ภาพรวม IC HF RFID สองโปรโตคอล EM4333

เอกสารข้อมูล EM4333

ภาพรวมชิป EM4333

EM4333 เป็น 13.56 MHz IC สมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัสที่ออกแบบสำหรับโครงการที่ต้องการทั้งการทำงานแบบ vicinity และ ระยะใกล้ ในแพลตฟอร์มซิลิคอนเดียว จุดเด่นสำคัญคือการรวม ISO/IEC 15693 และ ISO/IEC 14443 Type A ไว้บนเสาอากาศเดียวกัน พร้อมการตรวจจับโปรโตคอลอัตโนมัติภายในตัวอุปกรณ์ เหมาะสำหรับ credential ที่ต้องการการอ่านแบบ vicinity ในระยะไกลขึ้นและการทำธุรกรรมบัตรแบบปลอดภัยในระยะใกล้

จากมุมมองของการพัฒนาผลิตภัณฑ์ EM4333 ไม่ใช่เพียงชิปหน่วยความจำธรรมดา ส่วน VICC ISO15693 ใช้ลอจิกแบบ hardwired เพื่อการทำงานแบบ vicinity ที่เสถียร ขณะที่ส่วน PICC ISO14443 ทำงานด้วย CPU และสร้างบนสถาปัตยกรรม CMOS 8051 ที่เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ การแยกส่วนนี้ช่วยให้นักวิศวกรรมได้สมดุลระหว่างพฤติกรรม vicinity ที่เสถียรและซอฟต์แวร์บัตร ระยะใกล้ ที่ยืดหยุ่น สำหรับ บัตร RFIDสำเร็จรูป ชิปนี้สามารถพิจารณาได้เมื่อแอปพลิเคชันต้องการการเข้าถึงข้อมูลร่วมกัน การแบ่งโซนความปลอดภัย และความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานเครื่องอ่าน HF ที่แตกต่างกัน

คุณสมบัติหลักด้านโปรโตคอลและอินเทอร์เฟซ

อินเทอร์เฟซ RF แบบคู่จะตรวจจับอัตโนมัติว่าคำสั่งถูกส่งมาในรูปแบบ ISO15693 หรือ ISO14443 เมื่อได้รับคำสั่ง ISO15693 ส่วน VICC จะควบคุมการสื่อสาร เมื่อได้รับคำสั่ง ISO14443 Type A ส่วน PICC ที่ใช้ CPU จะเข้าควบคุม ตัวตรวจจับความแรงสนามช่วยเริ่มโหมด PICC เฉพาะภายใต้สนามที่แรงกว่าเท่านั้น ดังนั้นการทำงานแบบ ระยะใกล้ ความเร็วสูงจึงไม่ลดช่วงการทำงานของโหมด vicinity โดยไม่จำเป็น

ในการทำงานแบบ ISO15693 EM4333 รองรับโหมด vicinity transponder มาตรฐาน คำสั่งบังคับทั้งหมด คำสั่งเสริมส่วนใหญ่ และคำสั่งกำหนดเองเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังรองรับ DSFID และ AFI ซึ่งมีประโยชน์ในระบบระบุตัวตนแบบหลายแอปพลิเคชัน โหมด ISO15693 เข้ากันได้ย้อนหลังกับตระกูล EM4233 และรองรับ UID 64 บิต, random ID เพื่อความเป็นส่วนตัว และโหมดป้องกันที่เลือกได้

ในการทำงานแบบ ISO14443 Type A ชิปรองรับอัตราข้อมูลตั้งแต่ 106 kbps ถึง 848 kbps ฝั่ง PICC ทำงานด้วย CPU ที่เข้ากันได้กับ 8051 พร้อมสัญญาณนาฬิกาภายในสูงสุด 30 MHz และสถาปัตยกรรมแบบเร่งความเร็วที่ปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานเมื่อเทียบกับการใช้งาน 8051 แบบดั้งเดิม สิ่งนี้ช่วยโครงการที่ต้องการลอจิกกำหนดเอง รูทีนการ personalization การแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ปลอดภัย หรือพฤติกรรมที่สอดคล้องกับกรอบซอฟต์แวร์ที่มีอยู่และ เครื่องอ่าน HF RFID.

รายละเอียดหน่วยความจำ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพ

EEPROM ข้อมูลที่ใช้ร่วมกันเป็นคุณสมบัติสำคัญ EM4333 มีพื้นที่ผู้ใช้ 4 kB ที่เข้าถึงได้ทั้งแอปพลิเคชัน ระยะใกล้ และ vicinity พร้อมขนาดหน่วยความจำ VICC ที่กำหนดค่าได้สูงสุด 4 kB ซอฟต์แวร์ PICC สามารถเข้าถึงหน่วยความจำทั้งหมดได้ ขณะที่การเข้าถึง ISO15693 สามารถควบคุมเพื่อแยกพื้นที่หน่วยความจำสำหรับกรณีการใช้งานที่แตกต่างกัน ข้อมูลสามารถเขียนโปรแกรมได้ที่ระดับ 1, 4, 8 หรือ 16 ไบต์ ซึ่งปรับปรุงความเข้ากันได้กับระบบที่มีอยู่และขั้นตอนการ personalization

ความปลอดภัยเป็นอีกจุดออกแบบสำคัญ ในโหมด VICC EM4333 รองรับโหมด normal, Safe Access และ Administration การป้องกันสามารถอิงจากการควบคุมด้วยรหัสผ่าน การพิสูจน์ตัวตนร่วมแบบเฉพาะทางด้วยคีย์ 96 บิต หรือการพิสูจน์ตัวตนร่วม Grain128a และการป้องกัน MAC ด้วยคีย์ 128 บิตและ MAC 32 บิต หน่วยความจำแต่ละหน้าสามารถป้องกันแยกจากการอ่านหรือเขียนได้ ทำให้ชิปมีประโยชน์สำหรับการ personalization ที่ปลอดภัย ข้อมูลป้องกันการปลอมแปลง และโซนข้อมูลที่ควบคุมการเข้าถึง

สำหรับแอปพลิเคชัน ISO14443 ฝั่ง CPU ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์ AES-128, DES/3DES, ตัวสร้างเลขสุ่มที่ทดสอบตาม FIPS140-2 และการรองรับ DMA กลไก DMA สามารถถ่ายโอนข้อมูลจากและไปยังอินเทอร์เฟซ RF ได้โดยไม่ต้องให้ CPU เข้ามาเกี่ยวข้องในโหมดพลังงานต่ำ และสามารถเร่งการทำงานหน่วยความจำขนาดใหญ่ได้ นอกจากนี้ยังรองรับ CRC checksum การเข้ารหัสหรือถอดรหัส AES/DES การเติมและเปรียบเทียบหน่วยความจำ และการจัดการ BER-TLV

ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมและสถานการณ์การใช้งาน

EM4333 เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์สมาร์ทการ์ด HF ที่มีความปลอดภัยสูง ซึ่ง credential เดียวต้องทำงานได้กับสภาพแวดล้อมของเครื่องอ่านมากกว่าหนึ่งแบบ แอปพลิเคชันทั่วไปได้แก่ การควบคุมการเข้าถึง การขนส่งสาธารณะ การระบุตัวตนที่ปลอดภัย credential สำหรับสมาชิก การป้องกันการปลอมแปลง บัตรบริการแบบปิด และโทเคนเฉพาะโครงการ เนื่องจากชิปรองรับทั้งพฤติกรรม vicinity และ ระยะใกล้ จึงช่วยลดความจำเป็นในการพก credential แยกสำหรับเลเยอร์ระบบที่แตกต่างกัน

สำหรับการรวมผลิตภัณฑ์ EM4333 สามารถใช้ในบัตร อินเลย์ credential รูปทรงกุญแจ และฟอร์มแฟกเตอร์ HF อื่น ๆ เมื่อการออกแบบเสาอากาศและความต้องการของเครื่องอ่านจับคู่กันอย่างเหมาะสม ตัวอย่างเช่น โครงการอาจใช้ ISO15693 เพื่อระบุ credential ในระยะเข้าใกล้ที่ไกลขึ้น แล้วสลับไปใช้ ISO14443 สำหรับการโต้ตอบระยะใกล้ที่ปลอดภัย ทำให้ชิปนี้เกี่ยวข้องกับบัตรกำหนดเอง credential สำหรับการขนส่ง การระบุตัวตนพนักงาน และ พวงกุญแจ RFID ที่ต้องการการแบ่งปันหน่วยความจำและการทำงานที่ปลอดภัย

หมายเหตุด้านความเข้ากันได้ บรรจุภัณฑ์ และการปรับแต่ง

ประสิทธิภาพสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ที่ใช้ EM4333 ขึ้นอยู่กับมากกว่าตัวชิปเพียงอย่างเดียว ขนาดเสาอากาศ การปรับแต่งเรโซแนนซ์ วัสดุบัตร กระบวนการบอนด์ดิ้ง ความหนาของเปลือก กำลังส่งออกของเครื่องอ่าน และสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ล้วนมีผลต่อระยะอ่านและความเสถียร เอกสารข้อมูลระบุถึงโหมด vicinity จริงที่มีสนามกระตุ้นต่ำสุดถึง 0.05 A/m โดยใช้เสาอากาศ ISO reference ID1 และระยะอ่านของแอปพลิเคชันสูงสุดถึง 60 cm แต่ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปควรได้รับการตรวจสอบกับเครื่องอ่านเป้าหมายและการออกแบบเชิงกลเสมอ

สำหรับการผลิตแบบปรับแต่ง ควรยืนยันการเลือกชิปร่วมกับการแมปหน่วยความจำ สิทธิ์การเข้าถึง วิธีการ personalization ข้อกำหนดการเข้ารหัส และพฤติกรรมโปรโตคอลที่ตั้งใจไว้ บางโครงการต้องการ ISO15693 เป็นอินเทอร์เฟซหลัก บางโครงการต้องการซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน ISO14443 Type A และบางโครงการต้องการการเปลี่ยนผ่านแบบควบคุมระหว่างทั้งสอง ก่อนการผลิตจำนวนมาก แนะนำให้ใช้ตัวอย่างทางวิศวกรรมสำหรับการปรับแต่งเสาอากาศ การทดสอบอ่าน/เขียน การตรวจสอบการป้องกันข้อมูล และการตรวจสอบความเข้ากันได้กับเทอร์มินัลจริงของลูกค้า'

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ EM4333

ข้อได้เปรียบหลักของชิป EM4333 คืออะไร

ข้อได้เปรียบหลักของ EM4333 คือการรวมการทำงานแบบ vicinity ISO15693 และ ระยะใกล้ ISO14443 Type A ไว้ใน IC สมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัสเดียว ซึ่งช่วยให้ credential เดียวรองรับการระบุตัวตนระยะไกลขึ้นและการโต้ตอบระยะใกล้ความเร็วสูงที่ปลอดภัย พร้อมแบ่งปันหน่วยความจำข้อมูลระหว่างทั้งสองโหมด มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อโครงการต้องเชื่อมโยงสภาพแวดล้อมเครื่องอ่าน HF ที่แตกต่างกัน

EM4333 เหมาะสำหรับ credential ควบคุมการเข้าถึงที่ปลอดภัยหรือไม่

ใช่ EM4333 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ credential ควบคุมการเข้าถึงที่ปลอดภัยเมื่อระบบได้ประโยชน์จากระยะอ่าน ISO15693 ความเร็วธุรกรรม ISO14443 Type A และพื้นที่หน่วยความจำที่ป้องกัน ตัวเลือกความปลอดภัยประกอบด้วยการป้องกันด้วยรหัสผ่าน การพิสูจน์ตัวตนร่วม Grain128a ด้วยคีย์ 128 บิต crypto เฉพาะทาง AES-128, DES/3DES และการป้องกันการอ่านหรือเขียนระดับหน้า

EM4333 มีหน่วยความจำผู้ใช้เท่าใด

EM4333 มี EEPROM ข้อมูลผู้ใช้ 4 kB ใช้ร่วมกันระหว่างส่วน PICC และ VICC ขนาดหน่วยความจำที่ VICC เข้าถึงได้สามารถกำหนดค่าได้สูงสุด 4 kB ขณะที่ฝั่ง PICC ที่ทำงานด้วย CPU สามารถเข้าถึงหน่วยความจำทั้งหมดได้ โครงสร้างนี้ช่วยให้นักออกแบบแยกหรือแบ่งปันข้อมูลแอปพลิเคชันตามความต้องการด้านความปลอดภัยและความเข้ากันได้

EM4333 ทำงานกับเครื่องอ่าน ISO15693 และ ISO14443 ได้หรือไม่

EM4333 ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการสื่อสารทั้ง ISO/IEC 15693 และ ISO/IEC 14443 Type A ชิปสามารถตรวจจับโปรโตคอลที่ได้รับโดยอัตโนมัติและส่งต่อการควบคุมไปยังส่วนที่เหมาะสม อย่างไรก็ตาม ควรทดสอบความเข้ากันได้จริงกับรุ่นเครื่องอ่านที่ตั้งใจไว้ การออกแบบเสาอากาศ การตั้งค่าเฟิร์มแวร์ และคำสั่งแอปพลิเคชันก่อนการผลิตจำนวนมาก

แอปพลิเคชันใดเหมาะสมที่สุดสำหรับ EM4333

EM4333 เหมาะที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันสมาร์ทการ์ด HF ที่ต้องการช่วงที่ยืดหยุ่น หน่วยความจำที่ปลอดภัย และโครงสร้างพื้นฐานหลายโปรโตคอล ตัวอย่างทั่วไปได้แก่ การควบคุมการเข้าถึง การขนส่งสาธารณะ credential พนักงาน การระบุตัวตนที่ปลอดภัย การป้องกันการปลอมแปลง ระบบบริการแบบปิด และการจัดเก็บข้อมูลมูลค่าสูง เหมาะสมน้อยกว่าสำหรับโครงการระบุตัวตนต้นทุนต่ำแบบง่ายที่ไม่ต้องการความสามารถสองโปรโตคอล

EM4333 รองรับการพัฒนาซอฟต์แวร์กำหนดเองหรือไม่

ใช่ ส่วน PICC ISO14443 ทำงานด้วย CPU และเข้ากันได้กับซอฟต์แวร์สถาปัตยกรรม 8051 พร้อม EEPROM โค้ด 64 kB สำหรับซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันของลูกค้า มีการรองรับการพัฒนาผ่านเครื่องมือ Keil uVision3/4, ตัวจำลองอ้างอิง EMX43 และไลบรารีระดับต่ำ ISO14443 ทำให้เหมาะสำหรับโครงการที่ต้องการฟังก์ชันฝั่งบัตรที่ปรับแต่งเฉพาะ

ควรยืนยันอะไรบ้างก่อนใช้ EM4333 ในผลิตภัณฑ์กำหนดเอง

ก่อนเลือก EM4333 ควรยืนยันพฤติกรรมโปรโตคอลที่ต้องการ แผนผังหน่วยความจำ วิธีการพิสูจน์ตัวตน ความเข้ากันได้ของเครื่องอ่าน ขนาดเสาอากาศ อุณหภูมิในการทำงาน และรูปแบบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป สิ่งสำคัญคือการทดสอบระยะอ่านจริงและความน่าเชื่อถือในการเขียนกับเทอร์มินัลเป้าหมาย ตัวอย่างทางวิศวกรรมช่วยตรวจสอบว่าชิป เสาอากาศ และโครงสร้างเชิงกลตรงกับแอปพลิเคชันหรือไม่