写在篇头的话——

 

好久不见,相宁想死你们了!

 

还记得那年《天下无贼》里边的这句经典台词吗?——“IC、IP、IQ 卡,统统告诉我密码”。

 

图 1 《天下无贼》剧照

 

现实中,为卡发懵的人不在少数,不信?看你包里的——门禁卡、公交卡、银行卡、手机卡、电话卡、水卡、电卡、燃气卡、商店会员卡、饭卡······

 

在这个被数据占据的时代,除了记不住的账号和密码,还有丢不完、爱折断和常消磁的卡。

 

图 2 五花八门的卡(来源:生活知识网)

 

可你是否想过?你手中的卡,虽然看起来方方正正都很像,但实际上却各不相同。今天,咱们就一起理一理手中五花八门的卡。

 

1.哪些是 IC/ID 卡?

你以为 IC、ID 二者之间仅仅差了一个字母吗?非也!想要区分 IC 卡和 ID 卡也很简单,可以从以下几个方面入手。

 

从外观上:

最简单的方法是厚度区分法。钥匙扣卡和一般比较厚的卡(一边带方孔)一般都是 ID 卡。当然上面的方法只是一般情况,因为 ID 卡也有薄卡的情况。要想准确区分,请继续往下读。

 

图 3 典型的 ID 卡(来源:百度图库)

 

图 4 典型的 IC 卡(来源:百度图库)

 

还可以采用编码区分法来区分:ID 钥匙扣上一般有 00 开头的 10 位或 8 位数字,ID 白卡上有 00 开头的 18 位数字。而这些数字就是 ID 卡内数字的十进制表达。而 IC 钥匙扣卡和 IC 白卡则一般没有数字(参照图 3)。当然,各自部门的编号等的除外。

 

从结构上:

在比较黑暗的地方用手电筒照向卡,观察卡片里面的线圈,可以根据线圈的线径区别是 IC 卡还是 ID 卡,一般 IC 卡的线径为 1-2mm、ID 卡的线径为 3-8mm。而且,一般有方形线圈的是 IC 卡、有圆形线圈的是 ID 卡。如下图所示,上边的几个匝数较少的方形线圈大概率是 IC 线圈,下面几个匝数较多的方形和圆形线圈应该是 ID 线圈了。当然,也不排除有特殊情况下的定制线圈。

 

图 5 IC 卡和 ID 卡线圈(来源:中国制造网)

 

从原理上:

简单来说,IC 卡属于智能卡,芯片内部信息可读可写;ID 卡芯片内部记录的是一组数字,只能用来验证,信息也是只读不写。

 

首先,是读写特点的不同。IC 卡的全称是集成电路卡(Integrated Circuit Card),也被称为智能卡(Smart Card)。IC 卡内信息可读写,而且容量大,能实现加密功能,数据记录更可靠,使用起来也更方便,如我们常见的一卡通等。

 

而 ID 卡的全称是身份识别卡(Identification Card),是一种不可写入的感应卡,内部只存有一组固定的序列号。当你刷卡的时候,读卡器只能读到了内部的 ID 号,然后通过跟后台数据库匹配,完成信息确认等的功能。

 

同时,二者工作频率也不相同。一般来说,ID 卡是一种低频卡(常见低频区间:30KHz-300KHz),其工作频率是 125KHz;而 IC 卡是一种高频卡(常见高频区间:3MHz-30MHz),其工作频率是 13.56MHz。

 

这里插一句,因为手机 NFC 的工作频率也是 13.56MHz,所以手机的 NFC 功能能感应到 IC 卡,却不能感应到 ID 卡。

 

图 6 手机 NFC 功能模拟 IC 交通卡(来源:www.xici.net)

 

2.工作原理大不相同

IC:使用 IC 卡时,射频读写器向 IC 卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个 IC 串联协振电路,其频率与读写器发射的频率相同,这样在电磁波激励下,LC 协振电路产生共振,从而使电容内有了电荷。在这个电荷的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内存储,当所积累的电荷达到 2V 时,此电容可作为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。根据芯片与读取器之间的作用方式,可以简单理解为芯片是否裸露,IC 卡可以分为接触式和非接触式。

 

图 7 IC 卡组成及工作方式(来源:科学流行起来)

 

ID:ID 卡的工作系统由 ID 卡、后台控制器组成。使用 ID 卡时,首先 ID 卡阅读器将载波信号经天线向外发送,等 ID 卡进入卡阅读器的工作区域后,由阅读器中电感线圈和电容组成的谐振回路接收阅读器发射的载波信号,卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及系统时钟,使芯片“激活”。

 

然后,芯片的读取控制模块,通过调相编码,将存储器中的数据调制在载波上,再经卡内天线回送给阅读器;卡阅读器将会对接收到的回送信号进行解调、解码,再送到后台计算机;最后,后台计算机会根据卡号是否合法,针对不同应用做出相应的处理和控制。

 

图 8 非接触卡结构(来源:电子发烧友)

 

3.它们怎么来的?

法国,这个神奇的国度,不仅因为浪漫闻名世界,也因为 IC 卡这项科技让你我的生活更加便利。

 

其实 IC 卡这个概念早在 20 世纪 70 年代初就由法国人罗兰·莫雷诺(Roland Moreno)提出来了,真正的 IC 卡产品是在 1976 年,由法国布尔(Bull)公司首先研制成功。

 

然后又经历了漫长的 8 年,再次由法国 PTT(Posts,Telegraphs and Telephones)公司制成了 IC 电话卡。这种电话卡既安全又可靠,使其以迅雷不及掩耳盗铃之势迅速风靡全球各地。不信?上街找电话亭,或回家问爸妈~~

 

其实,ID 卡的历史更早。早在 1969 年 12 月,日本有村国孝(Kunitaka Arimura)就提出了制造安全可靠的信用卡方法,也在 1970 年获得专利。这里的信用卡就是一种 ID 卡。

 

但是,因为 ID 卡和 IC 卡的不同,导致二者的发展方向也逐渐不同。ID 卡不仅逐渐退出手机卡的世界,目前也仅在大学校园的门禁卡、饭卡以及一些商店的会员卡等领域占据一小部分市场;而 IC 卡凭借其轻巧、便捷、可读写的优势,逐渐占领了金融财务、社会保险、交通旅游、医疗卫生、政府行政、商品零售、休闲娱乐、学校管理等领域的大部分市场。

 

 

4.所以,它们都是什么卡?

身份证:第二代是非接触式 IC 卡;

 

银行卡:接触式和非接触式 IC卡均有(还有两种:磁条卡和芯片磁条复合卡);

 

公交卡:一般是非接触式 IC 卡;

 

小区门禁卡:都有,区分方式见上文。但是 IC 卡的安全性更高;

 

门店会员卡:都有;

 

此外,还有这些卡,

 

其发展历史、工作原理、应用场景等暂时不明······

 

土豪卡:IP 卡?IQ 卡?

 

 

正太卡:IQ 卡?

 

 

老司机卡:支持 IP、IQ 双频的?

 

 

5.祝福时刻

这不,快过年了,相宁送上一个朴实无华的小祝福吧——

 

祝半所官微最最最亲爱的

 

粉丝宝宝们

 

手中的IC 银行卡、磁条式银行卡里

 

都出现更多位数的数字

 

 

 

 

参考文献:

 

 

 

 

[1]https://www.zhihu.com/question/21393716/answer/112012593.

 

[2]http://news.eeworld.com.cn/wltx/2011/0605/article_6048 .html.2011-06-05.

 

[3]https://www.bbaqw.com/company/112/news_714.htm.2019-08-28.

 

[4]陈锦. 基于射频识别技术的门禁系统研究[D].武汉理工大学,2010.

 

[5]https://baijiahao.baidu.com/sid=1583925324489839762&wfr=spider&for=pc.2017-11-13.

 

[6]周新. 校园一卡通系统设计与实现[D].南京理工大学,2011.

 

[7]王海洋. 新型非接触式IC卡读卡器设计及其应用[D].广东工业大学,2014.

 

[8]刘振禹.试析非接触式IC卡、ID卡的原理与特点[J].企业改革与管理,2014(22):191-192.