CN103605890B - 一卡通系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一卡通系统及控制方法，该系统包括有源RFID卡、读卡器和与读卡器连接的计算机，其中，读卡器包括用于远距离接收的考勤读卡器和用于近距离接收的收费读卡器；有源RFID卡包括支付按键、第一RF收发电路以及分别与支付按键和第一RF收发电路连接的处理器；其中，处理器在未接收到支付按键的触发命令时控制第一RF收发电路发射第一RFID卡信息和在接收到支付按键的触发命令时控制第一RF收发电路发射第二RFID卡信息；考勤读卡器在接收到第一RFID卡信息时将其转发给计算机进行考勤处理；收费读卡器在接收到第二RFID卡信息时将其转发给计算机进行支付处理。实施本发明，可以实现用于考勤和支付收费的真正一卡通，且使用方便、成本较低，安全可靠。

Description

一卡通系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，更具体地说，涉及一种一卡通系统及控制方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，无源IC（ID）卡、有源RFID卡得到了越来越广泛的应用。无源IC（ID）卡一般应用于门禁、考勤、支付等，但是无源IC（ID）卡大部分是接触式或近距离非接触式的，且具有较强的方向性，难以实现远距离读卡。对于考勤应用，当人流集中量大时，员工（或学生等）排除打卡很浪费时间，甚至下大雨时无法排队，此时需要远距离打卡。因此，无源IC（ID）卡在远距离的考勤打卡应用中受到了一定的限制。而有源RFID卡可以代替近距离无源IC（ID）卡来实现远距离的考勤打卡，其读卡器可以读取到十几米远的有源RFID卡，且每秒能读到几百乃至上千张卡，免除了员工的排队之苦，提高效率。但是，在食堂和小卖部等消费场合，如果使用有源RFID卡进行消费支付，会产生误读问题，读卡器可能将周围的卡都读进来，造成非消费的旁为误为他人买单的情况。因此，有源RFID卡在支付应用方面也受到了一定的限制。

在现实生活中，倘若人们携带不同的卡来进行考勤、支付等，使用起来会很方便，因而需要一种一卡通技术，使得人们使用一张卡便可以进行考勤、支付等。在现有的技术中，常用的解决方法是在有源RFID卡里面再另加一张无源IC（ID）卡，然后再用一个外壳封装起来。这样，表面看起来是“一卡通”，但实际上还是两张卡，只是将两张卡包装在一起而已，其仍需要传统的有源RFID读卡器和传统的无源读卡器来进行分别读卡。因此，现在技术仍无法实现真正意义上的一卡通应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的无法实现真正意义上的一卡通应用的缺陷，提供一种一卡通系统及控制方法，其使用方便、成本较低，安全可靠，可以实现用于考勤和支付收费的真正一卡通。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一卡通系统，有源RFID卡、读卡器和与读卡器连接的计算机，其中，所述读卡器包括用于远距离接收的考勤读卡器和用于近距离接收的收费读卡器；所述有源RFID卡包括支付按键、第一RF收发电路以及分别与所述支付按键和所述第一RF收发电路连接的处理器；其中，所述处理器在未接收到所述支付按键的触发命令时控制所述第一RF收发电路发射第一RFID卡信息和在接收到所述支付按键的触发命令时控制所述第一RF收发电路发射第二RFID卡信息；所述考勤读卡器在接收到所述第一RFID卡信息时将其转发给所述计算机进行考勤处理；所述收费读卡器在接收到所述第二RFID卡信息时将其转发给所述计算机进行支付处理。

优选地，所述第一RFID卡信息和所述第二RFID卡信息均包括单位数字信息、用户个人数字信息和支付按键数字信息；其中，所述第一RFID卡信息的支付按键数字信息表示所述支付按键松开，所述第二RFID卡信息的支付按键数字信息表示所述支付按键按下。

优选地，所述处理器在未接收到所述支付按键的触发命令时，控制所述第一RF收发电路周期性地每隔一预设时间跳频一次来发射所述第一RFID卡信息，以及在接收到所述支付按键的触发命令时，立即控制所述第一RF收发电路发射所述第二RFID卡信息。

优选地，所述考勤读卡器和所述收费读卡器均包括电源电路、RS232串行接口电路、RS485串行接口电路和若干个独立的接收处理电路，各个接收处理电路分别用于接收第一RF收发电路以各个不同频率发射的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息；所述接收处理电路的数目决定于第一RF收发电路的一个周期内的跳频次数；所述电源电路与所述接收处理电路连接，所述RS232串行接口电路分别与所述接收处理电路和所述RS485串行接口电路连接；所述读卡器通过所述RS232串行接口电路或所述RS485串行接口电路与所述计算机建立连接。

优选地，所述接收处理电路包括单片机和与所述单片机连接的第二RF收发电路，所述第二RF收发电路用于接收所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息。

优选地，所述若干个接收处理电路中的一个接收处理电路为综合接收处理电路，所述综合接收处理电路通过其单片机的串口分别与其余的接收处理电路串接以读取其余的接收处理电路所接收到的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息，且用于对其本身所接收的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息和从其余的接收处理电路中读取到的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息进行综合处理后通过所述RS232串行接口电路或所述RS485串行接口电路转发给所述计算机。

优选地，所述收费读卡器还包括确认按键，与其中一个接收处理电路中的单片机连接，且用于触发该接收处理电路向所述有源RFID卡发射确认信息；

所述有源RFID卡还包括LED指示电路，与所述处理器连接，且用于在所述有源RFID卡接收到所述确认信息时发出提示信号。

优选地，所述第一RF收发电路在一个周期内发生四次跳频；所述预设时间为2秒；所述读卡器包括四个独立的接收处理电路。

优选地，所述处理器在接收到所述支付按键的触发命令时降低所述第一RF收发电路的发射功率以发射所述第二RFID卡信息。

本发明还提供一种一卡通控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1、当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键未被按下时，发送第一RFID信息；当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键被按下时，发送第二RFID信息；

S2、读卡器接收到第一RFID信息，则将第一RFID信息发送到计算机，计算机根据第一RFID信息进行考勤处理；读卡器接收到第二RFID信息，则将第二RFID信息发送到计算机，计算机根据第二RFID信息进行支付处理。

实施本发明的一卡通系统及控制方法，通过设置远距离通信的考勤读卡器和近距离通信的收费读卡器，并在有源RFID卡上增加支付按键以确认支付，从而实现了可使用一张有源RFID卡来进行考勤和支付，提高了考勤打卡的效率以及保证了支付收费的准确可靠性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的一卡通系统的架构示意图；

图2A是本发明的有源RFID卡中的支付按键、处理器和第一RF收发电路较佳实施例的电路原理图；

图2B是本发明的有源RFID卡的供电电路中的充电电路较佳实施例的电路原理图；

图2C是本发明的有源RFID卡的供电电路中的电池电路较佳实施例的电路原理图；

图2D是本发明的有源RFID卡的供电电路中的稳压输出电路较佳实施例的电路原理图；

图3是本发明的读卡器较佳实施例的电路结构示意图；

图4A是本发明的读卡器中的第一接收处理电路较佳实施例的电路原理图；

图4B是本发明的读卡器中的第二接收处理电路较佳实施例的电路原理图；

图4C是本发明的读卡器中的第三接收处理电路较佳实施例的电路原理图；

图4D是本发明的读卡器中的第四接收处理电路较佳实施例的电路原理图；

图5是本发明的读卡器中的RS232串行接口电路和RS485串行接口电路较佳实施例的电路原理图；

图6是本发明的一卡通控制方法的流程图。

图7是本发明的有源RFID卡的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一卡通系统包括有源RFID卡100、读卡器200和计算机300。有源RFID卡100与读卡器200无线连接，读卡器200与计算机300连接。其中，读卡器200包括用于远距离接收的考勤读卡器和用于近距离接收的收费读卡器。例如，可以这样定义，最大通信距离大于或等于某一值（如10米）的为远距离接收；最大通信距离小于或等于某一值（如1米）的为近距离接收。当然，也可以使用其他值来进行定义。在本发明中，例如，考勤读卡器的最大通信距离可设置为15米，其接收灵敏度高，能够接收15米以内的RFID卡信息，即能远距离接收。收费读卡器的最大通信距离可设置为0.5米，其接收灵敏度高，仅能接收0.5米以内的RFID卡信息，即能近距离接收。当然，本领域的技术人员也可以根据实际需要设置其它值，本发明并不限于此。可以通过调整天线和RF接收处理电路来设置读卡器的接收灵敏度（即设置其最大通信距离）。实际上，本发明的考勤读卡器和收费读卡器的硬件电路组成是基本相同的，只是两者的最大通信距离不同。

如图1所示，有源RFID卡100包括卡体以及设置在卡体表面的支付按键101以及设置在卡体内的处理器102和第一RF收发电路103。处理器102分别与支付按键101和第一RF收发电路103连接。支付按键101用于触发支付，也可以用于需要用户确认的其他应用场合。第一RF收发电路103用于向读卡器200发射第一RFID卡信息或第二RFID卡信息；处理器102用于在未接收到支付按键101的触发命令时（即支付按键101松开时）控制第一RF收发电路103发射第一RFID卡信息和在接收到支付按键101的触发命令时（即支付按键101按下时）控制第一RF收发电路103发射第二RFID卡信息。

较佳地，第一RFID卡信息或第二RFID卡信息均可以包括单位数字信息、用户个人数字信息和支付按键数字信息。例如，单位数字信息可占2字节（可区别65536个单位），用户个人数字信息可占2字节（同一单位可区别65536个用户），支付按键数字信息可占1字节（可区别支付按键按下还是松开），例如，第一RFID卡信息的支付按键数字信息表示支付按键101松开，第二RFID卡信息的支付按键数字信息表示支付按键101按下。此外，RFID卡信息还可包括1字节循环时间计数数字信息（每一数字2秒时间间隔，用于多台读卡器接收时，可判断同一分钟运动方向，如进大门、出大门等）。第一RFID卡信息和第二RFID卡信息可以预先存储在有源RFID卡100的存储单元中。

较佳地，处理器102在未接收到支付按键101的触发命令时，控制第一RF收发电路103周期性地每隔一预设时间跳频一次来发射第一RFID卡信息，例如，较佳地，第一RF收发电路103在一个周期内总共发生四次跳频，当然，本发明并不限于四跳，也可以是两跳、三跳等，跳数越少，相应的读卡器电路越简单；也可以是八跳、十跳等，跳数越多，读卡器接收的可靠性就越高，同时电路也越复杂。例如，在支付按键101没有按下的情况下，第一RF收发电路103每2秒跳频一次发射第一RFID卡信息，即其发射时间间隔为2秒。而当接收到支付按键101的触发命令时，处理器102立即控制第一RF收发电路103发射第二RFID卡信息，同样可以使用上述四个频率来发射第二RFID卡信息。当支付按键101松开时，进行复位，继续控制第一RF收发电路103每2秒跳频一次发射第一RFID卡信息。这样，在一个周期内以四个不同的频率发射RFID信息，很好地实现了抗干扰，进一步保证读卡器200能接收到有源RFID卡发射的RFID卡信息。此外，较佳地，在支付按键101按下时，处理器103降低第一RF收发电路103的发射功率以发射第二RFID卡信息，这样，可以减小其通信距离，避免有源RFID卡被附近的其他读卡器读到。

较佳地，第一RF收发电路103的发射电流为15MA，发射时间为2MS，平时休眠，休眠电流仅为0.5UA，这样，100MAH电池可使用半年以上。

较佳地，有源RFID卡100还可包括供电电路和LED指示电路（图1未示出）。供电电路连接处理器102，用于给有源RFID卡100供电。供电电路可包括充电电路、电池电路和稳压输出电路。其中，充电电路与电池电路连接，电池电路与稳压输出电路连接，稳压输出电路与处理器102连接。LED指示电路连接处理器102，用于在有源RFID卡100接收到读卡器发射的确认信息时发出提示信号。LED指示电路包括LED灯。例如，有源RFID卡100的第一RF收发电路103接收到读卡器200所发射的确认信息时将确认结果告知处理器102，处理器102继而控制LED指示电路中的LED灯发光（例如常亮几秒或闪烁几秒）以表示读卡器200已将有源RFID卡100所发射的RFID卡信息转发到计算机300。

图2A、图2B、图2C和图2D示出了本发明的有源RFID卡内部电路较佳实施例的电路原理图。其中，图2A是本发明的有源RFID卡中的支付按键、处理器和第一RF收发电路较佳实施例的电路原理图；图2B是本发明的有源RFID卡的供电电路中的充电电路较佳实施例的电路原理图；图2C是本发明的有源RFID卡的供电电路中的电池电路较佳实施例的电路原理图；图2D是本发明的有源RFID卡的供电电路中的稳压输出电路较佳实施例的电路原理图。

如图2A所示，本发明的有源RFID卡中的处理器102可以是单片机、MCU等，较佳的，处理器102为RF单片机，其型号为CC2510F8。第一RF收发电路103包括天线ANT和由电容C_20、C_21、C_22、C_23、C_24、C_12和电感L_1、L_2、L_3构成的滤波和阻抗匹配电路。其中，电容C_20的一端连接单片机的第24引脚，即引脚RF_N，电容C_21的一端连接单片机的第23引脚，即引脚RF_P。较佳地，按键开关S_1设置为支付按键101，连接单片机的第5引脚，即引脚P0_0，当然，本发明并不限于此。此外，图2A还示出了LED指示电路，LED指示电路可以由串联的电阻R_1和发光二极管D_1组成，电阻R_1连接单片机的第4引脚，即引脚P1_0。当然，这是本发明的有源RFID卡内部的部分电路的较佳实施例而已，本发明并不限于此，在本发明的教导下，本领域技术人员容易想到，本发明的处理器102和第一RF收发电路103等也可以使用其它电路元件来实现。

本发明的有源RFID卡的供电电路包括充电电路、电池电路和稳压输出电路。如图2B所示，供电电路中的充电电路用于为电池电路中的电池进行充电。充电电路外接5V电源，其输出端连接至图2C中的电池电路的CH+端，为电池提供3.7-4.2V的充电电压。如图2C所示，电池电路包括电池和充电保护电路。电池可以是锂电池、钮扣电池等。充电保护电路可包括芯片U12、芯片U13等。电池电路通过其B+端向稳压输出电路提供3.7-4.2V的电压。如图2D所示，稳压输出电路接收电池电路输出的3.7-4.2V的电压，并对其进行稳压调整后，向处理器102提供稳定电压VDD，如3.3V。其中，芯片U14为稳压芯片，型号为RT9167-3V3，它的第5引脚向处理器102提供稳定电压VDD。

此外，本发明的有源RFID卡的相关参数的设置可以在单片机程序中植入，直接写入卡中，也可以在有源RFID卡生产完成后，通过读卡器和计算机等进行无线写入。

在本发明中，当有源RFID卡100的第一RF收发电路103的一个周期内的跳频次数优选为四跳时，本发明的读卡器200也相应地优选设置为四通道接收，即设置四个独立的接收处理电路，读卡器200的接收处理电路的数目决定于有源RFID卡100的第一RF收发电路103的一个周期内的跳频次数。例如，若有源RFID卡100中的第一RF收发电路103的一个周期内的跳频次数为八跳时，则读卡器200就设置为八通道接收，以此类推。

如图3所示，读卡器200包括电源电路201、RS232串行接口电路202、RS485串行接口电路203、第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c和第四接收处理电路204d。其中，电源电路201分别与第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c和第四接收处理电路204d连接。RS232串行接口电路202分别与第四接收处理电路204d和RS485串行接口电路203连接。RS232串行接口电路202用于读卡器200和计算机300之间的短距离通信（如15米内），而RS485串行接口电路203用于读卡器200和计算机300之间的长距离通信（如15公里内）。用户可根据实际需要，通过RS232总线将计算机300连接到读卡器200的RS232串行接口电路202，或者通过RS485总线将计算机300连接到读卡器200的RS485串行接口电路203。特别说明的是，选择RF485只是为了增加读卡器200和计算机300之间的通信距离，无论在读卡器端还是计算机端，都需要还原成RS232信号。例如，当选择RF485来实现读卡器200与计算机300之间的通信时，在读卡器200中，RS485串行接口电路203对从计算机300中接收到的信号进行处理生成RS485信号后，还需经RS232串行接口电路202将该RS485信号转换成RS232信号；反过来，RS232串行接口电路202对从第四接收处理电路204d中接收到的信号进行处理生成RS232信号后，还需经RS485串行接口电路203将该RS232信号转换成RS485信号后再发送给计算机300。当然，若选择RF232来实现读卡器200与计算机300之间的通信，则直接通过RS232串行接口电路202进行处理即可，而不需经由RS485串行接口电路203进行处理。

在本发明中，每个接收处理电路204a、204b、204c、204d均包括单片机和与该单片机连接的第二RF收发电路，第二RF收发电路用于接收第一RF收发电路103发射的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息。例如，第一接收处理电路204a用于接收第一RF收发电路103以第一频率发射的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息；第二接收处理电路204b用于接收第一RF收发电路103以第二频率发射的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息；第三接收处理电路204c用于接收第一RF收发电路103以第三频率发射的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息；第四接收处理电路204d用于接收第一RF收发电路103以第四频率发射的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息。特别地，第四接收处理电路204d作为综合接收处理电路，第四接收处理电路204d通过其单片机的串口分别与其余的接收处理电路（即第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c）串接以读取其余的接收处理电路所接收到的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息，同时，第四接收处理电路204d对其本身所接收的第一RFID卡信息和/或第二RFID卡信息和从其余的接收处理电路中读取到的第一RFID卡信息或第二RFID卡信息进行综合处理后再通过RS232串行接口电路202或RS485串行接口电路203转发给计算机300。

较佳地，对于考勤读卡器，其第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c和第四接收处理电路204d均会对其第二收发电路所接收的信息进行识别判断，仅保留第一RFID卡信息，其余信息丢弃。例如，第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c或第四接收处理电路204d通过各自的第二收发电路接收到信息后，判断该信息是否为第一RFID卡信息，若是，则保留该信息，若否，则丢弃该信息。同时，第四接收处理电路204d会读取第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路所接收到的第一RFID卡信息，并将这四个接收处理电路204a、204b、204c和204d中最先接收到的第一RFID卡信息转发给计算机300。当然，本发明并不限于此，本发明的第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c也可以不对其所接收的信息进行识别判断，而由作为综合接收处理电路的第四接收处理电路204d进行综合处理，第四接收处理电路204d读取第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c所接收到的信息，并对读取到的信息和其本身所接收的信息进行综合识别判断后，得到有效的第一RFID卡信息，并将其转发给计算机300。进一步地，对于同一张有源RFID卡，考勤读卡器一分钟只采集一次第一RFID卡信息，多余丢弃，即在一分钟内，考勤读卡器的第四接收处理电路204d只转发一次第一RFID卡信息给计算机300。

类似地，对于收费读卡器，其第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c和第四接收处理电路204d均会对其第二收发电路所接收的信息进行识别判断，仅保留第一RFID卡信息，其余信息丢弃。例如，第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c或第四接收处理电路204d通过各自的第二收发电路接收到信息后，判断该信息是否为第二RFID卡信息，若是，则保留该信息，若否，则丢弃该信息。同时，第四接收处理电路204d会读取第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路所接收到的第二RFID卡信息，并将这四个接收处理电路204a、204b、204c和204d中最先接收到的第二RFID卡信息转发给计算机300。当然，本发明并不限于此，本发明的第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c也可以不对其所接收的信息进行识别判断，而由作为综合接收处理电路的第四接收处理电路204d进行综合处理，第四接收处理电路204d读取第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c所接收到的信息，并对读取到的信息和其本身所接收的信息进行综合识别判断后，得到有效的第二RFID卡信息，并将其转发给计算机300。

实际上，本发明的每个接收处理电路204a、204b、204c、204d的硬件电路结构是基本相同的。

如图4A-4D所示，分别示出了本发明的读卡器中的第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b、第三接收处理电路204c和第四接收处理电路204d较佳实施例的电路原理图。每个接收处理电路均包括单片机和第二RF收发电路等。其中，各个接收处理电路的单片机的型号优选为CC2510F32。第一接收处理电路204a的单片机的第7引脚（即引脚P0_2）连接至第四接收处理电路204d的单片机的第8引脚（即引脚P0_3）；第二接收处理电路204b的单片机的第7引脚（即引脚P0_2）连接至第四接收处理电路204d的单片机串口P0_3；第三接收处理电路204c的单片机的第7引脚（即引脚P0_2）连接至第四接收处理电路204d的单片机的第8引脚（即引脚P0_3）。第二RF收发电路包括天线以及由多个电容和多个电感构成的滤波和阻抗匹配电路。

此外，图5示出了本发明的读卡器中的RS232串行接口电路和RS485串行接口电路较佳实施例的电路原理图。如图5所示，本发明的RS232串行接口电路采用MAX232芯片，而RS485串行接口电路采用MAX488芯片。当然，这是本发明的读卡器内部电路的较佳实施例而已，本发明并不限于此，在本发明的教导下，本领域技术人员容易想到，本发明的接收处理电路、RS232串行接口电路和RS485串行接口电路等也可以使用其它电路元件来实现。

较佳地，收费读卡器还可包括确认按键（例如图4D中的按键开关S4），与其中一个接收处理电路中的单片机连接，较佳地，与第四接收处理电路204d中的单片机连接，当计算机300接收到第二RFID卡信息后，收费端用户按下确认按键，第四接收处理电路204d中的单片机接收到确认按键的确认命令，控制其第二RF收发电路向相应的有源RFID卡发射确认信息。当然，本发明并不限于此，也可以设置其他按键开关为收费读卡器的支付确认按键。此外，第一接收处理电路204a、第二接收处理电路204b和第三接收处理电路204c中的单片机也可分别连接一些按键开关以作扩展使用。

图6是本发明实施例的一卡通控制方法的流程图。如图6所示，该方法包括以下步骤：

S1、当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键未被按下时，发送第一RFID信息；当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键被按下时，发送第二RFID信息。

其中，第一RFID信息为考勤数据信息。该考勤数据信息包括：单位数字信息、用户个人数字信息和支付按键数字信息。第二RFID信息为支付信息。该支付信息包括：单位数字信息、用户个人数字信息和支付按键数字信息。

S2、读卡器接收到第一RFID信息，则将第一RFID信息发送到计算机，计算机根据第一RFID信息进行考勤处理；读卡器接收到第二RFID信息，则将第二RFID信息发送到计算机，计算机根据第二RFID信息进行支付处理。

具体的，计算机中存储有多个需进行考勤的用户的信息。计算机通过第一RFID信息中的单位数字信息和用户个人数字信息找到与其匹配的人员，从而进行登记以完成考勤记录。

计算机根据第二RFID信息进行支付身份确认，并进行支付扣款等，以完成支付处理过程。此外，计算机进行支付扣款后可通过读卡器将确认信息发送到有源RFID卡，有源RFID卡进行相应的显示（例如，亮灯显示等）以提示用户支付成功。

应理解，在本发明的实施例的一卡通控制方法中，读卡器还对接收到的第一RFID信息或第二RFID信息进行处理，例如，解调、解码等。

图7示出了本发明的有源RFID卡的外观示意图，有源RFID卡上可以印制有学校名称、学号、班级和姓名等信息，此外，有源RFID卡还设置有一个支付按键（支付按键的位置可根据需要进行设置），该支付按键可以是触摸按键等。本发明的一卡通系统可以广泛应用于单位考勤、学校考勤、食堂打饭、小卖部购物、图书馆借书等。下面将结合图7和实际使用情况，对本发明的一卡通系统的考勤功能和支付功能进行更详细的解释。

对于考勤功能，例如，在单位或学校门口安装一考勤读卡器，用户随身携带如图7所示的有源RFID卡，用户无需任何操作，无需排队便可近距离打卡。用户走进该考勤读卡器的通信范围内时，有源RFID卡向考勤读卡器发射第一RFID卡信息，考勤读卡器便可以自动读取到有源RFID卡的第一RFID卡信息，每秒可读取几百乃至上千张卡，有效地防止了漏打卡、忘打卡的现象。较佳地，对于同一张卡，考勤读卡器只采集第一RFID卡信息，其余信息丢弃，且一分钟只采集一次第一RFID卡信息，多余丢弃，此外，考勤读卡器也可以将非本单位或学校的RFID卡信息丢弃，最终将本单位或学校的用户的有效第一RFID卡信息转发给计算机进行相应的考勤处理，当然，考勤读卡器也可不执行该操作，而由计算机来执行。

对于支付功能，例如，在食堂，收费读卡器连接到触摸屏电脑，学生确认电脑上的饭菜和应付金额后，按下如图7所示的有源RFID卡上的支付按键，有源RFID卡的处理器接收支付按键的触发命令，向收费读卡器发射第二RFID卡信息以进行支付，收费读卡器接收第二RFID卡信息，并将其转发给计算机进行收费处理。较佳地，收费读卡器只采集第二RFID卡信息，其余丢弃。此外，收费读卡器上还可设置有确认按键以对交易进行最终确认，例如，当读卡器接收到有源RFID卡发来的支付信号并将其转发给电脑后，收银端再将对卡号、持卡者等资料核对无误后，再按下确认按键以完成支付功能，同时发射确认信息给相应的有源RFID卡，以告知用户支付成功，安全可靠。

总之，本发明能实现真正意义上的一卡通，用户只需持有一张有源RFID卡便可实现考勤和支付收费功能，使用方便，成本较低，安全可靠。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (7)

1.一种一卡通系统，包括有源RFID卡(100)、读卡器(200)和与读卡器(200)连接的计算机(300)，其特征在于，所述读卡器(200)包括用于远距离接收的考勤读卡器和用于近距离接收的收费读卡器；

所述有源RFID卡(100)包括支付按键(101)、第一RF收发电路(103)以及分别与所述支付按键(101)和所述第一RF收发电路(103)连接的处理器(102)；

其中，所述处理器(102)在未接收到所述支付按键(101)的触发命令时控制所述第一RF收发电路(103)发射第一RFID卡信息和在接收到所述支付按键(101)的触发命令时控制所述第一RF收发电路(103)发射第二RFID卡信息；

所述考勤读卡器在接收到所述第一RFID卡信息时将其转发给所述计算机(300)进行考勤处理；

所述收费读卡器在接收到所述第二RFID卡信息时将其转发给所述计算机(300)进行支付处理；

所述第一RFID卡信息和所述第二RFID卡信息均包括单位数字信息、用户个人数字信息和支付按键数字信息；

其中，所述第一RFID卡信息的支付按键数字信息表示所述支付按键(101)松开，所述第二RFID卡信息的支付按键数字信息表示所述支付按键(101)按下；

所述处理器(102)在未接收到所述支付按键(101)的触发命令时，控制所述第一RF收发电路(103)周期性地每隔一预设时间跳频一次来发射所述第一RFID卡信息，以及在接收到所述支付按键(101)的触发命令时，立即控制所述第一RF收发电路(103)发射所述第二RFID卡信息，且所述处理器(102)在接收到所述支付按键(101)的触发命令时降低所述第一RF收发电路(103)的发射功率以发射所述第二RFID卡信息。

2.根据权利要求1所述的一卡通系统，其特征在于，所述考勤读卡器和 所述收费读卡器均包括电源电路(201)、RS232串行接口电路(202)、RS485串行接口电路(203)和若干个独立的接收处理电路，各个接收处理电路分别用于接收第一RF收发电路(103)以各个不同频率发射的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息；所述接收处理电路的数目决定于第一RF收发电路(103)的一个周期内的跳频次数；

所述电源电路(201)与所述接收处理电路连接，所述RS232串行接口电路(202)分别与所述接收处理电路和所述RS485串行接口电路(203)连接；

所述读卡器(200)通过所述RS232串行接口电路(202)或所述RS485串行接口电路(203)与所述计算机建立连接。

3.根据权利要求2所述的一卡通系统，其特征在于，所述接收处理电路包括单片机和与所述单片机连接的第二RF收发电路，所述第二RF收发电路用于接收所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息。

4.根据权利要求3所述的一卡通系统，其特征在于，所述若干个接收处理电路中的一个接收处理电路为综合接收处理电路，所述综合接收处理电路通过其单片机的串口分别与其余的接收处理电路串接以读取其余的接收处理电路所接收到的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息，且用于对其本身所接收的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息和从其余的接收处理电路中读取到的所述第一RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息进行综合处理后通过所述RS232串行接口电路(202)或所述RS485串行接口电路(203)转发给所述计算机(300)。

5.根据权利要求4所述的一卡通系统，其特征在于，所述收费读卡器还包括确认按键，与其中一个接收处理电路中的单片机连接，且用于触发该接收处理电路向所述有源RFID卡(100)发射确认信息；

所述有源RFID卡(100)还包括LED指示电路，与所述处理器(102)连接，且用于在所述有源RFID卡(100)接收到所述确认信息时发出提示信号。

6.根据权利要求5所述的一卡通系统，其特征在于，所述第一RF收发电路(103)在一个周期内发生四次跳频；所述预设时间为2秒；所述读卡器(200)包括四个独立的接收处理电路。

7.一种基于权利要求1所述的一卡通系统的一卡通控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键未被按下时，发送第一RFID信息；当有源RFID卡进入读卡器的识读区域且支付按键被按下时，发送第二RFID信息；

S2、读卡器接收到第一RFID信息，则将第一RFID信息发送到计算机，计算机根据第一RFID信息进行考勤处理；读卡器接收到第二RFID信息，则将第二RFID信息发送到计算机，计算机根据第二RFID信息进行支付处理。