CN101950348B - 射频读卡器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了射频读卡器，和集成在手机内部的射频卡配合工作，为手机通讯的新业务提供了开放的应用平台。其技术方案为：该射频读卡器包括：射频天线；天线适配器，用于射频天线与射频收发模块之间的阻抗匹配；射频收发模块，进行射频信号的发送和接收；第一晶振，用于为射频收发模块提供时钟频率；通讯控制芯片，用于射频读卡器和射频卡之间通讯过程的协调控制，内设用于实现数据安全的安全组件；第二晶振，用于为通讯控制芯片提供时钟频率；测距信号模块，生成固定或交变磁场，通过磁场强度控制射频卡与射频读卡器之间的许可数据交换距离；外部通讯接口，用于射频读卡器和上位机之间的通讯。

Description

射频读卡器
技术领域
本发明涉及一种读卡设备，尤其涉及读取射频卡中数据的读卡设备。
背景技术
随着近距离无线通信技术的发展，手机除了最原始的通讯、短信功能，扩展到了其他方方面面的应用。例如，随着多种电子支付手段的兴起，手机移动支付成为电子支付的一种新的形式，如果将多张发卡行的银行卡和电子钱包集成在同一部手机中。人们外出时只要按照日常习惯携带一部自己的手机，就可以满足全部持有的银行卡、电子钱包的使用功能。
为此，在手机标准SIM卡基础上进行扩充，制作了一种射频卡，外部接口增加了射频数据无线传输通道和测距模块，内部使用功能则增加了开放的应用平台，使射频卡在满足手机原来的对SIM卡的使用要求之外，通过手机原有的语音、数据通道和自身所带的射频数据无线传输通道，通过自身配置的安全模块，实现数据安全移动交互的应用需求。
由于在射频卡内设计了测距模块，内置上述射频卡的手机可以实现近距离通讯模式，但需要对应的读卡设备的支持，目前市场上还没有这样的读卡设备，可以和上述的带有测距功能的射频卡之间实现近距离通讯模式。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种射频读卡器，和集成在手机内部的射频卡配合工作，手机通讯的新业务提供了开放的应用平台。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种射频读卡器，用于射频卡和上位机之间的数据传输，该射频读卡器包括：
射频天线；
天线适配器，电性连接射频天线，用于射频天线与射频收发模块之间的阻抗匹配；
射频收发模块，电性连接天线适配器，进行射频信号的发送和接收；
第一晶振，电性连接射频收发模块，用于为射频收发模块提供时钟频率；
通讯控制芯片，通过串行外设接口连接射频收发模块，用于射频读卡器和射频卡之间通讯过程的协调控制，内设用于实现数据安全的安全组件；
第二晶振，电性连接通讯控制芯片，用于为通讯控制芯片提供时钟频率；
测距信号模块，电性连接通讯控制芯片，生成固定或交变磁场，通过磁场强度控制射频卡与射频读卡器之间的许可数据交换距离；
外部通讯接口，用于射频读卡器和上位机之间的通讯。
根据本发明的射频读卡器的一实施例，该外部通讯接口包括RS232接口和USB接口。
根据本发明的射频读卡器的一实施例，该通讯控制芯片是8位或32位处理器。
根据本发明的射频读卡器的一实施例，该安全组件支持RSA、ECC公钥算法的认证协议、内设DES/3DES/AES的加密引擎、真随机数发生器。
根据本发明的射频读卡器的一实施例，该射频天线工作在2.4G或5.8G频段。
根据本发明的射频读卡器的一实施例，该射频读卡器工作在主动模式：由该射频读卡器发起询卡动作，射频卡回应询卡动作并建立连接。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的技术方案是在射频读卡器内设置射频天线、天线适配器和射频收发模块用以建立与射频卡之间的通信，通过测距信号模块发射交变磁场，通过外部通讯接口用以建立射频读卡器和上位机(例如POS机、电脑等)的通讯。与现有技术相比，本发明可以实现近距离读卡操作，建立起射频卡和上位机(例如POS机)之间的数据通信。
附图说明
图1是本发明的射频读卡器的较佳实施例的原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
射频读卡器的实施例
图1示出了本发明的射频读卡器的实施例的原理。请参见图1，本实施例的射频读卡器用于射频卡和上位机之间的数据传输，射频读卡器包括射频天线10、天线适配器11、射频收发模块12、通讯控制芯片13、测距信号模块14、第一晶振15、第二晶振16、RS232接口17、USB接口18。这些模块之间的连接关系是：射频天线10电性连接天线适配器11，天线适配器11电性连接射频收发模块12，射频收发模块12电性连接第一晶振15并通过SPI接口(串行外设接口，SerialPeripheral Interface)连接通讯控制芯片13，通讯控制芯片13电性连接第二晶振16，通讯控制芯片13电性连接测距信号模块14、RS232接口17以及USB接口18。
天线适配器11用于射频天线10和射频收发模块12之间的阻抗匹配。射频天线10工作在2.4G或5.8G频段，工作方式是自动跳频连接，无线数据传输速率为1Mbps，读写距离范围为0CM～1000CM。射频收发模块12进行射频信号的发送和接收。
通讯控制芯片13用于实现数据安全，通常采用8位或32位高安全处理器内核，具备低功耗、高性能的特点。通讯控制芯片13内置强大的安全组件130，安全组件130支持RSA、ECC公钥算法的认证协议，内设DES/3DES/AES的加密引擎、UART通道加密认证、真随机数发生器，可以防止DPA/SPA攻击、可实现存储区域加密、总线加扰以及唯一序列号。
测距信号模块14发射固定或交变磁场，磁场强度可根据应用需求调整，通过磁场强度控制射频卡和射频读卡器之间的许可数据交换距离。这样射频卡就可以通过内部的微型磁场传感器根据磁场强度测量确定射频卡和射频读卡器之间的距离，并可将交变磁场的信号转变成电信号传送给射频卡内的安全控制模块，从而获得准确的射频读卡器的编号，确保安全通信。
外部通讯接口负责射频读卡器和上位机(例如POS机、电脑)之间的通讯，外部通讯接口包括RS232接口17(通常是和POS机间的通讯接口)和USB接口18。
射频读卡器工作在主动模式：即，由射频读卡器发起询卡动作，而射频卡回应这一询卡动作并建立连接。
上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种射频读卡器，用于射频卡和上位机之间的数据传输，该射频读卡器包括：
射频天线；
天线适配器，电性连接射频天线，用于射频天线与射频收发模块之间的阻抗匹配；
射频收发模块，电性连接天线适配器，进行射频信号的发送和接收；
第一晶振，电性连接射频收发模块，用于为射频收发模块提供时钟频率；
通讯控制芯片，通过串行外设接口连接射频收发模块，用于射频读卡器和射频卡之间通讯过程的协调控制，该通讯控制芯片内设用于实现数据安全的安全组件；
第二晶振，电性连接通讯控制芯片，用于为通讯控制芯片提供时钟频率；
测距信号模块，电性连接通讯控制芯片，生成固定或交变磁场，通过磁场强度控制射频卡与射频读卡器之间的许可数据交换距离；
外部通讯接口，用于射频读卡器和上位机之间的通讯。
2.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，该外部通讯接口包括RS232接口和USB接口。
3.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，该通讯控制芯片是8位或32位处理器。
4.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，该安全组件支持RSA、ECC公钥算法的认证协议、内设DES/3DES/AES的加密引擎、真随机数发生器。
5.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，该射频天线工作在2.4G或5.8G频段。
6.根据权利要求1所述的射频读卡器，其特征在于，该射频读卡器工作在主动模式：由该射频读卡器发起询卡动作，射频卡回应询卡动作并建立连接。
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