關于st25系列NFC标簽簡單介紹及st25TV系列用于門禁讀取時的注意事項總結
文章目錄
- 關于st25系列NFC标簽簡單介紹及st25TV系列用于門禁讀取時的注意事項總結
- 1. 前言
- 2. ST25 NFC/RFID系列标簽介紹
- 3. ST25TV系列選擇
- 4. ST25TV02K開發相關參考文檔
- 5. ST25TV02K相關工具
- 6. stm32實作讀取st25TV02K NFC
- 6.1 方案選型
- 6.2 基礎代碼架構
- 6.3 結合資料手冊實作新接口
- 6.4 讀寫密碼需要實作的接口注意事項
- 7. 最後
1. 前言
由于之前使用的M1卡作為門禁卡時容易被複制的情況，目前選用了st25TV系列NFC來作為門禁卡，并啟用其帶有的資料區加密功能，讀取資料區資料時必須先發送密鑰，否則隻能讀取卡号和0區，是以隻要確定加密密鑰的不易破解性，那麼門禁卡也就不容易被複制了，針對該系列的讀寫程式已經開發完成，這裡總結一下相關坑點，避免後續走彎路。
2. ST25 NFC/RFID系列标簽介紹
這個可以通過st官網檢視，有中文，目前主要包括：ST25TA、ST25TB、ST25TN、ST25TV幾個系列的NFC标簽，使用的場景和讀寫協定存在差異：https://www.st.com/zh/nfc/st25-nfc-rfid-tags.html
ST25TA：該系列産品支援NFC應用如标簽、NFC令牌、NFC智能标貼、NFC名片（虛拟卡）。它可用于包括消費電子、計算機外設、遊戲裝置、家用電器、工業自動化和醫療産品在内的各種應用。（https://www.st.com/zh/nfc/st25ta-series-nfc-tags.html）
ST25TB：ST25TB系列RFID标簽相容ISO14443标準，可以支援公共交通和活動票務等應用。 它們提供了先進的RF性能，包括計數超過40億次的計數器。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tb-series-nfc-tags.html）
ST25TN：ST25TN系列可與Android/iOS NFC手機和NFC Forum相容讀寫器通信，為各種消費者參與、産品資訊和智能标簽場景提供非常廣泛的可能性。這種高成本效益ST25TN系列面向多種應用，如遊戲、服飾鞋類、消費性包裝品、運動産業、酒水，并在成本與性能之間取得了良好的平衡。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tn-series-nfc-tags.html）
ST25TV：ST25TV Type 5 NFC标簽IC是首個結合ISO/IEC 15693标準長距離通信的便利性和篡改檢測能力的解決方案。與其他NFC類型标簽相比，ST25TV标簽更容易被讀取，進而改進了産品設計的使用者體驗。産品設計者和制造商現在可以使用更小的NFC标簽和貼紙，這些标簽和貼紙更安全且更容易安裝，以增強與客戶的互動。這種獨特的解決方案可以在整個産品生命周期（從制造點到銷售點的消費者互動，以及後續階段）中使用。它賦予了日常消費品數字化生命。ST25TV标簽可用于基于雲管理的品牌保護，比如葡萄酒和白酒、藥品和奢侈品等不同應用領域的防僞/篡改檢測。它們還可以與遠端HF RFID讀寫器一起用于産品識别以及物流和可追溯性應用。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tv-series-nfc-tags.html）
3. ST25TV系列選擇
主要根據需要的存儲空間進行選擇，比如你需要1k左右的空間來存儲門禁資料擴充也不會太多，則可以使用ST25TV02K，其工作頻率為13.56 MHz的2-Kbit EEPROM标簽IC，具有64位UID和密碼，基于ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000-3模式1，即2k位元組的資料區空間，8位元組的UID，可以基于ISO/IEC 15693協定進行讀寫。(選擇産品可以參考：https://www.st.com/zh/nfc/st25tv-series-nfc-tags.html#products)
4. ST25TV02K開發相關參考文檔
直接在文檔頁面下載下傳資料手冊和一些文檔：
https://www.st.com/zh/nfc/st25tv02k.html#documentation
5. ST25TV02K相關工具
https://www.st.com/zh/nfc/st25tv02k.html#tools-software
有相關的測試軟體可供使用，包括Windows PC、ios、Android等，對應的SDK是Java的。
6. stm32實作讀取st25TV02K NFC
6.1 方案選型
還是老問題了，之前我就說過，門禁這塊其實可以Android直接讀卡，但是原有方案使用stm32單片機來讀取，然後再通過序列槽發送給Android端，這個曆史緣由我也找到了，因為這部分的卡讀取方案是由一個沒有Android的stm32做的刷卡touch來的，為了快速在Android門禁機上實作，直接把這個touch的stm32通過Android上的序列槽連接配接起來了，Android端就不用再開發這塊了，直接定義協定和stm32互動就可以了（實際上Android端開發的話相關的sdk之類的更多更友善），真是個悲傷的故事。
6.2 基礎代碼架構
stm32讀取該NFC我們使用的15693協定，上面看到也可以使用18000-3，這塊可以直接在網上買相關的開發套件，一般會給到各種協定的示例程式。
如果沒有的話可以參考st這裡的固件源代碼：https://www.st.com/content/st_com/zh/products/embedded-software/st25-nfc-rfid-software/stsw-st25r002.html
是通過st的論壇找到的，但是你可能需要根據自己的情況進行調試：https://shequ.stmicroelectronics.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=618387&extra=
根據自己的協定實作即可，15693這裡還是能用的，雖然沒有實作所有的接口，但是基礎的讀寫之類的都是有的，至少不用自己去整時序直接操作寄存器了：
6.3 結合資料手冊實作新接口
這裡以st25v02k為例進行說明，如何借助上面st上找到的固件源碼實作其它的适用于本産品的接口。
下載下傳datasheet這裡不再說了，一般是英文的，但是也有可能是中文的，比如st25v02k這個就是中文的，雖然仍然晦澀：
你需要先看一下對應包括哪些接口（我這裡所謂的接口就是指通路裝置時的協定實作接口）：
從這裡可以看到Inventory、Select、Read Single Block、Write Single Block、Read Multiple Blocks、Get System information這些指令接口在搜到的固件源碼中已經有了，我們接下來實作新的接口就可以了，比如：Write Password、Present Password、Read Configuration、Write Configuration、Set Untraceable mode、Get Random Number。
但是有個問題，我們該實作哪些接口，這些接口如何組合使用，目前沒有好的方法，除非你買一個官方的開發闆，裡面有現成的示例demo，否則你可能就得試了。
6.4 讀寫密碼需要實作的接口注意事項
接下來就是我們要實作的讀寫密碼這塊了，固件代碼中沒有這塊，我們要實作對st25v02K NFC的加密該如何做，讀資料前解密又如何做？根據資料手冊，看起來write password是比較像寫密碼的，反正中間花了很多時間啃datasheet和嘗試，最終總算理清了整個處理過程，這裡總結一下。
寫密碼：初始化->選卡->擷取随機數->發送密鑰->寫密碼->寫配置。
讀資料：初始化->選卡->擷取随機數->發送密碼->讀資料。
- 1、present password相當于發送密碼進行校驗，出廠密碼為全0；
- 2、寫完密碼後需要調用寫配置的接口修改卡狀态為加密狀态，卡不會自動根據密碼是不是全0修改自身狀态為加密狀态，需要自己修改配置，否則密碼寫進去了，下次判斷卡還是未加密狀态；
- 3、每次讀資料前都需要發送密碼進行校驗，校驗通過才能調用讀取多塊資料的接口讀到資料，否則讀不到資料；
- 4、判斷卡是否已加密可以通過讀配置這個接口來判斷；