CN102034064A - 应用电容感应控制射频sim卡通讯距离的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法和装置，包括手机、带有射频芯片的射频SIM卡和读卡器，读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成电场，SIM卡进入读卡器电场，电场产生变化，电容感应传感器检测到电容值的变化，并向读卡器的MCU控制器发送触发电平，通过变化的电平使MCU控制器控制射频芯片从睡眠状态进入接受或发送状态。手机进入读卡器电场中，可在10cm范围内使SIM卡与读卡器传输数据。本发明利用读卡器的电场激活射频SIM卡进行通信，极大降低SIM卡的功耗，降低通信系统的复杂性；可代替目前成熟的13.56MHz通信系统，可应用于小额支付系统等。

Description

应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法和装置
技术领域
本发明涉及射频无线通信技术领域，尤其是一种在射频SIM卡通信系统应用电容感应有效控制通讯距离的方法，以及一种应用电容感应有效控制通讯距离的射频SIM卡通信装置。
背景技术
目前，射频SIM卡(RF-SIM卡)无线通信系统一般采用高频2.4G无线射频，使SIM卡和读卡器终端进行通信，2.4G无线射频的通信距离比较远，一般在15m以上，给RF-SIM卡和读卡器终端的通信距离控制带来不便，不能满足系统近距离应用的需求。
使用RF-SIM卡的手机通常通过RF-SIM读卡器与RF-SIM卡循环进行无线数据收发，通过检测无线电磁波强度或相位情况，进行相关参数调整，从而缩短通信距离，这样，就必然使其功耗高于普通SIM卡的功耗；使手机待机时间减少。而且，对无线电磁波强度或相位的检测电路较为复杂，增加了系统的复杂性及RF-SIM读卡器成本。又由于2.4G无线射频的通信距离比较远，且不同手机对无线电磁波的影响程度差异性较大，导致RF-SIM卡读卡器检测到的信号也存在较大变化及误差，从而影响距离控制的稳定性。
发明内容
针对以上现有射频SIM卡通信系统的不足，本发明的目的是提供一种在射频SIM卡通信系统应用电容感应有效控制通讯距离的方法，以及一种应用电容感应有效控制通讯距离的射频SIM卡通信装置。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法，包括带有射频芯片的射频SIM卡和射频读卡器，所述读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场，所述射频SIM卡进入读卡器电场时，电场产生变化，电容感应传感器检测到电容值的变化，并向读卡器的MCU控制器发送触发电平，通过此变化的电平使MCU控制器控制射频芯片从睡眠状态进入接受或发送状态，
作为本发明的优选技术方案，所述射频SIM卡通信系统还包括带有射频SIM卡的移动通信终端，移动通信终端进入所述读卡器电场中，可使射频SIM卡与读卡器形成电信号连接并传输数据；
当移动通信终端远离读卡器时，电容感应传感器检测到电容值恢复到初始状态，停止向读卡器MCU控制器发送触发电平，读卡器转入休眠状态，终止与射频SIM卡无线数据通信。
作为本发明的优选技术方案，所述射频SIM卡及读卡器带有的是2.4GHz射频芯片，当带有射频SIM卡的移动通信终端接近读卡器并触发读卡器2.4GHz射频芯片后，通过检测发送和接收到的无线电磁波信号强度，推算出移动通信终端对射频SIM卡无线信号的影响及路径损耗，再进行2.4GHz射频芯片参数配置，使其只有10cm的通信距离，然后，将调配好的配置参数存储在射频SIM卡中，当射频SIM卡需要进行近距离应用时，再调用存储的射频配置参数，从而保证读卡器与射频SIM卡通信距离只有10cm，实现距离控制。
应用电容感应控制通讯距离的射频SIM卡装置，包括安装有射频SIM卡的移动通信终端，以及含有射频读卡模块的读卡器，所述读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场；
所述移动通信终端及其射频SIM卡可以与所述读卡器形成电信号连接并传输数据。
作为本发明的优选技术方案，所述移动通信终端及其射频SIM卡，可在10cm范围内与所述读卡器形成电信号连接并传输数据。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明采用在RF-SIM卡读卡器上增加电容感应传感器的方法，利用手机终端接近RF-SIM读卡器时触发电容感应传感器，激活RF-SIM卡读卡器与RF-SIM卡进行无线数据通信，使两者的通信距离控制在10cm范围内；这样可以减少RF-SIM卡寻卡起动周期，降低其功耗，并且能够降低通信系统的复杂性；同时由于电容感应传感器的检测目标是装有RF-SIM卡的手机，与2.4GHz无线电磁波参数无关，避免检测无线信号强度及相位时，手机环境对信号的影响，从而提高距离控制的可靠性。
本发明射频SIM卡读卡器将将电容感应传感器、射频芯片和MCU控制器集成在一起，是普通SIM卡读卡器应用的拓展，此RF-SIM卡读卡器可以和配套的RF-SIM卡进行无线数据通信，可以代替现在成熟的13.56MHz通信系统，包括代替代替现有的门禁、考勤、城市公交收费系统，还可应用于小额支付系统，例如超市购物、购买电影票、飞机票和火车票等；本发明同时可以应用在读卡距离较远的场所，例如停车场或者高速公路收费系统，实现用户不停车缴费。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法，包括带有射频芯片的射频SIM卡和射频读卡器，所述读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场，所述射频SIM卡进入读卡器电场时，电场产生变化，电容感应传感器检测到电容值的变化，并向读卡器的MCU控制器发送触发电平，通过此变化的电平使MCU控制器控制射频芯片从睡眠状态进入接受或发送状态。
本发明所述射频SIM卡通信系统还包括带有射频SIM卡的移动通信终端，移动通信终端进入所述读卡器电场中，可使射频SIM卡与读卡器形成电信号连接并传输数据；当移动通信终端远离读卡器时，电容感应传感器检测到电容值恢复到初始状态，停止向读卡器MCU控制器发送触发电平，读卡器转入休眠状态，终止与射频SIM卡无线数据通信。
本发明所述射频SIM卡及读卡器带有的是2.4GHz射频芯片，当带有射频SIM卡的移动通信终端接近读卡器并触发读卡器2.4GHz射频芯片后，通过检测发送和接收到的无线电磁波信号强度，推算出移动通信终端对射频SIM卡无线信号的影响及路径损耗，再进行2.4GHz射频芯片参数配置，使其只有10cm的通信距离，然后，将调配好的配置参数存储在射频SIM卡中，当射频SIM卡需要进行近距离应用时，再调用存储的射频配置参数，从而保证读卡器与射频SIM卡通信距离只有10cm，实现距离控制。
应用电容感应控制通讯距离的射频SIM卡装置，包括安装有射频SIM卡的移动通信终端，例如手机，以及含有射频读卡模块的读卡器，读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场，手机及其射频SIM卡可以与读卡器形成电信号连接并传输数据。本发明手机及其射频SIM卡可在10cm范围内与射频SIM卡读卡器形成电信号连接并传输数据。
本发明使带有RF-SIM卡的手机只有进入到读卡器的电容感应电场中才进行通信交易；当带有RF-SIM卡的手机远离读卡器时，电容感应传感器检测到电容值恢复到始初状态，停止向RF-SIM读卡器MCU控制器发送触发电平，读卡器转入休眠状态，终止与RF-SIM卡无线数据通信。这样可以保证在10cm范围内RF-SIM卡读卡器与RF-SIM卡才能进行数据通信，此方案可以应用在近距离应用系统中，如小额支付系统(公交系统、超市购物、食堂消费、电子票券等)。由于电容感应传感器是触发RF-SIM卡读卡器上的2.4GHz射频芯片工作的使能控制器，所以RF-SIM卡读卡器在平时无交易时都处于休眠状态，这样就能保证只有装有RF-SIM卡的手机靠近读卡器时才能通信，保证了近距离控制的可靠性。

Claims (5)

1.一种应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法，包括带有射频芯片的射频SIM卡和射频读卡器，其特征是：所述读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场，所述射频SIM卡进入读卡器电场时，电场产生变化，电容感应传感器检测到电容值的变化，并向读卡器的MCU控制器发送触发电平，通过此变化的电平使MCU控制器控制射频芯片从睡眠状态进入接受或发送状态。
2.根据权利要求1所述的应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法，其特征是：所述射频SIM卡通信系统还包括带有射频SIM卡的移动通信终端，移动通信终端进入所述读卡器电场中，可使射频SIM卡与读卡器形成电信号连接并传输数据；
当移动通信终端远离读卡器时，电容感应传感器检测到电容值恢复到初始状态，停止向读卡器MCU控制器发送触发电平，读卡器转入休眠状态，终止与射频SIM卡无线数据通信。
3.根据权利要求2所述的应用电容感应控制射频SIM卡通讯距离的方法，其特征是：所述射频SIM卡及读卡器带有的是2.4GHz射频芯片，当带有射频SIM卡的移动通信终端接近读卡器并触发读卡器2.4GHz射频芯片后，通过检测发送和接收到的无线电磁波信号强度，推算出移动通信终端对射频SIM卡无线信号的影响及路径损耗，再进行2.4GHz射频芯片参数配置，使其只有10cm的通信距离，然后，将调配好的配置参数存储在射频SIM卡中，当射频SIM卡需要进行近距离应用时，再调用存储的射频配置参数，从而保证读卡器与射频SIM卡通信距离只有10cm，实现距离控制。
4.一种应用电容感应控制通讯距离的射频SIM卡装置，包括安装有射频SIM卡的移动通信终端，以及含有射频读卡模块的读卡器，其特征是：所述读卡器上设有电容感应传感器，电容感应传感器通过金属走线，使读卡器形成一个电场；
所述移动通信终端及其射频SIM卡可以与所述读卡器形成电信号连接并传输数据。
5.根据权利要求4所述的应用电容感应控制通讯距离的射频SIM卡装置，其特征是：所述移动通信终端及其射频SIM卡，可在10cm范围内与所述读卡器形成电信号连接并传输数据。
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