[實用新型]非接觸CPU卡讀卡器

有效

• 申請號: 201320731234.4
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN203673490U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 章小城;皮文博;夏靜
• 申請（專利權）人: 中船重工(武漢)凌久高科有限公司
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本實用新型涉及一種非接觸CPU卡讀卡裝置技術領域，具體的說是一種應用于一卡通、門禁、身份識別等場合的非接觸CPU卡讀卡器。?

背景技術

早期投入應用的非接觸IC卡技術多為邏輯加密卡，比如最為著名的Philips公司（現NXP）的M1卡片。非接觸邏輯加密卡技術以其低廉的成本，簡明的交易流程，較簡單的系統架構，迅速得到了用戶的青睞，并得到了快速的應用和發展。據不完全統計，目前國內各領域非接觸邏輯加密卡的發卡量已經達到數億張。?

隨著非接觸邏輯加密卡不斷應用的過程，非接觸邏輯加密卡技術的不足之處也日益暴露，難以滿足更高的安全性和更復雜的多應用的需求。特別是2008年10月，互聯網上公布了破解M1芯片密碼的方法，不法分子利用這種方法可以很低的經濟成本對采用該芯片的各類“一卡通”、門禁卡進行非法充值或復制，帶來很大的社會安全隱患。因此，非接觸CPU卡技術正成為一種技術上更新換代的選擇。

非接觸邏輯加密卡的安全認證依賴于每個扇區獨立的KEYA和KEYB的校驗，可以通過扇區控制字對KEYA和KEYB的不同安全組合，實現扇區數據的讀寫安全控制。非接觸邏輯加密卡的個人化也比較簡單，主要包括數據和各扇區KEYA、KEYB的更新，在期間所有敏感數據包括KEYA和KEYB都是直接以明文的形式更新。?由于KEYA和KEYB的校驗機制，只能解決卡片對終端的認證，而無法解決終端對卡片的認證，即我們俗稱的“偽卡”的風險。

非接觸CPU卡與非接觸邏輯加密卡相比，擁有獨立的CPU處理器和芯片操作系統，所以可以更靈活的支持各種不同的應用需求，更安全的設計交易流程。非接觸CPU卡可以通過內外部認證的機制，即讀卡器對卡片認證和卡片對讀卡器認證，徹底解決偽卡的出現。同時讀卡器和卡片進行數據傳輸均以密文的形式進行，且加入隨機數進行運算，避免了被無線監聽的風險。因此，CPU卡技術具有更高的安全性能，在安全級別要求較高的身份識別、金融等高端應用領域具有極大優勢。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對非接觸IC卡技術安全性較差的問題，提供一種安全性較高的非接觸CPU卡讀卡裝置，用于解決安全級別要求較高的門禁、身份識別、金融等系統的安全隱患。同時針對以往讀卡器接口單一的問題，提供了一種多接口的讀卡器，方便用戶使用；針對以往讀卡器整體化設計的弊端，提供了模塊化設計的思路，方便快速開發系列產品。?

本實用新型非接觸CPU卡讀卡器，包括射頻模塊、控制模塊、ESAM安全模塊、天線模塊、電源管理模塊。其中射頻模塊和控制模塊構成電連接，ESAM安全模塊和控制模塊構成電連接，天線模塊和射頻模塊構成電連接，電源管理模塊和ESAM安全模塊、控制模塊及射頻模塊構成電連接。

所述的射頻模塊包括THM3030射頻收發電路、功率放大器、50歐姆匹配電路、50歐姆微帶線、二極管檢波電路。其中，THM3030射頻收發電路和功率放大器及二極管檢波電路構成電連接；功率放大器和50歐姆匹配電路構成電連接；50歐姆匹配電路和50歐姆微帶線構成電連接；50歐姆微帶線和二極管檢波電路構成電連接；二極管檢波電路和THM3030射頻收發電路及50歐姆微帶線構成電連接。

THM3030射頻收發芯片內置接收放大電路、數字解調電路、時鐘電路和復位電路，工作時需要外接13.56MHz晶振，完成射頻信號的產生、調制及接收、解調來自二極管檢波電路的信號。功率放大器完成將THM3030射頻收發電路產生的射頻信號放大至天線發射所需的功率大小，提高讀CPU卡距離。50歐姆匹配電路完成將功率放大器輸出阻抗匹配至50歐姆進行傳輸，減小射頻信號的反射。50歐姆微帶線完成將射頻信號輸送至天線模塊。二極管檢波電路完成將接收的射頻信號進行檢波后送至THM3030射頻收發電路進行放大和數字解調解碼。

所述控制模塊由處理器、韋根電路、RS485電路、UART電路組成，處理器分別和韋根電路、RS485電路、UART電路構成電連接。

所述ESAM安全模塊完成對控制模塊發送信號的加密、對接收CPU卡信號的解密、與CPU卡的相互認證。ESAM安全模塊內置國密SM1算法，使非接觸CPU卡讀卡器系統具有較高的安全等級。

所述天線模塊由50歐姆匹配電路及PCB天線組成。主要完成將射頻模塊產生的射頻信號通過無線的方式輻射出去，并接收CPU卡返回的無線信號送至射頻模塊進行處理。PCB天線采用線路板布線的方式實現，通過阻抗匹配電路將輸出阻抗匹配至50歐姆。