
6.1 Частота..............................................................2
6.2 Рабочее поле..........................................................2
7 Интерфейс сигналов связи при передаче данных с VCD на VICC.....................2
7.1 Модуляция...........................................................2
7.2 Скорость передачи и кодирование данных....................................4
7.2.1 Способ кодировании данных «I из 256»..................................4
7.2.2 Способ кодирования данных «1 из 4»...................................4
7.3 Передача кадров с VCI) на VICC...........................................5
7.3.1 SOF для выбора кода «1 из 256».......................................5
7.3.2 SOF для выбор;» кода «1 из 4».........................................6
7.3.3 EOF для любого способа кодирования данных............................6
8 Интерфейс сигналов связи при передаче данных с VICC на VCD.....................6
8.1 Модуляция нагрузкой...................................................6
8.2 Поднесущая..........................................................6
8.3 Скорости передачи данных...............................................7
8.4 Представление и кодирование битов........................................7
8.4.1 Кодирование битов при использовании одной поднссущсй...................7
8.4.2 Кодирование битов при использовании двух поднссуших....................7
8.5 Передача кадров с VICC на VCD...........................................8
8.5.1 SOF при использовании одной поднссущсй..............................8
8.5.2 SOF при использовании двух поднссуших................................8
8.5.3 EOF при использовании одной поднссущсй..............................9
8.5.4 EOF при использовании двух поднссуших................................9
Приложение А Совместимость стандартов........................................10
III
Введение
Настоящим стандарт — один из серии стандартов, описывающих параметры идентификационных карт, как определено в ГОСТ Р ИСО/МЭК 7810, и их применение в рамках обмена информацией.
Настоящий стандарт описывает электрические характеристики бесконтактного интерфейса между картой удаленного действия и соответствующим терминальным оборудованием. Интерфейс включает в себя передачу энергии и двунаправленную передачу данных.
Стандарт не препятствует применению в карте технологий, регламентируемых также другими стандартами.
Стандарты на бесконтактные каргы охватывают следующие типы карт:
- поверхностного действия (серия стандартов ИСО/МЭК 10536):
- близкого действия (серия стандартов ИСО/МЭК 14443);
- удаленного действия (серия стандартов ИСО/МЭК 15693). Эти карты предназначены для работы на расстоянии от связанного с ними терминального оборудования.
Применение настоящего стандарта может повлечь за собой использование патентов. За соответствующей информацией необходимо обращаться в следующие организации, являющиеся обладателями патентных прав:
- по подразделу 7.2 настоящего стандарта «Скорость передачи и кодирование данных»:
Infineon Technologies AG Р О Box 800949 D-81609 Munich Germany:
Koninklijkc Philips Electronics N.V.
Prof. Holstlaan 6 6566 AA Eindhoven The Netherlands:
Omron Corporation Intellectual Property Group 20 Igadcra. Shimokaiinji.
Nagaokakyo-City Kyoto. 6I7-S5IO Japan;
- по подразделам 8.2 «Полнссушая» и 8.3 «Скорости передачи данных» настоящего стандарта:
Техас Instrument Deutschland GmbH D-85350 Freising Germany.
IV
НАЦИОНАЛЬНЫМ СТАНДАРТ РОСС И Й С К О Й ФЕДЕРАЦИ И
карты идентификационные Карты на интегральных схемах бесконтактные
КАРТЫ УДАЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ
Часть 2
Во «душный интерфейс и ининиади $ания
Identification cards. Contactless integrated circuit(s) cards. Vicinity cards. Pan 2. Air interface and initialization
Дата вис тения 2005—01—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает характеристики полей, используемых для передачи энергии и двунаправленной передачи данных между терминальным оборудованием (VCD) и картами удаленного действия (VICC).
Стандарт следует применять совместно с другими частями ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693.
Стандарт нс устанавливает требования к средствам генерирования полей связи, а также средствам подавления электромагнитного ипучения и биологической зашиты.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-1—2004 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Часть I. Физические характеристики
ИСО/МЭК 10373-7:2001* Карты идентификационные. Методы испытаний. Часть 7. Карты удаленного действия
ИСО/МЭК 15693-3:2001* Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах бесконтактные. Карты удаленного действия. Часть 3. Предотвращение конфликта и протокол передачи
3 Определения
В настоящем стандарте используют термины и определения по ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-1. а также следующие.
3.1 коэффициент амплитудной модуляции: Коэффициент, равный (а — Ь)/(а + Ь). где а и А — пиковая и минимальная амплитуды сигнала соответственно.
Примечание — Значение коэффициента может быть выражено в процентах.
3.2 полнссутая: Сигнал с частотой/, используемый для модулирования несущей частоты/.
3.3 байт: Восемь битов данных, обозначаемых как Ы ... ЬХ. от старшего значащего бита (MSB) Ь8 до младшего значащего бита (LSB) Ы.
4 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте применяют следующие сокращения и обозначения.
4.1 Сокращения
ASK — амплитудная манипуляция (Amplitude shift keying).
* Международные стандарты ИСО/МЭК — во ВНИИКИ Госстандарта России.
И панне официальное
EOF — коней кадра (End of frame).
LSB — младший значащий бит (Least significant bit).
MSB — старший значащий бит (Most significant bit).
PPM — фазоимпульсная модуляция (Pulse position modulation).
RF — радиочастота (Radio frequency).
SOF — начало кадра (Stan of frame).
VCD — терминальное оборудование для карт удаленного действия (Vicinity coupling device). VICC — карга на интегральных схемах удаленного действия (Vicinity integrated circuit card).
4.2 Обозначения
а — амплитуда нсмодулированной несущей. b — амплитуда модулированной несущей.
/с — частота рабочего поля (несущая частота). fs — частота поднссушсй.
//т,ч — максимальная напряженность рабочего поля.
//„„п — минимальная напряженность рабочего поля.
5 Начальный диалог
Диалог между VCD и VICC (одной или несколькими VICC одновременно) осуществляется через следующие последовательные операции:
VCD активизирует VICC радиочастотным рабочим полем:
VICC ждет команду от VCD:
VCD передает команду:
VICC передает ответ.
Эти операции используют радиочастотный iniTcp<J>eiic сигналов связи и передачи энергии, установленный в следующих разделах стандарта, и должны выполняться в соответствии с протоколом. описываемым в ИСО/МЭК 15693-3.
6 Передача энергии
Передача энергии на VICC осуществляется посредством радиоволн через антенны в VCD и VICC. Радиочастотное рабочее поле, сообщающее энергию VICC от VCD. подвергается модуляции для передачи данных с VCD на VICC. как описано в разделе 7.
6.1 Частота
Частота fc радиочастотного рабочего поля составляет 13,56 МГц ± 7 кГн.
6.2 Рабочее пазе
VICC должна правильно функционировать в диапазоне от //mm до //тах.
Минимальная напряженность рабочего поля Нтп составляет 150 мА/м (с рсл н е к вал ра ги чес кос значение).
Максимальная напряженность рабочего поля //тлх составляет 5 А/м (сред пек аира ш чес кос значение).
VCD должно генерировать поде напряженностью нс менее //mjn и не более 1Ч в местах, определенных изготовителем (рабочая зона).
Кроме того. VCD должно быть способно передавать энергию любой одиночной эталонной VICC (описана в методах испытаний) в местах, определенных изготовителем (в пределах рабочей зоны).
VCD не должно генерировать поте напряженностью выше, чем значение, установленное в ГОСТ Р ИСО/МЭК 15693-1 (для переменного магнитного поля), в любой возможной позиции VICC. Методы испытаний для определения рабочего поля VCD установлены в ИСО/МЭК 10373-7.
7 Интерфейс сигналов связи при передаче данных с VCD на VICC
Для некоторых параметров интерфейса определены несколько режимов, учитывающих различные международные регламенты радиосвязи и условия применения.
Благодаря установленным режимам любое кодирование данных может сочетаться с любой модуляцией.
7.1 Модуляция
Связь между VCD и VICC осуществляется с использованием принципа ASK. Применяются два
ГОСТ I» ИСО/МЭК 15693-2—2004
ко''и|и|ш11 мента амплитудной модуляции: 10 % и 100 %. VICC должна быть способна декодировать оба вила сигнала. VCD определяет, какой коэффициент амплитудной модуляции применять.
В зависимости от выбора, сделанного VCD. «пауза» будет создаваться, как показано на рисунке 1 или 2.
Интервал
времени |
Значение, мкс |
нс менее |
нс более |
'1 |
6.00 |
9.44 |
/» |
2.10 |
'1 |
ь |
0 |
4.50 |
и |
0 |
0.80 |
Параметр |
Значение |
нс менее |
не более |
/|. мкс |
6.00 |
9.44 |
12. мкс |
3.00 |
'1 |
1}, мкс |
0 |
4.50 |
Коэффициент амплитудной модуляции.% |
10.00 |
30.00 |
Параметр |
Значение |
У |
0.05 (о - Ь) |
% л, |
Не более 0.10 (о — Ь) |
VICC должна быть действующей при любом шачении коэффициента амплитудной модуляции от 10 % до 30 %.
Рисунок 2 — Модуляция несущей ;ия случая 10 cr ASK
7.2 Скорость передачи и кодирование данных
Кодирование данных должно выполняться с использованием фазоймпульсной модуляции.
VICC должна поддерживать два способа кодирования данных. VCD должно выбрать один из них и указать его VICC в начале кадра (SOF). как определено в 7.3.
7.2.1 Способ кодирования дан ных*1 из 256-
Значение байга должно быть представлено местоположением одной паузы. Местоположение паузы в одном из 256 последовательных периодов длительностью 256//. (приблизительно 18.8S мкс) определяет значение байта. В этом случае передача одного байта занимает приблизительно 4.833 мс. а результирующая скорость передачи данных составляет 1.65 кбит/с (//8192). Последний байт кадра должен быть полностью передан до посылки EOF.
Рисунок 3 поясняет технику этого кодирования с применением фазоимпульсной модуляции.
На рисунке 3 данные *ЕГ = (11100001 )Ь = (225) передаются от VCD к VICC.
2 |
2 |
2 ' ••• |
2 |
2 |
2 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Период времени |
|
(один из 256) |
Рисунок 4 — Параметры одного периода
Пауза должна возникать во второй половине периода, определяющего значение байта, как показано на рисунке 4.
7.2.2 С п о с о б кодирования дан ных«1 из 4»
Для способа кодирования «I из 4» также применяют фазоимпульсную модуляцию; в этом случае местоположение импульса определяет сразу два бита. Четыре последовательные пары битов формируют байт, при этом младшая пара битов передастся первой.
Результирующая скорость передачи данных составляет 26.48 кбит/с (//512).
На рисунке 5 представлены техника кодирования при помощи одного из четырех местоположений импульса и само кодирование.
4
ГОСТ I* ИСО/МЭК 15693-2-2004
Мостогслсиш'ио импульса копирует г ару бк'ов *00* |
-9.44 мкс |
-9.44 мкс |
-75.52 мкс |
|
|
Местоположение импульсе кодирует пару битое '01 * (1 = LSB) |
-28.32 мкс |
-9.44 мкс |
|
|
-75.52 мкс |
Местоположение импугьса кодирует пару битое *10* (0 = LS8) |
-47.20 мкс |
-9.44 мкс |
|
-75.52 мкс |
|
|
|
Местоположение импульса кодирует пару бито» *11" |
-66.08 мкс |
|
-9.44 мкс |
-75.52 мкс |
|
|
Рисунок 5 — Способ кодирования »1 из 4* |
На рисунке 6 показан пример передачи данных ’ЕГ = (11100001 )Ь = 225 с VCD.
|
|
|
|
- 75.52 мкс |
- 75.52 мкс |
- 75.52 мкс |
- 75.52 мкс |
Ь2Ь1 = *01” |
Ь4ЬЗ = “00* |
Ь6Ь5 = ‘10* |
Ь8Ь7 = *11* |
|
Рисунок 6 — Пример кодирования способом «I и» 4» |
7.3 Передача кадров с VCD на VICC
Кадрирование данных выбрано для упрощения синхронизации и нс зависит от протокола.
Кадры должны быть разграничены началом кадра (SOF) и концом кадра (EOF) и реализованы с использованием нарушения кола. Неиспользуемые варианты зарезервированы за международными организациями по стандартизации ИСО/МЭК для будущего применения.
VICC должна быть готова к получению кадра с VCD в течение 300 мкс после отправки кадра на VCD.
VICC должна быть готова к получению кадра в течение I мс после активизации питающим полем.
7.3.1 ЯОРлля выбора к од а «I из 256»
Последовательность SOF. представленная на рисунке 7, выбирает способ кодирования данных «I из 256».
5
7.3.2 SOFдля выбора кол а «I из 4»
Последовательность SOF. представленная на рисунке 8. выбирает способ кодирования данных «I из 4».
7.3.3 EOF л ля любого способа копиров а н и я л а иных Последовательность EOF. применяемая для любого способа кодирования данных, представлена на рисунке 9.
8 Интерфейс сигналов связи мри передаче данных с VICC на VCD
Для некоторых параметров интерфейса определены несколько режимов, с тем чтобы учесть различные шумовые влияния и условия применения.
8.1 Модуляция нагрузкой
VICC должна быть способна устанавливать связь с VCI) через зону индуктивной связи, где на нагрузке иссушая модулируется поднссушсй частотой/. Генерирование полнссушсй должно происходить при переключении нагрузки в VICC.
Амплитуда модуляции на нагрузке должна составлять не менее 10 мВ при измерении, описываемом в методах испытаний, установленных в ИСО/МЭК 10373-7.
8.2 Поднесу тая
Может использоваться одна или две поднссушис в соответствии с выбором, осуществляемым VCD. На выбранный вариант VCD указывает посредством первого бита в заголовке протокола, как определено в ИСО/МЭК 15693-3. VICC должна поддерживать оба режима.
Если используется одна иоднссушая. то частота/, поднссушсй (частота модуляции нагрузкой) должна составлять/./32 (423.75 кГц).
Если используются две поднссушис. то частота/, должна составлять //32 (423.75 кГп). а частота/2 —//28 (484.28 кГц).
Если представлены две поднссушис, то между ними должно быть постоянное соотношение
фаз.
6