CN105760920A - 一种磁条卡模拟装置及数据传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种磁条卡模拟装置，用于产生一模拟磁条卡数据以与一磁卡读卡器实现数据交互，包括，一驱动单元，用于接收一移动电子设备发送的信号流；一感应单元，与驱动单元连接，用于产生感应磁场以通过磁感应的方式与一磁卡读卡器的读取头耦合；感应单元包括，吸波部，由片状吸波材料制成；第一线圈，绕制成螺旋状的空心线圈，固定黏接于吸波部的一面上，用以产生交变磁场；第二线圈，固定黏结于吸波部上与第一线圈相对的另一面。以上技术方案可兼容多种标签和卡片标准，集成多种功能，减少用户随身携带的卡的数量，提高用户体验及简化操作过程。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种模拟磁条卡的装置。
背景技术
日常生活中使用的磁条支付卡包括信用卡、借记卡、礼品卡、优惠券卡等等通常需要相匹配的磁条卡销售点(PointofSale,POS)终端来接受磁条支付卡的支付信息，需要刷卡操作进行通讯从而完成有关信息的交换，然而，随着智能手机的普及及手机服务功能的日益增强，集成于智能手机上的移动钱包支付功能得到大规模的使用，传统的配备磁条卡销售点终端的销售点由于缺乏相匹配的读取装置给使用者造成很大的不便，同时，现有技术存在的另一个问题是，在一些支持NFC通信的支付场合，也常常由于智能手机未配备标准的近场通信性能而带来了不便。
发明内容
针对以上技术问题，提供一种磁条卡模拟装置及数据传输系统，以解决现有技术存在的问题；
具体技术方案如下：
一种磁条卡模拟装置，用于产生一模拟磁条卡数据以与一磁卡读卡器实现数据交互，包括，
一驱动单元，用于接收一移动电子设备发送的信号流；
一感应单元，与所述驱动单元连接，用于产生感应磁场以通过磁感应的方式与一磁卡读卡器的读取头耦合；所述感应单元包括，
吸波部，由片状吸波材料制成；
第一线圈，绕制成螺旋状的空心线圈，固定黏接于所述吸波部的一面上，用以产生交变磁场；
第二线圈，固定黏结于所述吸波部上与所述第一线圈相对的另一面。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述第一线圈的内部穿过一磁芯，所述磁芯采用低频坡莫合金制成。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述吸波部与所述第二线圈组合后的谐振频率为13.56MHz，以模拟近场通信标签的天线。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述吸波部包括第一吸波部和第二吸波部，所述第一吸波部和所述第二吸波部相隔设定间隙设置于同一平面上，所述吸波部与所述第一线圈组合后以模拟磁卡数据。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述第二线圈的长度可调节以使得谐振频率为125KHz或134.2KHz。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述吸波部采用镍锌铁氧体或锰锌铁氧体制成。
上述的一种磁条卡模拟装置，所述第二线圈采用金属铜制成的天线线圈。
还提供一种数据传输系统，包括上述的磁条卡模拟装置，还包括，
一移动电子设备，通过预定数据接口与所述磁条卡模拟装置连接，用于发送信号流至所述磁条卡模拟装置；
一磁卡读卡器，与所述磁条卡模拟装置提供的电磁场耦合，用于获取所述电磁场传送的信号流。
上述的数据传输系统，所述磁条卡模拟装置集成与所述移动电子设备中，所述预定数据接口为调制后的磁条数据的输出端口。
上述的数据传输系统，所述移动电子设备采用装载有移动钱包应用程序的智能手机。
有益效果：以上技术方案可兼容多种标签和卡片标准，集成多种功能，减少用户随身携带的卡的数量；既可模拟磁条卡数据，也可进一步模拟近场通信数据，并且提供的磁场强度高，可提供较远的刷卡距离，提高用户体验及简化操作过程。
附图说明
图1为本发明的磁条卡模拟装置的结构示意图；
图2为本发明的感应单元的俯视图；
图3为本发明的感应单元的截面图；
图4为本发明的数据传输系统的结构示意图。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1、图2、图3，一种磁条卡模拟装置，其中，用于产生一模拟磁条卡数据以与一磁卡读卡器3实现数据交互，包括，
一驱动单元11，用于接收一移动电子设备2发送的信号流；
一感应单元12，与驱动单元11连接，用于产生感应磁场以通过磁感应的方式与一磁卡读卡器3的读取头耦合；感应单元12包括，
吸波部101，由片状吸波材料制成；
第一线圈102，绕制成螺旋状的空心线圈，固定黏接于吸波部101的一面上，用以产生交变磁场；
第二线圈103，固定黏结于吸波部101上与第一线圈102相对的另一面。
本发明针对现有技术存在的缺陷可兼容多种标签和卡片标准，集成多种功能，减少用户随身携带的卡的数量，上述的信号流包含但不限于支付数据。
上述的一种磁条卡模拟装置，第一线圈102的内部穿过一磁芯1021，所述磁芯1021可以采用低频坡莫合金制成，所述磁芯1021可以呈棒状。采用低频坡莫合金高导磁率材料产生的交变磁场具有更高的磁场强度，刷卡距离更远，磁卡读卡器3易于感受到磁场变化，提高刷卡成功率。
上述的一种磁条卡模拟装置，第二线圈103可以采用适用于近场通信(NearFieldCommunication，NFC)标签上的天线线圈，如铜天线，吸附部101可以采用铁氧体材质制成，吸波部101与第二线圈103组合后可以用于NFC标签的标准天线，谐振频率为13.56MHz，使用符合ISO14443-A标准的芯片，写入NFC标准协议的数据可以用在门禁、支付、防伪和一些其他快捷手机应用方式。
上述的吸波部101可以采用镍锌铁氧体，或改为低频的锰锌铁氧体制成。吸波部101可以包括第一吸波部和第二吸波部，第一吸波部和第二吸波部相隔设定间隙设置于同一平面上，吸波部101与第一线圈102组合后用于发射磁卡数据并模拟刷卡过程。
由坡莫合金磁芯和磁芯上绕制的线圈组成的电感用于发射磁卡数据，虽然铁氧体材料制成的吸波部101和坡莫合金磁芯形成了闭合磁场，但是在吸波部101的第一吸波部1011和第二吸波部1013之间形成了一个较大的缝隙，在缝隙之间导磁率极低，磁场不会形成短路，磁场发射到普通磁卡刷卡器的磁头上，从而成功模拟刷卡过程。
本发明通过吸波部101和第一线圈102、吸波部101和第二线圈103的组合获得差异很大的频率，如模拟磁条卡数据属于音频频率，通常为10KHz以下特别地为5KHz以下的数据速率，近场通信标签频率在13.56MHz，同时两种磁性材料频率差异也很大，互相干扰很小，可以兼容多种标准，集成多种功能，减少用户随身携带的卡的数量。
模拟磁卡的坡莫合金频率范围低于20KHz，非常适合磁卡数据1Kbps左右的数据速率，高频铁氧体吸波材料工作频率在5MHz以上。
对于模拟近场通信标签的情形，因为使用了吸波部101对天线底部形成了磁场短路，这样减少了吸波部101后面的第一线圈102的坡莫合金和移动设备的金属材料对近场通信标签的性能影响，提高了读卡或模拟卡片的有效距离，方便了用户的使用。同时这种吸波材料的特征频率在高频13.5MHz或125KHz左右，所以对NFC标签能起到很好的隔离作用，又对低频的模拟磁卡信号有辐射作用。
本发明还可以改变第二线圈103的电感，如改变线圈长度以使得谐振频率为125KHz或134.2KHz。增加第二线圈103的长度以增加电感量可用于低频门禁卡频段，使用在传统门禁领域和动物识别领域。动物识别和低频门禁是125KHz或134.2KHz，与上述两种组合也不会相互影响。
还提供一种数据传输系统，包括上述的磁条卡模拟装置1，还包括，
一移动电子设备2，通过预定数据接口与磁条卡模拟装置1连接，用于发送信号流至磁条卡模拟装置1；
一磁卡读卡器3，与磁条卡模拟装置1提供的电磁场耦合，用于获取电磁场传送的信号流。
上述的数据传输系统，参照图4，磁条卡模拟装置1集成于移动电子设备中，预定数据接口为调制后的磁条数据的输出端口DATA。
上述的移动电子设备2可以为智能手机或其他电子终端，如装载有移动钱包应用程序的智能手机或手机壳，上述的预定数据接口可以为音频数据接口或其他芯片数据输出端口。
图4中，U1A、U1B、U1C、U1D、U1E均为驱动芯片或驱动电路，经过反相各由两组输出数据，经过电容C1传到输出电感L1上，输出电感L1为磁条卡模拟装置1中具有坡莫合金磁芯1021的电感线圈102，在其两端产生交变的电压，由输出电感L1转换输出成交变的磁场，传感到磁卡读卡器3的感应磁头，其中输出端口DATA为调制后的磁条数据。
即本发明的磁条卡模拟装置1不但可以单独与移动电子设备2组合使用，还可以集成于手机壳体的内部，以提高系统的集成度和用户使用的便利性。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种磁条卡模拟装置，其特征在于，用于产生一模拟磁条卡数据以与
一磁卡读卡器实现数据交互，包括，
一驱动单元，用于接收一移动电子设备发送的信号流；
一感应单元，与所述驱动单元连接，用于产生感应磁场以通过磁感应的方式与一磁卡读卡器的读取头耦合；所述感应单元包括，
吸波部，由片状吸波材料制成；
第一线圈，绕制成螺旋状的空心线圈，固定黏接于所述吸波部的一面上，用以产生交变磁场；
第二线圈，固定黏结于所述吸波部上与所述第一线圈相对的另一面。
2.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述第一线圈的内部穿过一磁芯，所述磁芯采用低频坡莫合金制成。
3.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述吸波部与所述第二线圈组合后的谐振频率为13.56MHz，以模拟近场通信标签的天线。
4.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述吸波部包括第一吸波部和第二吸波部，所述第一吸波部和所述第二吸波部相隔设定间隙设置于同一平面上，所述吸波部与所述第一线圈组合后以模拟磁卡数据。
5.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述第二线圈的长度可调节以使得谐振频率为125KHz或134.2KHz。
6.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述吸波部采用镍锌铁氧体或锰锌铁氧体制成。
7.根据权利要求1所述的一种磁条卡模拟装置，其特征在于，所述第二线圈采用金属铜制成的天线线圈。
8.一种数据传输系统，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的磁条卡模拟装置，还包括，
一移动电子设备，通过预定数据接口与所述磁条卡模拟装置连接，用于发送信号流至所述磁条卡模拟装置；
一磁卡读卡器，与所述磁条卡模拟装置提供的电磁场耦合，用于获取所述电磁场传送的信号流。
9.根据权利要求8所述的数据传输系统，其特征在于，所述磁条卡模拟装置集成与所述移动电子设备中，所述预定数据接口为调制后的磁条数据的输出端口。
10.根据权利要求8所述的数据传输系统，其特征在于，所述移动电子设备包括智能手机或手机壳。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160713 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |