关于st25系列NFC标签简单介绍及st25TV系列用于门禁读取时的注意事项总结
文章目录
- 关于st25系列NFC标签简单介绍及st25TV系列用于门禁读取时的注意事项总结
- 1. 前言
- 2. ST25 NFC/RFID系列标签介绍
- 3. ST25TV系列选择
- 4. ST25TV02K开发相关参考文档
- 5. ST25TV02K相关工具
- 6. stm32实现读取st25TV02K NFC
- 6.1 方案选型
- 6.2 基础代码框架
- 6.3 结合数据手册实现新接口
- 6.4 读写密码需要实现的接口注意事项
- 7. 最后
1. 前言
由于之前使用的M1卡作为门禁卡时容易被复制的情况，目前选用了st25TV系列NFC来作为门禁卡，并启用其带有的数据区加密功能，读取数据区数据时必须先发送密钥，否则只能读取卡号和0区，因此只要确保加密密钥的不易破解性，那么门禁卡也就不容易被复制了，针对该系列的读写程序已经开发完成，这里总结一下相关坑点，避免后续走弯路。
2. ST25 NFC/RFID系列标签介绍
这个可以通过st官网查看，有中文，目前主要包括：ST25TA、ST25TB、ST25TN、ST25TV几个系列的NFC标签，使用的场景和读写协议存在差异：https://www.st.com/zh/nfc/st25-nfc-rfid-tags.html
ST25TA：该系列产品支持NFC应用如标签、NFC令牌、NFC智能标贴、NFC名片（虚拟卡）。它可用于包括消费电子、计算机外设、游戏设备、家用电器、工业自动化和医疗产品在内的各种应用。（https://www.st.com/zh/nfc/st25ta-series-nfc-tags.html）
ST25TB：ST25TB系列RFID标签兼容ISO14443标准，可以支持公共交通和活动票务等应用。 它们提供了先进的RF性能，包括计数超过40亿次的计数器。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tb-series-nfc-tags.html）
ST25TN：ST25TN系列可与Android/iOS NFC手机和NFC Forum兼容读写器通信，为各种消费者参与、产品信息和智能标签场景提供非常广泛的可能性。这种高性价比ST25TN系列面向多种应用，如游戏、服饰鞋类、消费性包装品、运动产业、酒水，并在成本与性能之间取得了良好的平衡。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tn-series-nfc-tags.html）
ST25TV：ST25TV Type 5 NFC标签IC是首个结合ISO/IEC 15693标准长距离通信的便利性和篡改检测能力的解决方案。与其他NFC类型标签相比，ST25TV标签更容易被读取，从而改进了产品设计的用户体验。产品设计者和制造商现在可以使用更小的NFC标签和贴纸，这些标签和贴纸更安全且更容易安装，以增强与客户的互动。这种独特的解决方案可以在整个产品生命周期（从制造点到销售点的消费者互动，以及后续阶段）中使用。它赋予了日常消费品数字化生命。ST25TV标签可用于基于云管理的品牌保护，比如葡萄酒和白酒、药品和奢侈品等不同应用领域的防伪/篡改检测。它们还可以与远程HF RFID读写器一起用于产品识别以及物流和可追溯性应用。（https://www.st.com/zh/nfc/st25tv-series-nfc-tags.html）
3. ST25TV系列选择
主要根据需要的存储空间进行选择，比如你需要1k左右的空间来存储门禁数据扩展也不会太多，则可以使用ST25TV02K，其工作频率为13.56 MHz的2-Kbit EEPROM标签IC，具有64位UID和密码，基于ISO/IEC 15693和ISO/IEC 18000-3模式1，即2k字节的数据区空间，8字节的UID，可以基于ISO/IEC 15693协议进行读写。(选择产品可以参考：https://www.st.com/zh/nfc/st25tv-series-nfc-tags.html#products)
4. ST25TV02K开发相关参考文档
直接在文档页面下载数据手册和一些文档：
https://www.st.com/zh/nfc/st25tv02k.html#documentation
5. ST25TV02K相关工具
https://www.st.com/zh/nfc/st25tv02k.html#tools-software
有相关的测试软件可供使用，包括Windows PC、ios、Android等，对应的SDK是Java的。
6. stm32实现读取st25TV02K NFC
6.1 方案选型
还是老问题了，之前我就说过，门禁这块其实可以Android直接读卡，但是原有方案使用stm32单片机来读取，然后再通过串口发送给Android端，这个历史缘由我也找到了，因为这部分的卡读取方案是由一个没有Android的stm32做的刷卡touch来的，为了快速在Android门禁机上实现，直接把这个touch的stm32通过Android上的串口连接起来了，Android端就不用再开发这块了，直接定义协议和stm32交互就可以了（实际上Android端开发的话相关的sdk之类的更多更方便），真是个悲伤的故事。
6.2 基础代码框架
stm32读取该NFC我们使用的15693协议，上面看到也可以使用18000-3，这块可以直接在网上买相关的开发套件，一般会给到各种协议的示例程序。
如果没有的话可以参考st这里的固件源代码：https://www.st.com/content/st_com/zh/products/embedded-software/st25-nfc-rfid-software/stsw-st25r002.html
是通过st的论坛找到的，但是你可能需要根据自己的情况进行调试：https://shequ.stmicroelectronics.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=618387&extra=
根据自己的协议实现即可，15693这里还是能用的，虽然没有实现所有的接口，但是基础的读写之类的都是有的，至少不用自己去整时序直接操作寄存器了：
6.3 结合数据手册实现新接口
这里以st25v02k为例进行说明，如何借助上面st上找到的固件源码实现其它的适用于本产品的接口。
下载datasheet这里不再说了，一般是英文的，但是也有可能是中文的，比如st25v02k这个就是中文的，虽然仍然晦涩：
你需要先看一下对应包括哪些接口（我这里所谓的接口就是指访问设备时的协议实现接口）：
从这里可以看到Inventory、Select、Read Single Block、Write Single Block、Read Multiple Blocks、Get System information这些指令接口在搜到的固件源码中已经有了，我们接下来实现新的接口就可以了，比如：Write Password、Present Password、Read Configuration、Write Configuration、Set Untraceable mode、Get Random Number。
但是有个问题，我们该实现哪些接口，这些接口如何组合使用，目前没有好的方法，除非你买一个官方的开发板，里面有现成的示例demo，否则你可能就得试了。
6.4 读写密码需要实现的接口注意事项
接下来就是我们要实现的读写密码这块了，固件代码中没有这块，我们要实现对st25v02K NFC的加密该如何做，读数据前解密又如何做？根据数据手册，看起来write password是比较像写密码的，反正中间花了很多时间啃datasheet和尝试，最终总算理清了整个处理过程，这里总结一下。
写密码：初始化->选卡->获取随机数->发送密钥->写密码->写配置。
读数据：初始化->选卡->获取随机数->发送密码->读数据。
- 1、present password相当于发送密码进行校验，出厂密码为全0；
- 2、写完密码后需要调用写配置的接口修改卡状态为加密状态，卡不会自动根据密码是不是全0修改自身状态为加密状态，需要自己修改配置，否则密码写进去了，下次判断卡还是未加密状态；
- 3、每次读数据前都需要发送密码进行校验，校验通过才能调用读取多块数据的接口读到数据，否则读不到数据；
- 4、判断卡是否已加密可以通过读配置这个接口来判断；