[Arduino] RFID 與 MIFARE

 　　RFID 以無線電波傳遞訊息，只要在電波範圍內，即可傳送訊號，不會有傳輸屏障之問題。這種設備的運作為一個讀卡設備會發出一個電磁場，而感應卡內部有線圈，當線圈靠近磁場時，會產生感應電流，就可以做為電力傳輸資訊。另外，感應卡平常沒有靠近電場時，內部晶片根本沒有電力可以工作，不用擔心卡片放在一起資料不見。

　　不過，因RFID的運作是由無線電波傳送，所以在遇到金屬或是液體時，訊號的傳導會產生干擾與衰減，進而影響到資料讀取的可靠性與準確度(每個頻率間的干擾程度不同)。

　　RFID設備所使用的頻段分為低頻（LF，125KHz）、高頻（HF，13.56MHz）、 超高頻（UHF，868~915MHz）、微波（Microwave，2.45 & 5.814GHz），各個頻 段的設備有不同的物理特性，如讀取的距離與讀取的速度，因此在不同應用情境中會採用不同頻段的設備。

　　其中，現有門禁卡中的EM卡跟MIFARE卡長得很類似，常常會被搞混，悠遊卡為MIFARE卡。em卡無識別讀卡機的能力，當讀卡機感應時，感應卡就會回覆一組卡號，所以當得知卡號以後就可以在另一張可寫式em卡把卡號寫入，即能複製一張em卡；MIfare卡的卡片序號是在卡片產生時就已經寫死了，所以不會有複製相同卡片的問題，除非製造商刻意製造相同卡號的卡片，而mifare卡又具備加密與驗證機制，所以通常可以拿來做小額的消費，像是悠遊卡、一卡通或i-cASH。

　　EM卡因不具防衝突的功能，所以當兩張同時感應時，無法感應，而MIFARE卡因為有防衝突功能，則是兩張都會感應到，不過這項特點如果沒注意到可能會造成困擾。之前曾經有民眾在捷運感應時，因為兩張卡放在一起，結果被重複扣款。

　　我們今天要介紹的RFID感應器是頻率為13.56MHz的 RFID-RC522，而他的感應卡為MIFARE卡，MIFARE卡又有分不同儲存容量的卡。MIFARE S50 內部儲存容量1Kbyte，MIFARE S70 內部儲存容量 4Kbytes，各劃分為 16 區與 64 區，每區都有獨立的 A / B 兩層存取控制密碼，每區有4個BLOCK，每個BLOCK有16個字節。

　　通常，以一個SECTOR為一組，前三個BLOCK為數據區，第四個BLOCK為驗證區，驗證區含有A/B兩組密碼，A做為讀取的密碼，B為修改資料的密碼，要比對成功才能做資料上的讀寫，比較特別的是BLOCK0為卡片與商業之資料，是不能更改的，而卡號寫在BLOCK0的前四個字結。

　　RFID與ARDUINO UNO的腳位接法為: RST→9、SDA(SS)→10、MOSI→11、MISO→12、SCK→13，需要注意的是電源(VCC)要接3.3V不是5V。

LIBRARY: https://github.com/miguelbalboa/rfid

　　範例碼中，卡片靠近感應時，只要進入感應範圍內，就會不停的作讀取，在程式設計上可能會因為他不停在讀取，所以感應速度太快，沒辦法好好去做判斷的動作，在門禁實作上也會造成重複感應。可以利用程式碼中的 mfrc522.PICC_HaltA(); 函式，來使得卡片靠近時只讀取一次，而不是在卡片靠近的範圍中一直讀取，再利用DELAY來讓讀取間隔時間久一點，來避免感應卡片時放下跟拿起的兩次重複感應，RFID的讀取就完成囉。

　　以上程式碼，只用簡單的卡號讀取來做展示，範例碼中還有其他的讀寫範例。

參考: http://blog.davidou.org/archives/988