CN103617409A

CN103617409A - 一种新型nfc设备及其通讯方法

Info

Publication number: CN103617409A
Application number: CN201310674640.6A
Authority: CN
Inventors: 袁剑松
Original assignee: Vanstone Electronic Beijing Co Ltd
Current assignee: Vanstone Electronic Beijing Co Ltd
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-03-05

Abstract

本发明涉及NFC领域，具体公开了一种新型NFC设备及其通讯方法；包括：支持NFC设备的CPU、NFC芯片、NFC天线、NFC电路或NFC引线、SE模块和NFC按键；CPU与SE模块电性连接，SE模块、NFC芯片和NFC天线依次电性连接，NFC芯片通过NFC天线与支持所述NFC设备的NFC感应模块或者非接触智能卡无线连接，NFC电路或NFC引线与NFC天线的前端连接；NFC天线的末端设有两个触点，在两个触点上通过NFC电路或NFC引线与NFC按键连接。本发明通过接收用户指令按键来接通NFC天线，从而使NFC芯片通过接通的NFC天线与NFC设备或者非接触智能卡进行无线连接，完成识别或交易。体现了NFC设备用户的主观性；使得NFC设备之间的交易更具安全性，有效防止被误读或被盗读的现象。

Description

一种新型NFC设备及其通讯方法

技术领域

本发明涉及NFC（Near Field Communication，近场通信）领域，尤其是涉及一种新型NFC设备及其通讯方法。

背景技术

近场通信（Near Field Communication，NFC），又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，将非接触读卡器、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输（在十厘米内）交换数据，为消费者的生活方式开创了不计其数的全新机遇。这是一个开放接口平台，可以对无线网络进行快速、主动地设置，也是虚拟连接器，服务于现有蜂窝状网络、蓝牙和无线802.11设备。NFC技术最早由Sony和Philips各自成功开发，主要用于手机等手持设备中提供M2M(Machine to Machine)的通信.NFC技术由免接触式射频识别（RFID），并向下兼容RFID。与RFID（RadioFrequency Identification，射频识别）技术一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，NFC采取独特的信号衰减技术，相比RFID具有距离近，带宽高，能耗低等特点。且NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已作为正式标准被越来越多主要厂商支持，在门禁、公交、手机支付等领域内发挥着巨大作用。NFC设备手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，适得其更适合用于电子货币支付的。

支持NFC的设备可以在主动或被动模式下交换数据，在被动模式下，启动NFC通信的设备称为NFC发起设备（即主设备），在整个通信过程中提供射频场，它可以选择一种传输速度，将数据发送给另一台设备，另一台设备称为NFC目标设备（即从设备），不必产生射频场，而使用负载调制技术，即能以相同的速度将数据传回发起设备。NFC具有双向连接和识别的特点，作用距离10cm左右，短距离的交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更清楚。

但正因为NFC设备这种短距离交易识别的特点，使其在完成识别或者交易过程中存在一定的弊端：NFC发起设备在整个通信过程中提供射频场，它可选择一种传输速度（可选择106kbps、212kbps、424kbps），将数据发送给另一台NFC设备（从设备），从设备不必产生射频场，使用负载调制技术，以相同速度将数据传回发起设备，从而完成了交易。这是一种迅速而自动的通信。如若设备之间一不小心或者在使用者不注意的情况下使得其在作用距离范围内，就有可能发生并完成数据传送。例如，若NFC设备之间或者NFC设备与非接触式智能卡之间在射频场中靠近，极易产生被误读或者盗读现象。

目前还没有有效的方案来解决上述问题。

发明内容

本发明所解决的技术问题是设计一种新型NFC设备及其通讯方法，通过接收用户指令按键来控制NFC天线，在用户主观上想要去完成交易时才使用按键接通NFC天线，从而完成交易；不仅体现了NFC设备在交易过程中的主观性，更使得NFC设备之间的交易更具安全性，能有效防止被误读或者被盗读的现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型NFC设备，包括：

支持NFC设备的CPU、NFC芯片、NFC天线、NFC连接装置、SE模块和NFC按键；所述CPU与所述SE模块电性连接，所述SE模块、所述NFC芯片和所述NFC天线依次电性连接，所述NFC芯片通过所述NFC天线与支持所述NFC设备的NFC感应模块或者非接触智能卡无线连接，所述NFC连接装置与所述NFC天线的前端连接；所述NFC天线的末端设有两个触点，在两个所述触点上通过所述NFC连接装置与所述NFC按键连接。

优选的，所述SE模块包含SD卡、SIM卡、IC卡、通用集成电路卡、公交卡和会员卡。

更加优选的，所述NFC连接装置为NFC电路或NFC引线。

更加优选的，所述NFC连接装置为NFC引线。

本发明还提供了一种新型NFC设备的通讯方法，包括：

所述CPU支持NFC设备，与所述NFC芯片连接并通过SPI协议进行数据通信传输；

所述NFC芯片通过所述NFC天线与支持所述NFC设备的NFC感应模块或者非接触智能卡无线连接；

所述NFC天线采用电磁感应耦合的方式同卡片或NFC设备进行数据传递；

所述NFC连接装置接收按键控制信号，实现按键与NFC天线的连接，从而主观控制所述NFC设备之间的数据传输；

所述NFC按键接收用户指令；

在所述NFC设备之间进行识别或交易时，一台发起的NFC设备（即主设备）在通信过程中提供射频场，并选择一种速度将数据发送给另一台接收的NFC设备（即从设备），用户确认需要接收数据时按下所述NFC按键，通过接收所述NFC按键控制信号的NFC连接装置连接到所述NFC天线，使得所述NFC天线接通，所述NFC天线接通形成回路，产生电磁感应耦合，接收到发起设备发出的数据，所述CPU、所述SE模块、所述NFC芯片和所述NFC天线依次电性连接，从而完成交易。

更加优选的，所述NFC连接装置为NFC电路或NFC引线。

更加优选的，所述NFC连接装置为NFC引线。

其中，所述SD卡(Secure Digital Memory Card)是一种基于半导体闪存工艺的存储卡，1999年由日本松下主导概念，参与者东芝和美国SanDisk公司进行实质研发而完成。2000年这几家公司发起成立了SD协会(Secure DigitalAssociation简称SDA)，阵容强大，吸引了大量厂商参加。其中包括IBM，Microsoft，Motorola，NEC、Samsung等。在这些领导厂商的推动下，SD卡已成为目前消费数码设备中应用最广泛的一种存储卡。SD卡具有大容量、高性能、安全等多种特点的多功能存储卡，它比MMC卡多了一个进行数据著作权保护的暗号认证功能(SDMI规格)，读写速度比MMC卡要快4倍，达2M/秒。

其中，所述SIM卡是（Subscriber Identity Module客户识别模块）的缩写，也称为智能卡、用户身份识别卡，GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。它在一电脑芯片上存储了数字移动电话客户的信息，加密的密钥以及用户的电话簿等内容，可供GSM网络客户身份进行鉴别，并对客户通话时的语音信息进行加密。

其中，所述IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)，也称智能卡(Smart card)、智慧卡(Intelligent card)、微电路卡(Microcircuit card)或微芯片卡等。它是将一个微电子芯片嵌入符合ISO7816标准的卡基中，做成卡片形式。IC卡与读写器之间的通讯方式可以是接触式，也可以是非接触式。根据通讯接口把IC卡分成接触式IC卡、非接触式IC和双界面卡（同时具备接触式与非接触式通讯接口）。IC卡由于其固有的信息安全、便于携带、比较完善的标准化等优点，在身份认证、银行、电信、公共交通、车场管理等领域正得到越来越多的应用，例如二代身份证，银行的电子钱包，电信的手机SIM卡，公共交通的公交卡、地铁卡，用于收取停车费的停车卡等，都在人们日常生活中扮演重要角色。

其中，所述SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议，比如AT91RM9200。SPI的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线，事实上3根也可以（单向传输时）。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），SCK（时钟），CS（片选）。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明通过接收用户指令按键来接通NFC天线，从而使NFC芯片通过接通的NFC天线与NFC设备或者非接触智能卡进行无线连接，完成识别或交易。本发明的NFC目标设备（从设备）可主观控制，提高了NFC设备交易的安全性，有效防止了NFC设备被误读或被盗读的现象。

附图说明

图1示例性的示出了本发明一种新型NFC设备的内部结构示意图；

图2示例性的示出了本发明一种新型NFC设备的通讯方法流程示意图。

图1～图2中所示的附图标记如下：1、SE模块，2、CPU，3、NFC芯片，4、NFC按键，5、NFC天线。

具体实施方式

为了更好的理解本发明所解决的技术问题、所提供的技术方案，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明的实施，但并不用于限定本发明。

在优选的实施例中，图1示例性的示出了本发明一种新型NFC设备的内部结构示意图，包括：支持NFC设备的CPU2、NFC芯片3、NFC天线5、NFC连接装置、SE模块1和NFC按键4；所述CPU2与所述SE模块1电性连接，所述SE模块1、所述NFC芯片3和所述NFC天线5依次电性连接，所述NFC芯片3通过所述NFC天线5与支持所述NFC设备的NFC感应模块或者非接触智能卡无线连接，所述NFC连接装置与所述NFC天线5的前端连接；所述NFC天线5的末端设有两个触点，在两个所述触点上通过所述NFC连接装置与所述NFC按键4连接。

在更加优选的实施例中，所述SE模块1包含SD卡、SIM卡、IC卡、通用集成电路卡、公交卡和会员卡。

在更加优选的实施例中，所述NFC连接装置为NFC电路或NFC引线。

在更加优选的实施例中，所述NFC连接装置为NFC引线。

在优选的实施例中，图2示例性的示出了本发明一种新型NFC设备的通讯方法流程示意图，包括：

所述NFC按键接收用户指令；

在更加优选的实施例中，所述SE模块包含SD卡、SIM卡、IC卡、通用集成电路卡、公交卡和会员卡。

在更加优选的实施例中，所述NFC连接装置为NFC引线。

具体实施例：

优选的具体实施例一：

接触通过（Touch and Go），如门禁管理、车票和门票等，用户将储存着票证或门控密码的设备靠近读卡器即可，也可用于物流管理。

优选的具体实施例二：

接触支付（Touch and Pay），如非接触式移动支付，用户将设备靠近嵌有NFC模块的POS机可进行支付，并确认交易。

优选的具体实施例三：

接触连接（Touch and Connect），如把两个NFC设备相连接（如图1中手机和笔记本电脑），进行点对点（Peer-to-Peer）数据传输，例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。

优选的具体实施例四：

接触浏览（Touch and Explore），用户可将NFC手机接靠近街头有NFC功能的智能公用电话或海报，来浏览交通信息等。

优选的具体实施例五：

下载接触（Load and Touch），用户可通过GPRS网络接收或下载信息，用于支付或门禁等功能，如前述，用户可发送特定格式的短信至家政服务员的手机来控制家政服务员进出住宅的权限。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的基本原理之内，所作的任何修改、组合及等同替换等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新型NFC设备，其特征在于，包括：支持NFC设备的CPU、NFC芯片、NFC天线、NFC连接装置、SE模块和NFC按键；所述CPU与所述SE模块电性连接，所述SE模块、所述NFC芯片和所述NFC天线依次电性连接，所述NFC芯片通过所述NFC天线与支持所述NFC设备的NFC感应模块或者非接触智能卡无线连接，所述NFC连接装置与所述NFC天线的前端连接；所述NFC天线的末端设有两个触点，在两个所述触点上通过所述NFC连接装置与所述NFC按键连接。

2.根据权利要求1所述的新型NFC设备，其特征在于，所述SE模块包含SD卡、SIM卡、IC卡、通用集成电路卡、公交卡和会员卡。

3.根据权利要求1所述的新型NFC设备，其特征在于，所述NFC连接装置为NFC电路或NFC引线。

4.根据权利要求3所述的新型NFC设备，其特征在于，所述NFC连接装置为NFC引线。

5.一种新型NFC设备的通讯方法，其特征在于，包括：

所述NFC按键接收用户指令；

在所述NFC设备之间进行识别或交易时，一台发起的NFC设备在通信过程中提供射频场，并选择一种速度将数据发送给另一台接收的NFC设备，用户确认需要接收数据时按下所述NFC按键，通过接收所述NFC按键控制信号的NFC连接装置连接到所述NFC天线，使得所述NFC天线接通，所述NFC天线接通形成回路，产生电磁感应耦合，接收到发起设备发出的数据，所述CPU、所述SE模块、所述NFC芯片和所述NFC天线依次电性连接，从而完成交易。

6.根据权利要求5所述的新型NFC设备的通讯方法，其特征在于，所述SE模块包含SD卡、SIM卡、IC卡、通用集成电路卡、公交卡和会员卡。

7.根据权利要求5所述的新型NFC设备的通讯方法，其特征在于，所述NFC连接装置为NFC电路或NFC引线。

8.根据权利要求7所述的新型NFC设备的通讯方法，其特征在于，所述NFC连接装置为NFC引线。