RFID技术中的低频、高频、超高频有各自的优点和应用场景。其中，与我们个人生活息息相关的门禁卡、公交卡、身份证、图书标签主要用到的是高频RFID。这些应用也对应着高频RFID中不同的协议。
高频RFID协议
RFID标签协议是由ISO与国际电工委员会（IEC）联合制定的，是RFID设备之间进行通信的基础，也是标签芯片设计的依据。从标准协议上，13.56MHz高频主要分为ISO14443与ISO15693两种协议，这两者区别简单地说14443是近场耦合，15693是远场耦合，14443具有加密功能，15693具有穿透性好，抗干扰性能力强。当然，现在部分15693芯片也增加了一些加密功能，扩充其应用范围。
近场耦合和远场耦合中的远近是相对的。
非接触式卡标准涵盖了ISO/IEC 10536(Close coupled cards)、ISO/IEC 144433(Proximity cards)、ISO/IEC 15693(Vicinity cards)。它们分别适用于离相关耦合装置很近、较近和有一定距离的情况。
ISO14443协议
ISO14443是一种用于近距离非接触式通信的协议，主要应用于高频（13.56 MHz）RFID系统。它分为两种类型：ISO14443-A 和 ISO14443-B。ISO14443分为四部分协议，这四个部分对应不同的分层。
- ISO14443-1：定义物理特性，可以理解为物理层
- ISO14443-2：射频电源和信号接口
- ISO14443-3：初始化和防碰撞机制
- ISO14443-4 ：传输协议
ISO14443-A 和 ISO14443-B都是分成这四部分，大多数是共用的，只是有部分是描述A的，有部分是描述B的。对于软件开发者而言，主要是研究ISO14443-3和ISO14443-4协议。初始化和防碰撞相关内容在ISO14443-3上。
ISO14443-A 和 ISO14443-B的主要区别在调制方式、编码方式和防冲突机制。详细对比如下所示：
| 特性 | ISO/IEC 14443-A | ISO/IEC 14443-B |
|---|---|---|
| 调制方式 | 100% ASK | 10% ASK |
| 编码方式 | Miller 编码（读写器到标签） 曼彻斯特编码(标签到读写器) | NRZ-L 编码 |
| 防冲突机制 | 比特防冲突协议 | 时隙防冲突协议 |
| 通信速率 | 默认速率：106 kbit/s 支持更高速率：212 kbit/s、424 kbit/s 和 848 kbit/s。 | 默认速率：106 kbit/s 支持更高速率：212 kbit/s、424 kbit/s 和 848 kbit/s。 |
| 通信距离 | 0 至 10 cm（典型值为 4 cm） | 0 至 10 cm（典型值为 4 cm） |
| 安全性 | 支持加密和认证机制 | 支持更高的安全性和加密机制 |
| 主要应用 | 支付系统（如 MIFARE 卡）、门禁系统、公共交通，考勤 | 高安全性需求的场景（如电子身份证、电子驾照） |
ISO15693协议
ISO15693是一种用于远距离非接触式通信的协议，协议分为三部分：
- ISO15693-1：定义物理特性，可以理解为物理层
- ISO15693-2：射频电源、信号接口和初始化
- ISO15693-3 ：防碰撞机制和传输协议
对于软件开发者而言，主要是研究ISO15693-3。其中详细说明了 VICC 的存储结构，防碰撞的过程，VCD 与 VICC 之间通信的请求和响应数据格式，主要的命令等。主要的技术特点如下： - 通信距离：0 至 1.5 米（典型值为 1 米）
- 主要应用：资产管理、图书馆管理、供应链管理、医疗领域
- 调制方式 ：
- 读写器到标签 ：使用 ASK（幅移键控）调制，调制深度为 10% 或 100%。
- 标签到读写器 ：使用 负载调制（Load Modulation）
- 编码方式 ：
- 读写器到标签 ：使用 1/4 编码，即每个比特编码为 4 个载波周期。
- 标签到读写器 ：使用 曼彻斯特编码。
- 通信速率：高速率26.48 kbit/s，低速率6.62 kbit/s。
- 防碰撞机制 ：使用 时隙防冲突协议（Slotted Aloha），通过时隙分配来解决冲突，支持多标签读取。
- 安全性 ：支持 EAS（电子商品防盗）功能 ，用于防盗报警。取决于标签是否支持该功能。部分15693芯片也增加了一些加密功能，比如华大半导体15693增加国密SM7。^[1]^
- 存储容量 ：典型的存储容量为 1 KB 至 4 KB，具体取决于标签型号。
高频RFID读写模块
谈到13.56MHz高频芯片及制造商，就不得不提到NXP这仨个字。通过搜索引擎以及电商平台查找，出现频率较高的基本都是NXP的产品。例如MFRC522、CLRC663、PN532、PN5180等。
MFRC522
RC522是一款用于13.56 MHz的非接触式通信的芯片，支持 ISO/IEC 14443 A/MIFARE和 NTAG。接口方面支持SPI、UART、IIC三种串行通信。^[2]^在天线和调谐合适的情况下，读/写模式下的典型工作距离可达50mm。这款读写模块价格便宜，电商平台上大都在5元左右
CLRC663
CLRC663是一款支持全协议的读写模块，支持NFC。接口方面支持SPI、UART、IIC三种串行通信。价格较便宜，基本不到50元。支持以下工作模式：^[3]^
- Read/write mode supporting ISO/IEC 14443 type A and MIFARE Classic communication mode
- Read/write mode supporting ISO/IEC 14443B
- Read/write mode supporting JIS X 6319-4 (comparable with FeliCa)1
- Passive initiator mode according to ISO/IEC 18092
- Read/write mode supporting ISO/IEC 15693
- Read/write mode supporting ICODE EPC UID/ EPC OTP
- Read/write mode supporting ISO/IEC 18000-3 mode 3/ EPC Class-1 HF
PN532
PN532模块支持6种协议/操作模式，包括NFC。接口方面支持SPI、UART、IIC三种串行通信。价格较便宜，基本不到10元。支持以下工作模式：^[4]^
- ISO/IEC 14443A/MIFARE Reader/Writer
- FeliCa Reader/Writer
- ISO/IEC 14443B Reader/Writer
- ISO/IEC 14443A/MIFARE Card MIFARE Classic 1K or MIFARE Classic 4K card
emulation mode - FeliCa Card emulation
- ISO/IEC 18092, ECMA 340 Peer-to-Peer
PN5180
PN5180是市场上最好的支持NFC的全协议模块^[5]^。PN5180可确保下一代NFC手机的最大互操作性。PN5180实现了高功率NFC前端功能，无需额外的外部有源组件即可实现射频电平的EMV合规性。价格较便宜，基本不到30元。支持以下工作模式：
- Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 14443-A up to 848 kBit/s, MIFARE
- Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 14443-B up to 848 kBit/s
- Reader/Writer mode supporting JIS X 6319-4 (comparable with FeliCa scheme)
- Supports reading of all NFC tag types (type 1, type 2, type 3, type 4A and type 4B)
- Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 15693
- Reader/Writer mode supporting ISO/IEC 18000-3 Mode 3
- ISO/IEC 18092 (NFC-IP1)
- ISO/IEC 21481 (NFC-IP-2)
- ISO/IEC 14443-type A Card emulation up to 848 kBit/s
高频RFID卡^[6]^
ISO 14443-A 协议：
- MF1 IC S20：国内常称为MIFARE Mini，原装芯片厂家为恩智浦(NXP)，在一卡通方面应用普遍。
- Mifare Std 1k MF1 IC S50及其兼容卡：原装芯片厂家为恩智浦(NXP)，在一卡通方面应用普遍。
- Mifare Std 4k MF1 IC S70及其兼容卡：原装芯片厂家为恩智浦(NXP)，在一卡通方面应用普遍。
- Mifare Ultralight MF0 IC U1X：国内常称为U10,芯片厂家为恩智浦(NXP)，广深高速火车票为典型应用。
- Mifare Ultralight C：原装芯片厂家为恩智浦（NXP）。
- Mifare DESfire 2k MF3 IC D21：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为MF3 2k。
- Mifare DESfire 4k MF3 IC D41：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为MF3。南京地铁卡为典型应用。
- Mifare DESfire 8k MF3 IC D81：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为MF3 8k。
- Mifare ProX：芯片厂家为恩智浦（NXP）。不判别容量。
- MF1 PLUS 2k：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为PLUS S。
- MF1 PLUS 4k：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为PLUS X。
- NTAG213/215/216：原装芯片厂家为恩智浦(NXP)。
- JEWEL：芯片厂家为英国innovision，国内常称为宝石卡。不读序列号。
- IS23SC4456：芯片厂家为美国ISSI，可兼容MF1 IC S50的CPU卡。
- CPU卡（兼容MF1）：芯片厂家为上海复旦、上海华虹等，可兼容MF1 IC S50的CPU卡。[备注：该类也包含FM1208M1及其它类似的芯片卡。]
- 纯CPU卡：芯片厂家为上海复旦、美国ISSI等，纯CPU卡。[备注：该类也包含FM1208、IS23SC4456中的纯CPU卡及其它类似的芯片卡。]
- X82A：芯片厂家为北京华大，CPU卡。
- SLE66R35：德国英飞凌（infineon），兼容MF1 IC S50。
- FM11RF08：芯片厂家为上海复旦，兼容MF1 IC S50。
- SHC1102：芯片厂家为上海华虹，上海一卡通为典型应用。
- Advant ATC2048-MP：芯片厂家为瑞士LEGIC。
ISO 14443-B 协议：
- AT88RF020：芯片厂家为美国爱特梅尔（ATMEL），广州地铁卡为典型应用。
- SR176：芯片厂家为瑞士意法半导体（ST），主要用于防伪识别等。
- SRIX4K：芯片厂家为瑞士意法半导体（ST），主要用于防伪识别等。
- SRT512：芯片厂家为瑞士意法半导体（ST），主要用于防伪识别等。
- ST23YR18：芯片厂家为瑞士意法半导体（ST），CPU卡。
- THR1064：芯片厂家为北京同方，奥运门票为典型应用。
- THR2408：芯片厂家为北京同方，纯CPU卡。
- 第二代居民身份证：芯片厂家为上海华虹、北京同方THR9904、天津大唐和北京华大，第二代身份证为典型应用。
ISO 15693 协议：
- EM4135：芯片厂家为瑞士EM，主要用于票证管理、防伪识别等。
- ICODE SL2 ICS53/ICODE SL2 ICS54：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为ICODE SLI-S，主要用于物流仓储、票证管理等。
- ICODE SL2 ICS20：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为I CODE 2，主要用于物流仓储、票证管理等。
- ICODE SL2 ICS50/ICODE SL2 ICS51：芯片厂家为恩智浦（NXP），国内常称为ICODE SLI-L，主要用于物流仓储、票证管理等。
- Tag-it HF-1 Plus：芯片厂家为美国德州仪器（TI），国内常称为TI2048，主要用于物流仓储、票证管理等。[备注：暂不区分原装TI2048或兼容TI2048的FM1302T。]
- Tag-it HF-1 Standard：芯片厂家为美国德州仪器（TI），国内常称为TI256，主要用于物流仓储、票证管理等。
- BL75R04：芯片厂家为上海贝岭，兼容TI 2048，主要用于物流仓储、票证管理等。
- BL75R05：芯片厂家为上海贝岭，兼容I CODE 2，主要用于物流仓储、票证管理等。
- FM1302N：芯片厂家为上海复旦，兼容I CODE 2，主要用于物流仓储、票证管理等。
- Advant ATC128-MV：芯片厂家为瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
- Advant ATC256-MV：芯片厂家为瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
- Advant ATC1024-MV：芯片厂家为瑞士LEGIC，主要用于一卡通等。
- LRI2K：芯片厂家为意法半导体（ST）。
- ST25DV04K，ST25DV16K，ST25DV64K：芯片厂家为意法半导体（ST）。