CN102215071B - 一种射频sim卡的校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种射频SIM卡的校准系统，该系统包括信息输入输出装置、射频收发及检测装置、控制器、串口升级装置、机械升降装置和机械旋转装置，所述信息输入输出装置、串口升级装置、射频收发及检测装置、机械升降装置和机械旋转装置分别与控制器相连，所述机械升降装置和机械旋转装置分别与射频收发及检测装置相连。本发明提能够自动判断通过无线方式接入的射频SIM卡是否需要校准，从而避免误校准问题。

Description

一种射频SIM卡的校准系统

技术领域

本发明涉及射频通信领域，尤其涉及一种射频SIM卡的校准系统。

背景技术

现有移动通信技术的SIM（Subscriber Identity Model，用户识别模块）卡被广泛应用到移动通信终端（例如手机）上。随着科学技术的发展，通过各种方法在普通移动通信终端的SIM卡体内增设各种智能电路模块，使SIM卡除了具有基本的SIM卡功能外，还增加了其它更加贴近于生活的功能，射频SIM卡就是其中之一。射频SIM卡采用有源射频技术，使普通的SIM卡能够具备电子钱包等移动支付功能，或者门禁通行等消费应用功能。其中，基于射频SIM卡的移动通信终端近距离解决方案以其简单、无需更改移动终端等优势得到广泛的关注，在该方案中，射频SIM卡采用UHF（Ultra HighFrequency，超高频）技术，由于UHF特别是采用2.4GHz ISM公共频段的射频SIM卡，其工作频率很高，天线的尺寸很小，在SIM卡内放置小型的天线就能发射足够强度的信号，即使射频SIM卡嵌入在移动通信终端内部时射频信号仍然可以从移动通信终端中透射出来，在读卡器中采用业界主流的RF（射频）收发芯片即可无需额外放大而可靠接收到绝大多数移动通信终端的射频信号，从而实现不必对现有的移动通信终端进行任何结构改变就可使移动通信终端具备近距离通信功能。但是，不同移动通信终端由于内部结构不同造成射频信号透射效果存在很大的差异，透射强的移动通信终端其射频SIM卡射频通信距离可能达到几米远的距离，透射弱的移动通信终端其射频SIM卡通信距离只可以达到几厘米。射频SIM卡为了避免不同移动通信终端的对RF信号衰减的巨大差异，必须对移动通信终端进行校准，也就是在使用前必须将移动通信终端的衰减参数记录到射频SIM卡中。需要校准是射频SIM卡的主要问题。由于未经校准的射频SIM卡通讯距离有远有近，普通校准系统一般无法自动判断通过无线方式接入的射频SIM卡是否真正需要校准，容易造成误校准问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频SIM卡的校准系统，能够自动判断通过无线方式接入的射频SIM卡是否需要校准，避免误校准问题。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种射频SIM卡的校准系统，包括信息输入输出装置、射频收发及检测装置、控制器、串口升级装置、机械升降装置和机械旋转装置，所述信息输入输出装置、串口升级装置、射频收发及检测装置、机械升降装置和机械旋转装置分别与控制器相连，所述机械升降装置和机械旋转装置分别与射频收发及检测装置相连,其中：

所述信息输入输出装置，用于输入服务码、显示校准信息和控制校准过程；

所述射频收发及检测装置，用于发送校准服务码，接收服务码验证结果，在各预设扫描位置的各预设扫描角度处检测待校准的射频SIM卡发射的射频信号的场强值，获得检测结果，以及将检测结果发送给待校准的射频SIM卡；

所述的控制器，用于对校准系统各个部分进行控制及传递信息;

所述的串口升级装置，用于对控制器和射频收发及检测装置进行升级维护;

所述机械升降装置，用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描位置处；

所述机械旋转装置，用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描角度处。

本发明提供的射频SIM卡的校准系统，能够自动判断通过无线方式接入的射频SIM卡是否需要校准，从而避免误校准问题。

附图说明

图1为能够通过本发明进行校准的一种射频SIM卡的结构图；

图2为本发明实施例中射频SIM卡的校准流程图；

图3为本发明实施例中射频SIM卡的校准系统结构图。

具体实施方式

本发明的主要构思是，通过对射频SIM卡的多个距离和该距离下的多个角度进行场强值扫描，确定射频SIM卡的衰减参数，并将该衰减参数写入到射频SIM卡中。用来控制手机支付过程中的刷卡距离。并通过服务码验证的方式解决射频SIM卡校准过程中的误校准和多个SIM卡之间的干扰问题。

以下结合附图和实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

基于本发明的构思，能够通过本发明进行校准的射频SIM卡需要具备验证的功能，此处，我们对可以通过本发明进行校准的射频SIM卡的结构作一介绍。图1为能够通过本发明进行校准的一种射频SIM卡的结构图。如图1所示，该射频SIM卡10包括顺次串连的射频天线110、射频收发芯片120、安全芯片130和SIM卡芯片140。进一步地，在射频天线110和射频收发芯片120之间还可以连接有射频匹配电路150。其中，射频天线110、射频收发芯片120、安全芯片130用于进行射频通信功能，安全芯片130用于存储该射频SIM卡10自身的服务码，并对来自校准系统的校准服务码进行验证，产生服务码验证结果，然后通过射频收发芯片120和射频天线110将服务码验证结果发送个校准系统。SIM卡芯片140具备普通的SIM卡的功能。

图2为本发明实施例中射频SIM卡的校准流程图。如图2所示，本发明实施例中，射频SIM卡的校准过程包括以下步骤：

步骤201，向校准系统中输入校准服务码，其中，校准服务码为待校准的射频SIM卡的服务码；

处于校准系统周围的射频SIM卡可能有多个，在这多个射频SIM卡中，为了找到并唯一绑定需要校准的那个射频SIM卡，本发明实施例中采取了服务码验证的方式，即在每个射频SIM卡中保存一个与该射频SIM卡唯一对应的服务码，需要对哪个射频SIM卡进行校准，就把哪个射频SIM卡的服务码输入到校准系统中，然后通过服务码验证，该待校准的射频SIM卡就与校准系统建立了一对一的连接，校准系统就可以对该射频SIM卡进行校准了。这样，就避免了对其他不需要校准的射频SIM卡进行误校准了。

其中，服务码可以是射频SIM卡所在手机的IMEI（International MobileEquipment Identity，国际移动设备身份码）号码或手机号码。

步骤202，校准系统将校准服务码发送给射频SIM卡进行服务码验证；

校准系统将校准服务码通过射频信号发送出去，其周围的射频SIM卡均可接收到该校准服务码。服务码验证过程在射频SIM卡内部完成，射频SIM卡比较来自校准系统的校准服务码是否与其自身的服务码一致，若一致，该射频SIM卡就是待校准的射频SIM卡，若不一致，则该射频SIM卡不是待校准的射频SIM卡。具体地，服务码验证过程可以由射频SIM卡中的安全芯片来完成。验证完毕后，射频SIM卡将服务码验证发送给校准系统。

步骤203，校准系统接收射频SIM卡返回的服务码验证结果，根据服务码验证结果判断是否进行校准，是则执行步骤204，否则执行步骤207；

其中，根据服务码验证结果判断是否进行校准具体为:若服务码验证结果为射频SIM卡自身的服务码与校准服务码一致，则该射频SIM卡为待校准的射频SIM卡，进行校准，否则该射频SIM卡不是待校准的射频SIM卡，不进行校准。

步骤204，校准系统分别在各个预设扫描位置的各预设扫描角度，对待校准的射频SIM卡发射的射频信号进行场强值检测，获得检测结果；

其中，预设扫描位置至少包括最远刷卡距离和最近刷卡距离两个扫描位置。进一步地，预设扫描位置还可以包括参考刷卡距离。参考刷卡距离是处于最远刷卡距离和最近刷卡距离之间的一个距离。预设扫描角度是在每个预设扫描位置处设置的多个角度。在多个角度进行检测可以得到比较精确的校准参数。预设扫描位置和预设扫描角度可以根据具体的校准精度要求、具体的近距离通信参数等因素选取。

在一个具体实例中，可以取最近刷卡距离、最远刷卡距离和参考刷卡距离分别为1.5厘米、4厘米和10厘米。取8个预设扫描角度，即0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°。

检测结果是在各个预设扫描位置的各预设扫描角度测得的待校准的射频SIM卡发射的射频信号场强值。校准系统存储检测结果，然后再发送给待校准的射频SIM卡。

步骤205，将步骤204获得的检测结果作为校准参数发送给待校准的射频SIM卡；

步骤206，待校准的射频SIM卡接收并存储校准参数，将校准参数用于近距离通信过程中的交易距离控制；

步骤207，结束。

本发明还提出了一种射频SIM卡的校准系统，用以实现上述的校准流程。图3为本发明实施例中射频SIM卡的校准系统结构图。如图3所示，本实施例中，射频SIM卡的校准系统30可以包括信息输入输出装置301、串口升级装置302、机械升降装置303、控制器304、机械旋转装置305和射频收发及检测装置306。信息输入输出装置301、串口升级装置302、机械升级装置303、机械旋转装置305和射频收发与检测装置306分别与控制器304相连接,机械升降装置303和机械旋转装置305分别与射频收发及检测装置306相连,。其中，信息输入输出装置301用于输入服务码、显示校准信息和控制校准过程，其中校准服务码为待校准的射频SIM卡的服务码；其中，串口升级装置302用于对控制器和射频收发及检测装置进行升级维护；其中，机械升降装置303用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描位置处；其中，机械旋转装置305用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描角处。射频收发及检测装置306用于发送校准服务码，接收服务码验证结果，在各预设扫描位置的各预设扫描角度处检测待校准的射频SIM卡发射的射频信号的场强值，获得检测结果，以及将检测结果发送给待校准的射频SIM卡；其中，控制器304用于对校准系统各个部分进行控制及传递信息。

其中，信息输入输出装置301可以包括键盘输入装置和信息显示装置。

其中，预设扫描位置至少包括最远刷卡距离和最近刷卡距离两个扫描位置。进一步地，预设扫描位置还可以包括参考刷卡距离。参考刷卡距离是处于最远刷卡距离和最近刷卡距离之间的一个距离。预设扫描角度是在每个预设扫描位置处设置的多个角度。检测结果是在各个预设扫描位置的各预设扫描角度测得的待校准的射频SIM卡发射的射频信号场强值。校准系统存储检测结果，然后再发送给待校准的射频SIM卡。服务码可以是射频SIM卡所在手机的IMEI号码或手机号码。

在一个具体实例中，可以取最近刷卡距离、最远刷卡距离和参考刷卡距离分别为1.5厘米、4厘米和10厘米。取8个预设扫描角度，即0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°。

下面通过一个具体实例，来说明使用本发明射频SIM卡的校准系统对射频SIM卡进行校准的过程。

本实例中，取3个预设扫描位置，分别为1.5厘米、4厘米和10厘米，取8个预设扫描角度，分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°。本实例中的射频SIM卡和射频SIM卡的校准系统分别取图1和图3所示的结构。则本实例中，校准过程为：

1、通过信息输入输出装置的键盘输入装置将校准服务码输入到校准系统中，用户可以在手机端输入“*#06#”来查询手机的IMEI号，或向服务商咨询自己射频SIM卡的服务号码来找到需要校准的射频SIM卡的服务码，然后把查询到的服务码通过校准系统的信息输入输出装置输入到校准系统中，用户可以通过校准系统中信息输入输出装置的信息显示装置显示的信息来确认输入进去的服务码；

2、校准系统的机械升降装置将射频收发及检测装置推进到距离待校准的射频SIM卡1.5cm位置处；

3、射频收发及检测装置将校准服务码发送给射频SIM卡，射频SIM卡通过射频天线和射频收发芯片接收到射频收发及检测装置发射的校准服务码以后，将校准服务码发送给自身的安全芯片，安全芯片进行服务码的验证，并将验证结果发送给射频收发芯片，射频收发芯片通过射频天线将服务码验证结果发送给校准系统的射频收发及检测装置；

4、射频收发及检测装置在接收到服务码验证结果以后，根据服务码验证结果确认是否进行校准操作；

5、当服务码验证通过时，进行校准，机械升降装置保持射频收发及检测装置在1.5cm位置处不动，机械旋转装置推进射频收发及检测装置进行8个角度0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°校准，射频收发及检测装置在每一个角度均进行场强值扫描，并将值储存到射频收发及检测装置中；1.5cm位置处8个角度扫描结束以后，机械升降装置推进射频收发及检测装置运动到距离射频SIM卡4cm的位置处，射频收发及检测装置依然进行8个角度0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°的场强值扫描，并储存扫描值；4cm位置处8个角度扫描结束以后，机械升降装置将射频收发及检测装置推进到距离射频SIM卡10cm的位置处，射频收发及检测装置进行8个角度0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°的场强值扫描，并储存扫描值；10cm位置处8个角度扫描结束以后，机械升降装置将射频收发及检测装置推进到距离射频SIM卡1.5cm的位置处，并将3个位置的场强值通过固定的算法计算后提取出射频SIM卡的功率衰减参数，发送给待校准的射频SIM卡，同时可以通过信息输入输出装置的信息显示装置显示校准成功；

6、射频SIM卡在接收到射频收发及检测装置传送过来的3个位置1.5cm、4cm、10cm的功率衰减参数以后，储存到自身的安全芯片中。

7、服务码验证如果判断不可以进行校准，机械升降装置将射频收发及检测装置推进到距离射频SIM卡10cm位置的初始位置，并通过信息输入输出装置的信息显示装置显示服务码错误，不可以进行校准的信息。

由上可见，本发明能够通过在射频SIM卡的多个位置的多个角度进行扫描其射频场强值，并通过固定算法算出射频SIM卡的衰减参数，并将该衰减参数储存到射频SIM卡中，用于在手机刷卡过程中的距离控制。

并且能够通过服务码验证的方式自动判断通过无线方式接入的射频SIM卡是否需要校准，从而避免误校准及多卡干扰的问题。

综上,本发明射频SIM卡的校准系统可以对射频SIM卡进行3个距离、每个距离8个角度的校准服务,可以有效的控制手机刷卡的距离,提高手机移动支付的安全性。射频SIM卡校准时应用的服务码验证方式，可以有效解决射频SIM卡校准过程中的误校准和多个射频SIM卡相互干扰的问题,提高了射频SIM校准的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种射频SIM卡的校准系统，其特征在于，包括信息输入输出装置、射频收发及检测装置、控制器、串口升级装置、机械升降装置和机械旋转装置，所述信息输入输出装置、串口升级装置、射频收发及检测装置、机械升降装置和机械旋转装置分别与控制器相连，所述机械升降装置和机械旋转装置分别与射频收发及检测装置相连,其中：

所述信息输入输出装置，用于输入服务码、显示校准信息和控制校准过程；

所述射频收发及检测装置，用于发送校准服务码，接收服务码验证结果，在各预设扫描位置的各预设扫描角度处检测待校准的射频SIM卡发射的射频信号的场强值，获得检测结果，以及将检测结果发送给待校准的射频SIM卡；

所述的控制器，用于对校准系统各个部分进行控制及传递信息;

所述的串口升级装置，用于对控制器和射频收发及检测装置进行升级维护;

所述机械升降装置，用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描位置处；

所述机械旋转装置，用于将所述射频收发及检测装置置于预设扫描角度处。

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