CN104361305B - 一种智能表具的射频卡寻卡方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能表具的射频卡寻卡方法及装置，方法包括：按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令。本发明技术方案对仪表主板和射频卡读头改动很小，软件开销也很小，与传统方案比仪表成本没有增加，仪表读卡灵敏度高，用户操作体验好，仪表兼容带磁铁的卡，可替代干簧管开关唤醒的仪表，对卡非接触操作，仪表密封容易做好。

Description

一种智能表具的射频卡寻卡方法及装置

技术领域

本发明涉及射频识别技术，特别是关于智能表具的射频识别技术，具体的讲是一种智能表具的射频卡寻卡方法及装置。

背景技术

射频卡三表具有表体密封防水性能好、寿命长、操作方便等特点备受用户青睐市场前景广阔。但射频卡读头工作电流大，对于用电池供电的三表来说不能长期对射频卡读头供电。仪表厂家采用只在读卡时才对射频卡读头上电的方法读卡，需要进行唤醒仪表操作，但不能能解决仪表密封、仪表耗电量、读卡灵敏度、仪表系统成本之间的矛盾。

现有的唤醒仪表读卡方案包括：开关唤醒仪表读卡方案和干簧管开关、霍尔开关唤醒仪表读卡方案。开关唤醒仪表读卡方案，在仪表内加装只带开关的卡座或类似的装置。卡插入卡座唤醒仪表读卡。由于卡插入卡座，已经没有了非接触卡的优点，仪表密封性差，仪表结构复杂，制造成本高。因为仪表密封性差仪表容易受潮、寿命短。干簧管开关、霍尔开关唤醒仪表读卡方案，在仪表内加装干簧管或霍尔开关。卡靠近干簧管、或霍尔开关唤醒仪表读卡。但是，干簧管的灵敏度低、成本高，读卡距离近，对卡片位置有要求，用户操作体验差。霍尔开关成本高、读卡距离比干簧管稍远，耗电量大，对卡片位置有要求，用户操作体验差。并且由于干簧管开关、霍尔开关需要受磁才能吸合。这就要求卡片上面带磁铁。这种卡成本高、不能和磁卡、手表等放在一起、携带不方便。

发明内容

为提高智能仪表的读卡灵敏度，降低射频卡寻卡功耗，并用户操作体验，本发明实施例提供了一种智能表具的射频卡寻卡方法包括：

按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；

获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令。

同时，本发明还提供一种智能表具的射频卡寻卡装置，装置包括：

上电模块，用于按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；

载波幅值获取模块，用于获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

寻卡指令生成模块，用于根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令。

本发明技术方案对仪表主板和射频卡读头改动很小。软件开销也很小。所需器件易购买且价格低廉，与传统方案比仪表成本没有增加，由于卡不需要磁铁系统整体运行费用低，仪表读卡灵敏度高，用户操作体验好，仪表兼容带磁铁的卡，可替代干簧管开关唤醒的仪表，对卡非接触操作，仪表密封容易做好。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种智能表具的射频卡寻卡方法的流程图；

图2为本发明一种智能表具的射频卡寻卡装置的框图；

图3为本发明智能表具的射频卡寻卡装置一实施例的框图；

图4为本发明一实施例的示意图；

图5为本发明实施例中射频卡读头载波幅值测量由一测量电路的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种智能表具的射频卡寻卡方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S101，按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；

步骤S102，获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

步骤S103，根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令。

其中，按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电的上电时间小于300μs，预设的时间间隔在具体应用中根据产品使用情况设置，如可设置为1s，不影响用户体验即可。

其中，根据当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令包括：

根据当前载波幅值和预存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近智能表具；

判断有射频卡靠近智能表具时生成射频卡寻卡指令。

同时，判断无射频卡靠近时，存储所述当前载波幅值作为预存储的载波幅值。

本发明实施例中，根据式(1)判断是否有射频卡靠近智能表具，其中，式(1)为：

u₀-u₁/k>u₁ (1)

其中，u₁为当前的载波幅值，u₀为预存储的载波幅值，k为预设系数，取值为10～50。

同时，本发明还提供一种智能表具的射频卡寻卡装置，如图2所示，装置包括：

上电模块202，用于按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头201上电；

载波幅值获取模块203，用于获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

寻卡指令生成模块204，用于根据当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令。

寻卡指令生成模块204包括：

判断单元，用于根据当前载波幅值和预存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近智能表具；

指令生成单元，判断有射频卡靠近智能表具时生成射频卡寻卡指令。

射频卡寻卡装置还包括：

存储模块，判断无射频卡靠近时，存储当前载波幅值作为预存储的载波幅值。

本发明实施例中，上电装置202和寻卡指令生成模块204可直接利用智能表具的仪表主板MCU205实现，如图3所示，并且可通过智能表具的仪表主板MCU205控制上电装置202的上电时间和上电间隔。同样，存储模块也可以通过仪表主板MCU实现。本发明实施例通过利用智能仪表的仪表主板MCU对射频卡读头的上电时间及间隔进行控制，通过载波幅值获取模块测量射频卡读头的载波幅值，仪表主板MCU根据获取的载波幅值和预先存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近，利用了智能表具本身的仪表主板MCU对仪表主板和射频卡读头改动很小，软件开销也很小，所需器件易购买且价格低廉，与传统方案比仪表成本没有增加。并且由于卡不需要磁铁系统整体运行费用低。在调试中设置上电时间间隔，使得仪表读卡灵敏度高，用户操作体验好。仪表兼容带磁铁的卡，可替代干簧管开关唤醒的仪表。对卡非接触操作，仪表密封容易做好。

本发明实施例中，由仪表主板以一定时间间隔给射频卡读头上电并打开射频卡读头载波并对射频天线的信号幅度进行检测。由于射频卡对射频天线的信号幅度有影响，仪表主板MCU可根据射频天线的信号幅度来判断是否有射频卡靠近仪表。由于电源电压和靠近天线的金属物对射频天线的信号幅度有影响，仪表MCU对射频天线的信号幅度进行实时备份来消除此影响。

仪表主板MCU给射频卡读头上电直接打开射频卡读头载波，不需要跟射频卡读头通讯，测完射频卡读头载波幅度就关闭射频卡读头的电源，射频卡读头上电时间极短，工作功耗很低，完全满足电池供电对功耗的要求。

如图4所示，射频卡读头401下方有金属物403，如金属仪表壳体时，影响射频卡读头的读写距离，影响射频卡读头寻卡灵敏度。为消除这种影响在射频卡读头与金属物之间放置铁氧体片402。

本发明实施例中射频卡读头载波幅值测量由一测量电路实现，如图5所示，该电路由二极管、电容、及分压电阻组成。利用二极管的非线性特性采集载波幅值。经由阻容器件组成的π型滤波电路、电阻分压得到平滑的电压送至仪表MCU AD采集引脚采集射频卡读头载波幅值。MCU根据最近两次的载波幅值差判断是否有射频卡靠近仪表。当判断有卡靠近仪表时，仪表读卡进行相应的工作。具体工作过程如下：

步骤1、仪表MCU每秒给射频卡读头上电一次并采集射频卡读头载波幅值，并记录当前载波幅值(记做u1)记录完毕读头掉电降低整体功耗。

步骤2、仪表MCU用当前的载波幅值u₁与上次的载波幅值(记做u₀)进行比较，当u₀-u₁/k>u₁(系数k为10-50，调试时增加k值，直至不放卡时不误判为止，这样可提高读卡距离)时标记仪表附近有卡。

判断仪表附近有卡：将u₀赋一个小于u₁的值或u₀＝0，防止误判。仪表对射频卡读头发送寻卡指令。射频卡读头返回有卡时再读卡并进行相应操作。射频头返回没卡MCU休眠，降低功耗。

判断仪表附近没射频卡：u₀＝u₁，跳转上述的步骤1。

发明技术方案对射频卡读头不经过与MCU通讯就发送载波，依据载波幅值判断仪表附近是否有卡，并实时备份载波幅值消除电源电压和靠近读头的金属物对寻卡判断的影响。因此，仪表主板和射频卡读头改动很小，软件开销也很小，所需器件易购买且价格低廉，与传统方案比仪表成本没有增加，由于卡不需要磁铁系统整体运行费用低，仪表读卡灵敏度高，用户操作体验好，仪表兼容带磁铁的卡，可替代干簧管开关唤醒的仪表，对卡非接触操作，仪表密封容易做好。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种智能表具的射频卡寻卡方法，其特征在于，所述的方法包括：

按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；

获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令；

所述的根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令包括：根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近智能表具；判断有射频卡靠近智能表具时生成射频卡寻卡指令；

所述的根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近智能表具包括根据式(1)判断是否有射频卡靠近智能表具，其中，式(1)为：

u₀-u₁/k>u₁ (1)

其中，u₁为当前的载波幅值；

u₀为预存储的载波幅值，k为预设系数，取值为10～50。

2.如权利要求1所述的智能表具的射频卡寻卡方法，其特征在于，所述的按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电的上电时间小于300μs。

3.如权利要求1所述的智能表具的射频卡寻卡方法，其特征在于，所述的方法还包括：

判断有射频卡靠近时，将当前载波幅值设为0；

判断无射频卡靠近时，将所述当前载波幅值作为预存储的载波幅值。

4.一种智能表具的射频卡寻卡装置，其特征在于，所述的装置包括：

上电模块，用于按预设的时间间隔给智能表具的射频卡读头上电；

载波幅值获取模块，用于获取上电时的射频卡读头的当前载波幅值；

寻卡指令生成模块，用于根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值生成射频卡寻卡指令；

所述的寻卡指令生成模块包括：判断单元，用于根据所述的当前载波幅值和预存储的载波幅值判断是否有射频卡靠近智能表具；指令生成单元，判断有射频卡靠近智能表具时生成射频卡寻卡指令；

所述的判断单元根据式(1)判断是否有射频卡靠近智能表具，其中，式(1)为：

u₀-u₁/k>u₁ (1)

其中，u₁为当前的载波幅值；

u₀为预存储的载波幅值，k为预设系数，取值为10～50。

5.如权利要求4所述的智能表具的射频卡寻卡装置，其特征在于，所述的上电模块的上电时间小于300μS。

6.如权利要求4所述的智能表具的射频卡寻卡装置，其特征在于，所述的射频卡寻卡装置还包括：

存储模块，判断有射频卡靠近时，将当前载波幅值设为0，断无射频卡靠近时，存储所述当前载波幅值作为预存储的载波幅值。

7.如权利要求4-6中任一权利要求所述的智能表具的射频卡寻卡装置，其特征在于，所述的上电模块和寻卡指令生成模块为智能表具的仪表主板。