《物聯網與智能卡技術》以面向物聯網應用的智能卡為對象,詳細介紹智能卡的基本原理及應用技術。重點內容包括:物聯網的誕生與發展、接觸式智能卡的原理與應用、非接觸式智能卡的原理與應用、智能卡安全問題、智能卡的操作系統、NFC技術、測試技術及標準、物聯網和智能卡的應用等。
《物聯網與智能卡技術》可作為物聯網、電子信息、微電子、自動化等相關專業的教材或參考用書。
物聯網是技術變革的產物,它代表了計算技術和通信技術的未來,它的發展依靠某些領域的技術革新,包括無線射頻識別技術(RFID及智能卡)、云計算、軟件設計和納米技術。以簡單的RFID系統為基礎,結合已有的網絡技術、數據庫技術、中間件技術等,構筑一個由大量聯網的閱讀器和無數移動的標簽組成的網絡,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取物體的特征數據,將日常生活中的物體連接到同一個網絡和數據庫中。
智能卡是一種集成電路卡(ICcard),廣泛地應用于金融、身份證和社會保障等領域,它繼承了磁卡以及其他IC卡的所有優點,且有極高的安全、保密、防偽能力。
本書較為全面地介紹了智能卡的工作原理、關鍵技術與工程應用。
第1章為概述。本章首先介紹了物聯網的基本概念和發展,然后講述了物聯網與智能卡的關系,引入智能卡的概念,并詳細描述了智能卡的組成及其分類。結合實際分析了智能卡的功能與地位,并進一步介紹了目前智能卡的安全及國際標準。
第2章為接觸式智能卡的理論基礎。本章主要介紹了接觸式IC卡的物理特性、觸點、電信號和傳輸協議等基礎理論,描繪了接觸式智能卡工作原理。這部分內容從智能卡的應用展開,深入分析智能卡背后的工作原理,是后續章節學習的基礎。考慮到本書的性質,本章僅介紹基礎概念和原理,未涉及過多的理論推導。
第3章為非接觸式智能卡的理論基礎。本章主要介紹了射頻識別技術的基礎、非接觸式智能卡的國際標準,詳細剖析了非接觸式智能卡協議以及非接觸式智能卡的工作原理。這部分內容力求能夠全面細致地向讀者講述非接觸式智能卡的協議流程,讓讀者能夠深入理解非接觸式智能卡內部原理。通過前面學習的基礎,相信讀者能夠更好地理解本章的內容。
第4章主要介紹智能卡安全及相關技術。本章首先介紹了智能卡的身份認證方案,引出智能卡在互聯網通信安全方面的介紹;然后詳細介紹了目前常用的加密技術,及其在智能卡中的應用;最后介紹了其他對智能卡造成威脅的安全問題。
張錦南,北京郵電大學,碩士研究生導師,博士,北京郵電大學移動支付與智能感知聯合實驗室主任,信息光子學與光通信國家重點實驗室優秀骨干教師,從事計算機及物聯網、智能感知、電磁場與微波、光通信等領域的研究與教學十余年。承擔了物聯網技術、電子系統基礎及現代通信技術等多門研究生及本科生課程。在北京、河北、河南、內蒙古等多地招生并教學。
第1章 概述
1.1 物聯網的誕生與發展
1.1.1 什么是物聯網
1.1.2 物聯網的特點與演進
1.1.3 物聯網發展綜述
1.1.4 物聯網應用趨勢和挑戰
1.2 物聯網與智能卡
1.2.1 基本概述
1.2.2 接觸式IC卡和非接觸式IC卡
1.3 智能卡概述
1.3.1 什么是智能卡
1.3.2 智能卡安全
1.3.3 智能卡的國際標準
課后習題
第2章 接觸式智能卡
2.1 接觸式IC卡的整體架構
2.2 接觸式IC卡典型應用
2.3 接觸式IC卡的觸點位置和功能
2.4 接觸式集成電路卡的電信號和傳輸協議
2.4.1 觸點的功能
2.4.2 接觸式IC卡的操作過程和卡的復位
2.4.3 異步傳輸的復位應答ATR
2.4.4 協議和參數選擇PPS
2.4.5 異步半雙工字符傳輸協議(T=0)
2.4.6 異步半雙工分組傳輸協議(T=1)
2.5 ISO/IEC7816-10接觸式集成電路卡(同步卡)的電信號和復位應答
2.5.1 觸點的電特性
2.5.2 卡的復位
2.5.3 復位應答
2.5.4 觸點的停活
2.6 SIM卡復位ATR解析舉例
課后習題
第3章 非接觸式智能卡
3.1 射頻識別系統結構
3.1.1 射頻識別系統簡介
3.1.2 電子標簽的供電方式
3.1.3 RFID的頻率特點
3.1.4 天線
3.2 射頻技術
3.2.1 基帶信號與載波調制信號
3.2.2 數字信號的編碼方式
3.2.3 調制方式
3.2.4 負載調制和反向散射調制
3.3 擴頻技術
3.4 多路存取(多標簽射頻識別)
3.5 非接觸卡國際標準
3.5.1 ISO/IEC14443-2射頻能量和信號接口
3.5.2 ISO/IEC14443-3初始化和防沖突
3.5.3 ISO/IEC14443-4傳輸協議
課后習題
……
第4章 智能卡安全
第5章 智能卡的操作系統
第6章 NFC技術
第7章 測試技術及標準
第8章 物聯網和智能卡的應用
參考文獻
附錄一 智能卡國際標準
附錄二 相關縮略語釋義