CN104299026B - 一种实现备用充值功能的nfc设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种实现备用充值功能的NFC设备及方法，涉及NFC通信设备及方法；由于目前NFC在使用前必须与SIM卡上的触点进行连接、与运营商SIM卡绑定、通过SIM卡的手机话费方式进行NFC卡模式充值，导致其应用受运营商所提供服务范围的限制；为解决由于NFC的应用受运营商所提供服务范围的限制，而给用户使用NFC模块功能带来不便的问题，本发明提供如下方案，包括作为天线的线圈、RFID芯片、天线端口、天线触点和NFC模块；天线端口将线圈与NFC模块连接导通；天线触点将RFID芯片接入线圈两端点之间，与NFC模块形成并联关系；NFC模块、RFID芯片可分别由相应软件程序来控制相应信号的处理；通过该方案可在原有的NFC模块基础上增加备用RFID智能卡充值功能。
Description
技术领域
本发明涉及通信设备，特别涉及近距离无线通信(Near Field Communication，NFC)设备。
背景技术
天线是一种利用频率特性接收和发射信号的装置，近年来，随着无线终端和通讯技术的发展，近距离无线通信(Near Field Communication，NFC)得到了越来越多的研究和应用。而对于天线和芯片的连接方式通常采用天线端口、天线触点等方式来连接。NFC技术始于射频识别标签(Radio Frequency Identify Detection，RFID)技术，NFC模块即在单一芯片上结合感应式读卡器和感应式卡片，实现点对点的数据交换功能。NFC模块装在手机等移动终端上，可以实现小额电子支付、智能识别及数据传输等功能。通过NFC功能，手机、DA、电脑等多设备之间很方便地实现了无线连接和数据共享。随着手机等移动终端的普及，移动支付功能越来越受到重视。但NFC在使用时存在缺陷，其缺陷在于，NFC在使用前必须与SIM卡上的触点进行连接、与运营商SIM卡绑定、通过SIM卡的手机话费方式进行NFC卡模式充值。由于NFC的应用受运营商所提供服务范围的限制，因此，NFC模块无法在运营商提供的服务范围之外使用其他服务功能，且当用户转网或者换号时，NFC模块原有的应用功能就无法再使用，这种情况给用户使用NFC模块功能带来不便，同时限制了NFC技术的应用及推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种实现备用充值功能的NFC设备及方法，解决现有NFC模块过度依赖与运营商的绑定、过度依赖SIM卡的充值，导致其应用受运营商所提供服务范围的限制的问题。
本发明实现备用充值功能的NFC设备，包括作为天线的线圈、天线端口和NFC模块，线圈经天线端口与NFC模块连接导通，形成NFC设备，该设备还包括RFID芯片和天线触点，线圈经天线触点与RFID芯片连接导通，使RFID芯片与NFC模块形成并联关系。
RFID芯片、NFC模块分别由相应软件程序来控制相应信号的处理。
线圈为一种接收或发射13.56MHz射频信号的线圈；线圈采用绕线/印刷/蚀刻等工艺制作。
RFID芯片的工作频率为13.56MHz，且采用NFC协议。
线圈可为直角矩形线圈、或圆角矩形线圈、或平面螺旋线圈。
本发明实现备用充值功能的NFC方法，包括以下步骤：
步骤S1、线圈产生信号，即当线圈进入服务设备的感应磁场时，由线圈产生与服务设备相应的信号；
步骤S2、NFC模块对信号进行识别与处理，即NFC模块接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号为运营商所提供服务的相应信号，则由NFC模块对该信号进行处理，并由NFC模块的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是运营商所提供服务的相应信号，则NFC模块放弃该信号；
步骤S3：与步骤S2同步，RFID芯片对信号进行识别与处理；即RFID芯片接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号是RFID芯片所支持服务的相应信号，则由RFID芯片对该信号进行处理，并由RFID芯片的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是RFID芯片所支持服务内的相应信号，则RFID芯片放弃该信号。
采用本发明提供实现备用充值功能的NFC设备，本方案将线圈、天线端口和NFC模块连接为一个NFC设备，由于本方案经天线触点将RFID芯片接入线圈两端，使线圈也和RFID芯片、天线触点构成一个RFID器件，从而在原NFC设备增加了备用的RFID智能卡充值功能，从硬件上拓展了原NFC设备的功能，降低了开发成本，而且使用灵活，其中原NFC设备可以与运营商绑定，并由SIM对其充值，完成运营商绑定的服务功能，而备用的RFID智能卡可通过其他充值方式，比如银联闪付等类似功能对备用的RFID智能卡充值，实现备用RFID智能卡的支付功能。从而解决NFC模块过度依赖与运营商的绑定、过度依赖SIM卡的充值，导致其应用受运营商所提供服务范围的限制的问题；由于本方案采用天线触点连接方式，因此可以有效的减少作为天线的线圈与RFID连接时的接触面积；由于本方案采用实现备用充值功能的NFC方法，NFC模块和RFID芯片的同步工作，因此可提高运算效率，且结合RFID芯片和NFC模块均采用相应软件程序来控制相应信号的处理，因此避开RFID芯片和NFC模块同时处理和存储同一个信号，且避免RFID芯片和NFC模块间相互干扰的问题。
下面结合附图对本发明一种实现备用充值功能的NFC设备及方法作进一步说明。
附图说明
图1是本发明实现备用充值功能的NFC设备的结构示意图；
图2是本发明实现备用充值功能的NFC设备的圆角矩形线圈的示意图；
图3是本发明实现备用充值功能的NFC设备的平面螺旋线圈的平面螺旋示意图；
图4是实现备用充值功能的NFC方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括作为天线的线圈1、RFID芯片2、天线端口3、天线触点4和NFC模块5；通过天线端口3将线圈1两端点与NFC模块5连接导通；在临近线圈1两端点与天线端口3连接处，分别引出一根导线，通过天线触点4与RFID芯片接通，使RFID芯片2与NFC模块5形成并联关系；RFID芯片2、NFC模块5可分别由相应软件程序来控制相应信号的处理。
以下是本实施例各组成部分的具体描述：
如图1所示，线圈1为按照一定线宽、线间距、圈数形成可接收或发射13.56MHz射频信号的线圈；线圈1的结构为按直角矩形、圈数为3(也可以为其他圈数)绕线而成；如图2所示，线圈1的结构也可以按照圆角矩形、圈数为3(也可以为其他圈数)绕线而成的圆角矩形线圈11；如图3所示，线圈1的结构还可以按平面螺旋结构、圈数为3(也可以为其他圈数)绕线而成的平面螺旋线圈12；线圈1的制作工艺选择现有的NFC天线制作工艺，如：由绕线/印刷/蚀刻工艺制作，制作材料可选用现有制作NFC线圈的常规材料即可。
RFID芯片2的工作频率为13.56MHz，且采用NFC协议。
天线端口3，用于连接线圈1和NFC模块5，即通过端口连接的方式将作为天线的线圈1和NFC模块进行连接；在实际实施过程中可根据实际情况可选择不同的其他连接方式，如直接焊接连接、触点连接等。
天线触点4，采用触点连接的方式，将天线触点4通过焊接(也可以倒贴片的方法)将线圈1和RFID芯片2连接导通，形成以线圈1、RFID芯片2和天线触点4作为一个独立整体的RFID器件，从而使得原有的NFC模块5上增加备用RFID智能卡充值功能，即原NFC模块5在保持原所有功能的基础上添加备用的RFID智能卡充值功能，实现原NFC模块5从之前的NFC单路模式到双路模式的拓展。
NFC模块5，与线圈1、天线端口3形成独立的NFC器件；NFC模块5选用现有的NFC模块即可，NFC芯片与SIM卡以触点方式连接，实现与SIM卡间的数据通讯。
按照本实施例中上述的结构搭建方式得到的具有备用充值功能的NFC设备，其工作方法如下：
步骤S1：线圈1产生信号，即当线圈1进入相应服务设备的感应磁场时，由线圈1产生与服务设备相应的信号；
步骤S2：NFC模块5对信号进行识别与处理，即NFC模块5接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号为运营商所提供服务的相应信号，则由NFC模块5对该信号进行转换、运算处理，并由NFC模块5的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是运营商所提供服务的相应信号，则NFC模块5放弃该信号；
步骤S3：与步骤S2同步，RFID芯片2对信号进行识别与处理；即RFID芯片2接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号是RFID芯片2所支持服务的相应信号，则由RFID芯片2对该信号进行转换、运算处理，并由RFID芯片2的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是RFID芯片2所支持服务内的相应信号，则RFID芯片2放弃该信号。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种实现备用充值功能的NFC的方法，
实现备用充值功能的NFC设备包括作为天线的线圈(1)、天线端口(3)和NFC模块(5)，线圈(1)经天线端口(3)与NFC模块(5)连接导通，形成NFC设备，其特征在于，该设备还包括RFID芯片(2)和天线触点(4)，线圈(1)经天线触点(4)与RFID芯片(2)连接导通，使RFID芯片(2)与NFC模块(5)形成并联关系；
RFID芯片(2)、NFC模块(5)分别由相应软件程序来控制相应信号的处理；
所述线圈(1)为一种接收或发射13.56MHz射频信号的线圈；线圈(1)采用绕线/印刷/蚀刻等工艺制作；
RFID芯片(2)的工作频率为13.56MHz，且采用NFC协议；
天线端口(3)，用于连接线圈(1)和NFC模块(5)，即通过端口连接的方式将作为天线的线圈(1)和NFC模块进行连接；
天线触点(4)，采用触点连接的方式，将天线触点(4)通过焊接将线圈(1)和RFID芯片(2)连接导通，形成以线圈(1)、RFID芯片(2)和天线触点(4)作为一个独立整体的RFID器件，从而使得原有的NFC模块(5)上增加备用RFID智能卡充值功能，即原NFC模块(5)在保持原所有功能的基础上添加备用的RFID智能卡充值功能，实现原NFC模块(5)从之前的NFC单路模式到双路模式的拓展；NFC模块(5)，与线圈(1)、天线端口(3)形成独立的NFC器件；NFC模块(5)选用现有的NFC模块即可，NFC芯片与SIM卡以触点方式连接，实现与SIM卡间的数据通讯，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、线圈(1)产生信号，即当线圈(1)进入服务设备的感应磁场时，由线圈(1)产生与服务设备相应的信号；
步骤S2、NFC模块(5)对信号进行识别与处理，即NFC模块(5)接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号为运营商所提供服务的相应信号，则由NFC模块(5)对该信号进行处理，并由NFC模块(5)的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是运营商所提供服务的相应信号，则NFC模块(5)放弃该信号；
步骤S3：与步骤S2同步，RFID芯片(2)对信号进行识别与处理；即RFID芯片(2)接收由步骤S1产生的信号并对该信号进行识别，若该信号是RFID芯片(2)所支持服务的相应信号，则由RFID芯片(2)对该信号进行处理，并由RFID芯片(2)的存储单元对处理结果进行存储记录；若该信号不是RFID芯片(2)所支持服务内的相应信号，则RFID芯片(2)放弃该信号。
2.根据权利要求1所述的实现备用充值功能的NFC的方法，其特征在于，所述线圈(1)为直角矩形线圈。
3.根据权利要求1所述的实现备用充值功能的NFC的方法，其特征在于，使用圆角矩形线圈(11)代替线圈(1)。
4.根据权利要求1所述的实现备用充值功能的NFC的方法，其特征在于，使用平面螺旋线圈(12)代替线圈(1)。
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