BRPI0922056B1 - cartão de radiofrequência de módulo de identidade de subscritor e método de comunicação - Google Patents

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Yingtong Sun
Shan Zhu
Meixiang Li
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Abstract

cartão de radiofrequência de módulo de identidade de subscritor e método de comunicação a presente invenção envolve um cartão sim para rf, um leitor de cartão para rf e métodos de controle da indução magnética na comunicação por rf. o cartão sim para rf inclui um núcleo de cartão sim, um primeiro módulo transceptor para rf, uma primeira antena para rf e um primeiro microcontrolador e um módulo de indução magnética. quando o referido módulo de indução magnética não recebe um sinal de coincidência do campo magnético, o primeiro módulo transceptor para rf e o primeiro microcontrolador estão ambos num estado latente. quando o referido módulo de indução magnética recebe um sinal do campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético, o sinal do campo magnético recebido é convertido num sinal elétrico para ativar o primeiro módulo transceptor para rf. o primeiro módulo transceptor para rf examina subsequentemente se existe um sinal de modulação para rf para determinar se gera uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador e, além disso, entra num estado normal de operação para permutar os dados com o leitor de cartão para rf. a presente invenção reduz grandemente o consumo de energia do cartão sim e controla efetivamente o alcance de comunicação por rf e evita o erro de leitura e leitura não intencionada.

Description

“CARTÃO DE RADIOFREQUÊNCIA DE MÓDULO DE IDENTIDADE
DE SUBSCRITOR E MÉTODO DE COMUNICAÇÃO”
RELATÓRIO DESCRITIVO
Campo Técnico [001] A presente invenção envolve tecnologias de comunicação sem fio para RF, particularmente aquelas envolvendo cartão SIM para RF, leitor de cartão para RF e métodos de controle de comunicação por RF.
Tecnologia Antecedente [002] O Módulo de Identificação de Assinante (cartão SIM) nas tecnologias existentes de comunicação móvel é amplamente empregado nos terminais móveis de comunicação. A seguir ao desenvolvimento nas ciências e nas tecnologias, vários métodos são empregados para adicionar vários módulos de circuito inteligente nos cartões SIM dos terminais comuns de comunicação móvel, tornando os cartões SIM não apenas com as funções básicas do cartão SIM, mas também outras funções adicionadas que são mais pertinentes à vida diária. O cartão SIM para RF é um destes. Os Requerentes depositaram um pedido de patente chinesa considerando um cartão SIM para RF, com um Pedido N°. 200710124354.7. Os cartões SIM para RF adotam tecnologias ativas para RF, permitindo que os cartões SIM comuns tenham funcionalidades de pagamento móvel, tais como carteiras de dinheiro eletrônicas ou controle de acesso e outras aplicações de consumo.
[003] Primeiro, devido ao fato de que o cartão SIM para RF puxa eletricidade a partir da bateria do terminal móvel, ele consumirá a energia da bateria do terminal móvel, quando em operações RF e, deste modo, afetará o tempo de espera do terminal móvel. No que diz respeito a esta questão, no presente o método empregado para reduzir o consumo de energia do cartão SIM RF é: o cartão SIM RF periodicamente consulta sobre se existem dados de permuta para RF para determinar se existe necessidade de prosseguir
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2/9 para o processamento da permuta. Este método, ainda que possa reduzir o consumo de energia do cartão SIM para RF a certo nível, porém, quando este método é adotado, o módulo transceptor de RF e o microcontrolador do cartão SIM para RF serão ainda ativados devido às interrogações quando não existem de fato nenhuns dados de permuta para RF, consumindo a energia da bateria do terminal móvel e, deste modo, ainda afeta significantemente o tempo de espera do terminal móvel.
[004] Segundo, os referidos cartões SIM para RF em algumas aplicações (por exemplo, quando se usa o cartão SIM para RF como cartões IC de passagens de trânsito público e outros cartões inteligentes para RF), para evitar os fenômenos da leitura não intencional e leitura errada do cartão, o alcance de comunicação entre o cartão SIM para RF e o leitor de cartão para RF deve ser controlado para dentro de uma faixa muito pequena. Deste modo, o controle de faixa de comunicação descrito acima torna-se a dificuldade de realização mais importante para o sistema de comunicação sem fio do cartão SIM para RF. As tecnologias existentes utilizam o decaimento da intensidade do sinal do cartão SIM para RF para controlar o alcance de comunicação sem fio entre o cartão SIM para RF e o leitor de cartão para RF. De qualquer modo, os cartões SIM para RF são tipicamente reunidos dentro dos terminais móveis de comunicação e são afetados pelo efeito de blindagem dos terminais móveis de comunicação. Para a mesma energia de transcepção sem fio dos cartões SIM para RF sendo implantada, os sinais para RF teriam diferentes potências de transcepção através dos diferentes tipos de terminais móveis de comunicação. Deste modo, é necessário construir diferentes cartões SIM para RF com diferentes potências de transcepção sem fio para diferentes tipos de terminais móveis de comunicação para controlar os respectivos alcances de comunicação sem fio para dentro de uma faixa apropriada. Isto subsequentemente exige que, antes de empregar os cartões SIM para RF, os usuários devam calibrar a potência de transcepção sem fio dos cartões SIM para RF de acordo com os tipos dos terminais móveis de comunicação. Além disso, se um usuário substituir o terminal móvel de comunicação, após cada substituição é
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3/9 necessário calibrar novamente o cartão SIM para RF no que diz respeito à potência de transcepção sem fio. Este processo entediante de calibração não apenas faz o usuário senti-lo inconveniente, mas também não facilita as aplicações amplas dos cartões SIM para RF.
Teor da Invenção [005] A presente invenção visa resolver os problemas técnicos da prevenção das desvantagens acima mencionadas para as tecnologias existentes e fornece um cartão SIM para RF e um leitor de cartão para RF adequado e um método de controle da indução magnética para comunicação por RF que podem reduzir efetivamente o consumo de energia e tem pequeno efeito no tempo de espera do terminal móvel de comunicação.
[006] A presente invenção resolve os referidos problemas técnicos através dos métodos técnicos que se seguem:
[007] projetando e operando um cartão SIM para RF, incluindo o núcleo do cartão SIM, um primeiro módulo transceptor para RF, uma primeira antena para RF e um primeiro microcontrolador, em que o referido primeiro módulo transceptor para RF é uma ligação elétrica com a primeira antena para RF e o primeiro microcontrolador respectivamente. Um módulo de indução magnética é também incluído, o referido módulo de indução magnética é eletricamente conectado ao primeiro módulo transceptor para RF. Quando o referido módulo de indução magnética não recebe uma combinação do sinal do campo magnético, o primeiro módulo transceptor para RF e o primeiro microcontrolador estão ambos em um estado dormente. Quando o referido módulo de indução magnética recebe um sinal do campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético, o sinal do campo magnético recebido é convertido num sinal elétrico para ativar o primeiro módulo transceptor para RF. O primeiro módulo transceptor para RF examina subsequentemente se existe um sinal de modulação para RF para determinar se gera uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador e, além disso, entra num estado normal de operação para
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4/9 permutar os dados com o leitor de cartão para RF.
[008] Projetar e usar um leitor de cartão para RF para operar com o cartão SIM para RF, incluindo um segundo módulo transceptor para RF, uma segunda antena para RF e um segundo microcontrolador, em que o segundo módulo transceptor para RF é eletricamente conectado à segunda antena para RF e ao segundo microcontrolador respectivamente. Um módulo de geração de campo magnético é também incluído e é empregado para gerar um campo magnético de indução; em que, se o cartão SIM para RF se aproximar do leitor de cartão para RF, o cartão SIM para RF percebe o sinal do campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético, o primeiro módulo transceptor para RF do cartão SIM para RF é ativado e o primeiro microcontrolador é despertado.
[009] Um método de controle da indução magnética para comunicação por RF é proposto, com base na comunicação dos dados entre o cartão SIM para RF e o leitor de cartão para RF adequado, incluindo as etapas que se seguem:
A. colocar um módulo de geração de campo magnético no leitor de cartão para RF;
B. colocar um módulo de indução magnética no cartão SIM para RF, o referido módulo de indução magnética é eletricamente conectado ao primeiro módulo transceptor do cartão SIM para RF;
C. num estado geral, ou seja, se o cartão SIM para RF não estiver adjacente ao leitor de cartão para RF, o primeiro módulo transceptor para RF e o primeiro microcontrolador do cartão SIM para RF estão ambos num estado dormente;
D. quando o cartão SIM para RF se aproxima do leitor de cartão para RF, o referido módulo de indução magnética do cartão SIM para RF percebe o sinal do campo magnético a partir do módulo de geração de campo magnético do leitor de cartão para RF e o sinal sensoriado do campo magnético é convertido num sinal
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5/9 elétrico para ativar o primeiro módulo transceptor para RF;
E. o primeiro módulo transceptor para RF examina subsequentemente se existe um sinal de modulação para RF para determinar se gera uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador e, além disso, entra num estado normal de trabalho para permutar os dados com o segundo módulo transceptor do leitor de cartão para RF e envia os dados permutados para o primeiro e o segundo microcontroladores respectivamente correspondentes.
[0010] O referido módulo de indução magnética é uma bobina de indução, um dispositivo Hall ou uma chave de indução magnética.
[0011] O primeiro módulo transceptor para RF do cartão SIM, que é ativado pelo sinal elétrico convertido a partir da indução magnética, tem um valor de limite que é ajustável.
[0012] O primeiro módulo transceptor para RF do cartão SIM para RF e o segundo módulo transceptor para RF do leitor de cartão para RF são configurados para funcionar na frequência super alta (SHF), na frequência muito alta (VHF) ou na frequência ultra alta (UHF).
[0013] Comparado com as tecnologias existentes, o cartão SIM para RF, o leitor de cartão para RF e os métodos de controle da indução magnética na Comunicação por RF da presente invenção têm efeitos técnicos em: 1. colocar um módulo de indução magnética no cartão SIM para RF, colocar o módulo adequado para a geração do campo magnético no leitor de cartão para RF e tornar o primeiro módulo transceptor para RF e o primeiro microcontrolador do cartão SIM para RF num estado dormente como o estado geral quando eles não percebem a combinação do sinal do campo magnético, isto é, se não existem nenhuns dados de permuta para RF; se o primeiro módulo transceptor para RF percebe o sinal apropriado do campo magnético, isto é, se o cartão SIM para RF se aproxima do leitor de cartão para RF para realizar a varredura do cartão para a permuta de dados para RF, o primeiro módulo transceptor para RF e o primeiro microcontrolador
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6/9 são, então, iniciados no modo normal operacional, desse modo o consumo de energia do cartão SIM para RF é efetivamente reduzido e, assim, existe um pequeno efeito no tempo de espera do terminal móvel; 2. A presente invenção usa as tecnologias de indução magnética para ativar efetivamente o módulo transceptor para RF para começar a operar, devido a que a transmissão e indução da energia do campo magnético tem poucas correlações com o projeto e as estruturas dos terminais móveis de comunicação, assegurando, desse modo, que o cartão SIM para RF percebe a intensidade do sinal consistente de indução nos diferentes terminais móveis de comunicação, facilitando, assim, as amplas aplicações eficazes dos cartões SIM para RF; 3. Após o primeiro módulo transceptor do cartão SIM para RF ser ativado, examina se existe um sinal de modulação para RF e decide, em seguida, gerar uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador, reduz da mesma forma efetivamente o consumo de energia do cartão SIM para RF e o valor do limite da ativação do primeiro módulo transceptor para RF do cartão SIM para RF é ajustável, controla, assim, efetivamente o alcance de leitura do cartão para dentro de um alcance especificado e evita a leitura errônea e não intencionalmente dos cartões.
Descrição dos Desenhos [0014] A Figura 1 é o diagrama em bloco lógico que mostra os princípios do cartão SIM para RF da presente invenção;
[0015] A Figura 2 é o diagrama em bloco lógico que mostra os princípios do leitor de cartão para RF da presente invenção;
[0016] A Figura 3 é o fluxograma lógico que ilustra o método de controle da indução magnética para a comunicação por RF da presente invenção.
Métodos de Realização Específica [0017] Um cartão SIM para RF 100, como ilustrado na Figura 1, inclui um núcleo de cartão SIM 106, um primeiro módulo transceptor para RF 101, uma primeira antena para RF 102 e um primeiro microcontrolador 103, o
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7/9 referido primeiro transceptor para RF 101 é eletricamente conectado respectivamente à primeira antena para RF 102 e o primeiro microcontrolador 103 inclui também um módulo de indução magnética 108, o referido módulo de indução magnética 108 é eletricamente conectado ao primeiro módulo transceptor para RF 101.
[0018] O referido módulo de indução magnética 108 pode adotar uma bobina de indução, um dispositivo Hall ou uma chave de indução magnética nas tecnologias convencionais.
[0019] Um leitor de cartão para RF 200, funcionando em conjunto com o cartão SIM para RF 100, como ilustrado na Figura 2, inclui um segundo módulo transceptor para RF 202, uma segunda antena para RF 202 e um segundo microcontrolador 203, o referido segundo módulo transceptor para RF 201 é eletricamente conectado à segunda antena para RF 202 e o segundo microcontrolador 203 respectivamente inclui também um módulo de geração de campo magnético 208, empregado para gerar o campo magnético de indução.
[0020] Quando o referido cartão SIM para RF 100 se aproxima do referido leitor de cartão para RF 200, o referido módulo de indução magnética 108 percebe o sinal apropriado do campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético 208, o sinal do campo magnético é convertido e processado num sinal elétrico e em seguida é enviado para o primeiro módulo transceptor para RF 101, ativando o primeiro módulo transceptor para RF 101, o referido primeiro módulo transceptor para RF 101 examina ainda se existe um sinal de modulação para RF para determinar ou para gerar uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador 103 e, então, entra num estado normal de operação para permutar os dados para RF com o leitor de cartão para RF 200.
[0021] A seguir, com relação à Figura 3, é descrito de uma forma simplificada o processo de comunicação para RF entre o cartão SIM para RF 100 como um cartão inteligente com RF e o leitor de cartão para RF 200, em outras palavras, os processos de controle específicos do método de controle da indução magnética da comunicação por RF da presente invenção.
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8/9 [0022] Etapa 1: num estado geral, em outras palavras, quando o cartão SIM para RF 100 não está adjacente ao leitor de cartão para RF 200, faz o primeiro módulo transceptor para RF 101 do cartão SIM para RF e o primeiro microcontrolador 103 estarem num estado latente;
[0023] Etapa 2: quando o referido cartão SIM para RF 100 se aproxima do leitor de cartão para RF 200, o cartão SIM para RF 100 situa-se no campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético 208 do leitor de cartão para RF 100, o referido módulo de indução magnética 108 do cartão SIM para RF 100 percebe o sinal do campo magnético gerado pelo módulo de geração de campo magnético 208;
[0024] Etapa 3: o referido sinal percebido do campo magnético é convertido e processado num sinal elétrico para ativar e iniciar o primeiro módulo transceptor para RF 101, o referido primeiro módulo transceptor para RF 101 usa a primeira antena para RF 101 para realizar a detecção do sinal de modulação para RF; se o sinal de modulação para RF é detectado, prossegue para a Etapa 4, se nenhum sinal de modulação para RF é detectado, voltando para a Etapa 1;
[0025] Etapa 4: o referido primeiro módulo transceptor para RF 101 detecta o sinal de modulação para RF, gera uma interrupção externa para despertar o primeiro microcontrolador 103 para entrar num modo normal de operação;
[0026] Etapa 5: entre o primeiro módulo transceptor para RF 101 do cartão SIM para RF 100 e o segundo módulo transceptor para RF 201 do leitor de cartão para RF 200 (através das respectivas primeira antena para RF 102 e segunda antena para RF 202), permuta e processa os dados de permuta para RF;
[0027] Etapa 6: o primeiro microcontrolador 103 e o segundo microcontrolador 203 finaliza o processamento dos dados de permuta.
[0028] Na presente invenção, o referido primeiro módulo transceptor para RF 101 tem um valor de limite ajustável para a ativação pelo sinal elétrico convertido a partir da indução magnética. O referido primeiro módulo transceptor para RF 101 do cartão SIM para RF 100 e o segundo módulo
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9/9 transceptor para RF 201 do leitor de cartão para RF 200 operam nos alcances de frequências das faixas de frequência super alta (SHF), frequência muito alta (VHF) ou frequência ultra alta (UHF).
[0029] O referido módulo de indução magnética 108 pode adotar uma bobina de indução, um dispositivo Hall ou uma chave de indução magnética e o módulo de geração de campo magnético 208, todos eles pertencem às tecnologias convencionais e seus princípios e controle especifico não são aqui descritos. Considerando o processamento e a conversão entre os sinais elétricos e os sinais magnéticos, eles podem ser realizados dentro do referido módulo de indução magnética 108 e podem também ser processados no módulo transceptor para RF 101 com os circuitos apropriados, estas são também tecnologias convencionais e não são especificamente descritas aqui.

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, compreendendo:
    uma parte SIM (106);
    um primeiro módulo de transceptor (101);
    uma primeira antena de RF (102);
    um módulo de indução magnética (108); e um primeiro microcontrolador (103), caracterizado por que a configuração do primeiro módulo de transceptor (101) e do primeiro microcontrolador (103) é tal que (A) ambos estão em um estado dormente, se o módulo de indução magnética (108) não receber um sinal de campo magnético, e (B) o primeiro módulo de transceptor (101), se o módulo de indução magnética (108) receber um sinal de campo magnético, é ativado por um sinal elétrico convertido a partir de um sinal de campo magnético, quando o primeiro módulo de transceptor (101) gera uma interrupção para despertar o primeiro microcontrolador (103) para entrar em um estado de trabalho, no qual o primeiro módulo de transceptor (101) troca dados com um leitor de cartão RF (200).
  2. 2 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o módulo de indução magnética (108) compreende um de uma bobina de indução, um dispositivo Hall ou um comutador de
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    2/4 indução magnética.
  3. 3 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o primeiro módulo de transceptor (101) tem um limiar de ativação ajustável para ativação por um sinal elétrico convertido a partir de um sinal de campo magnético.
  4. 4 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por que o limiar de ativação é ajustado com base num alcance predeterminado de comunicação entre o cartão SIM de RF (100) e um leitor de cartão de RF (200).
  5. 5 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o cartão SIM de RF (100) tem um alcance de comunicação determinado por um limiar de ativação do primeiro módulo de transceptor (101).
  6. 6 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o primeiro módulo de transceptor (101) compreende um módulo de transceptor de RF e é configurado para funcionar num alcance de frequência super alta (SHF), frequência muito alta (VHF) ou frequência ultra alta (UHF).
  7. 7 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o cartão SIM de RF (100) é configurado como um cartão SIM substituível de um terminal móvel de comunicação.
  8. 8 - Cartão (SIM) de Radiofrequência (RF) (100) de Módulo de Identidade de Subscritor, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri
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    3/4 zado por que o sinal de campo magnético é um sinal recebido do leitor de cartão RF (200).
  9. 9 - Método de Comunicação, compreendendo:
    se um cartão (SIM) de radiofrequência (RF) (100) de módulo de identidade de subscritor e um leitor de cartão de RF (200) não estiverem dentro de um alcance de comunicação efetiva, deixar ambos um primeiro módulo de transceptor (101) e um primeiro microcontrolador (103) do cartão SIM de RF em um estado dormente;
    caracterizado por que se o cartão SIM de RF (100) e o leitor de cartão de RF (200) estiverem dentro do alcance de comunicação efetiva, converter um sinal de campo magnético em um sinal elétrico para ativar o primeiro módulo de transceptor (101), em que o sinal magnético é gerado por um módulo de geração de campo magnético (208) do leitor de cartão de RF (200) e recebido por um módulo de indução magnética (108) do cartão SIM de RF (100);
    detectar um sinar RF; e gerar uma interrupção para acordar o primeiro microcontrolador (103) para entrar em um estado de trabalho, no qual o primeiro módulo de transceptor (101) troca dados com um segundo módulo de transceptor (201) no leitor de cartão RF (200).
  10. 10 - Método de Comunicação, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que ainda compreende:
    se o sinal de RF é detectado, enviar os dados trocados para microcontroladores respectivos (103; 203) do cartão SIM de RF e do leitor de cartão de RF para processamento.
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    4/4
  11. 11 - Método de Comunicação, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que compreende ainda ajustar um limiar de ativação do primeiro módulo de transceptor (101) para, assim, selecionar um alcance de comunicação efetiva entre o cartão SIM de RF (100) e o leitor de cartão de RF (200).
  12. 12 - Método de Comunicação, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por que o primeiro e o segundo módulos de transceptor (101; 201) são configurados para funcionar no alcance da frequência super alta (SHF), frequência muito alta (VHF) ou frequência ultra alta (UHF).
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