物聯(lián)網(wǎng)與智能卡技術(shù)基礎(chǔ)

目錄
第1章概論1
1.1計算機的應用1
1.2智能卡、射頻識別標簽與讀寫器1
1.3安全問題3
1.4國際標準5
1.5物聯(lián)網(wǎng)的誕生與發(fā)展6
1.6智能卡與RFID標簽的架構(gòu)7
1.7本書的內(nèi)容簡介9
習題9
第2章計算機、互聯(lián)網(wǎng)11
2.1計算機系統(tǒng)11
2.1.1計算機組成11
2.1.2操作系統(tǒng)12
2.1.3數(shù)字邏輯電路13
2.1.4IC卡與外界的聯(lián)系、智能卡命令中的邏輯通道15
2.2計算機網(wǎng)絡(luò)16
2.2.1計算機應用的4個階段16
2.2.2互聯(lián)網(wǎng)16
習題18
第3章IC卡信息編碼（數(shù)據(jù)元、數(shù)據(jù)對象和文件）19
3.1基本編碼規(guī)則(BER)19
3.1.1編碼結(jié)構(gòu)（BERTLV）19
3.1.2通用類、應用類和上下文相關(guān)類的編碼21
3.2IC卡使用的數(shù)據(jù)對象22
3.2.1數(shù)據(jù)對象的格式22
3.2.2數(shù)據(jù)對象的標記分配22
3.2.3編碼舉例25
3.3IC卡的文件系統(tǒng)25
3.3.1文件的種類25
3.3.2文件選擇方法、數(shù)據(jù)表示形式和文件控制信息26
習題29
第4章接觸式IC卡的觸點、電信號和傳輸協(xié)議30
4.1接觸式IC卡的觸點位置和功能30
4.2異步傳輸?shù)膹臀粦餉TR31
4.3同步傳輸?shù)碾娦盘柡蛷臀粦?9
4.4逐步被IC卡取代的磁卡41
4.4.1磁道信息編碼41
4.4.2金融交易卡42
習題44
第5章安全和鑒別46
5.1身份認證46
5.1.1憑證+密碼46
5.1.2生物特征識別47
5.2智能卡與互聯(lián)網(wǎng)的通信安全與保密49
5.3密碼技術(shù)50
5.3.1對稱密碼體制52
5.3.2非對稱密碼體制55
5.3.3單向密碼體制57
5.3.4數(shù)據(jù)的安全保證58
5.3.5密鑰管理59
5.4智能卡的安全使用61
習題62
第6章智能卡的命令系統(tǒng)63
6.1智能卡和讀寫器之間的命令響應對63
6.2智能卡的安全體系結(jié)構(gòu)69
6.2.1安全狀態(tài)、安全屬性和安全機制69
6.2.2安全報文(SM)69
6.3智能卡的命令系統(tǒng)71
6.3.1管理卡和文件的命令71
6.3.2數(shù)據(jù)單元處理命令75
6.3.3記錄處理命令77
6.3.4安全處理命令79
6.3.5傳輸處理命令82
6.3.6多應用環(huán)境的應用管理命令82
習題84
第7章IC卡芯片和卡內(nèi)操作系統(tǒng)86
7.1IC卡的邏輯加密芯片86
7.1.1名詞解釋86
7.1.2邏輯加密卡功能和芯片舉例87
7.2移動通信中的SIM卡91
7.2.1SIM卡概述91
7.2.2SIM卡的結(jié)構(gòu)和工作原理91
7.3智能卡的硬件和芯片94
7.3.1智能卡芯片的邏輯結(jié)構(gòu)94
7.3.2ARM微處理器95
7.3.3SoC和存儲器97
7.4智能卡的操作系統(tǒng)98
7.4.1COS概述98
7.4.2一個簡單的IC卡操作系統(tǒng)(SCOS)示例98
7.4.3COS的體系結(jié)構(gòu)102
7.4.4SCOS程序舉例105
7.5COS設(shè)計原則與測試107
7.5.1COS設(shè)計原則107
7.5.2COS的測試109
7.5.3智能卡的生命周期112
習題114
第8章射頻識別技術(shù)基礎(chǔ)115
8.1射頻識別系統(tǒng)結(jié)構(gòu)115
8.2射頻技術(shù)117
8.2.1基帶信號與載波調(diào)制信號117
8.2.2數(shù)字信號的編碼方式118
8.2.3調(diào)制方式119
8.2.4負載調(diào)制和反向散射調(diào)制121
8.2.5表面聲波電子標簽的識別123
8.3擴頻技術(shù)124
8.4多路存?。ǘ鄻撕炆漕l識別）125
8.5無線局域網(wǎng)126
8.5.1IEEE 802.11體系結(jié)構(gòu)126
8.5.2ISM頻段和無線網(wǎng)(WiFi、藍牙和ZigBee)127
習題128
第9章非接觸式IC卡國際標準ISO/IEC 14443和ISO/IEC 15693130
9.1非接觸式IC卡的種類和能量傳送130
9.2ISO/IEC 14443的信號接口(Type A和Type B)130
9.2.1Type A信號131
9.2.2Type B信號132
9.3ISO/IEC 144433 初始化和防沖突134
9.3.1輪詢134
9.3.2Type A——初始化和防沖突134
9.3.3Type B——初始化和防沖突138
9.4ISO/IEC 156932空中接口和初始化143
9.4.1VCD到VICC的通信信號接口144
9.4.2VICC到VCD的通信信號接口145
9.5ISO/IEC 156933防沖突和傳輸協(xié)議149
9.5.1命令和響應的通用格式、VICC狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換149
9.5.2防沖突150
9.5.3命令和響應152
習題153
第10章RFID標簽空中接口標準ISO/IEC 18000系列154
10.1概述154
10.2空中接口標準化參數(shù)154
10.3ISO/IEC 180003：13.56MHz頻率下的空中接口通信參數(shù)157
10.3.1模式2（M2）： 物理層和空中接口參數(shù)157
10.3.2模式2（M2）: 命令與響應160
10.3.3模式2（M2）： 防沖突管理162
10.4ISO/IEC 180006: 860～960MHz頻率下的空中接口通信參數(shù)163
10.4.1概述163
10.4.2參數(shù)表164
10.4.3FM0返回鏈路(適合于類型A和類型B)165
10.4.4類型A前向鏈路（編碼、數(shù)據(jù)元、協(xié)議和沖突仲裁）166
10.4.5類型B前向鏈路（編碼、數(shù)據(jù)元、協(xié)議和沖突仲裁）168
10.5ISO/IEC 180007：433MHz頻率下的有源標簽空中接口通信參數(shù)171
10.5.1物理層171
10.5.2數(shù)據(jù)、命令和沖突仲裁171
10.6智能卡、RFID涉及的國際標準和專利173
習題174
第11章讀寫器結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的測試175
11.1讀寫器的組成175
11.2接觸式讀寫器的接口和讀寫控制177
11.3非接觸式IC卡和RFID讀寫器的接口電路和讀寫控制178
11.3.1非接觸式IC卡讀寫器的基本結(jié)構(gòu)178
11.3.2MFRC500高集成度讀寫芯片179
11.4讀寫器的操作流程182
11.5射頻識別讀寫器的種類和發(fā)展趨勢183
11.6IC卡和讀寫器的測試技術(shù)與標準184
11.6.1IC卡的機械和物理特征的測試184
11.6.2異步卡（接觸式IC卡）和讀寫器的電氣特性測試185
11.6.3接觸式IC卡和讀寫器的邏輯操作測試186
11.6.4非接觸式卡測試方法187
11.7智能卡復位應答(ATR)和命令系統(tǒng)的測試188
習題191
第12章物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與國家規(guī)劃(設(shè)想、創(chuàng)新)193
12.1物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)193
12.2條形碼194
12.3RFID標簽的外形和系統(tǒng)架構(gòu)196
12.4傳感器和傳感網(wǎng)197
12.4.1傳感器197
12.4.2傳感網(wǎng)199
12.5“互聯(lián)網(wǎng)+”和《中國制造2025》200
12.5.1互聯(lián)網(wǎng)+200
12.5.2中國制造2025201
12.5.3智能制造關(guān)鍵技術(shù)203
12.6數(shù)據(jù)中心、大數(shù)據(jù)與云計算204
習題207
第13章互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)208
13.1三網(wǎng)融合的概念208
13.2電磁波頻段208
13.3互聯(lián)網(wǎng)的應用209
13.3.1局域網(wǎng)209
13.3.2網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)211
13.3.3APP應用程序212
13.4移動通信網(wǎng)212
13.4.1移動通信的制式和使用頻段212
13.4.2移動通信架構(gòu)213
13.4.3第5代(5G)移動通信215
13.5廣播電視網(wǎng)216
習題218
第14章物聯(lián)網(wǎng)和智能卡的應用219
14.1中華人民共和國居民身份證219
14.2中國金融集成電路卡規(guī)范（電子錢包/電子存折）220
14.2.1電子錢包/電子存折卡的觸點和傳輸協(xié)議220
14.2.2EP/ED的文件結(jié)構(gòu)、應用選擇和應用文件222
14.2.3EP/ED的命令與運行狀態(tài)225
14.2.4EP/ED的安全機制和密鑰管理228
14.2.5EP/ED的交易流程231
14.2.6中國金融卡規(guī)范與移動支付237
14.3RFID的應用238
14.3.1一位系統(tǒng)238
14.3.2RFID在生產(chǎn)流水線中的應用239
14.3.3RFID在井下人員跟蹤管理中的應用240
14.3.4RFID在供應鏈管理中的應用242
14.3.5射頻識別不停車收費系統(tǒng)244
14.4物聯(lián)網(wǎng)的應用244
14.4.1物聯(lián)網(wǎng)在物流業(yè)中的應用244
14.4.2物聯(lián)網(wǎng)在交通管理系統(tǒng)中的應用246
14.4.3物聯(lián)網(wǎng)在電網(wǎng)管理系統(tǒng)、智慧城市和智能家居中的應用248
習題249
附錄A英文縮寫詞251
參考文獻257