CN107463861A - 一种高速身份证阅读器的实现方法、系统和阅读器 - Google Patents

一种高速身份证阅读器的实现方法、系统和阅读器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高速身份证阅读器的实现方法，所述方法包括：提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块；所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息；所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。本发明的一种高速身份证阅读器使用异步方式多线程进行身份证快速读取，射频在读取身份证信息的同时，将读到的数据同步传入到身份证SAM_A模块里面，中间节省了射频读取信息的时间，可以读到1个字节就往身份证模块传入一个字节的数据，最终实现高速身份证读取的过程。

Description

一种高速身份证阅读器的实现方法、系统和阅读器
技术领域
本发明涉及个人信息处理领域，尤其涉及一种高速身份证阅读器的实现方法、系统和阅读器。
背景技术
随着我国第二代居民身份证全面发放的开展，与之相关的一些配套产业也随之诞生，其中包括芯片、制卡系统、人像采集系统以及身份证阅读器。目前计算机网络技术和信息处理技术的迅速发展使得物联网时代下的信息采集智能化、快捷化、安全化对流动人口例如公安、民航、银行等各种系统对身份证信息的采集需求与日俱增。身份证阅读器已在众多领域获得广泛应用，如在金融财务、社会保险、交通旅游、医疗卫生、政府行政、商品零售、休闲娱乐、学校管理及其它领域取得了很好的社会和经济效益。身份证阅读器的应用场合已经深入到工作和生活的方方面面，身份证阅读器信息采集的需求也越来越普遍。随着身份证阅读器的普及和深入读卡器的阅读速度需求越来越快，高速的身份证阅读器可以大大提高阅读机具的工作效率，从而使得各个应用领域的工作效率越来越高。
身份证阅读器是一种能判断身份证是否伪造的设备，能对身份证真伪进行有效识别。身份证阅读器采用TypeB非接触式IC卡阅读技术，通过内嵌的专用身份证安全认证模块(SAM)，以无线传输方式与居民身份证内的专用芯片进行安全认证后，将芯片内的个人信息读出，在通过计算机通讯接口，将这些信息传至计算机。安装在计算机中的阅读软件将这些信息解码成文字和图片进行显示和存储。包括姓名，性别、生日、地址，照片等信息将一一显示。
然而，传统的身份证阅读器射频模块在读取身份证信息时，将读到的数据传输到身份证SAM_A模块的过程较复杂，射频读取时间较长，使得身份证阅读器阅读速度慢，工作效率低。传统身份证阅读器将MCU作为核心部件，加上外围的逻辑控制芯片来完成身份证的阅读与核验过程。因此身份证阅读器在接收及发送信息时共需4个步骤分别执行完成，导致传统的身份证阅读器射频模块在读取身份证信息的同时，将读到的数据传输到身份证SAM_A模块的过程较复杂，射频读取时间较长，使得身份证阅读器阅读速度慢，工作效率低。
发明内容
基于此，本发明有必要为解决传统身份证阅读器阅读速度慢、工作效率低的问题，提供一种高速身份证阅读器的实现方法。
一种高速身份证阅读器的实现方法，所述方法包括：
提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块；
所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息；
所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
提供一智能终端；
控制所述安全控制模块将所述身份证信息传入到所述智能终端；
所述智能终端为移动终端或者PC终端。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
所述安全控制模块将所述身份证信息通过通讯接口传输到所述智能终端；
所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息。
在其中一个实施例中，在所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息之后，所述方法还包括：
所述智能终端将所述身份证信息解码成文字格式或者图片格式的数据信息；
所述智能终端显示所述文字格式或者图片格式的数据信息，并存储所述文字格式或者图片格式的数据信息。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
对所述数据信息在存储之前进行密码编码；
若所述密码编码为明码编码，则将所述数据信息直接存储；
若所述密码编码为暗码编码，则将所述数据信息添加一循环冗余校验码，并进行存储。
在其中一个实施例中，所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息后，所述方法还包括：
所述FPGA芯片建立一查找表或者所述FPGA芯片建立一单向链路；
所述FPGA芯片将所述数据信息进行解码；
所述FPGA芯片将解码后的个人信息在所属查找表或者所述单向链路中进行存储，所述个人信息包括用户的姓名、性别、生日、地址。
一种高速身份证阅读器，所述阅读器包括：
一射频模块；
与所述射频模块通过串行外设接口进行连接的FPGA芯片；
与所述FPGA芯片通过串行通讯总线连接的安全控制模块。
在其中一个实施例中，所述射频模块为由天线圈与电容组成的联合谐振回路。
在其中一个实施例中，所述射频模块为13.56MHZ的联合谐振回路。
一种高速身份证阅读系统，所述系统包括：
一身份证阅读器；
与所述身份证阅读器进行通信连接的身份证卡；
与所述身份证阅读器通过USB或者UART连接的智能终端。
有益效果：
本发明提供了一种高速身份证阅读器的实现方法，所述方法包括：提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块；所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息；所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。本发明的一种高速身份证阅读器使用异步方式多线程进行身份证快速读取，射频在读取身份证信息的同时，将读到的数据同步传入到身份证SAM_A模块里面，中间节省了射频读取信息的时间，可以读到1个字节就往身份证模块传入一个字节的数据，最终实现高速身份证读取的过程。
附图说明
图1是本发明的一种高速身份证阅读器的实现方法的流程图。
图2是本发明的一种高速身份证阅读器的电路框图。
图3是本发明的一种高速身份证阅读系统的系统框图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本发明所要解决的技术问题、技术方案和有益技术效果，以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
请参考图1，一种高速身份证阅读器的实现方法，所述方法包括：
S100：提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块。
其中，“FPGA”，即现场可编程门阵列，是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，其是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，可解决了定制电路的不足，也可克服原有可编程器件门电路数有限的缺点。
射频模块指的是(Radio Frequency)的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～300GHz之间；射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。
身份证安全控制模块，是国家公安部生产的唯一具有验证、识别中国公民身份证的官方专用设备。它集验证证件真伪识别、信息解码、信息显示于一体。
S200：所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息。
具体的，所述射频模块通过扫描身份证卡上的芯片，产生高频的发射功率，以启动身份证卡并为它提供能量；所述射频模块对发射信号进行调制，用于将数据传送给身份证卡；之后，所述射频模块接收并解调来自身份证卡的高频信号；所述FPGA芯片为一具有控制功能的芯片，其作用是阅读器整个系统的一个交通枢纽，在工作过程中，该FPGA芯片与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与身份证卡的通信过程，控制信号的编码与解码；控制阅读器与身份证卡之间的身份认证。
S300：所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。
其中，所述身份证信息包括用户的姓名、性别、身份证号码、年龄等身份信息。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
提供一智能终端；
控制所述安全控制模块将所述身份证信息传入到所述智能终端；
所述智能终端为移动终端或者PC终端。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
所述安全控制模块将所述身份证信息通过通讯接口传输到所述智能终端；
所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息。
在其中一个实施例中，在所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息之后，所述方法还包括：
所述智能终端将所述身份证信息解码成文字格式或者图片格式的数据信息；
所述智能终端显示所述文字格式或者图片格式的数据信息，并存储所述文字格式或者图片格式的数据信息。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
对所述数据信息在存储之前进行密码编码；
若所述密码编码为明码编码，则将所述数据信息直接存储；
若所述密码编码为暗码编码，则将所述数据信息添加一循环冗余校验码，并进行存储。
在其中一个实施例中，所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息后，所述方法还包括：
所述FPGA芯片建立一查找表或者所述FPGA芯片建立一单向链路；
所述FPGA芯片将所述数据信息进行解码；
所述FPGA芯片将解码后的个人信息在所属查找表或者所述单向链路中进行存储，所述个人信息包括用户的姓名、性别、生日、地址。
本发明提供了一种高速身份证阅读器的实现方法，所述方法包括：提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块；所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息；所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。本发明的一种高速身份证阅读器使用异步方式多线程进行身份证快速读取，射频在读取身份证信息的同时，将读到的数据同步传入到身份证SAM_A模块里面，中间节省了射频读取信息的时间，可以读到1个字节就往身份证模块传入一个字节的数据，最终实现高速身份证读取的过程。
请参照图2，一种高速身份证阅读器，所述阅读器包括：
一射频模块10；
与所述射频模块10通过串行外设接口进行连接的FPGA芯片20；
与所述FPGA芯片20通过串行通讯总线连接的安全控制模块30。
在其中一个实施例中，所述射频模块为由天线圈与电容组成的联合谐振回路。
在其中一个实施例中，所述射频模块为13.56MHZ的联合谐振回路。
请参照图3，一种高速身份证阅读系统，所述系统包括：
一身份证阅读器1；
与所述身份证阅读器1进行通信连接的身份证卡2；
与所述身份证阅读器1通过USB或者UART连接的智能终端3。
身份证阅读器1又称身份证阅读与核验设备，是身份证阅读和核验的专用设备。它采用国际上先进的TypeB非接触IC卡阅读技术，配以公安部授权的专用身份证安全控制模(SAM)，以无线传输方式与居民身份证内的专用芯片进行安全认证后，将芯片内的个人信息资料读出，将此信息上传至计算机，并完成解码、显示、存储、查询和自动录入等功能。目前市场上身份证主要由三个功能块组成，分别为：控制单元、射频电路和安全处理单元。因为阅读器要与应用软件进行数据交换，所以阅读器带有一个RS-232C(全称：EIA-RS-232C标准，定义：串行二进制数据交换接口技术标准)接口。
阅读器的射频电路的主要功能：产生高频的发射功率，以启动身份证卡并为它提供能量；对发射信号进行调制，用于将数据传送给身份证卡；接收并解调来自身份证卡的高频信号。控制单元是阅读器整个系统的一个交通枢纽，它承当的主要任务是：与应用系统软件进行通信，并执行应用系统软件发来的命令；控制与身份证卡的通信过程(主－从原则)；信号的编码与解码；控制阅读器与身份证卡之间的身份认证。为了完成这些复杂任务，控制单元采用微处理作为核心部件，加上外围的逻辑控制芯片来完成。应用系统软件与阅读器之间的数据交换通过RS-232C串口来进行，波特率采用115200Bps((Bits per second即比特率、比特/秒、位/秒、每秒传送位数，数据传输速率的常用单位)。天线是阅读器的一个重要组成部分，它由天线圈与电容组成联谐振回路。一方面要与身份证卡片参数匹配，使得身份证卡片能够得到充足的能量和完整的数据，并且把身份证卡片的响应数据接收回来，另一方面又要与放大电路匹配，使放大器高效率工作。安全处理单元是阅读器的一个关键组成，因为在身份识别应用系统中，安全是一个极其重要的指标。阅读器中安全处理单元是一个独立的部分，它主要是完成阅读器与身份证卡进行身份认证时的加密与解密，同时也对从身份证卡中获得的个人信息的完整性、有效性进行核验。
以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对本发明做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速身份证阅读器的实现方法，其特征在于，所述方法包括：提供一FPGA芯片，所述FPGA芯片的一端连接一射频模块，一端连接一身份证安全控制模块；
所述FPGA芯片控制所述射频模块读取身份证信息；
所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息，并将所述身份证信息同步传入到所述身份证安全控制模块中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
提供一智能终端；
控制所述安全控制模块将所述身份证信息传入到所述智能终端；
所述智能终端为移动终端或者PC终端。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述安全控制模块将所述身份证信息通过通讯接口传输到所述智能终端；
所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述智能终端通过内置的阅读软件解码所述身份证信息之后，所述方法还包括：
所述智能终端将所述身份证信息解码成文字格式或者图片格式的数据信息；
所述智能终端显示所述文字格式或者图片格式的数据信息，并存储所述文字格式或者图片格式的数据信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述数据信息在存储之前进行密码编码；
若所述密码编码为明码编码，则将所述数据信息直接存储；
若所述密码编码为暗码编码，则将所述数据信息添加一循环冗余校验码，并进行存储。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述FPGA芯片接收所述射频模块发送的身份证信息后，所述方法还包括：
所述FPGA芯片建立一查找表或者所述FPGA芯片建立一单向链路；
所述FPGA芯片将所述数据信息进行解码；
所述FPGA芯片将解码后的个人信息在所属查找表或者所述单向链路中进行存储，所述个人信息包括用户的姓名、性别、生日、地址。
7.一种高速身份证阅读器，其特征在于，所述阅读器包括：
一射频模块；
与所述射频模块通过串行外设接口进行连接的FPGA芯片；
与所述FPGA芯片通过串行通讯总线连接的安全控制模块。
8.根据权利要求7所述的高速身份证阅读器，其特征在于，所述射频模块为由天线圈与电容组成的联合谐振回路。
9.根据权利要求7所述的高速身份证阅读器，其特征在于，所述射频模块为13.56MHZ的联合谐振回路。
10.一种高速身份证阅读系统，其特征在于，所述系统包括：
一身份证阅读器；
与所述身份证阅读器进行通信连接的身份证卡；
与所述身份证阅读器通过USB或者UART连接的智能终端。
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