คู่มือเอกสารข้อมูล MIFARE Ultralight EV1

เอกสารข้อมูล MIFARE Ultralight EV1

คุณสมบัติและคำแนะนำของ MIFARE Ultralight EV1

โซลูชัน NXP IC MIFARE Ultralight EV1 สำหรับงานไม่สัมผัสแบบใช้งานจำกัดรุ่นถัดไป

ภาพรวม MIFARE Ultralight EV1

MIFARE Ultralight EV1 (MF0ULx1) เป็น 13.56 MHz IC สำหรับตั๋วแบบไม่สัมผัส ที่ออกแบบมาสำหรับสื่อ NFC และ HF RFID ขนาดกะทัดรัด ต้นทุนต่ำ และปริมาณมาก โดยทำงานในสภาพแวดล้อม ISO/IEC 14443 Type A และมักถูกเลือกใช้สำหรับข้อมูลรับรองแบบใช้งานจำกัด เช่น ตั๋วโดยสาร บัตรผ่านงานอีเวนต์ โทเค็นสะสมแต้ม และสมาร์ทการ์ดแบบง่าย เมื่อเทียบกับ IC MIFARE Ultralight รุ่นก่อนหน้า เจเนอเรชัน EV1 ยังคงความเข้ากันได้ย้อนหลังในเชิงฟังก์ชัน พร้อมเพิ่มชุดคำสั่งที่ยืดหยุ่นกว่า การตรวจสอบต้นฉบับ การป้องกันหน่วยความจำที่กำหนดค่าได้ และฟังก์ชันตัวนับ

หน้าเอกสารข้อมูล MIFARE Ultralight EV1 นี้เขียนขึ้นสำหรับวิศวกร ทีมจัดซื้อ และผู้วางแผนผลิตภัณฑ์ที่ต้องการเข้าใจว่าชิปนี้รองรับอะไรได้บ้างก่อนเลือกอินเลย์ ตัวการ์ด วัสดุฐานตั๋ว หรือสภาพแวดล้อมของเครื่องอ่าน โดยสรุปประเด็นด้านไฟฟ้า หน่วยความจำ ความปลอดภัย และการใช้งานด้วยภาษาที่นำไปใช้ได้จริง

คุณลักษณะทางเทคนิคหลัก

อินเทอร์เฟซไม่สัมผัสและการสื่อสาร

MIFARE Ultralight EV1 ใช้พลังงานและการถ่ายโอนข้อมูลแบบไม่สัมผัสผ่านขดลวดเสาอากาศที่เชื่อมต่อโดยตรงกับ IC ความถี่ในการทำงานคือ 13.56 MHz และอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่รองรับคือ 106 kbit/s ระยะอ่านสามารถเข้าถึงได้ถึง 100 mm ขึ้นอยู่กับรูปทรงเสาอากาศ กำลังส่งของเครื่องอ่าน การปรับแต่ง และโครงสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ชิปยังรองรับการป้องกันการชนกันของข้อมูลอัจฉริยะ ทำให้เครื่องอ่านสามารถเลือกข้อมูลรับรองหนึ่งรายการได้อย่างถูกต้องเมื่อมีบัตรที่เข้ากันได้มากกว่าหนึ่งใบอยู่ในสนาม RF

ในด้านประสบการณ์ผู้ใช้ ชิปได้รับการปรับให้เหมาะกับการโต้ตอบที่รวดเร็ว ธุรกรรมการออกตั๋วโดยทั่วไปสามารถเสร็จสิ้นได้ในเวลาไม่ถึง 35 ms ขณะที่ธุรกรรมที่เกี่ยวข้องกับตัวนับสามารถเร็วขึ้นได้อีก ทำให้ IC นี้เหมาะสำหรับประตู ตู้บริการ ประตูหมุน จุดลงเวลา เทอร์มินัลสะสมแต้ม และอุปกรณ์เช็คอินงานอีเวนต์ที่ผู้ใช้คาดหวังการแตะอย่างรวดเร็วแทนการสแกนแบบแมนนวลที่ช้า

ตัวเลือกหน่วยความจำและโครงสร้างเพจ

ตระกูล MF0ULx1 มีตัวเลือกหน่วยความจำหลักสองแบบ เวอร์ชัน MF0UL11 มี EEPROM รวม 640 บิต โดยมีหน่วยความจำผู้ใช้ที่ใช้ได้อย่างอิสระ 384 บิต ขณะที่เวอร์ชัน MF0UL21 มี EEPROM รวม 1312 บิต โดยมีหน่วยความจำผู้ใช้ที่ใช้ได้อย่างอิสระ 1024 บิต หน่วยความจำถูกจัดเป็นเพจละ 4 ไบต์ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับตัวระบุตั๋ว รหัสแคมเปญ กฎการเข้าถึง แฟล็กยอดคงเหลือ หรือฟิลด์ข้อมูลลูกค้าแบบง่าย 512 บิตแรกยังคงเข้ากันได้กับโครงสร้าง MF0ICU1 รุ่นก่อนหน้า

นอกจากหน่วยความจำผู้ใช้แล้ว ชิปยังมีข้อมูลผู้ผลิต UID ขนาด 7 ไบต์ หน่วยความจำแบบเขียนได้ครั้งเดียว ไบต์ล็อก เพจการกำหนดค่า และตัวนับทางเดียวขนาด 24 บิตแบบอิสระสามตัว ตัวนับเหล่านี้มีประโยชน์เมื่อแอปพลิเคชันต้องการการเพิ่มค่าที่ควบคุมได้ เช่น การนับจำนวนเที่ยว การจำกัดจำนวนครั้งที่เข้าใช้ การใช้คูปอง หรือตรรกะป้องกันการใช้ซ้ำ การรองรับการป้องกันการฉีกขาดช่วยป้องกันค่าตัวนับ OTP และบิตล็อกที่ไม่ชัดเจนหากรอบการเขียนถูกขัดจังหวะ

การป้องกัน ความเป็นต้นฉบับ และการควบคุมระบบ

MIFARE Ultralight EV1 ไม่ใช่สมาร์ทการ์ดเข้ารหัสที่มีความปลอดภัยสูง แต่มีคุณสมบัติการป้องกันที่ใช้ได้จริงสำหรับงานแบบใช้งานจำกัด ชิปรองรับการตรวจสอบรหัสผ่านขนาด 32 บิตที่กำหนดค่าได้ พร้อมค่าตอบรับรหัสผ่านขนาด 16 บิต การป้องกันการอ่าน/เขียนแบบเลือกได้ ฟังก์ชันล็อก และขีดจำกัดจำนวนครั้งที่ป้อนรหัสผ่านผิดที่กำหนดค่าได้ สำหรับระบบตั๋วและสะสมแต้มแบบง่ายหลายระบบ คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยป้องกันการแก้ไขหน่วยความจำโดยไม่ตั้งใจและลดการใช้งานผิดวัตถุประสงค์ทั่วไป

IC ยังมีลายเซ็นความเป็นต้นฉบับแบบ ECC ที่สามารถตรวจสอบได้ผ่านคำสั่ง READ_SIG ซึ่งช่วยให้ระบบที่เข้ากันได้สามารถยืนยันได้ ด้วยกระบวนการกุญแจสาธารณะที่เหมาะสม ว่าซิลิคอนเป็นวัสดุที่ผลิตโดย NXP ของแท้ การรองรับ Virtual บัตร Architecture มีให้ผ่านคำสั่ง VCSL ซึ่งช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานประมวลผลข้อมูลรับรองที่อิงผลิตภัณฑ์ MIFARE ข้ามตระกูล MIFARE ต่างๆ ได้อย่างสอดคล้องกันมากขึ้น

ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมและสถานการณ์การใช้งาน

เนื่องจากชิปมีขนาดกะทัดรัด รวดเร็ว และคุ้มต้นทุน จึงเหมาะเป็นพิเศษสำหรับผลิตภัณฑ์ HF RFID แบบใช้แล้วทิ้งหรือกึ่งใช้แล้วทิ้ง รูปแบบผลิตภัณฑ์ทั่วไป ได้แก่ ตั๋วโดยสาร สื่องานอีเวนต์ บัตรสมาชิกน้ำหนักเบา บัตรผ่านผู้เยี่ยมชม บัตรผ่านรายวันสวนสนุก บัตรกำนัล และบัตรแตะเพื่อการส่งเสริมการขาย สำหรับโครงการขนาดใหญ่ MIFARE Ultralight EV1 สามารถฝังลงใน ตั๋ว RFID ซึ่งความเร็ว ราคา และการระบุตัวตนที่เชื่อถือได้ด้วย UID มีความสำคัญมากกว่าการเข้ารหัสแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน

สำหรับการผลิตบัตร ชิปสามารถใช้ได้กับ PVC, PET, กระดาษ กระดาษสังเคราะห์ และโครงสร้างคอมโพสิต ขึ้นอยู่กับความทนทานที่ต้องการและวิธีการพิมพ์ นอกจากนี้ยังสามารถรองรับ บัตร RFID แบบมีแบรนด์สำหรับการสะสมแต้ม สิทธิ์การเข้าถึง การยืนยันตัวตนแบบง่าย และการโต้ตอบในแคมเปญ เมื่อโครงการต้องการสื่อสิ่งพิมพ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นหรือน้ำหนักเบา แนวคิด IC เดียวกันสามารถปรับใช้กับ บัตรกระดาษ หรือผลิตภัณฑ์ตั๋วกระดาษที่มีการออกแบบเสาอากาศและการเคลือบที่เหมาะสม

การผสานรวมควรพิจารณาขนาดหน่วยความจำที่เลือก ความจุของชิป การปรับแต่งเสาอากาศ เป้าหมายระยะอ่าน ความหนาของผลิตภัณฑ์ ขั้นตอนการเข้ารหัส และความเข้ากันได้ของเครื่องอ่าน ชิปมีให้เลือกความจุอินพุต 17 pF หรือ 50 pF ซึ่งช่วยให้ออกแบบเสาอากาศและรูปแบบตั๋วได้หลากหลาย รูปแบบการจัดส่งรวมถึงตัวเลือก bare die ที่มีความหนา 75 ไมโครเมตร หรือ 120 ไมโครเมตร และรูปแบบโมดูล MOA8 สำหรับเส้นทางการประกอบเฉพาะ สำหรับการผลิตแบบกำหนดเอง ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายสามารถปรับแต่งได้ด้วยการอ่าน UID การเข้ารหัสเพจ การตั้งค่ารหัสผ่าน การกำหนดค่าล็อก การพิมพ์ การใส่หมายเลข บาร์โค้ด คิวอาร์โค้ด และบรรจุภัณฑ์

บันทึกด้านการออกแบบและการจัดซื้อ

เมื่อเลือก MIFARE Ultralight EV1 การตัดสินใจที่สำคัญที่สุดคือขนาดหน่วยความจำ MF0UL11 เพียงพอหรือไม่ หรือจำเป็นต้องใช้ MF0UL21 สำหรับโครงสร้างข้อมูลของแอปพลิเคชัน โครงการที่เก็บเพียง ID ตั๋ว แฟล็กแคมเปญ ตัวชี้ URL แบบสั้น หรือค่าการเข้าถึงแบบง่าย อาจใช้หน่วยความจำรุ่นเล็กได้ โครงการที่ต้องการเพจมากขึ้นสำหรับข้อมูลกำหนดเอง การตรวจสอบหลายขั้นตอน หรือฟิลด์การเข้ารหัสเพิ่มเติม ควรพิจารณารุ่นใหญ่

การทดสอบฝั่งเครื่องอ่านก็มีความสำคัญเช่นกัน แม้ว่า IC จะใช้การสื่อสารแบบ ISO/IEC 14443 Type A แต่ประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับเสาอากาศ เฟิร์มแวร์เครื่องอ่าน สภาพแวดล้อมการทำงาน และโมเดลข้อมูลที่เลือก ก่อนการผลิตจำนวนมาก ควรทดสอบตัวอย่างกับเครื่องเทอร์มินัล ประตู อุปกรณ์จำหน่าย หรือกระบวนการ NFC บนมือถือจริง ควรกำหนดกฎการเข้ารหัส การกระจายรหัสผ่าน กลยุทธ์การล็อก และการจัดการ UID ก่อนอนุมัติงานศิลป์

สำหรับทีมจัดซื้อ ควรถือว่าเอกสารข้อมูลนี้เป็นพื้นฐานทางเทคนิคมากกว่าข้อกำหนดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ชิปเป็นตัวกำหนดความสามารถของ IC แบบไม่สัมผัส ขณะที่ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับการออกแบบเสาอากาศ วัสดุฐาน ความทนทานของการพิมพ์ การเชื่อมชิป การทดสอบ QA และการปรับแต่งเฉพาะโครงการ SCIVAS สามารถช่วยจับคู่ MIFARE Ultralight EV1 กับโครงสร้างบัตร ตั๋ว ฉลาก หรือโทเค็นที่เหมาะสมสำหรับโครงการ HF RFID ที่คำนึงถึงต้นทุน

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ MIFARE Ultralight EV1

MIFARE Ultralight EV1 ใช้หลักๆ สำหรับอะไร?

MIFARE Ultralight EV1 ใช้หลักๆ สำหรับสื่อไม่สัมผัสแบบใช้งานจำกัด เช่น ตั๋วขนส่งสาธารณะ บัตรผ่านงานอีเวนต์ บัตรสะสมแต้ม ข้อมูลรับรองผู้เยี่ยมชม และโทเค็นการเข้าถึงแบบง่าย มักถูกเลือกเมื่อโครงการต้องการการสื่อสาร ISO/IEC 14443 Type A ที่รวดเร็ว UID เฉพาะ การป้องกันหน่วยความจำพื้นฐาน และต้นทุนต่อหน่วยต่ำ มากกว่าความปลอดภัยแบบหลายแอปพลิเคชันขั้นสูง

MIFARE Ultralight EV1 มีขนาดหน่วยความจำใดให้เลือกบ้าง?

ตระกูลนี้ประกอบด้วย MF0UL11 ที่มีหน่วยความจำผู้ใช้ 384 บิต และ MF0UL21 ที่มีหน่วยความจำผู้ใช้ 1024 บิต ทั้งสองเวอร์ชันจัดหน่วยความจำเป็นเพจละ 4 ไบต์ ตัวเลือกเล็กเหมาะสำหรับข้อมูลตั๋วแบบกะทัดรัด ขณะที่ตัวเลือกใหญ่ให้พื้นที่มากขึ้นสำหรับตัวระบุกำหนดเอง ค่าการตรวจสอบ ตัวนับ และโครงสร้างการเข้ารหัสเฉพาะโครงการ

MIFARE Ultralight EV1 รองรับการป้องกันด้วยรหัสผ่านหรือไม่?

รองรับ ชิปรองรับการตรวจสอบรหัสผ่านขนาด 32 บิต และค่าตอบรับรหัสผ่านขนาด 16 บิต พื้นที่ที่ได้รับการป้องกันสามารถกำหนดค่าให้ป้องกันการเขียนหรือป้องกันการอ่าน/เขียนได้ อย่างไรก็ตาม กลไกนี้มีไว้สำหรับการควบคุมการเข้าถึงที่สะดวกในผลิตภัณฑ์แบบใช้งานจำกัด ไม่ใช่สำหรับแอปพลิเคชันเข้ารหัสที่มีความปลอดภัยสูง หากจำเป็นควรเพิ่มการป้องกันที่แข็งแกร่งขึ้นในชั้นแอปพลิเคชัน

MIFARE Ultralight EV1 เข้ากันได้กับเครื่องอ่าน HF RFID ทั่วไปหรือไม่?

ออกแบบมาสำหรับระบบ ISO/IEC 14443 Type A ที่ 13.56 MHz จึงสามารถทำงานร่วมกับสภาพแวดล้อมของเครื่องอ่าน HF RFID และ NFC ที่เข้ากันได้หลายแบบ อย่างไรก็ตาม ยังควรทดสอบความเข้ากันได้จริงกับเครื่องอ่าน เฟิร์มแวร์ เสาอากาศ และกระบวนการซอฟต์แวร์เป้าหมาย โดยเฉพาะเมื่อใช้ฟังก์ชันรหัสผ่าน ตัวนับ คำสั่งอ่านแบบเร็ว หรือกฎการเข้ารหัสกำหนดเอง

ชิปนี้ใช้กับตั๋วกระดาษแบบใช้แล้วทิ้งได้หรือไม่?

ได้ คุณลักษณะทางกลและทางไฟฟ้าของ MIFARE Ultralight EV1 เหมาะสำหรับการผลิตอินเลย์และตั๋วกระดาษ มักถูกเลือกสำหรับสื่อแบบใช้แล้วทิ้งหรืออายุการใช้งานสั้น เพราะสมดุลระหว่างต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพการแตะที่รวดเร็ว การป้องกันการชนกันของข้อมูล และหน่วยความจำที่เพียงพอสำหรับข้อมูลตั๋วแบบง่าย การปรับแต่งเสาอากาศและโครงสร้างกระดาษยังคงสำคัญต่อการอ่านที่เสถียร

MF0UL11 กับ MF0UL21 ต่างกันอย่างไร?

ความแตกต่างหลักคือความจุหน่วยความจำ MF0UL11 มีทั้งหมด 20 เพจ และหน่วยความจำผู้ใช้ 384 บิต ขณะที่ MF0UL21 มีทั้งหมด 41 เพจ และหน่วยความจำผู้ใช้ 1024 บิต หากแอปพลิเคชันต้องการข้อมูลเพียงเล็กน้อย MF0UL11 อาจเพียงพอ หากต้องการฟิลด์ที่เข้ารหัสมากขึ้น โดยทั่วไป MF0UL21 จะปลอดภัยกว่า

ควรยืนยันอะไรบ้างก่อนการผลิตแบบกำหนดเอง?

ก่อนการผลิต ควรยืนยันขนาดหน่วยความจำ ตัวเลือกความจุ วัสดุผลิตภัณฑ์ ขนาดเสาอากาศ ระยะอ่านเป้าหมาย รุ่นเครื่องอ่าน เนื้อหาการเข้ารหัส แผนรหัสผ่าน การตั้งค่าล็อก งานศิลป์การพิมพ์ การใส่หมายเลข และบรรจุภัณฑ์ รายละเอียดเหล่านี้ส่งผลต่อทั้งการผลิตและประสิทธิภาพภาคสนาม ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ทดสอบตัวอย่างกับเครื่องอ่านหรือเทอร์มินัลจริงก่อนการผลิตจำนวนมาก