Lecteur NFC ACR122U

Disponibilité : Proud Tek fournit l'ACR122U ; confirmez la quantité lors de votre commande. ACS le signale comme arrêté, donc pour une nouvelle conception qui doit rester en production pendant des années, vous pouvez commencer par l'un des lecteurs USB NFC actuels d'ACS, l'ACR1252U (USB NFC Reader III) ou l'ACR1552U (USB NFC Reader IV), que nous fournissons également ; la comparaison plus bas indique ce qu'il faut vérifier dans votre code PC/SC avant de changer. Si votre logiciel n'est pas encore écrit et que vous préférez appeler des fonctions de bibliothèque plutôt qu'envoyer des APDU, le µFR Classic CS avec son SDK gratuit est l'autre solution.

Qu'est-ce que l'ACR122U

L'ACR122U est un lecteur/enregistreur USB de bureau fabriqué par Advanced Card Systems (ACS). ACS le décrit comme conforme PC/SC et CCID, pour les cartes ISO 14443-4 de type A et B, MIFARE, les tags ISO 18092 (NFC) et FeliCa à 13,56 MHz. À l'intérieur, un contrôleur sans contact NXP PN532 se trouve derrière un second contrôleur qui présente l'interface USB CCID, de sorte que l'hôte voit un lecteur de carte à puce sans contact standard nommé « ACR122U PICC Interface ». Sa LED rouge/verte et son buzzer peuvent être pilotés depuis votre application.

Trois conséquences découlent de cette conception. Un logiciel écrit pour PC/SC, comme un script pyscard ou une application WinSCard, fonctionne sans SDK du fabricant. Les cartes qui n'acceptent pas les APDU ISO 7816-4, comme MIFARE Classic, sont atteintes par des commandes dont l'octet de classe est FF, que le lecteur traduit en commandes de carte (voir le tableau des commandes ci-dessous). Et le lecteur fonctionne avec une seule carte à la fois : son anticollision sélectionne une seule carte, présentez donc les cartes une par une.

Installation sur l'hôte sous Windows, macOS et Linux

Le conflit pn533 sous Linux. Le noyau Linux possède son propre pilote NFC, pn533_usb, et sa table de périphériques inclut l'ID USB de l'ACR122U (072f:2200). Le noyau associe le lecteur dès son branchement, avant que pcscd puisse le faire : le pilote CCID de pcsc-lite échoue alors avec « Can't claim interface », et libnfc ne peut pas non plus ouvrir le périphérique. Déchargez les modules pn533_usb et pn533, mettez nfc, pn533 et pn533_usb sur liste noire dans /etc/modprobe.d (libnfc fournit exactement ce fichier de liste noire), puis rebranchez le lecteur et redémarrez pcscd. La mise sur liste noire désactive la pile NFC du noyau, ne le faites donc que sur les hôtes qui ne l'utilisent pas pour un autre périphérique.

Commandes PC/SC et ACS envoyées par votre logiciel

Les cartes ISO 14443-4 comme DESFire et les cartes Java acceptent leurs propres APDU ISO 7816-4, que l'ACR122U transmet telles quelles. Les autres cartes sont atteintes par des commandes dont l'octet de classe est FF, et les tags FeliCa et Topaz acceptent aussi leurs commandes natives. FF CA, FF 82, FF 86, FF B0 et FF D6 sont les commandes de cartes à mémoire définies dans la partie 3 de la spécification PC/SC, de sorte qu'un code MIFARE Classic construit sur elles peut passer à un autre lecteur qui les met en œuvre, bien que les emplacements de clés et les cartes prises en charge varient selon le lecteur. Les commandes de blocs de valeur FF D7 et FF B1 sont propres à ACS, tout comme les commandes de lecteur FF 00, qu'ACS appelle pseudo-APDU. Toutes sont documentées dans le manuel Application Programming Interface de l'ACR122U d'ACS (V2.04). Voici celles dont la plupart des intégrations ont besoin, en hexadécimal :

Avec une carte sur le lecteur, envoyez-les comme des transmissions ordinaires (SCardTransmit) vers l'ACR122U PICC Interface. Les commandes de lecteur comme la LED, la version du micrologiciel ou les paramètres d'interrogation peuvent aussi être envoyées avant la présentation d'une carte, mais uniquement via le canal d'échappement PC/SC (SCardControl avec SCARD_CTL_CODE(3500) sous Windows), qui reste désactivé tant que vous ne l'activez pas comme indiqué dans le tableau d'installation sur l'hôte.

Cartes qu'il prend en charge, et cartes qu'il ne peut pas lire

Bibliothèques et outils compatibles

• pyscard (Python), l'API WinSCard (C, C++ et .NET sous Windows) et javax.smartcardio (Java) sont des couches PC/SC : ouvrez l'ACR122U PICC Interface, envoyez les APDU ci-dessus comme transmissions, et envoyez les commandes de lecteur via l'appel de contrôle une fois le canal d'échappement activé.
• libnfc dispose de deux pilotes pour le lecteur : acr122_pcsc, qui passe par pcsc-lite, et acr122_usb, qui ouvre directement le périphérique USB. Dans les deux cas, les modules pn533 du noyau ne doivent pas être chargés. Pour les modes NFCIP ou d'émulation de carte sans carte sur le lecteur, le README de libnfc indique d'autoriser la commande CCID Exchange dans libccid (ifdDriverOptions 0x0001). Le pilote acr122_usb s'approprie lui-même l'interface USB du lecteur, comme le fait le pilote CCID de pcscd, de sorte qu'un seul d'entre eux peut détenir le lecteur : arrêtez pcscd pendant que vous utilisez acr122_usb, ou utilisez acr122_pcsc.
• nfcpy mentionne l'ACR122U dans son tableau de matériel, avec une prise en charge en lecture et en écriture des tags NFC Forum de type 2, 3 et 4 et comme initiateur de pair à pair, mais sans émulation de tag ni rôle de cible de pair à pair. Sa documentation déconseille d'acheter l'ACR122U pour nfcpy, car le contrôleur CCID placé devant le PN532 empêche une utilisation complète de la puce ; pour un travail avec nfcpy, choisissez un lecteur que nfcpy prend en charge sans ces limites.

Pièges courants

• Les clés disparaissent après débranchement. Les clés chargées avec FF 82 vivent en mémoire volatile, chargez-les donc au début de chaque session. Authentifiez-vous à nouveau chaque fois que vous passez à un bloc d'un autre secteur.
• Écrire un trailer de secteur. Le dernier bloc de chaque secteur MIFARE Classic contient la clé A, les bits d'accès et la clé B, donc une écriture dans ce bloc remplace les clés et les bits d'accès. Essayez d'abord les écritures de trailer sur une carte de rechange.
• Un bip à chaque présentation. Le buzzer retentit à chaque détection de carte par défaut ; FF 00 52 00 00 le désactive.
• Commandes longues ou volumineuses. La liste des lecteurs du pilote CCID indique que l'ACR122U ne prend en charge ni les APDU étendues ni les demandes d'extension de délai, et signale des défauts dans certaines versions de micrologiciel. Testez votre commande la plus volumineuse et l'opération de carte la plus lente, et notez la version du micrologiciel avec le résultat.
• MIFARE Classic 4K et NDEF. ACS conseille un délai de 2 secondes lors de la lecture de messages NDEF depuis des cartes MIFARE Classic 4K.

Comment tester un échantillon

1. Connectez le lecteur à l'ordinateur et à la version du système d'exploitation que vous déploierez, et vérifiez que l'hôte le voit : Gestionnaire de périphériques sous Windows, lsusb et pcsc_scan sous Linux.
2. Lisez la version du micrologiciel avec FF 00 48 00 00, et consignez-la avec le système d'exploitation et la version du pilote.
3. Placez un échantillon de carte sur le lecteur et lisez l'ATR. Pour les cartes à mémoire et les tags, ses octets de nom de carte indiquent le type détecté par le lecteur : 00 01 MIFARE Classic 1K, 00 02 Classic 4K, 00 03 Ultralight, 00 26 Mini, F0 04 Topaz, F0 11 ou F0 12 FeliCa. Les cartes ISO 14443-4 portent à la place des octets historiques provenant de l'ATS (type A) ou de l'ATQB (type B).
4. Lisez l'UID avec FF CA 00 00 00 et comparez-le avec l'ordre des octets et le format numérique que votre système stocke, hexadécimal ou décimal, avant d'enregistrer un lot.
5. Exécutez chaque opération dont votre application a besoin sur la vraie carte. Pour MIFARE Classic : chargez la clé, authentifiez-vous, puis lisez et écrivez un bloc de test, et non un trailer de secteur. Pour DESFire ou une carte Java : votre propre séquence de commandes, y compris sa commande la plus longue et sa réponse.
6. Débranchez le lecteur, rebranchez-le et répétez, pour savoir si votre logiciel recharge seul les clés et les paramètres.

Demandez des échantillons de cartes de la puce exacte avec le lecteur, pour que le test utilise le stock que vous commanderez ; les échantillons standard sont gratuits.

Spécifications indiquées par ACS

ACR122U, ACR1252U ou ACR1552U

Les trois sont des lecteurs USB d'ACS que le logiciel PC/SC ouvre comme un lecteur de carte à puce CCID, et les trois acceptent les commandes de cartes à mémoire du tableau des commandes ci-dessus. L'ACR1552U mentionne plus de types de cartes que les deux autres, et les trois diffèrent par leurs commandes de lecteur et quelques limites. Chaque chiffre de ce tableau provient des propres documents d'ACS pour ce modèle, liés sous le tableau.

Sources : la spécification technique de l'ACR1252U et le manuel API d'ACS, la spécification technique de l'ACR1552U et le manuel de référence, ainsi que le manuel API de l'ACR122U (téléchargements PDF).

Vérifications pour un code PC/SC quittant l'ACR122U :

• Le nom du lecteur. Un logiciel qui sélectionne l'ACR122U par son nom de lecteur doit changer. Chaque lecteur plus récent présente un lecteur sans contact (PICC) et un lecteur SAM, et les exemples d'ACS ouvrent « ACS ACR1252 1S CL Reader PICC 0 » ou « ACS ACR1552 1S CL Reader PICC 0 ». Sélectionnez le lecteur PICC, et non le logement SAM.
• Les commandes de cartes sont conservées. Get Data (FF CA), Load Keys (FF 82, deux emplacements de clés volatiles), Authenticate (FF 86), Read et Update Binary (FF B0, FF D6), les commandes de blocs de valeur d'ACS (FF D7, FF B1) et la session transparente PC/SC 2.0 partie 3 (FF C2) sont documentées pour les deux lecteurs plus récents.
• Les commandes de lecteur changent. L'ACR1252U conserve quatre des pseudo-APDU FF 00 de l'ACR122U comme « commandes compatibles ACR122U » : FF 00 40 (LED et buzzer), FF 00 48 (version du micrologiciel), FF 00 50 et FF 00 51 (paramètres d'interrogation). Sinon, les deux lecteurs plus récents acceptent des commandes d'échappement commençant par E0 00, envoyées avec SCardControl via le canal d'échappement (point suivant) ; E0 00 00 18 00, par exemple, renvoie la version du micrologiciel. Le bip à la détection de carte, que l'ACR122U commande avec FF 00 52, est le bit 3 d'un octet de comportement qui définit aussi les LED, sur les deux : lisez l'octet avec E0 00 00 21 00 et réécrivez-le avec E0 00 00 21 01 et le bit 3 effacé, pour que les réglages des LED restent tels qu'ils étaient. L'ACR1252U conserve le nouveau réglage après extinction.
• Activez le canal d'échappement pour le nouveau lecteur. Sur l'ACR122U, les commandes de lecteur peuvent passer comme des transmissions ordinaires pendant qu'une carte est sur le lecteur, de sorte qu'un logiciel existant n'a peut-être jamais utilisé le canal d'échappement. Sur les lecteurs plus récents, les commandes E0 00 passent uniquement par lui. Avec le pilote CCID de Microsoft sous Windows, définissez EscapeCommandEnable sous l'ID USB propre au nouveau lecteur, et non l'ID VID_072F&PID_2200 de l'ACR122U, ou installez le pilote d'ACS, que le manuel de l'ACR1552U d'ACS indique d'installer. Sous Linux, le pilote acsccid d'ACS accepte SCARD_CTL_CODE(3500), et le pilote CCID de pcsc-lite (libccid) nécessite ifdDriverOptions 0x0001 et prend l'échappement comme SCARD_CTL_CODE(1) ; sous macOS, installez le pilote acsccid d'ACS.
• Aucune commande PN532. Sur l'ACR122U, Direct Transmit (FF 00 00 00) transmet des commandes à son contrôleur PN532, comme le commutateur d'antenne. Aucun des lecteurs plus récents ne documente de commandes PN532. Ils utilisent l'en-tête FF 00 00 00 pour les commandes FeliCa, et l'ACR1552U aussi pour les commandes ISO 14443-3. Le champ RF est commuté au sein d'une session transparente PC/SC 2.0 partie 3 : FF C2 00 00 02 81 00 démarre la session, FF C2 00 00 02 83 00 éteint le champ et FF C2 00 00 02 84 00 l'allume, et FF C2 00 00 02 82 00 termine la session. L'interrogation automatique reste désactivée jusqu'à la fin de la session, et le manuel de l'ACR1552U d'ACS avertit qu'une session mal utilisée peut empêcher le lecteur de détecter les cartes. Pour économiser l'énergie, utilisez le réglage d'interrogation automatique de l'ACR1252U (E0 00 00 23), qui peut éteindre l'antenne lorsqu'aucune carte n'est trouvée, ou la commande de contrôle RF de l'ACR1552U (E0 00 00 25).
• Noms de cartes dans l'ATR. MIFARE Classic 1K et 4K, Ultralight et Mini conservent leurs octets de nom de carte (00 01, 00 02, 00 03, 00 26). FeliCa et Topaz changent : les lecteurs plus récents signalent 00 3B et 00 30, là où l'ACR122U signale F0 11 ou F0 12 et F0 04. L'ACR1552U n'interroge Topaz qu'après son activation avec sa commande Set PICC Polling Type.
• Micrologiciel. Consignez la version du micrologiciel de votre échantillon. ACS indique une version minimale de micrologiciel pour certaines commandes de l'ACR1552U, y compris les commandes de transmission ISO 14443-3 et ISO 15693.

Ce que Proud Tek fournit

Nous fournissons l'ACR122U, avec la quantité confirmée par commande, les deux modèles ACS actuels comparés ci-dessus, ainsi que les cartes, tags et autocollants avec lesquels vous les testez ; nos lecteurs sont listés sous Lecteurs RFID. ACS fabrique les trois lecteurs et est la source de leurs pilotes, micrologiciels et manuels ; notre rôle est la fourniture, et nous n'écrivons ni ne prenons en charge de logiciel applicatif. Indiquez-nous la puce de la carte, le système d'exploitation hôte et les commandes envoyées par votre logiciel. Les lots que vous préféreriez ne pas encoder vous-même peuvent passer par notre service d'encodage RFID : nous relisons chaque carte encodée avant expédition, chaque commande encodée est accompagnée d'un rapport de données, et pour les cartes numérotées nous ajoutons l'UID de chaque carte à côté de son numéro imprimé dans un fichier Excel, CSV ou XML, ce qui laisse le lecteur libre pour des contrôles ponctuels.