Lector NFC ACR122U

Suministro: Proud Tek suministra el ACR122U; confirme la cantidad cuando realice su pedido. ACS lo cataloga como descatalogado, por lo que un diseño nuevo que deba mantenerse en producción durante años puede partir de uno de los lectores USB NFC actuales de ACS, el ACR1252U (USB NFC Reader III) o el ACR1552U (USB NFC Reader IV), que también suministramos; la comparación más abajo indica qué debe comprobar en su código PC/SC antes de cambiar. Si su software aún no está escrito y prefiere llamar a funciones de biblioteca en lugar de enviar APDU, el µFR Classic CS con su SDK gratuito es la otra vía.

Qué es el ACR122U

El ACR122U es un lector/grabador USB de sobremesa fabricado por Advanced Card Systems (ACS). ACS lo describe como conforme con PC/SC y CCID, para tarjetas ISO 14443-4 de tipo A y B, MIFARE, etiquetas ISO 18092 (NFC) y FeliCa a 13.56 MHz. En su interior, un controlador sin contacto NXP PN532 se sitúa detrás de un segundo controlador que presenta la interfaz USB CCID, de modo que el equipo anfitrión ve un lector de tarjetas inteligentes sin contacto estándar denominado "ACR122U PICC Interface". Su LED rojo/verde y su zumbador pueden controlarse desde su aplicación.

De ese diseño se derivan tres consecuencias. El software escrito para PC/SC, como un script de pyscard o una aplicación WinSCard, funciona sin un SDK del fabricante. Las tarjetas que no admiten APDU ISO 7816-4, como MIFARE Classic, se alcanzan mediante comandos con byte de clase FF, que el lector traduce a comandos de tarjeta (véase la tabla de comandos más abajo). Y el lector trabaja con una tarjeta a la vez: su anticolisión selecciona una sola tarjeta, por lo que debe presentar las tarjetas de una en una.

Configuración del equipo anfitrión en Windows, macOS y Linux

El conflicto de pn533 en Linux. El kernel de Linux tiene su propio controlador NFC, pn533_usb, y su tabla de dispositivos incluye el ID USB del ACR122U (072f:2200). El kernel enlaza el lector en cuanto se conecta, antes de que pcscd pueda hacerlo: el controlador CCID de pcsc-lite falla entonces con "Can't claim interface", y libnfc tampoco puede abrir el dispositivo. Descargue los módulos pn533_usb y pn533, incluya nfc, pn533 y pn533_usb en la lista de bloqueo en /etc/modprobe.d (libnfc incluye exactamente ese archivo de lista de bloqueo), vuelva a conectar el lector y reinicie pcscd. La lista de bloqueo desactiva la pila NFC del kernel, así que aplíquela solo en equipos anfitriones que no la utilicen para otro dispositivo.

Comandos PC/SC y de ACS que envía su software

Las tarjetas ISO 14443-4, como DESFire y las Java Card, admiten sus propias APDU ISO 7816-4, que el ACR122U transmite sin modificar. Las demás tarjetas se alcanzan mediante comandos con byte de clase FF, y las etiquetas FeliCa y Topaz también aceptan sus comandos nativos. FF CA, FF 82, FF 86, FF B0 y FF D6 son los comandos de tarjetas de memoria definidos en la parte 3 de la especificación PC/SC, por lo que el código MIFARE Classic construido sobre ellos puede trasladarse a otro lector que los implemente, aunque las ranuras de claves y las tarjetas admitidas varían según el lector. Los comandos de bloque de valor FF D7 y FF B1 son propios de ACS, al igual que los comandos de lector FF 00, que ACS denomina pseudo-APDU. Todos están documentados en el documento ACR122U Application Programming Interface (V2.04) de ACS. Los que necesitan la mayoría de las integraciones, en hexadecimal:

Con una tarjeta en el lector, envíe estos comandos como transmisiones ordinarias (SCardTransmit) a ACR122U PICC Interface. Los comandos de lector, como el LED, la versión del firmware o los ajustes de sondeo, también pueden enviarse antes de presentar una tarjeta, pero solo a través del canal de escape PC/SC (SCardControl con SCARD_CTL_CODE(3500) en Windows), que permanece desactivado hasta que lo habilite como se muestra en la tabla de configuración del equipo anfitrión.

Tarjetas que admite y tarjetas que no puede leer

Bibliotecas y herramientas que funcionan con él

• pyscard (Python), la API WinSCard (C, C++ y .NET en Windows) y javax.smartcardio (Java) son capas PC/SC: abren ACR122U PICC Interface, envían las APDU anteriores como transmisiones y envían los comandos de lector mediante la llamada de control una vez habilitado el canal de escape.
• libnfc tiene dos controladores para el lector: acr122_pcsc, que pasa por pcsc-lite, y acr122_usb, que abre el dispositivo USB directamente. En cualquier caso, los módulos pn533 del kernel no deben estar cargados. Para los modos NFCIP o de emulación de tarjeta sin tarjeta en el lector, el archivo README de libnfc indica que debe permitir el comando CCID Exchange en libccid (ifdDriverOptions 0x0001). El controlador acr122_usb reclama la propia interfaz USB del lector, al igual que el controlador CCID de pcscd, por lo que solo uno de ellos puede retener el lector: detenga pcscd mientras utilice acr122_usb o utilice acr122_pcsc.
• nfcpy enumera el ACR122U en su tabla de hardware, con compatibilidad de lectura y escritura para etiquetas NFC Forum de tipo 2, 3 y 4 y como iniciador peer-to-peer, pero sin emulación de etiquetas ni el rol de destino peer-to-peer. Su documentación desaconseja comprar el ACR122U para nfcpy, porque el controlador CCID situado delante del PN532 impide el uso completo del chip; para trabajos con nfcpy, elija un lector que nfcpy admita sin estas limitaciones.

Errores habituales

• Las claves desaparecen al desconectar. Las claves cargadas con FF 82 residen en memoria volátil, así que cárguelas al inicio de cada sesión. Vuelva a autenticar siempre que pase a un bloque de otro sector.
• Escribir un tráiler de sector. El último bloque de cada sector MIFARE Classic contiene la clave A, los bits de acceso y la clave B, por lo que escribir en ese bloque sustituye las claves y los bits de acceso. Pruebe primero las escrituras de tráiler en una tarjeta de repuesto.
• Un pitido en cada toque. El zumbador suena en cada detección de tarjeta por defecto; FF 00 52 00 00 lo desactiva.
• Comandos largos o grandes. La lista de lectores del controlador CCID indica que el ACR122U no admite APDU extendidas ni solicitudes de extensión de tiempo, y registra fallos en algunas versiones de firmware. Pruebe su comando más grande y la operación de tarjeta más lenta, y anote la versión del firmware junto con el resultado.
• MIFARE Classic 4K y NDEF. ACS recomienda una demora de 2 segundos al leer mensajes NDEF de tarjetas MIFARE Classic 4K.

Cómo probar una muestra

1. Conecte el lector al ordenador y a la versión del sistema operativo que vaya a implantar, y compruebe que el equipo anfitrión lo reconoce: Administrador de dispositivos en Windows, lsusb y pcsc_scan en Linux.
2. Lea la versión del firmware con FF 00 48 00 00 y anótela junto con el sistema operativo y la versión del controlador.
3. Coloque una tarjeta de muestra en el lector y lea el ATR. Para tarjetas de memoria y etiquetas, sus bytes de nombre de tarjeta muestran el tipo detectado por el lector: 00 01 MIFARE Classic 1K, 00 02 Classic 4K, 00 03 Ultralight, 00 26 Mini, F0 04 Topaz, F0 11 o F0 12 FeliCa. Las tarjetas ISO 14443-4 llevan en su lugar bytes históricos del ATS (tipo A) o del ATQB (tipo B).
4. Lea el UID con FF CA 00 00 00 y compárelo con el orden de bytes y el formato numérico que almacena su sistema, hexadecimal o decimal, antes de dar de alta un lote.
5. Ejecute cada operación que necesite su aplicación en la tarjeta real. Para MIFARE Classic: cargue la clave, autentique y luego lea y escriba un bloque de prueba, no un tráiler de sector. Para DESFire o una Java Card: la propia secuencia de comandos de su aplicación, incluido su comando más largo y su respuesta.
6. Desconecte el lector, vuelva a conectarlo y repita la prueba, para saber si su software recarga las claves y los ajustes por sí solo.

Solicite tarjetas de muestra del chip exacto junto con el lector, para que la prueba utilice el material que vaya a pedir; las muestras estándar son gratuitas.

Especificaciones indicadas por ACS

ACR122U, ACR1252U o ACR1552U

Los tres son lectores USB de ACS que el software PC/SC abre como lectores de tarjetas inteligentes CCID, y los tres admiten los comandos de tarjetas de memoria de la tabla de comandos anterior. El ACR1552U enumera más tipos de tarjeta que los otros dos, y los tres difieren en sus comandos de lector y en algunos límites. Cada cifra de esta tabla procede de los propios documentos de ACS para ese modelo, enlazados debajo de ella.

Fuentes: la especificación técnica del ACR1252U y el manual de API de ACS, la especificación técnica del ACR1552U y el manual de referencia, y el manual de API del ACR122U (descargas en PDF).

Comprobaciones para el código PC/SC que migra desde el ACR122U:

• El nombre del lector. El software que selecciona el ACR122U por su nombre de lector debe cambiar. Cada lector más reciente presenta un lector sin contacto (PICC) y un lector SAM, y los ejemplos de ACS abren "ACS ACR1252 1S CL Reader PICC 0" o "ACS ACR1552 1S CL Reader PICC 0". Seleccione el lector PICC, no la ranura SAM.
• Los comandos de tarjeta se mantienen. Get Data (FF CA), Load Keys (FF 82, dos ranuras de claves volátiles), Authenticate (FF 86), Read y Update Binary (FF B0, FF D6), los comandos de bloque de valor de ACS (FF D7, FF B1) y la sesión transparente PC/SC 2.0 parte 3 (FF C2) están documentados para ambos lectores más recientes.
• Los comandos de lector cambian. El ACR1252U conserva cuatro de las pseudo-APDU FF 00 del ACR122U como "comandos compatibles con ACR122U": FF 00 40 (LED y zumbador), FF 00 48 (versión del firmware), FF 00 50 y FF 00 51 (ajustes de sondeo). Por lo demás, ambos lectores más recientes aceptan comandos de escape que comienzan por E0 00, enviados con SCardControl a través del canal de escape (punto siguiente); E0 00 00 18 00, por ejemplo, devuelve la versión del firmware. El pitido al detectar una tarjeta, que el ACR122U controla con FF 00 52, es el bit 3 de un byte de comportamiento que también fija los LED, en ambos: lea el byte con E0 00 00 21 00 y vuelva a escribirlo con E0 00 00 21 01 y el bit 3 desactivado, para que los ajustes de LED queden como estaban. El ACR1252U conserva el nuevo ajuste tras apagarlo.
• Habilite el canal de escape para el lector nuevo. En el ACR122U, los comandos de lector pueden enviarse como transmisiones ordinarias mientras hay una tarjeta en el lector, por lo que el software existente puede no haber utilizado nunca el canal de escape. En los lectores más recientes, los comandos E0 00 solo pasan por él. Con el controlador CCID de Microsoft en Windows, establezca EscapeCommandEnable en el propio ID USB del lector nuevo, no en el VID_072F&PID_2200 del ACR122U, o instale el controlador de ACS, que el manual del ACR1552U de ACS indica que debe instalarse. En Linux, el controlador acsccid de ACS acepta SCARD_CTL_CODE(3500), y el controlador CCID de pcsc-lite (libccid) requiere ifdDriverOptions 0x0001 y acepta el escape como SCARD_CTL_CODE(1); en macOS, instale el controlador acsccid de ACS.
• Sin comandos PN532. En el ACR122U, la Transmisión directa (FF 00 00 00) transmite comandos a su controlador PN532, como el conmutador de antena. Ningún lector más reciente documenta comandos PN532. Utilizan el encabezado FF 00 00 00 para comandos FeliCa, y el ACR1552U también para comandos ISO 14443-3. El campo de RF se conmuta dentro de una sesión transparente PC/SC 2.0 parte 3: FF C2 00 00 02 81 00 inicia la sesión, FF C2 00 00 02 83 00 apaga el campo y FF C2 00 00 02 84 00 lo enciende, y FF C2 00 00 02 82 00 finaliza la sesión. El sondeo automático permanece desactivado hasta que finaliza la sesión, y el manual del ACR1552U de ACS advierte de que una sesión utilizada de forma incorrecta puede impedir que el lector detecte tarjetas. Para ahorrar energía, utilice el ajuste de sondeo automático del ACR1252U (E0 00 00 23), que puede apagar la antena cuando no se encuentra ninguna tarjeta, o el comando de control de RF del ACR1552U (E0 00 00 25).
• Nombres de tarjeta en el ATR. MIFARE Classic 1K y 4K, Ultralight y Mini conservan sus bytes de nombre de tarjeta (00 01, 00 02, 00 03, 00 26). FeliCa y Topaz cambian: los lectores más recientes informan 00 3B y 00 30, mientras que el ACR122U informa F0 11 o F0 12 y F0 04. El ACR1552U solo sondea Topaz después de habilitarlo con su comando Set PICC Polling Type.
• Firmware. Anote la versión del firmware de su muestra. ACS enumera una versión mínima de firmware para algunos comandos del ACR1552U, incluidos los comandos de paso directo ISO 14443-3 e ISO 15693.

Qué suministra Proud Tek

Suministramos el ACR122U, con la cantidad confirmada por pedido, los dos modelos actuales de ACS comparados arriba y las tarjetas, etiquetas y pegatinas con las que los prueba; nuestros lectores figuran en lectores RFID. ACS fabrica los tres lectores y es la fuente de sus controladores, firmware y manuales; nuestra parte es el suministro, y ni escribimos ni prestamos asistencia para software de aplicación. Indíquenos el chip de la tarjeta, el sistema operativo del equipo anfitrión y los comandos que envía su software. Los lotes que prefiera no codificar usted mismo pueden pasar por nuestro servicio de codificación RFID: leemos cada tarjeta codificada antes de su envío, cada pedido codificado incluye un informe de datos y, para tarjetas numeradas, añadimos el UID de cada tarjeta junto a su número impreso en un archivo Excel, CSV o XML, lo que deja el lector libre para comprobaciones puntuales.