ESIREM - CM3 Les systèmes de communication sans fils : Cartes sans contact, NFC et l…

Les systèmes de communication sans fils CM4

Cartes sans contact, NFC et lecteurs

1. Système RFID : Applications

Traçabilité :

Librairie ;

Produits pharmaceutique ;

Vêtement ;

Industrielle ;

Animal ;

Identification

Contrôle d’accès application autour de la carte sans Contact ;

Internet des Objets

Schéma fonctionnel d'un Transpondeur RFID

2. Fonctionnement RFID

3. Pourquoi les standards ?

4. Les Fréquence d'utilisation

4. Les Fréquences d'utilisation

4. Les standards RFID

125/134.2 kHz ISO 11784/85 Animal ID Read-only ISO 18000-2 Item Management

13.56 MHz ISO 14443 Proximity Cards ISO 15693 Vicinity Cards ISO 18000-3 Item Management

UHF

ISO 18000-6 Item Management

2.45 GHz ISO 18000-4 Item Management

4 Les standards carte à puce ou carte sans contact : ID-1 ISO7810

4.1 ISO 7816 1-3

VCC GND

RST VPP

CLK I/O

RFU RFU

VCC : Alim +

GND : Masse

RST : Reset

CLK : Horloge du letceur

I/0 : Entrée/sortie bidirectionnel

4.1 ISO 7816 1-3

Synchrone T=0 ou T=1

Class Vcc CLK Icc

A 5V 1 to 5 MHz 55mA

B 3V 1 to 4 MHz 55mA

C 1.8V 1 to 4 MHz 35mA

4.1 ISO 7816 1-3

4.2 ISO 14443

Part 1: Card physical characheristics

→ Card dimensions

Part 2: Radio frequency power and signal interface

→ Reader Talks First, Frequency, max/min field strength

→ Air interface for Type A and Type B

→ Card is either A or B, reader must be A and B

Part 3: Initialization and anti-collision

Part 4: Transmission protocol

→ Answer to Select

→ Data exchange protocol (T=CL)

ISO 14443A/B

ISO 14443A/B

ISO 14443A/B

Type A Type B

Distance jusqu'à 10cm jusqu'à 10cm

Sous porteuse 847kHz 847kHz

Champ minimum 1,5 A/m 1,5 A/m

Champ maximum 7,5 A/m 7,5 A/m

Communication Lecteur vers carte ASK 100 % 8% < ASK < 14 %

Communication Carte vers lecteur OOK Mantchester BPSK

5 La carte sans-contact

5.1 Usage de la carte sans contact

5.2 Pourquoi contact → sans contact

Les cartes à contacts posent certains problèmes

Maintenance (connecteurs)

Coûts (encartage plus complexe)

La solution : les cartes sans contact Pas de parties mécaniques dans les lecteurs. Fiabilité : Pas de dommages physiques pour la carte Facilité d’utilisation pour les usagers

Vitesse de transaction optimum

Coûts de maintenance presque nuls

5.2 Technologie mature

Développée depuis plus de 10 ans par des fondeurs de composants : Philips, Infineon

Plus de 400 millions de puces vendues dans le monde par an

Utilisée chaque jour dans de nombreuses applications

Contrôle d’accès (physique et logique)

Identification (carte d’étudiant, permis, etc)

Transport

Paiement

5.3 Différents types de carte sans contact

Carte Multi-aplication avec « système

de fichier » À mémoire

Carte sans contact :

Logique cablé,

Carte sans contact + contact à microcontrôleur

2 circuits

1 seul circuit

5.4 Architecture de la carte sans contact

5.4 Architecture de la carte sans contact

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 La carte Mifare Classic

5.5 Chaînes de valeur des cartes sans contact

6. Les lecteurs

6.1Architecture des lecteurs

6.2 Comment les lecteurs fonctionnent

6.2 Les commandes Mifare Classic ;

GetLibrary(char *recv, uint16_t *len_recv);

Version(ReaderName *Name, char *version, uint8_t *serial, char *stack);

LEDBuzzer(ReaderName *Name, uint8_t LED);

ISO14443_3_A_PollCard(ReaderName *Name, uint8_t *atq, uint8_t *sak, uint8_t *uid, uint8_t *uid_len);

ISO14443_3_A_Halt(ReaderName *Name);

Mf_Classic_LoadKey(ReaderName *Name, BOOL Auth_Key, uint8_t *key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Authenticate(ReaderName *Name, BOOL Auth_Key, BOOL internal_Key, uint8_t sector, uint8_t *key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Read_Block(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint8_t *data, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Write_Block(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint8_t *data, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Read_Sector(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t sector, uint8_t *data, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Write_Sector(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t sector, uint8_t *data, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_UpdadeAccessBlock(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t sector, uint8_t old_key_index, uint8_t *new_key_A, uint8_t *new_key_B, uint8_t bc0, uint8_t bc1, uint8_t bc2, uint8_t bc3, BOOL Auth_Key);

Mf_Classic_Read_Value(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint32_t *value, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Write_Value(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint32_t value, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Increment_Value(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint32_t valeur, uint8_t trans_block, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Decrement_Value(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint32_t valeur, uint8_t trans_block, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

Mf_Classic_Restore_Value(ReaderName *Name, BOOL auth, uint8_t block, uint8_t trans_block, BOOL Auth_Key, uint8_t key_index);

7 NFC 

3 modes de fonctionnement :

Mode lecteur ;

Mode peer to peer ;

Mode carte émulation ;

7.1 Mode lecteur

7.2 Mode peer to peer

7.3 Mode carte émulation

Architecture d'un téléphone NFC

7.2 Usages NFC

Transation :

Paiement, Tiketing (billetique, Contrôle d’accès, etc...

Connectivité :

Echange de donnée entre appareil NFC Carte de visite etc...

Mode lecteur :

Grande distribution application quotidienne etc...

ODALID – PAST ESIREM

Vincent Thivent

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