201309112251悠遊卡改造迷你化(晶片悠遊卡透視圖/舊版悠遊卡) - 2017/02/14更新

晶片悠遊卡透視圖.JPG - 操作畫面

註: 本人為測試改造悠遊卡, 前後毀損的悠遊卡超過十張, 其中含一張手機悠遊魔(薄膜)卡及二張晶片悠遊卡.

   本人用美工刀取出晶片已很熟練,   舊版悠遊卡是因測試天線在焊接多次後晶片接點斷裂, 二張晶片悠遊

  卡則是為了測試可剪掉的範圍(類似手機 SIM卡將大卡剪成小卡)終究難逃毀損的命運, 原來晶片悠遊卡

  的 "晶片規格(型號)" 及 "佈線方式" 並非只有一種, 能剪的範圍自然各有不同, 不小心就會剪斷天線焊點.

  當然, 如果只是要改製成鑰匙圈,  並不須將金屬片剪小 , 參考本文將晶片悠遊卡改製成鑰匙圈成功率頗高.

  新版晶片悠遊卡透光度極低,本人採取多種方法已將天線位置做了相當精確的測量, 天線的四角其實是弧

  形的, 但因為我是用小畫家來製圖所以暫時畫成角, 圖左可打洞的範圍僅供參考, 剪去太多則卡片易折

  損, 晶片悠遊卡皆可憑外碼卡號退餘額停用, 若天線折斷又不想損失100元購卡費, 則可以改製成鑰匙圈.

悠迷戒5.JPG - 操作畫面

悠迷戒.jpg - 操作畫面

 

票卡查詢機.jpg

票卡查詢機.jpg - 操作畫面

加值機一(單張紙鈔).jpg
加值機一(單張紙鈔).jpg - 操作畫面

加值機二(多張紙鈔).jpg
加值機二(多張紙鈔).jpg - 操作畫面

 

舊版悠遊卡透視圖.JPG - 操作畫面

註: 多數 "舊版" 悠遊卡的晶片在距 "外碼卡號" (1cm+0.8cm) x (1.4cm+0.5cm) 處,

  可剪下外碼卡號右下角 2cm x 2cm再由內角 "慢慢" 切開; 有些則是剪外碼卡號左下角 2cm x 2cm.

         如果不使用強光照射背面找晶片位置, 可用尺量好剪下角落 2cm x 2cm, 若剪錯本blog恕不負責.

 








上圖: 線圈式(6圈)晶片在下方, 外觀在 Ticket  下方有 101 或 102 代號.




悠遊卡改造迷你化

* 各種工具(美工刀,焊槍,丙酮等)的使用請留意安全性的問題!

   家中有小孩者要特別小心。

* 悠遊卡改製後不能以 "悠遊" 名稱轉售, 以免違反著作權或商標。
* 本文僅供參考, 請留意悠遊卡改造後, 將無法退
餘額(或押金),
 如果要高儲值最好申請記名,未來若感應不良或遺失可掛失。

 
 
一.悠遊卡來源
 
 1.超商目前賣的是晶片悠遊卡(普通卡/優待卡/新一代學生悠遊卡), 買斷價100元,
    新版晶片悠遊卡採用Mifare DESFire EV1的8K雙介面(非接觸式+接觸式)CPU卡
 (卡內加入了微型CPU處理器).
 註: 悠遊卡公司於2016年8月1日起全面停售押金制舊版悠遊卡
   (Mifare Classic的1K單介面[非接觸式]記憶體卡)。
   7-ELEVEN ibon(或其他超商的查詢機)可查近六筆消費及中獎電子發票.
    超商有賣 "外碼14位數" 的(圖案)特別版晶片悠遊卡,  個人不清楚 "內在晶片" 與
   外碼16位數 ( 91220169xxxxxxxx ) 的 "某兩種內在晶片" 之一是否相同.
2.捷運站服務窗口. 2017/01 在超商或捷運買到的都是外碼91220169xxxxxxxx的晶片悠遊卡,
     內在晶片至少有兩種.
3.悠遊卡服務中心.
   市府轉運站一樓(請由市府捷運站2號出口進入): 週一至週五 12:00~20:00;週六,週日,假日 10:00~17:00
   註: 台北車站悠遊卡服務中心已撤除.
4.悠遊卡記名( 適合高儲值者採用,可掛失 )
  若欲申辦具有記名功能之悠遊卡,請先購買晶片悠遊卡並上網申請記名服務(收費50元)。
      具有「掛失」功 能,卡片遺失後可退還餘額若有餘額先扣除20元手續費及5元郵資,
      再寄退款通知單
   請參考:   http://www.easycard.com.tw/easycard/04/lost.asp
5.儲值: 台北捷運各車站旅客詢問處及全家便利商店儲值一元起, 其他地方或 "加值機" 儲值多數須為一百元的倍數.
          * 載具(悠遊卡等) 查詢/捐贈 消費發票 :
            
        * 載具(悠遊卡等)查詢中獎發票:
          * 悠遊卡消費享好康:
                      http://www.tscc.com.tw/special/easycard.aspx

           
* 「悠遊卡」使用範圍:http://www.tscc.com.tw/use/use11.asp         
                        2011/06/01 悠遊卡前進中台灣,中彰投客運同步悠遊        
           *
凡持悠遊卡搭乘捷運,其起訖站間之最短距離路徑中,行經文湖線部分(2011/09/16前)享6.4折優惠
                ,行經其他路線部分享8折優惠,分別折扣合計後之票價,未滿1元之尾數無條件捨
                去。
以悠遊卡搭公車後在一小時內坐捷運再優惠 "公車一段票票價之半(小數以下進位)"
             * 以悠遊卡坐捷運後在一小時內搭公車第一段票半價( 小數以下捨去,若公車採下車收票時,
                可先刷悠遊卡並向駕駛拿段號證,下車時再交付段號證便可 )

             * 當餘額不足以支付台北捷運或公車車資時,可由  "押金" 先代墊 "一次",最高代墊60元
             * 長途客運(例如編號為四位數者)若採(衛星定位)里程計費者,上下車皆須感應刷卡,下車時
                請
於 "到站停靠時" 再刷卡,若下車未刷卡會被鎖卡

             * 
票卡內儲值金額以新台幣10,000元為上限。           
            單筆交易金額上限新台幣1,000元,單日上限新台幣3,000元,
           
惟繳納政府部門規費、支付公用事業服務費、學雜費、醫藥費、公共運輸(含纜車、公共自
                行車)、停車等服務費用,或配合政府政策且具公共利益性質經主管機關核准者,交易時無
                單筆交易金額及每卡單日交易金額上限之規定。              
               
                 悠遊卡 - 维基百科,自由的百科全書


 
 
 
 
二.取出悠遊卡晶片
 
新版晶片悠遊卡(透光度極低):
1.先將背面16位外碼記下,  以後可利用手機APP查餘額( 目前更新時間會落後約一天 ).
2.依晶片金屬面的形狀(約13mm x 11.5mm)剪下, 晶片金屬面的反面以美工刀
  掀起塑膠保護膜, 便可找到舊有的兩個焊接點. ( 請參考附圖 ). 不論新版或舊版焊點
 都極易斷裂, 新版焊點斷裂的補救方法: 改焊與焊點逆時針方向的一邊, 距邊角6mm
 處的金屬(以美工刀刀頭刮亮), 須留意勿將焊錫由側邊接通反面金屬片(若發生此情
 形可將焊處靠邊附近剪0.5mm).

   註: 若外碼遺失可到7-11的ibon依指示:
    生活=>電子發票=>財政部電子發票=>悠遊卡帳號申請=>同意我接受=>確認
       出現 "悠遊卡號碼" 便是內碼. 再打悠遊卡客服電話,由內碼查出外碼.
        悠遊卡公司24小時客服專線 412-8880 (手機及金馬地區請加02) 按7 接總機.
  
 
舊版悠遊卡(透光度尚可):
1.先將背面10位外碼記下,  以後可利用手機APP查餘額( 目前更新時間會落後約一天 ).
2. 以強光照射悠遊卡四個角找出晶片的位置, 以簽字筆點出晶片的四個角。
  註: 請參考附圖, 多數舊版悠遊卡的晶片(8mm x 5mm)在距 "外碼卡號" (右方x下方) =
   1cm x 1.4cm至(1cm+8mm) x (1.4cm+5mm) 處,
    也就是在外碼卡號角落約 2cm x 2cm 範圍內, 請參考附圖.
3. 西藥房買 "純丙酮" 一瓶約30元, 使用時請留意要通風良好便利商店買10
    元鋁鉑包飲料喝完後,中切成兩半用來裝些許丙酮。切割悠遊卡含晶片一
    角( 約2.5CM x 2.5CM )浸泡丙酮, 上方稍微蓋住, 泡軟後再以夾子及美工刀
    將晶片
出( 為免傷及晶片,悠遊卡或icash悠遊卡皆宜由背面取之 )。
    技術成熟者: 以剪刀在含晶片( 約 8mm x 5mm )的悠遊卡一角先剪下約2.5cm x 2.5cm,
    以美工刀自含天線的夾層切開, 再以尖嘴鉗慢慢往晶片處掀開.

     註:舊版悠遊卡厚度約0.76mm,可細分為五層,中間層含晶片(具備1K記憶體)與感應天線(約繞5圈),外加
           兩層
印刷層兩層護膜晶片約 8mm x 5mm, 若不含兩側銲接用的金屬片則實際為 5mm x 5mm,
           若不小心將兩側銲接用的金屬片折斷, 仍可勉強使用, 此時銲接較為困難, 須先以美工刀刀尖 "輕刮" 兩側要
           銲接的細邊, 在漆包線線端沾銲油, 如此才不易脫銲. 小心勿將晶片背面的黑色橡膠融化, 以免傷到晶片.

 

 

三.天線線圈改製或自製:

 1.買20元捷運單程票,先以斜口鉗自外緣往內剪下0.2CM, 再以美工刀慢慢削
    邊直到露出天線(或電路板),當露出邊長約1CM時,便可以美工刀自狹縫中
    撐開一邊的保護殼。將原晶片取下( 若晶片位於電路板下方,可用鋼釘在晶

    片左方連接的天線上打洞斷路,或在晶片中央橫切一條線,  晶片被斷路成上

    下兩半, 保留原來的環形天線 )。

    單程票天線約僅繞了6圈,改焊悠遊卡晶片之後,在捷運站的查詢機( 多數擺

     放處有墊高 )可能須極貼近 ( "查詢機表面圖示上的食指處" 磁場最強 )

     才能感應,在超商使用可能須 "接線加長" 額外多繞2至4圈, 使總圈數為8至10圈.

    *單程票 "限當日使用(留意進出站須用同一個)" 可 "當日退款"。

       不分縣市, "憑殘障手冊" 或 "65歲以上憑身分證" 便可購買優惠價的單程票.

 

2.環狀: 以#33(線徑約0.25mm)漆包線繞10元幣(直徑2.6cm)寶特瓶蓋8至12圈 漆包線頭/尾

    端除去漆料( 用美工刀輕刮或打火機燒焦線端再用布拭去 )。

  註: 2016年底各超商換悠遊卡讀卡機品牌不一,  可能繞8圈便可, 若已繞10圈可將其中一圈扭轉180度(效果等同8圈).


 

3.柱狀:  線圈直徑<=1.1cm, 製成吊飾型 "交通卡(/超商卡)"   , 適用於ibon, 公車, 捷運[查詢機/加值機/搭乘]

      (/若製作精良 "Q值或性能[Quality Factor]佳" 可在 "超商/全聯" 感應 ; 在 "自動販賣機" 及 "超商以外使用

   早期[上面只有悠遊卡圖示]的讀卡機的店家" 較難感應.).

   問題不在感應卡線圈太小(我用直徑3.5mm x 長9mm的鐵粉芯繞26圈在加值機可感應), 而是

    "讀卡機" 設計時已 "自我設限"! 為何不能採用與 "公車/捷運" 相同的感應標準?

   2016年底 "各超商換了讀卡機",其中某兩家用同一款,外觀改變感應情況皆有改善.

   

   假如超商讀卡機感應標準與 "公車/捷運" 的相同, 個人相信 "柱狀/戒指狀" 將成主流. 

 (1) 台北國際電子廣場 9:30~21:30:北市新生南路 一段6號地下一樓13室

        或其他電子材料店 (位於與八德路二段的交叉口)

  100MH電感( 內含工字型鐵粉芯: 外徑8mm, 不超過10元/個 ). 

 (2) 台北車站( Y區地下街靠近Y13出口, 11:00~ 21:30 , 假日至22:00)

   台北地下街90號( 此店的營時間可能為 9:00~19:00 , 與地下街的一般營業時間不同 ) .

  100MH電感( 內含工字型鐵粉芯: 外徑8mm , 不超過10元/個 ). 

  註: 採用柱狀時建議找舊版悠遊卡晶片使用, 另外買 #33 漆包線, 先將鐵粉芯舊線拆除, 將漆包

   線繞在工字型鐵粉芯13至19圈, 漆包線 頭/尾端 除去漆料( 用美工刀輕刮或打火機燒焦線

   再用布拭去 )然後分別焊接到電感的兩隻腳。50MH電感不好調試線圈, 因此不再建議使用.

    為免有人剪壞晶片, 恕不公開剪卡方法.

 

4.戒指狀:  高約5.5mm , 採用新版晶片(剪成11mm x 6mm).

    本人試製了一個女戒(線圈+鐵粉芯+晶片)  長12mm, 寬9mm, 高6mm, 晶片鑲在 "鐵粉芯之中",

   以塑鋼土封裝變厚後高9mm.

   本人試製了一個男戒(線圈+鐵粉芯+晶片)  長17mm, 寬12mm, 高5.5mm, 晶片鑲在 "鐵粉芯之中",

 

   以塑鋼土封裝, 塗上了寶藍色變厚後高6.5mm.

 

 

   註:一般而言線圈面積愈小,繞圈數要愈多.

 通用型(通常線圈直徑會大於5元硬幣2.2cm): 悠遊魔(薄膜)卡(扁平天線)4圈, 悠遊卡5圈,  自製鑰匙圈8至12圈.

非通用型(通常線圈直徑會小於5元硬幣): 捷運單程幣6圈(限在捷運使用, 線圈增2至4圈可改焊晶片成通用型).

工型電感繞13至19圈(能在 "公車/捷運" 使用; 若製作精良Q值佳可在超商消費).

在直徑3.5mm x 長9mm的鐵粉芯約須繞26圈(只能在加值機等少數讀卡機感應).

須留意不同的讀卡機                 其功率及容許誤差亦不同, 圈有可能無法感應, 太多圈可能導,致寄生電容過大

而使頻率                  偏離其容許範圍.

          磁芯:替鐵粉芯跟吸鐵的材料類似,但是本身沒有(或只有一點點)磁力。

          100MH電感外觀像電解質電容,外徑約0.8cm,改製天線可在 "公車/捷運/7-ELEVEN ibon" 感應。

  其他超商的查詢機, 各超商的讀卡機有可能不能感應.

           50MH或10MH電感的外徑約僅0.5cm( 磁芯長0.8cm,側面投影近似晶片長
         寬 ),改製天線要在ibon感應較難繞製。

           電容器具有隔直流通交流的特性,電感器的特性基本與電容器相反,

           感器能夠讓直流電通過,對於交流電存在阻礙(交流電阻)作用。

                 

 


四.焊接:將天線兩端分別焊接到悠遊卡晶片的兩邊。

     註:剛買的焊鉻鐵 "頭端" 兩邊的螺絲要轉緊。焊錫表面可用紙擦拭去掉氧化的部份.

           焊鉻鐵建議買60W的, 預熱約4分鐘( 若是30W須預熱更久 ),

           熱度以能迅速鎔化焊錫為佳, "焊錫端" 及 "線端" 先沾一些錫油可助焊。

 



五.測試:

1.北捷查詢機:因擺放處有墊高,線圈繞圈數不能太少( 儲能不足 ),但是

          太多( 導致寄生電容過大 )也不行

ibon 的感應力與北捷查詢機相近( "圈數下限" 兩者相差在一圈以內), 如果不便到捷運站, 可就近找 ibon 測試.

         可以在 "北捷查詢機/ibon" 感應查詢當可做為 "天線設計的基本要求"。

  要在 "公車/捷運/ibon" 使用只是 線圈數略微 "增/減" 的問題.

2.捷運站加值機:插卡式有數種( 其中一種結合了銀行轉帳功能 );平放式有
         兩種,其中一種為 "採單張紙鈔加值" 者,柱狀小線圈較難感應另一

           種為 "可轉帳或連續多張紙鈔加值" 者,感應能力與查詢機相似,因此

           適合各型的悠遊卡( 例如由50MH或100MH電感改製線圈的悠遊卡 )感

           應及加值,已普遍安裝在各站。
3. "五元硬幣大小以上的線圈"  較容易在超商讀卡機使用;

   "柱狀工字型鐵粉芯(小線圈)" 要在超商的讀卡機上使用難度較高.

六.包裝:對天線及晶片加以包裝保護( 例如製成鑰匙圈或吊飾 )。

     註:讀卡機從天線發射的交流訊號,若碰觸到(手機電池)平整金屬面會產生反射波

            干擾。

              要將天線置入手機背蓋之內,若能避開手機電池,則天線可以繞成小矩形(例

              如2.5cm X 2cm);否則可將天線繞成較大的矩形(例如3cm X 4.5cm),此時

              手機電池務需吸波材(可降低反射波,減少干擾),天線才易於

               (價格約100元以上),請自行搜尋.

                 吸波材材質:磁性材料(可被磁鐵吸附,本身無磁性)及樹脂

**防磁貼(吸波材)價格不低,且材質/厚度,手機,天線等變數太多,因此 "不建議買來搭配"

以免因不合乎使用而造成浪費



 
 
 
 

悠遊卡等感應式付款機制 RFID技術當紅
 
RFID(Radio Frequency Identification)全名為無線射頻辨識系統
RFID可區分為主動式及被動式,主動式RFID標籤(Tag)主動發送RF訊號
給RFID讀取器(Reader),具電池設計,發送距離遠的特性,最長距離可
達近百公尺,頻率有433.92MHZ、900MHZ及2.45GHZ等;被動式RFID
標籤被動接收來自於RFID讀取器發送的訊號,無電池問題,感應距離
較短,悠遊卡即是最具代表性的被動式RFID,其頻率為13.56MHZ,感
應距離為3~10公分,具備1K記憶體。即使使用的頻率相同,但它們都
還有一個識別位元來辨認自己的設備,若是的話才會有動作。
 
讀卡機先從天線發射一個帶有穩定頻率的交流訊號,而卡片由矽積體電
路與一個LC天線線路組成,只要卡片在讀卡機發射的磁場範圍內,當獲
得到足夠的能量時,它便會開始傳送矽積體電路儲存的資料,並經過卡
片上的天線回傳至讀卡機。此處的天線的傳遞與變壓器的原理相似,都
是以電流流過線圈產生磁力線(即磁場),再和另一個線圈做感應耦合,
並在第二個線圈產生電流流動。
 
 
頻率 F = 1/(2*π*(L電感*C電容)^0.5)    由公式可得知
悠遊卡的13.56MHz ( 每秒13.56乘10的6次方) ( 高頻 )環形線圈容易微型化

寄生電容
C = A金屬間的重疊面積 / d距離
1.當導線L增長,磁通所通過的截面增加,但是線圈間的寄生電容也變大.
2.當導線線徑變大,電阻降低,但同時寄生電容也變大.
3.線圈間距離d變小可以減少漏磁,但是線圈間的並聯寄生電容也變大.
*.當寄生電容效應過大時,儲能效率變差,Q值下降.


Q值或性能(Quality Factor)
      
= 儲存於磁場的能量/消耗的能量
         = 線圈的虛部阻抗/線圈的實部阻抗
         = XL感抗/R電阻
       = (2*π*F頻率)*L電感/R電阻
       = ((L/C)^0.5)/R ,
Q值愈高愈佳(
損耗越小)
線圈的面積越大則電感值越大( Q值也越高 ).
線圈的實部阻抗包含三個部份( 以下三者越小Q值也越高 ):
    1. 線圈的繞組 : 銅線截面積越大, 繞阻越小, 但須留意高頻集膚效應.
                         用多股的漆包線代替具有同樣總裁面的漆包線,
                         可減少集膚效應( http://zh.wikipedia.org/zh-tw/集膚效應 ).
    2. 渦電流損耗 : 儘量使用鐵粉製的鐵心,渦電流所造成的損失越小.
    3. 鐵損 : 要看鐵心的特性, 一般都會標明鐵損為多少W/m^3.
銅電阻率/鋁電阻率=0.61, 若要改用鋁材做為天線, 可藉由調高鋁材厚度(截面積)
達到與銅相同電阻,即達到相同性能。

距離天線中心r的點其磁場強度為
      B = (u導磁係數*I線圈上之電流*N線圈圈數*A環形天線半徑的平方) /
              (2*((A的平方+r的平方))開根號後的三次方) =
              (u * I * N * A^2 ) / ( 2 * ((A^2 + r^2)^0.5)^3 )
      當r很大時 B 約 = ( u * N * A^2) / ( 2 * r^3 )
 
悠遊卡是 RFID技術的應用, 感應頻率為13.56MHz, 規格為ISO-14443 Type A,
 北捷/高捷/桃捷票証, 一卡通/有錢卡/愛金卡/全聯會員卡/高速公路e通卡, 台中E卡通也是。
悠遊卡採用晶片為NXP公司(前身為Philips)的Mifare S50晶片, 也稱Mifare Std lK;
單程代幣採用晶片為NXP公司的Mifare Ultra light晶片。




丙酮
在通風良好處使用並不會造成問題,因為丙酮會隨著人體代謝由尿液
出,就平常人使用的習慣並不會超出安全值。
安全存放丙酮的方法:遠離火源以及氧化物,蓋上瓶蓋,置於陰涼處。
分子式CO(CH3)2,分子量58.06,無色液體,帶有芳香味(事實上很難聞)
、沸點56.5℃,極易揮發及燃燒,易溶水及大多數常見的有機溶劑。
丙酮在正常情況下,就跟汽油一樣揮發性強,燃點低,易著火。想要它
爆炸還是有點困難. 丙酮在常溫時即揮發,遇火則呈有光輝的火焰而燃燒
。燃燒時產生刺激性的蒸氣,有毒和麻醉性,使人頭昏,但較甲醇、乙
醚的毒性低。
有輕微毒性且有腐蝕性所以不要接觸到皮膚。 如果有很難去掉的膠漬(如
三秒膠)可用丙酮來清除,但也可能會破壞物體表面的漆。
丙酮是極少數可以與水完全互溶的有機溶劑,而且沸點只有56.5度C,揮
.
性大所以常被用來作除水用途,例如實驗用玻璃儀器清洗乾淨後,如需
快速乾燥就可以先以丙酮清洗兩三次。
註:純丙酮的腐蝕性跟揮發性比去光水更強。
       
皮膚接觸時應以流動清水沖洗至少20~ 30分鐘,若仍產生明顯紅腫或潰瘍,則須就醫。

        某些(丙酮不純的)去光水含有高濃度的毒甲醇!

         丙酮(acetone) 中毒之處理


想更了解RFID的原理,感應卡資料結構/存取, 請參考
"無線射頻辨識系統發展實驗器" ==>
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筆名王駿,英文名 "Mike Wang", 應用數學系畢業,閒暇種花(請到 "醉蝶園" 賞花),
偶而也寫詩,在看過 "霍金的宇宙大探索" 之後, 受到了不少啟發,故將blog標題取名為 "tools241
( 異次元空間幻境 )" 。"異次元空間" 係指不在我們處身空間的空間( 或宇宙外的其他宇宙 );
tools241 是為了好記( 不管三七 "二十一[241]" )。

部落格的宗旨除了幫大家省錢(提供超值的freeware或省錢資訊)及省時(提供操作要領及網址介紹) ;也
希望能 "關懷弱勢" 並兼具 "啟發性" 及 "教育性"。

座右銘:「生命會自尋出路」。「我的時間有時千金難買;有時一文不值」。
=====================================
* 請搜尋: [tools241] 或 [12682] 或 [心算星期幾] 或 [異空版]

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