Leitor NFC ACR122U

Fornecimento: A Proud Tek fornece o ACR122U; confirme a quantidade ao fazer o pedido. A ACS o lista como descontinuado, então um novo projeto que precise permanecer em produção por anos pode começar com um dos leitores NFC USB atuais da ACS, o ACR1252U (USB NFC Reader III) ou o ACR1552U (USB NFC Reader IV), que também fornecemos; a comparação mais abaixo lista o que verificar no seu código PC/SC antes de migrar. Se o seu software ainda não foi escrito e você prefere chamar funções de biblioteca em vez de enviar APDUs, o µFR Classic CS com seu SDK gratuito é a outra opção.

O que é o ACR122U

O ACR122U é um leitor/gravador USB de mesa fabricado pela Advanced Card Systems (ACS). A ACS o descreve como compatível com PC/SC e CCID, para cartões ISO 14443-4 Tipo A e B, MIFARE, tags ISO 18092 (NFC) e FeliCa a 13.56 MHz. Internamente, um controlador contactless NXP PN532 fica atrás de um segundo controlador que apresenta a interface USB CCID, de modo que o host enxerga um leitor de smart card contactless padrão chamado "ACR122U PICC Interface". Seu LED vermelho/verde e o buzzer podem ser controlados pela sua aplicação.

Três consequências decorrem desse projeto. Softwares escritos para PC/SC, como um script pyscard ou uma aplicação WinSCard, funcionam sem um SDK do fabricante. Cartões que não aceitam APDUs ISO 7816-4, como o MIFARE Classic, são acessados por meio de comandos com byte de classe FF, que o leitor traduz em comandos de cartão (veja a tabela de comandos abaixo). E o leitor trabalha com um cartão por vez: seu anticolisão seleciona um único cartão, então apresente os cartões um a um.

Configuração do host no Windows, macOS e Linux

O conflito do pn533 no Linux. O kernel Linux tem seu próprio driver NFC, o pn533_usb, e sua tabela de dispositivos inclui o ID USB do ACR122U (072f:2200). O kernel vincula o leitor assim que ele é conectado, antes que o pcscd possa fazê-lo: o driver CCID do pcsc-lite então falha com "Can't claim interface", e o libnfc também não consegue abrir o dispositivo. Descarregue os módulos pn533_usb e pn533, coloque nfc, pn533 e pn533_usb na lista de bloqueio em /etc/modprobe.d (o libnfc distribui exatamente esse arquivo de bloqueio), reconecte o leitor e reinicie o pcscd. O bloqueio desativa a pilha NFC do kernel, então faça isso apenas em hosts que não a utilizam para outro dispositivo.

Comandos PC/SC e ACS que seu software envia

Cartões ISO 14443-4, como DESFire e Java Cards, aceitam suas próprias APDUs ISO 7816-4, que o ACR122U apenas repassa. Outros cartões são acessados por meio de comandos com byte de classe FF, e tags FeliCa e Topaz também aceitam seus comandos nativos. FF CA, FF 82, FF 86, FF B0 e FF D6 são os comandos para cartões de memória definidos na Parte 3 da especificação PC/SC, de modo que um código MIFARE Classic baseado neles pode migrar para outro leitor que os implemente, embora os slots de chave e os cartões suportados variem conforme o leitor. Os comandos de bloco de valor FF D7 e FF B1 são próprios da ACS, assim como os comandos de leitor FF 00, que a ACS chama de pseudo-APDUs. Todos estão documentados no Application Programming Interface do ACR122U da ACS (V2.04). Os mais necessários nas integrações, em hexadecimal:

Com um cartão no leitor, envie-os como transmissões comuns (SCardTransmit) para o ACR122U PICC Interface. Comandos do leitor, como LED, versão do firmware ou configurações de polling, também podem ser enviados antes de um cartão ser apresentado, mas apenas pelo canal de escape PC/SC (SCardControl com SCARD_CTL_CODE(3500) no Windows), que permanece desativado até você habilitá-lo conforme mostrado na tabela de configuração do host.

Cartões que ele atende, e cartões que ele não pode atender

Bibliotecas e ferramentas que funcionam com ele

• pyscard (Python), a API WinSCard (C, C++ e .NET no Windows) e javax.smartcardio (Java) são camadas PC/SC: abra o ACR122U PICC Interface, envie as APDUs acima como transmissões e envie comandos do leitor pela chamada de controle depois que o canal de escape for habilitado.
• libnfc tem dois drivers para o leitor: acr122_pcsc, que passa pelo pcsc-lite, e acr122_usb, que abre o dispositivo USB diretamente. De qualquer forma, os módulos pn533 do kernel não devem estar carregados. Para modos NFCIP ou de emulação de cartão sem cartão no leitor, o README do libnfc diz para permitir o comando CCID Exchange no libccid (ifdDriverOptions 0x0001). O driver acr122_usb assume a própria interface USB do leitor, assim como o driver CCID do pcscd, de modo que apenas um deles pode deter o leitor: interrompa o pcscd enquanto usa o acr122_usb, ou use o acr122_pcsc.
• nfcpy lista o ACR122U em sua tabela de hardware, com suporte de leitura e escrita para tags NFC Forum Tipo 2, 3 e 4 e como iniciador peer-to-peer, mas sem emulação de tag ou o papel de alvo peer-to-peer. Sua documentação desaconselha a compra do ACR122U para nfcpy, porque o controlador CCID à frente do PN532 impede o uso pleno do chip; para trabalhos com nfcpy, escolha um leitor que o nfcpy suporte sem essas limitações.

Armadilhas comuns

• As chaves desaparecem após desconectar. As chaves carregadas com FF 82 vivem em memória volátil, então carregue-as no início de cada sessão. Autentique novamente sempre que passar para um bloco de outro setor.
• Escrever um trailer de setor. O último bloco de cada setor MIFARE Classic contém a chave A, os bits de acesso e a chave B, então uma escrita nesse bloco substitui as chaves e os bits de acesso. Teste escritas em trailer primeiro em um cartão reserva.
• Um bipe a cada toque. O buzzer soa a cada detecção de cartão por padrão; FF 00 52 00 00 o desliga.
• Comandos longos ou grandes. A lista de leitores do driver CCID observa que o ACR122U não suporta APDUs estendidas nem solicitações de extensão de tempo, e registra falhas em algumas versões de firmware. Teste seu maior comando e sua operação de cartão mais lenta, e anote a versão do firmware junto com o resultado.
• MIFARE Classic 4K e NDEF. A ACS recomenda um atraso de 2 segundos ao ler mensagens NDEF de cartões MIFARE Classic 4K.

Como testar uma amostra

1. Conecte o leitor ao computador e à versão do sistema operacional que você vai implantar, e verifique se o host o enxerga: Gerenciador de Dispositivos no Windows, lsusb e pcsc_scan no Linux.
2. Leia a versão do firmware com FF 00 48 00 00 e registre-a junto com o sistema operacional e a versão do driver.
3. Coloque um cartão de amostra no leitor e leia o ATR. Para cartões de memória e tags, seus bytes de nome de cartão mostram o tipo detectado pelo leitor: 00 01 MIFARE Classic 1K, 00 02 Classic 4K, 00 03 Ultralight, 00 26 Mini, F0 04 Topaz, F0 11 ou F0 12 FeliCa. Cartões ISO 14443-4 trazem bytes históricos do ATS (Tipo A) ou ATQB (Tipo B).
4. Leia o UID com FF CA 00 00 00 e compare-o com a ordem dos bytes e o formato numérico que seu sistema armazena, hexadecimal ou decimal, antes de cadastrar um lote.
5. Execute cada operação que sua aplicação exige no cartão real. Para MIFARE Classic: carregue a chave, autentique e depois leia e escreva um bloco de teste, não um trailer de setor. Para DESFire ou Java Card: a própria sequência de comandos da sua aplicação, incluindo seu comando mais longo e a resposta.
6. Desconecte o leitor, reconecte-o e repita, para saber se seu software recarrega chaves e configurações por conta própria.

Peça cartões de amostra do chip exato junto com o leitor, para que o teste use o estoque que você vai encomendar; amostras padrão são gratuitas.

Especificações listadas pela ACS

ACR122U, ACR1252U ou ACR1552U

Os três são leitores USB da ACS que o software PC/SC abre como leitores de smart card CCID, e os três aceitam os comandos para cartões de memória da tabela de comandos acima. O ACR1552U lista mais tipos de cartão que os outros dois, e os três diferem em seus comandos de leitor e em alguns limites. Cada valor desta tabela vem dos próprios documentos da ACS para cada modelo, linkados abaixo dela.

Fontes: especificação técnica do ACR1252U e manual de API da ACS, especificação técnica do ACR1552U e manual de referência, e o manual de API do ACR122U (downloads em PDF).

Verificações para código PC/SC migrando do ACR122U:

• O nome do leitor. Softwares que selecionam o ACR122U pelo nome do leitor precisam mudar. Cada leitor mais novo apresenta um leitor contactless (PICC) e um leitor SAM, e os exemplos da ACS abrem "ACS ACR1252 1S CL Reader PICC 0" ou "ACS ACR1552 1S CL Reader PICC 0". Selecione o leitor PICC, não o slot SAM.
• Os comandos de cartão são mantidos. Get Data (FF CA), Load Keys (FF 82, dois slots de chave voláteis), Authenticate (FF 86), Read e Update Binary (FF B0, FF D6), os comandos de bloco de valor da ACS (FF D7, FF B1) e a sessão transparente PC/SC 2.0 Parte 3 (FF C2) estão documentados para ambos os leitores mais novos.
• Os comandos do leitor mudam. O ACR1252U mantém quatro das pseudo-APDUs FF 00 do ACR122U como "comandos compatíveis com ACR122U": FF 00 40 (LED e buzzer), FF 00 48 (versão do firmware), FF 00 50 e FF 00 51 (configurações de polling). Caso contrário, ambos os leitores mais novos aceitam comandos de escape que começam com E0 00, enviados com SCardControl pelo canal de escape (próximo ponto); E0 00 00 18 00, por exemplo, retorna a versão do firmware. O bipe na detecção de cartão, que o ACR122U controla com FF 00 52, é o bit 3 de um byte de comportamento que também define os LEDs, em ambos: leia o byte com E0 00 00 21 00 e grave-o de volta com E0 00 00 21 01 e o bit 3 limpo, para que as configurações de LED permaneçam como estavam. O ACR1252U mantém a nova configuração após desligar.
• Habilite o canal de escape para o novo leitor. No ACR122U, comandos do leitor podem ir como transmissões comuns enquanto um cartão está no leitor, de modo que softwares existentes talvez nunca tenham usado o canal de escape. Nos leitores mais novos, os comandos E0 00 passam apenas por ele. Com o driver CCID da Microsoft no Windows, defina EscapeCommandEnable no próprio ID USB do novo leitor, não no VID_072F&PID_2200 do ACR122U, ou instale o driver da ACS, que o manual do ACR1552U da ACS diz para instalar. No Linux, o driver acsccid da ACS aceita SCARD_CTL_CODE(3500), e o driver CCID do pcsc-lite (libccid) exige ifdDriverOptions 0x0001 e aceita o escape como SCARD_CTL_CODE(1); no macOS, instale o driver acsccid da ACS.
• Sem comandos PN532. No ACR122U, o Direct Transmit (FF 00 00 00) repassa comandos ao seu controlador PN532, como a chave da antena. Nenhum leitor mais novo documenta comandos PN532. Eles usam o cabeçalho FF 00 00 00 para comandos FeliCa, e o ACR1552U também para comandos ISO 14443-3. O campo RF é alternado dentro de uma sessão transparente PC/SC 2.0 Parte 3: FF C2 00 00 02 81 00 inicia a sessão, FF C2 00 00 02 83 00 desliga o campo e FF C2 00 00 02 84 00 o liga, e FF C2 00 00 02 82 00 encerra a sessão. O polling automático permanece desligado até o fim da sessão, e o manual do ACR1552U da ACS alerta que uma sessão usada incorretamente pode impedir o leitor de detectar cartões. Para economizar energia, use a configuração de polling automático do ACR1252U (E0 00 00 23), que pode desligar a antena quando nenhum cartão é encontrado, ou o comando de controle RF do ACR1552U (E0 00 00 25).
• Nomes de cartão no ATR. MIFARE Classic 1K e 4K, Ultralight e Mini mantêm seus bytes de nome de cartão (00 01, 00 02, 00 03, 00 26). FeliCa e Topaz mudam: os leitores mais novos reportam 00 3B e 00 30, onde o ACR122U reporta F0 11 ou F0 12 e F0 04. O ACR1552U pesquisa Topaz somente depois de habilitado com seu comando Set PICC Polling Type.
• Firmware. Registre a versão do firmware da sua amostra. A ACS lista uma versão mínima de firmware para alguns comandos do ACR1552U, incluindo os comandos de passagem ISO 14443-3 e ISO 15693.

O que a Proud Tek fornece

Fornecemos o ACR122U, com a quantidade confirmada por pedido, os dois modelos atuais da ACS comparados acima e os cartões, tags e adesivos com os quais testá-los; nossos leitores estão listados em leitores RFID. A ACS fabrica os três leitores e é a fonte de seus drivers, firmwares e manuais; nossa parte é o fornecimento, e não escrevemos nem damos suporte a softwares de aplicação. Informe-nos o chip do cartão, o sistema operacional do host e os comandos que seu software envia. Lotes que você prefere não codificar por conta própria podem passar pelo nosso serviço de codificação RFID: lemos cada cartão codificado de volta antes do envio, cada pedido codificado acompanha um relatório de dados e, para cartões numerados, adicionamos o UID de cada cartão ao lado de seu número impresso em um arquivo Excel, CSV ou XML, o que deixa o leitor livre para verificações pontuais.