悠遊卡(或是一卡通)大概是現在台灣人出門一定要帶的東西吧,那為什麼悠遊卡可以瞬間感應並扣款呢?阿雜以前很好奇還曾想把卡片拆開來看看,結果網路上已經有人這麼做啦哈哈哈,不用報廢自己的卡片了。
今天走科普路線!
一、悠遊卡的運作原理
其實去掉外部的塑膠後,悠遊卡內部是由一張小小的IC微晶片跟好幾圈感應天線(線圈)組成,其運作的原理就是使用RFID技術喔!
▲悠遊卡內部/示意圖/翻攝自youtube
二、什麼是RFID
無線射頻辨識(英語:Radio Frequency IDentification,縮寫:RFID)是一種無線通訊技術,可以通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。
這項技術被喻為本世紀最重要的前十大技術之一,是英國在二戰時期研發出來用以在戰爭時機場辨別敵我戰機時使用。雖然是為了打仗而生,但現在這項技術在我們的生活中已不可或缺呀(無法回到投幣上車年代的我)。
RFID分為四個頻段,分別是低頻、高頻、超高頻、微波,可以想像一下他們是各有所長的四個兄弟:
大哥
LF(低頻):30 - 300 kHz
寵物晶片使用這個頻段的124.2KHz和134.2KHz或是129-133.2KHz 以及 135.2-139.4KHz
二哥
HF(高頻):3 - 30 MHz
飛利浦MIFARE(包括悠遊卡)以及新力FeliCa使用這個頻段的13.56MHz
三哥
UHF(超高頻):300 MHz - 3 GHz
高速公路ETC的eTag使用這個頻段的922.75MHz和924.25MHz
四弟
Microwave(微波):300 MHz - 300 GHz
UHF(超高頻)也在Microwave(微波)的範圍內
今天介紹的悠遊卡就是二哥高頻的知名範例,簡單來說,RFID這套技術需要的有三樣東西:
✔讀取器(Reader)
✔標籤(Tag)
✔電腦應用程式
RFID有三種類型,悠遊卡屬於被動式 (通過接收到的電波驅動電路並回傳訊息)。
以悠遊卡來說的話,讀取器(Reader)就是我們進捷運站刷的那台機器(裡面包含電腦應用程式),標籤(Tag)就是我們手頭的悠遊卡!當我們刷卡的那一瞬間,其實卡片內部完成很多動作。
(這台就是讀取器)
首先當電流通過讀卡裝置(Reader)的天線之後,會在天線周遭產生交流磁場,因為讀卡裝置(Reader)裡面充滿了線圈,然後卡片的內部也有很多線圈,接受這個磁場後就會產生電流,也就是用我們國中時學過的電磁感應來產生訊號的傳遞(磁生電)。
產生電流後就可以用這個電力去給予悠遊卡內部的IC微晶片能量,讓IC運作起來!同時因為有電流可以產生磁場(電生磁),也就可以把卡片內部的資料回傳到讀卡裝置(Reader)!
哇二哥高頻好棒呀~~~~
題外話:
其實國道高速公路上使用的ETC收費系統也是用RFID這套技術喔,只是用的是四弟微波的頻段,另外大家有沒有折到悠遊卡的經驗呢?
根據鄉民大大的說法:
「悠遊卡折到的話,當作天線的金屬環會變形
電感效率會變差,甚至無法感應
如果折到晶片那更不用說了, 直接報廢」
但根據實驗,只要不要傷到晶片,就算天線變形,也能自行改裝纏繞新的線圈,如果你的悠遊卡掉到洗衣機洗到變形,又不想換一張的話,也許可以考慮自己拯救喔,決定要更愛惜自己的悠遊卡了!