CN105320912B - 一种有源卡电源管理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于射频识别技术领域，提供了一种有源卡电源管理装置及方法，所述装置包括：电池电源模块、电源管理模块、有源卡控制模块、无线收发模块、和无源接收模块，其中，在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式，在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。本发明，满足了有源卡的使用寿命及量产备货的需求，提高电源有效使用时间，保证其使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于射频识别技术领域，尤其涉及一种有源卡电源管理装置及方法。
背景技术
目前，射频识别技术按照能源的供给方式分为无源识别、有源识别和半有源三类。无源识别的读写距离近，价格低；有源识别可提供更远的读写距离，但是需要电池供电，成本更高一些；半有源识别则介于二者之间。现有的2.4GHz频段通讯的射频卡采用有源的方式来实现中远距离信号的传输，有源卡内的电路完全依赖内部电池电源供电，因此内部电路的功耗直接关系到电池及卡片的使用时间。
在电池技术制约和有源卡成本限制的前提下，想要尽可能延长有源卡的使用时间，只能在如何降低电路内部功耗方面寻求出路，而大部分厂商使用更低功耗的芯片以及通过软件定时休眠的方式尽可能的降低功耗，如图1所示，虽然在一定程度上延长了有源卡使用寿命，但不能完全解决有源卡的使用寿命及量产备货的需求，即市面上的有源卡在生产完成之时，系统其实就已经开始正常工作，即便使用了软件定时休眠的方式，电池的耗电量也不容小觑。不论用户是否开始使用该有源卡，其使用时间都已经确定，如果卡片生产完成之后不能立即出货并投入使用，就会造成最后交货给客户时该有源卡的使用期限不足，但是如果采用接订单才生产的方式，在订货旺季则会由于生产的必要时间使供货周期很长，甚至无法按时交货。综上所述，如何进行有效的对有源卡进行电源管理，以实现有源卡的大批量备货，保证其使用寿命是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种有源卡电源管理装置及方法，旨在解决现有技术在有源卡的生产备货阶段电量消耗大，影响有源卡的有效使用寿命的问题。
一方面，提供一种有源卡电源管理装置，所述装置包括：电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，其中，
所述无源接收模块用于在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式；
所述电源管理模块用于在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。
进一步地，所述无源接收模块还用于在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块还用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关；
所述电源管理模块还用于在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。
进一步地，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式，如果否，继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
进一步地，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下每隔预定时间自动进入休眠模式。
进一步地，所述无源接收模块的电磁波频率为13.56MHz。
另一方面，提供一种有源卡电源管理方法，所述有源卡包括电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，所述方法包括：
在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；
实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式；
在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。
进一步地，所述方法还包括：
在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块；
实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关；
在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。
进一步地，所述方法还包括：
在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式，如果否，继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
进一步地，所述方法还包括：
在运行模式下，每隔预定时间自动进入休眠模式。
进一步地，所述无源接收模块的电磁波频率为13.56MHz。
本申请实施例有以下优点：
通过无源信道发送唤醒信号及中断信号使有源卡进入运行模式或者休眠模式，满足了有源卡的使用寿命及量产备货的需求，提高电源有效使用时间，保证其使用寿命。
附图说明
图1是本发明背景技术提供的现有有源卡电源管理方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的有源卡电源管理装置的机构框图；
图3是本发明实施例二提供的有源卡进入休眠模式的流程图；
图4是本发明实施例二提供的有源卡进入运行模式的流程图。
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。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图2示出了本发明实施例一提供的有源卡电源管理装置的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。在本实施例中，该有源卡电源管理装置包括：电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，所述恒电区通过第一开关与所述电源管理模块电性连接，所述非恒电区通过第二开关与所述电源管理模块电性连接。所述无源接收模块的电磁波频率为13.56MHz。所述无线收发模块的电磁波频率为2.4GHz。
其中，所述无源接收模块用于在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式；
所述电源管理模块用于在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。有源卡生产完成后即处于休眠模式，此时只有电源管理模块和低功耗的有源卡控制模块的恒电区工作，系统整体功耗很低，以保证有源卡电池的使用时间满足要求。
作为本实施例的一个优选方案，所述无源接收模块还用于在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块还用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关；
所述电源管理模块还用于在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。待到需出货时，13.56MHz无源接收模块感应磁场强度并转化为电能，接收读头发送的唤醒信号，系统进入运行模式，低功耗的有源卡控制模块的非恒电区和2.4GHz无线收发模块才开始工作，系统的绝大部分功耗都消耗在此处，如此就可以做到大批量备货，不影响供货周期。
进一步地，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory、EEPROM)中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式，如果否，继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
作为本实施例的另一个优选方案，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下每隔预定时间自动进入休眠模式。用户使用的过程中，若有一段较长时间不使用，可使用外部13.56MHz读头发送休眠命令，使有源卡进入休眠状态。用户需要继续使用时，唤醒有源卡，使其进入运行模式继续工作。这样可以减少有源卡不必要的功耗损失，从而有效延长有源卡的使用寿命。
本实施例，通过无源信道发送唤醒信号及中断信号使有源卡进入运行模式或者休眠模式，满足了有源卡的使用寿命及量产备货的需求，提高电源有效使用时间，保证其使用寿命。
实施例二
图3示出了本发明实施例二提供的有源卡电源管理方法的实现流程，详述如下：
需要说明的是，所述有源卡包括电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，所述恒电区通过第一开关与所述电源管理模块电性连接，所述非恒电区通过第二开关与所述电源管理模块电性连接。
在步骤S301中，在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块。
在步骤S302中，实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式。
在步骤S303中，在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。
在本实施例中，通过无源信道控制有源卡进入休眠状态，可使卡片在生产备货阶段处于极低功耗状态，延长卡片使用寿命，解决厂商关于有源卡量产备货的困难。
图4示出了另一有源卡电源管理方法的实现流程，详述如下：
在步骤S401中，在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块。
在步骤S402中，实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关。
在步骤S403中，在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。
在本实施例中，系统进入运行模式后，有源卡控制模块的非恒电区和2.4GHz无线收发模块才开始工作，系统的绝大部分功耗都消耗在此处，如此就可以做到大批量备货，不影响供货周期。
另外，所述方法还包括：
在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory、EEPROM)中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式，如果否，继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
作为本实施例的一个优选方案，在运行模式下，每隔预定时间自动进入休眠模式。用户使用的过程中，若有一段较长时间不使用，可使用外部13.56MHz读头发送休眠命令，使有源卡进入休眠状态。用户需要继续使用时，唤醒有源卡，使其进入运行模式继续工作。这样可以减少有源卡不必要的功耗损失，从而有效延长有源卡的使用寿命。
本实施例，通过无源信道发送唤醒信号及中断信号使有源卡进入运行模式或者休眠模式，满足了有源卡的使用寿命及量产备货的需求，提高电源有效使用时间，保证其使用寿命。
本发明实施例提供的有源卡电源管理方法可以应用在前述对应的装置实施例一中，详情参见上述实施例一的描述，在此不再赘述。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、控制器、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的控制器。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令控制器的制造品，该指令控制器实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种有源卡电源管理装置及方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。
Claims (10)
1.一种有源卡电源管理装置，其特征在于，所述装置包括：电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，其中，
所述无源接收模块用于在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式；
所述电源管理模块用于在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。
2.根据权利要求1所述的有源卡电源管理装置，其特征在于，所述无源接收模块还用于在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块；
所述有源卡控制模块还用于实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关；
所述电源管理模块还用于在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。
3.根据权利要求1所述的有源卡电源管理装置，其特征在于，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式；如果否，则继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
4.根据权利要求2或3所述的有源卡电源管理装置，其特征在于，所述有源卡控制模块还用于在运行模式下每隔预定时间自动进入休眠模式。
5.根据权利要求1所述的有源卡电源管理装置，其特征在于，所述无源接收模块的电磁波频率为13.56MHz。
6.一种有源卡电源管理方法，其特征在于，所述有源卡包括电池电源模块、与所述电池电源模块电性连接的电源管理模块、通过第一开关、第二开关与所述电源管理模块电性连接的有源卡控制模块、通过第三开关与所述电源管理模块电性连接的无线收发模块、和与所述有源卡控制模块电性连接的无源接收模块，所述有源卡控制模块包括恒电区和非恒电区，所述方法包括：
在运行模式下，通过天线从外部读头感应到第一磁场能量，并将所述第一磁场能量转化为稳定电压作为中断信号发送至所述有源卡控制模块；
实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述中断信号之后，关闭所述第二开关和第三开关进入休眠模式；
在休眠模式下，管理所述电池电源模块对所述第一开关连接的所述有源卡控制模块的恒电区进行供电。
7.根据权利要求6所述的有源卡电源管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在休眠模式下，通过天线从外部读头感应到第二磁场能量，并将所述第二磁场能量转化为稳定电压作为系统唤醒信号发送至所述有源卡控制模块；
实时监控所述无源接收模块，并在接收到所述系统唤醒信号之后，打开所述第二开关和第三开关；
在所述第二开关和第三开关打开之后，管理所述电池电源模块对所述有源卡控制模块的非恒电区、恒电区和所述无线收发模块进行供电，进入运行模式。
8.根据权利要求6所述的有源卡电源管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在运行模式下，通过接口从电可擦除只读存储器中读取所述无源接收模块存储的数据；
根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式，如果是，则关闭所述第二开关和第三开关，再次进入休眠模式；如果否，继续根据所述无源接收模块存储的数据判断是否进入休眠模式。
9.根据权利要求7或8所述的有源卡电源管理方法，其特征在于，所述方法还包括：
在运行模式下每隔预定时间自动进入休眠模式。
10.根据权利要求6所述的有源卡电源管理方法，其特征在于，所述无源接收模块的电磁波频率为13.56MHz。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 430000 building 01, building 15, optical valley wisdom Park, No.7, financial port 1st Road, Donghu New Technology Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: Wuhan ruinajie Semiconductor Co.,Ltd. Address before: 430073 no.304-4, business building 2, Huazhong Shuguang Software Park, No.1 Guanshan 1st Road, Donghu Development Zone, Wuhan City, Hubei Province Patentee before: WUHAN RUINAJIE ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |