CN102867200A

CN102867200A - 国家法定电子证件多功能射频读写装置

Info

Publication number: CN102867200A
Application number: CN2012103225313A
Authority: CN
Inventors: 谭林; 李刚; 张如彩; 陶小菘; 肖熠
Original assignee: Vimicro Corp; First Research Institute of Ministry of Public Security
Current assignee: Vimicro Corp; First Research Institute of Ministry of Public Security
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-09-03
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明公开了一种国家法定电子证件多功能射频读写装置，由控制模块、射频模块、USB接口及驱动模块、安全模块、电源模块和天线接口组成，本发明既不会降低射频通信的信噪比，也不会减小输出场强，也不会造成信号的畸变，具有较高的通信成功率和较好的证件兼容性。同时，本发明还大幅降低了射频模块的成本，此外，本发明能够通过自动识别入场的是电子护照还是二代证，并能够自动完成找卡、选卡、选应用等与卡片建立连接的操作，使卡片自动进入应用层，做好与应用层之间进行通信的准备，极大地提高了读写操作的自动化程度，提高了证件读写设备的工作效率，具有较高的市场竞争力。

Description

国家法定电子证件多功能射频读写装置

技术领域

本发明涉及国家法定电子证件多功能射频读写装置,属于非接触式IC卡技术领域。

背景技术

目前，现有技术中还没有能够同时具备电子护照读写功能和中国第二代居民身份证（以下简称二代证）读写功能的多功能射频读写部件，因此，现在如果想研制能够同时读写电子护照和二代证的多功能证件阅读机，就只能将一个电子护照读写部件和一个二代证射频读写部件堆砌在设备内部，并将其对应天线堆叠在一起，但是，这种相互堆叠在一起的天线必然彼此相互影响、吸收能量，进而会降低射频通信的信噪比、减小天线的输出场强、引起通信波形的畸变，导致通信的失败。因此，此类多功能证件阅读设备的通信成功率都不高、对证件的兼容性也较差。同时，由于此类设备使用两个射频读写部件的方式实现，其成本自然也会较高、设备的体积也会较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的同时具备电子护照读写功能和二代证读写功能的国家法定电子证件多功能射频读写装置。

本发明由控制模块、射频模块、USB接口及驱动模块、安全模块、电源模块和天线接口组成，所述USB接口及驱动模块、控制模块、射频模块、天线接口依次连接，所述安全模块分别与控制模块、USB接口及驱动模块、电源模块连接，所述USB接口及驱动模块、控制模块、射频模块分别与电源模块连接。

所述控制模块是本发明的核心管理模块，所述控制模块具有能够通过运行于微处理器中的固件完成整个多功能射频读写装置的USB接口管理、证件类型判断、连接管理、应用层数据管理、射频模块接口管理、设备与证件之间的链接管理等功能，能够自动对应用层命令进行封装和解析，能够自动完成通信过程中的链传输控制和差错处理；运行于所述控制模块中的固件能够通过固件管理模块按照用户的需求进行改动和下载更新。所述控制模块与射频模块之间的接口，能够控制射频模块的工作状态、工作模式、通信速率、编解码格式、磁场通断、输出阻抗等。所述控制模块与安全模块之间的接口，能够配合安全模块完成上位机与二代证之间的安全通信。所述控制模块能够通过USB接口与上位机进行通信。

所述射频模块通过天线接口与天线连接，在控制模块的控制下能够产生射频磁场为电子护照和二代证提供其工作必须的能量，所述射频模块能够通过该射频磁场与电子护照和二代证进行通信，将相关通信指令以正确的格式发送给电子护照和二代证，同时将电子护照和二代证的应答信息进行解调后反馈给所述控制模块。

所述USB接口及驱动模块用于本发明与上位机操作系统、应用软件之间的连接，能够在所述控制模块中固件的配合下完成本发明在上位机上的枚举、识别、数据交换等功能。所述安全模块能够完成二代证读写过程中的相互认证、加密解密等安全计算和控制。

综上所述，本发明将电子护照读写功能和二代证读写功能有机地结合在了同一个部件中，只需通过一个天线就能够完成对电子护照或二代证的识别和读写操作；同时，本发明在保持体积不大于单一功能模块的结构的情况下，将电子护照读写功能和二代证读写功能有机地集合在同一个射频读写部件中。本发明除具备电子护照和二代证的读写功能外，还具备以下优点：

1）本发明能够自动判断证件的进场和移除：

本发明能够自动判断证件是否进场以及证件是否被移除，减轻了操作人员的工作量，提高了证件读写操作的效率，减少了读写操作中由于证件被突然移除导致的误操作和不必要的等待时间。

2）本发明能够自动识别证件种类：

本发明能够自动识别入场的证件类型，自动判断入场的证件是电子护照还是二代证。减少了操作人员的工作量，提高了工作效率。

3）本发明能够自动与证件建立连接：

本发明能够自动完成证件读写操作中的找卡、选卡、选应用等操作，能够自动使证件进入应用状态，做好接收上位机应用层命令的准备，极大地提高了上位机与证件之间的通信速度和效率。

4）本发明能够完成应用层的通信管理：

本发明能够自动完成证件读写操作过程中的帧格式封装、冗余校验、链传输处理、块号管理等应用层以下通信数据的管理操作，能够与应用层指令无缝连接，减轻了上位机软件的负担、极大地提高了通信的效率和速度。

5）本发明能够自动完成通信过程中的差错处理：

本发明能够自动完成证件读写操作过程中的流程退出、自动重试、检错重发等差错处理机制，极大地减轻了上层应用软件的负担，加快了通信的速度，提高了通信的稳定性。

6）本发明只需配合一块天线即可满足证件的读写需求：

本发明只需在天线接口上连接一块天线，就能够满足电子护照和二代证的读写需求。如果不使用本发明，就至少需要两块天线才能满足电子护照和二代证的读写需求，既会增加成本，又会降低读写操作的成功率。

7）使用本发明能够在一次操作中完成对证件的读写操作：

本发明只需一次放证操作就能够自动完成对电子护照和二代证的识别和读写操作。如果不采用本发明就需要对证件进行多次放证操作和人工干预，才能完成证件的读写操作。

8）本发明能够自动完成干扰杂波的滤除：

本发明中的自适应滤波算法能够自动滤除通信过程中的干扰杂波，准确地判断信号帧的起始位置和结束位置，极大地提高了读写模块对证件的兼容性。

9）本发明能够通过USB口完成固件更新：

本发明能够通过USB口下载固件到射频模块的微处理器中，完成相应功能的更新和配置的修改。

本发明既不会降低射频通信的信噪比，也不会减小输出场强，也不会造成信号的畸变，具有较高的通信成功率和较好的证件兼容性。同时，本发明还大幅降低了射频模块的成本，此外，本发明能够通过自动识别入场的是电子护照还是二代证，并能够自动完成找卡、选卡、选应用等与卡片建立连接的操作，使卡片自动进入应用层，做好与应用层之间进行通信的准备，极大地提高了读写操作的自动化程度，提高了证件读写设备的工作效率，具有较高的市场竞争力。

附图说明

图1是本发明所述国家法定电子证件多功能射频读写装置的结构框图；

图2是本发明所述国家法定电子证件多功能射频读写装置的控制模块的工作流程图；

图3是本发明所述国家法定电子证件多功能射频读写装置的自适应滤波的工作流程图；

图4是本发明所述国家法定电子证件多功能射频读写装置通过USB口进行固件更新的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。如图1所示，本发明由控制模块3、射频模块4、USB接口及驱动模块2、安全模块1、电源模块6和天线接口5组成，所述USB接口及驱动模块2、控制模块3、射频模块4、天线接口5依次连接，所述安全模块1分别与控制模块3、USB接口及驱动模块2、电源模块6连接，所述USB接口及驱动模块2、控制模块3、射频模块4分别与电源模块6连接。

控制模块3是本发明的核心管理模块，控制模块3具有能够通过运行于微处理器中的固件完成整个多功能射频读写装置的USB接口管理、证件类型判断、连接管理、应用层数据管理、射频模块接口管理、设备与证件之间的链接管理等功能，能够自动对应用层命令进行封装和解析，能够自动完成通信过程中的链传输控制和差错处理；运行于控制模块3中的固件能够通过固件管理模块按照用户的需求进行改动和下载更新。控制模块3与射频模块4之间的接口，能够控制射频模块4的工作状态、工作模式、通信速率、编解码格式、磁场通断、输出阻抗等。控制模块3与安全模块1之间的接口，能够配合安全模块1完成上位机与二代证等智能卡之间的安全通信。控制模块3能够通过USB接口与上位机进行通信。

控制模块3的工作流程如图2所示；本发明的自适应滤波的工作流程如图3所示；本发明的通过USB口进行固件更新的工作流程如图4所示。

射频模块4通过天线接口与天线连接，在控制模块3的控制下能够产生射频磁场为电子护照和二代证提供其工作必须的能量，射频模块4能够通过该射频磁场与电子护照和二代证进行通信，将相关通信指令以正确的格式发送给电子护照和二代证，同时将电子护照和二代证的应答信息进行解调后反馈给控制模块3。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的范围内，能够轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.国家法定电子证件多功能射频读写装置，其特征在于，包括：控制模块、射频模块、USB接口及驱动模块、安全模块、电源模块和天线接口组成，所述USB接口及驱动模块、控制模块、射频模块、天线接口依次连接，所述安全模块分别与控制模块、USB接口及驱动模块、电源模块连接，所述USB接口及驱动模块、控制模块、射频模块分别与电源模块连接。

2.根据权利要求1所述的国家法定电子证件多功能射频读写装置，其特征在于，所述USB接口及驱动模块是电子证件多功能射频读写装置与上位机操作系统、应用软件之间的连接媒介。

3.根据权利要求1所述的国家法定电子证件多功能射频读写装置，其特征在于，所述天线的数量为一个。

4.根据权利要求1所述的国家法定电子证件多功能射频读写装置，其特征在于，所述射频模块通过天线接口与天线连接。

5.根据权利要求1所述的国家法定电子证件多功能射频读写装置，其特征在于，所述控制模块能够通过USB接口与上位机进行通信连接。