CN101944959A - 基于距离控制的无线近距离通讯方法和系统 - Google Patents
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Abstract
基于距离控制的无线近距离通信方法和系统，采用所述方法和系统有利于保障数据交换对象的唯一性及数据交换的安全性，其特征在于，在无线近距离通信单元与无线通信对象之间开启数据交互前引入一个距离控制量，通过所述距离控制量确定所述近距离的范围。
Description
技术领域
本发明涉及近距离无线数据交换领域，比如，近距离身份识别，近距离消费支付等，特别是一种基于距离控制的无线近距离通信方法和系统，采用所述方法和系统有利于保障数据交换对象的唯一性及数据交换的安全性。
背景技术
目前，无线近距离通信主要应用于近距离无线数据交换领域，比如，近距离身份识别，近距离消费支付等。在上述领域中，之所以要求近距离无线通信，是因为要保障数据交换对象的唯一性，及数据交换的安全性。但是，由于高频以上频段电磁波传播的特点，决定了其通信距离长，通信距离不易控制的现状。如果直接运用于近距离无线通信领域，将造成数据交换对象不确定，数据交换安全性低的结果。本发明人认为，如果在无线近距离通信单元(例如POS设备)与无线通信对象(例如：使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品)之间开启数据交互前引入一个距离控制量，则能够精确设定近距离的范围，避免干扰或排除错误触发通信。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于距离控制的无线近距离通信方法和系统，采用所述方法和系统有利于保障数据交换对象的唯一性及数据交换的安全性。
本发明的技术方案如下：
基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，在无线近距离通信单元与无线通信对象之间开启数据交互前引入一个距离控制量，通过所述距离控制量确定所述近距离的范围。
所述近距离的范围是指从所述无线近距离通信单元的感应区表面起至向外延伸的空间距离不大于10cm内的任意设计距离。
所述距离控制量是在所述近距离的范围内设置一个高频电磁场，所述高频电磁场由电磁场产生单元提供，所述电磁场产生单元连接电磁场检测单元，两者组合成距离控制单元；如果无线通信对象进入所述高频电磁场，所述高频电磁场发生变化并被所述电磁场检测单元检测到，则所述距离控制单元开启无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互。
所述无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互包括以下步骤：所述无线近距离通信单元采集无线通信对象的电磁强度和背景电磁强度，由此判断出所述无线通信对象合法且确实处于有效通信距离之内，然后进入现有正常处理程序。
所述无线近距离通信单元是POS设备，所述无线通信对象是使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品。
基于距离控制的无线近距离通信系统，其特征在于，包括无线近距离通信单元和与其进行数据交互的无线通信对象，所述无线近距离通信单元连接距离控制单元，所述距离控制单元包括在所述无线近距离通信单元的感应区表面起至向外延伸的一个确定的空间范围内产生高频电磁场的电磁场产生单元，和与所述电磁场产生单元连接的电磁场检测单元；如果无线通信对象进入所述高频电磁场，所述高频电磁场发生变化并被所述电磁场检测单元检测到，则所述距离控制单元开启无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互。
所述无线近距离通信单元是POS设备，所述无线通信对象是使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品，所述无线通信对象中包含金属介质。
本发明的技术效果如下：
本发明基于距离控制的无线近距离通信方法和系统，是通过距离控制设备来保障无线通信的有效通信距离控制一个较小的、真正的近距离范围内，例如在0到10cm内的任意设计距离，从而达到近距离安全通信的目的。
附图说明
图1是本发明基于距离控制的无线近距离通信系统的工作原理示意图。
图2是电磁场产生的结构原理及检测场强变化的电路原理图。
图3是本发明基于距离控制的无线近距离通信系统的结构原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图(图1-图3)等对本发明进行说明。
本发明是关于无线通信领域中近距离通信的距离控制原理，能够实现近距离通信，可应用于需要近距离通信无线通信设备。
本发明由两部分组成。第一部分为无线通信设备，功能为完成无线通信。第二部分为距离控制设备，这部分设备能够产生高频电磁场，并检测电磁场的变化，以此来识别无线通信对象是否靠近，从而实现无线通信过程中的距离控制。
本发明的主要目的，是通过距离控制设备来保障无线通信的有效通信距离控制在0到10cm内的任意设计距离。从而达到近距离安全通信的目的。
为了保证近距离无线通信，提高通信的安全性，以及数据交换对象的唯一性。本发明人考虑了以下几点思路：
1.距离控制部分包括高频电磁场产生单元和电磁场变化检测单元。当数据交换对象没有进入有效通信距离之内时，电磁场产生单元和电磁场检测单元工作在稳定状态下，此时电磁场维持平衡。当电磁场检测单元检测到磁场发生变化时，意味着数据交换对象(通常包含金属物质)进入到有效通信距离内。此时无线通信单元开始正常工作。
2.无线通信单元开启后，无线通信单元与无线通信对象进行数据交互，通过通信协议，由无线通信单元采集无线通信对象的场强，及背景电磁场强度，经过对采集数据的计算处理之后，来判断该通信对象是否合法。是否确实在有效通信距离之内。
3.通过技术手段给无线近距离通信的所谓近距离一个确定的或者可控制的范围。通过精确设定近距离的范围，避免干扰或排除错误触发通信。
图1是本发明基于距离控制的无线近距离通信系统的工作原理示意图。如图1所示，自上而下包括距离控制单元工作部分、无线近距离通信单元工作部分和正常处理部分。距离控制单元包括电磁场产生单元和电磁场检测单元，电磁场产生单元和电磁场检测单元进行能量数据交换，由距离控制单元判断是否有无线通信对象靠近，如果没有，则检测到电磁场无变化，进入下一轮判断，如果有，则检测到电磁场有变化，距离控制单元开启无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互。无线近距离通信单元通过通信协议(这里的通信协议是指必须适用电磁强度等参数特征的通信协议)与无线通信对象进行数据交换或交互，由于无线通信对象靠近并进入高频电磁场区域，无线近距离通信单元可以首先采集无线通信对象电磁强度和背景电磁强度，通过运算，判断出所述无线通信对象合法且确实处于有效通信距离之内，然后进入现有正常处理程序。如果判断出不是合法通信对象或不在有效通信距离内，则返回无线近距离通信单元的起始工作状态或距离控制单元的起始工作状态。
图2是电磁场产生的结构原理及检测场强变化的电路原理图。如图2所示，右边是电磁场检测单元，左边是电磁场产生单元，分别用线圈结构示意，两个单元之间能够进行能量数据交换。
图3是本发明基于距离控制的无线近距离通信系统的结构原理示意图。如图3所示，POS设备(POS读写器，或无线近距离通信系统的主体)包含无线近距离通信单元(简称为无线通信单元)和距离控制单元。距离控制单元包括电磁场产生单元和电磁场检测单元。当使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品没有进入有效通信距离之内时，电磁场产生单元和电磁场检测单元工作在稳定状态下，此时电磁场维持平衡。当使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品进入到有效通信距离之内时，由于其包含金属介质，将改变有效通信距离内的磁场分布。也就是说，使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品靠近则干扰磁场。此时电磁场检测单元将改变工作状态启动POS设备与使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品之间的通信，也就是无线近距离通信单元与数据通信对象之间进行无线数据通信。
启动通信之后，POS设备将通过通信协议采集使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品电磁场强度和背景电磁场强度。结合采集到的电磁场强度和进行运算来判断其是否为合法，以及是否确实处于有效通信距离之内，以避免其它金属物体干扰。
应当指出，以上所述实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
Claims (7)
1.基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，在无线近距离通信单元与无线通信对象之间开启数据交互前引入一个距离控制量，通过所述距离控制量确定所述近距离的范围。
2.根据权利要求1所述的基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，所述近距离的范围是指从所述无线近距离通信单元的感应区表面起至向外延伸的空间距离不大于10cm内的任意设计距离。
3.根据权利要求1所述的基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，所述距离控制量是在所述近距离的范围内设置一个高频电磁场，所述高频电磁场由电磁场产生单元提供，所述电磁场产生单元连接电磁场检测单元，两者组合成距离控制单元；如果无线通信对象进入所述高频电磁场，所述高频电磁场发生变化并被所述电磁场检测单元检测到，则所述距离控制单元开启无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互。
4.根据权利要求1所述的基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，所述无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互包括以下步骤：所述无线近距离通信单元采集无线通信对象电磁强度和背景电磁强度，由此判断出所述无线通信对象合法且确实处于有效通信距离之内，然后进入现有正常处理程序。
5.根据权利要求1所述的基于距离控制的无线近距离通信方法，其特征在于，所述无线近距离通信单元是POS设备，所述无线通信对象是使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品。
6.基于距离控制的无线近距离通信系统，其特征在于，包括无线近距离通信单元和与其进行数据交互的无线通信对象，所述无线近距离通信单元连接距离控制单元，所述距离控制单元包括在所述无线近距离通信单元的感应区表面起至向外延伸的一个确定的空间范围内产生高频电磁场的电磁场产生单元，和与所述电磁场产生单元连接的电磁场检测单元；如果无线通信对象进入所述高频电磁场，所述高频电磁场发生变化并被所述电磁场检测单元检测到，则所述距离控制单元开启无线近距离通信单元与无线通信对象之间的数据交互。
7.根据权利要求6所述的基于距离控制的无线近距离通信系统，其特征在于，所述无线近距离通信单元是POS设备，所述无线通信对象是使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品，所述使用射频技术的SIM卡、射频SD卡或者集成射频通信功能的产品中包含金属介质。
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