CN105069384B - 一种分体式二代身份证读卡系统及实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分体式二代身份证读卡系统及实现方法，所述系统包括服务器、连接于所述服务器的至少一读卡终端及至少一SAM二代证安全模块，所述读卡终端用于通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将二代身份证信息发送给服务器，所述SAM二代证安全模块用于解析所述二代身份证信息，并通过服务器将解析后的信息转发给读卡终端；所述服务器连接有多个休眠唤醒控制电路；所述休眠唤醒控制电路在检测到对应SAM二代证安全模块处于延时休眠状态的情况下，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态。本发明实现了二代身份证阅读设备的小型化，且解决了由于SAM数据通信超时而造成读卡失败，保证了分体式二代证读卡器的正常工作。

Description

一种分体式二代身份证读卡系统及实现方法

技术领域

本发明涉及射频通信的技术领域，特别涉及一种分体式二代身份证读卡系统及实现方法。

背景技术

我国的每个公民，都有一个由公安机关颁发的，具有唯一编号的二代居民身份证，该身份证是符合ISO-14443标准的B类CPU存储卡，是属于RFID的一种，其工作频率为13.56MHZ，存储有经过加密的公民身份信息和照片信息。这些信息不能被普通的读卡器所识读，只能被专用的二代证读卡器所识读。

根据国家公共安全行业标准《居民身份证安全控制模块接口技术规范》，第二代居民身份证阅读器的原理结构如图1所示，该阅读器（读卡器）通常内嵌有两个主要模块：RF射频模块及SAM（Secure Access and Control Module）二代证安全模块；其中，所述SAM二代证安全模块用于对居民身份证内的信息读取、安全认证、解密及输出信息等，当阅读器对二代身份证的信息读取并解密完成后，其以USB或串口通信的方式将身份证信息传输给上位机，上位机既可以是PC，也可以是ARM设备，如智能手机等；上位机在接收到身份证信息后，继续完成后续的业务处理功能，如公安的身份比对，银行的身份认证等。然而，上述SAM二代证安全模块不仅体积庞大，而且价格昂贵，因此造成二代证阅读器的体积大且价格高，无法方便移动便携使用。

由此，出现了基于互联网的共享SAM二代证安全模块的分体式身份证阅读系统，然而，由于二代居民身份证阅读器在识读二代身份证时，SAM二代证安全模块与二代身份证需要多次数据交互才能完成整个二代身份证信息的读取解密；而SAM二代证安全模块具有严格的超时时限要求，每次与其交互通信的时间间隔都必须要求控制在90ms之内，否则就会出现超时中断，因此，对于通过互联网和移动互联网的分体式读卡器而言，由于TCP/IP协议在网络环境的数据传输中并不保证实时性，因此在复杂的网络环境中无法保证前端的RF模块与后端的SAM模块之间的数据传输每次都能够控制在90ms之内，从而造成由于SAM二代证安全模块通信超时的原因而导致还是无法正确地读出二代证信息。

发明内容

本发明提出一种分体式二代身份证读卡系统及实现方法，其能实现二代身份证阅读设备的小型化，而且解决了由于SAM数据通信超时而造成读卡失败，保证了分体式二代证读卡器的正常工作。

为实现上述发明目的，本发明提供一种分体式二代身份证读卡系统，其包括服务器、连接于所述服务器的至少一读卡终端及至少一SAM二代证安全模块，所述读卡终端用于通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器，所述SAM二代证安全模块用于解析所述二代身份证信息，并通过服务器将解析后的信息转发给读卡终端；所述服务器连接有多个休眠唤醒控制电路，每一休眠唤醒控制电路对应连接于一SAM二代证安全模块；所述休眠唤醒控制电路在检测到对应SAM二代证安全模块处于延时休眠状态的情况下，输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，所述休眠唤醒控制电路包括MCU主控模块及连接于所述MCU主控模块的电源管理模块，所述MCU主控模块及电源管理模块均连接于SAM二代证安全模块，其中，所述电源管理模块用于检测所述SAM二代证安全模块的工作状态。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，所述MCU控制模组接收完SAM安全模块的解析信息后，通过所述电源管理模块控制SAM安全模块进入到低功耗延时休眠状态。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，所述服务器通过USB或UART接口连接于休眠唤醒控制电路的MCU主控模块。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，每一读卡终端内置有MCU控制模块、连接于所述MCU控制模块的RF射频模块及网络通信模块，所述RF射频模块用于读取二代身份证信息，所述读卡终端通过网络通信模块连接于服务器。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，该网络通信模块优选为无线通讯模块。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统中，所述读卡终端为手机、对讲机、平板电脑、台式机或笔记本电脑。

另，本发明还提供一种上述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，包括以下步骤：

步骤S1：所述读卡终端通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器；

步骤S2：所述服务器接收到所述二代身份证信息后，将所述二代身份证信息转发给一空闲的休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路检测对应SAM二代证安全模块是否处于延时休眠状态，若是，则进行步骤S3；若否，则进行步骤S4；

步骤S3：所述休眠唤醒控制电路输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态；

步骤S4：所述休眠唤醒控制电路将所述二代身份证信息转发给SAM安全模块进行解析处理，并通过服务器将解析后的信息转发给读卡终端。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法中，当所述SAM安全模块处于低功耗的延时休眠状态时，所述MCU控制模组通过电源管理模块输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态。

进一步地，在上述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法中，所述步骤S4还包括：所述MCU控制模组接收完SAM安全模块返回的解析信息后，通过所述电源管理模块控制SAM安全模块进入到低功耗延时休眠状态。

本发明实现了二代身份证阅读设备的小型化，极大地降低移动式便携设备的体积及功耗，只需要增加少量额外的体积，就可以具有二代居民身份证的识读功能；另外，本发明通过在身份证阅读系统中增加了延时休眠与唤醒控制电路，从而解决了由于SAM数据通信超时而造成读卡失败，保证了分体式二代证读卡器的正常工作。

附图说明

图1为现有的二代身份证阅读器的原理结构图；

图2为本发明分体式二代身份证读卡系统的结构示意图；

图3为本发明分体式二代身份证读卡系统的实现方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图2，本发明提供一种分体式二代身份证读卡系统，其包括服务器1、连接于所述服务器1的至少一读卡终端2及至少一SAM二代证安全模块3，所述读卡终端2用于通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器1，所述SAM二代证安全模块3用于解析所述二代身份证信息，并通过服务器1将解析后的信息转发给读卡终端2；所述服务器1连接有多个休眠唤醒控制电路4，每一休眠唤醒控制电路4对应连接于一SAM二代证安全模块3；所述休眠唤醒控制电路4在检测到对应SAM二代证安全模块3处于延时休眠状态的情况下，输出供电电源给所述SAM二代证安全模块3，使得所述SAM二代证安全模块3恢复到正常工作状态。这样，通过增加了延时休眠与唤醒控制电路，从而解决了由于SAM数据通信超时而造成读卡失败，保证了分体式二代证读卡器的正常工作。

其中，每一读卡终端2内置有MCU控制模块22、连接于所述MCU控制模块22的RF射频模块21及网络通信模块23，所述RF射频模块21用于读取二代身份证信息，所述读卡终端2通过网络通信模块23连接于服务器1，该网络通信模块23可以为有线通信模块（即以太网模块）或无线通信模块（wifi模块或2G/3G/4G通信模块）。本实施例中该网络通信模块23可优选为无线通讯模块，即所述读卡终端2通过无线网络与服务器1进行数据交互。

所述读卡终端2为移动式便携终端，其在本发明系统中为相对独立的前端设备，所述读卡终端2可以为手机、对讲机、平板电脑、台式机、笔记本电脑等，本实施例中，所述读卡终端2优选为手机。由于作为前端设备的读卡终端不再集成SAM安全模块，因此也不再受其体积限制，这样，借助于网络服务，前端读卡器不仅具有二代证识读的功能，而且可以彻底地微型化，在不影响手机，对讲机等前端设备体积的情况下，嵌入其中，使其具备二代居民身份证的识读功能。

在服务器后端，由于一个服务器必须为多个前端设备服务，因此，服务器采用多路集成控制技术，即一个服务器集成多个SAM二代证安全模块。本发明中，所述服务器1通过USB或UART接口连接于多个休眠唤醒控制电路4，即通过在服务器主板上增加USB/UART扩展卡的方式，增强服务器的多路扩展能力，使得一个服务器最多可以支持扩展出20路，甚至更多的USB/UART资源，每一路USB/UART都可以连接一个SAM二代证安全模块，从而实现多路并发二代证读卡服务。

所述休眠唤醒控制电路4包括MCU主控模块42及连接于所述MCU主控模块42的电源管理模块44，所述MCU主控模块42及电源管理模块44均连接于SAM二代证安全模块3，其中，所述电源管理模块44可用于检测所述SAM二代证安全模块3的工作状态，所述服务器1通过USB或UART接口连接于休眠唤醒控制电路4的MCU主控模块42。

所述SAM二代证安全模块有两种状态，一种是正常工作状态，一种是低功耗延时休眠状态，初始情况下SAM处于正常工作状态；当所述服务器1接收到读卡终端2发送的二代身份证信息后，选择为这次读卡服务的一路资源，将所述二代身份证信息转发给MCU控制模组42，所述MCU控制模组42通过电源管理模块44检测SAM二代证安全模块3的工作状态。

若所述SAM安全模块3处于低功耗的延时休眠状态，所述MCU控制模组42通过电源管理模块44输出供电电源给所述SAM二代证安全模块3，以唤醒所述SAM二代证安全模块3，使得所述SAM二代证安全模块3恢复工作环境而进入到正常工作状态；

若所述SAM安全模块3处于正常工作状态，所述MCU控制模组42将所述二代身份证信息转发给SAM安全模块3进行解析处理，并接收其返回的解析处理结果数据。

所述MCU控制模组42接收完解析信息后，通过所述电源管理模块44控制SAM安全模块3进入到低功耗延时休眠状态，并记录当时的状态，最后，所述MCU控制模组42将接收到的解析数据转发给服务器1，所述服务器1继而将解析数据转发给前端的读卡终端2，这样就完成了一次交互；通过这样多次交互方式就可以实现完整的二代证读卡服务了，当读卡完成时，所述服务器1释放这路服务器资源，以便为下次请求服务。这样，在增加了延时休眠与唤醒的控制电路的情况下，控制了SAM二代证安全模块在工作时，不会由于超出了90ms而导致超时，从而可以保证前端读卡器可以完整地读出二代证信息。

另，请参阅图2及图3，本发明还提供一种上述分体式二代身份证读卡系统的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：所述读卡终端2通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器1；

在具体实现时，将某一读卡终端2靠近待读取的二代身份证，所述读卡终端2通过读卡终端2内集成的RF射频模块21读取该身份证中的二代身份证信息，所述读卡终端2再将读取到的二代身份证信息通过网络通信模块23以无线或有线的方式发送给服务器1。

需要说明的是，当所述读卡终端2读取二代身份证信息时，所述读卡终端2向服务器1申请资源，由于一次完整的二代证读卡操作需要读卡终端2与服务器1及SAM二代证安全模块3交互多次，在此过程中不能更换SAM二代证安全模块，更换SAM则失效，因此，所述读卡终端2在读取身份证之前首先向服务器1发出锁定一路资源（休眠控制电路及SAM）的申请，所述服务器1检查是否有空闲的资源，如果有，则锁定一路空闲的服务器资源（包括一路USB/UART接口，一路延时休眠与唤醒电路，一路SAM二代证安全模块），使得这路资源只为这个请求服务，在这个请求没有完成并且也没有超时的情况下，保持这路资源的锁定状态，并且，所述服务器1向读卡终端2发送该锁定资源的ID号，所述读卡终端2接收到该ID号后，则后续使用这个ID号与服务器1进行交互，直至读卡结束后，所述服务器1释放这一路资源，在整个读卡期间，这一路资源都是被这个读卡终端占用的。

步骤S2：所述服务器1接收到所述二代身份证信息后，将所述二代身份证信息转发给一空闲的休眠唤醒控制电路4，所述休眠唤醒控制电路4检测对应SAM二代证安全模块3是否处于延时休眠状态，若是，则进行步骤S3；若否，则进行步骤S4；

步骤S3：所述休眠唤醒控制电路4输出供电电源给所述SAM二代证安全模块3，使得所述SAM二代证安全模块3恢复到正常工作状态；

步骤S4：所述休眠唤醒控制电路4将所述二代身份证信息转发给SAM安全模块3进行解析处理，并通过服务器1将解析后的信息转发给读卡终端2。

需要说明的是，所述休眠唤醒控制电路4包括MCU主控模块42及连接于所述MCU主控模块42的电源管理模块44，所述MCU主控模块42及电源管理模块44均连接于SAM二代证安全模块3，所述MCU控制模组42通过电源管理模块44检测SAM二代证安全模块3的工作状态，当所述SAM安全模块3处于低功耗的延时休眠状态时，所述MCU控制模组42通过电源管理模块44输出供电电源给所述SAM二代证安全模块3，使得所述SAM二代证安全模块3恢复到正常工作状态。

所述步骤S4还包括：所述MCU控制模组42接收完SAM安全模块3返回的解析信息后，通过所述电源管理模块44控制SAM安全模块3进入到低功耗延时休眠状态。

相比于现有技术，本发明实现了二代身份证阅读设备的小型化，极大地降低移动式便携设备的体积及功耗，只需要增加少量额外的体积，就可以具有二代居民身份证的识读功能；另外，本发明通过在身份证阅读系统中增加了延时休眠与唤醒控制电路，从而解决了由于SAM数据通信超时而造成读卡失败，保证了分体式二代证读卡器的正常工作。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (7)

1.一种分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，所述分体式二代身份证读卡系统包括服务器、连接于所述服务器的至少一读卡终端及至少一SAM二代证安全模块，所述读卡终端用于通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器，所述SAM二代证安全模块用于解析所述二代身份证信息，并通过服务器将解析后的信息转发给读卡终端；所述服务器连接有多个休眠唤醒控制电路，每一休眠唤醒控制电路对应连接于一SAM二代证安全模块；所述休眠唤醒控制电路在检测到对应SAM二代证安全模块处于延时休眠状态的情况下，输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态；所述休眠唤醒控制电路包括MCU主控模块及连接于所述MCU主控模块的电源管理模块，所述MCU主控模块及电源管理模块均连接于SAM二代证安全模块，其中，所述电源管理模块用于检测所述SAM二代证安全模块的工作状态；所述MCU主控模块接收完SAM安全模块的解析信息后，通过所述电源管理模块控制SAM安全模块进入到低功耗延时休眠状态；

所述方法包括以下步骤：

步骤S1：所述读卡终端通过射频识别读取二代身份证信息，并通过网络将读取到的二代身份证信息发送给服务器；

步骤S2：所述服务器接收到所述二代身份证信息后，将所述二代身份证信息转发给一空闲的休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路检测对应SAM二代证安全模块是否处于延时休眠状态，若是，则进行步骤S3；若否，则进行步骤S4；

步骤S3：所述休眠唤醒控制电路输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态；

步骤S4：所述休眠唤醒控制电路将所述二代身份证信息转发给SAM安全模块进行解析处理，并通过服务器将解析后的信息转发给读卡终端。

2.根据权利要求1所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，所述服务器通过USB或UART接口连接于休眠唤醒控制电路的MCU主控模块。

3.根据权利要求1所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，每一读卡终端内置有MCU控制模块、连接于所述MCU控制模块的RF射频模块及网络通信模块，所述RF射频模块用于读取二代身份证信息，所述读卡终端通过网络通信模块连接于服务器。

4.根据权利要求3所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，该网络通信模块优选为无线通讯模块。

5.根据权利要求1-4任一项所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，所述读卡终端为手机、对讲机、平板电脑、台式机或笔记本电脑。

6.根据权利要求1所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，当所述SAM安全模块处于低功耗的延时休眠状态时，所述MCU主控模块通过电源管理模块输出供电电源给所述SAM二代证安全模块，使得所述SAM二代证安全模块恢复到正常工作状态。

7.根据权利要求1所述的分体式二代身份证读卡系统的实现方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：所述MCU主控模块接收完SAM安全模块返回的解析信息后，通过所述电源管理模块控制SAM安全模块进入到低功耗延时休眠状态。