《物联网与智能卡技术》以面向物联网应用的智能卡为对象,详细介绍智能卡的基本原理及应用技术。重点内容包括:物联网的诞生与发展、接触式智能卡的原理与应用、非接触式智能卡的原理与应用、智能卡安全问题、智能卡的操作系统、NFC技术、测试技术及标准、物联网和智能卡的应用等。
《物联网与智能卡技术》可作为物联网、电子信息、微电子、自动化等相关专业的教材或参考用书。
物联网是技术变革的产物,它代表了计算技术和通信技术的未来,它的发展依靠某些领域的技术革新,包括无线射频识别技术(RFID及智能卡)、云计算、软件设计和纳米技术。以简单的RFID系统为基础,结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等,构筑一个由大量联网的阅读器和无数移动的标签组成的网络,通过射频信号自动识别目标对象并获取物体的特征数据,将日常生活中的物体连接到同一个网络和数据库中。
智能卡是一种集成电路卡(ICcard),广泛地应用于金融、身份证和社会保障等领域,它继承了磁卡以及其他IC卡的所有优点,且有极高的安全、保密、防伪能力。
本书较为全面地介绍了智能卡的工作原理、关键技术与工程应用。
第1章为概述。本章首先介绍了物联网的基本概念和发展,然后讲述了物联网与智能卡的关系,引入智能卡的概念,并详细描述了智能卡的组成及其分类。结合实际分析了智能卡的功能与地位,并进一步介绍了目前智能卡的安全及国际标准。
第2章为接触式智能卡的理论基础。本章主要介绍了接触式IC卡的物理特性、触点、电信号和传输协议等基础理论,描绘了接触式智能卡工作原理。这部分内容从智能卡的应用展开,深入分析智能卡背后的工作原理,是后续章节学习的基础。考虑到本书的性质,本章仅介绍基础概念和原理,未涉及过多的理论推导。
第3章为非接触式智能卡的理论基础。本章主要介绍了射频识别技术的基础、非接触式智能卡的国际标准,详细剖析了非接触式智能卡协议以及非接触式智能卡的工作原理。这部分内容力求能够全面细致地向读者讲述非接触式智能卡的协议流程,让读者能够深入理解非接触式智能卡内部原理。通过前面学习的基础,相信读者能够更好地理解本章的内容。
第4章主要介绍智能卡安全及相关技术。本章首先介绍了智能卡的身份认证方案,引出智能卡在互联网通信安全方面的介绍;然后详细介绍了目前常用的加密技术,及其在智能卡中的应用;最后介绍了其他对智能卡造成威胁的安全问题。
张锦南,北京邮电大学,硕士研究生导师,博士,北京邮电大学移动支付与智能感知联合实验室主任,信息光子学与光通信国家重点实验室优秀骨干教师,从事计算机及物联网、智能感知、电磁场与微波、光通信等领域的研究与教学十余年。承担了物联网技术、电子系统基础及现代通信技术等多门研究生及本科生课程。在北京、河北、河南、内蒙古等多地招生并教学。
第1章 概述
1.1 物联网的诞生与发展
1.1.1 什么是物联网
1.1.2 物联网的特点与演进
1.1.3 物联网发展综述
1.1.4 物联网应用趋势和挑战
1.2 物联网与智能卡
1.2.1 基本概述
1.2.2 接触式IC卡和非接触式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 智能卡的国际标准
课后习题
第2章 接触式智能卡
2.1 接触式IC卡的整体架构
2.2 接触式IC卡典型应用
2.3 接触式IC卡的触点位置和功能
2.4 接触式集成电路卡的电信号和传输协议
2.4.1 触点的功能
2.4.2 接触式IC卡的操作过程和卡的复位
2.4.3 异步传输的复位应答ATR
2.4.4 协议和参数选择PPS
2.4.5 异步半双工字符传输协议(T=0)
2.4.6 异步半双工分组传输协议(T=1)
2.5 ISO/IEC7816-10接触式集成电路卡(同步卡)的电信号和复位应答
2.5.1 触点的电特性
2.5.2 卡的复位
2.5.3 复位应答
2.5.4 触点的停活
2.6 SIM卡复位ATR解析举例
课后习题
第3章 非接触式智能卡
3.1 射频识别系统结构
3.1.1 射频识别系统简介
3.1.2 电子标签的供电方式
3.1.3 RFID的频率特点
3.1.4 天线
3.2 射频技术
3.2.1 基带信号与载波调制信号
3.2.2 数字信号的编码方式
3.2.3 调制方式
3.2.4 负载调制和反向散射调制
3.3 扩频技术
3.4 多路存取(多标签射频识别)
3.5 非接触卡国际标准
3.5.1 ISO/IEC14443-2射频能量和信号接口
3.5.2 ISO/IEC14443-3初始化和防冲突
3.5.3 ISO/IEC14443-4传输协议
课后习题
……
第4章 智能卡安全
第5章 智能卡的操作系统
第6章 NFC技术
第7章 测试技术及标准
第8章 物联网和智能卡的应用
参考文献
附录一 智能卡国际标准
附录二 相关缩略语释义