CN108804966B - Nfc组件及nfc系统 - Google Patents

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Abstract

一种NFC组件用于形成RFID读卡器和带有NFC识别器的移动设备之间的通信连接。所述NFC组件包括：卡片信息检测器、带有输入/输出端口的NFC标签、卡片模拟器及CPU。所述卡片信息检测器用于在RFID卡被所述RFID读卡器识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由所述CPU和所述NFC标签发送给所述移动设备，所述NFC标签用于在被所述移动设备的所述NFC识别器识别后，接受所述移动设备发送的卡片信息，并经由所述CPU向所述卡片模拟器发送所述卡片信息，所述卡片模拟器用于在接受到所述卡片信息后被所述RFID读卡器读取。本发明的实施例还涉及一种相应的NFC系统。

Description

NFC组件及NFC系统
技术领域
本发明的实施例涉及近场通信(NFC)技术领域，尤其是NFC组件及NFC系统。
背景技术
随着移动互联时代的到来，移动通信设备，如：手机，在人们的生活中扮演者越来越重要的角色，用移动通信设备代替传统的射频识别(RFID)卡片进行刷卡的需求也日益强烈。
现有技术中，通常利用手机内置的近场通信(NFC)功能，将手机作为NFC卡片以被NFC读卡器读取，这就需要将原来的RFID读卡器改造或替换为NFC读卡器，成本非常高昂。
此外，这种方案还容易和手机的其他功能(如：支付功能)产生冲突，一旦手机的NFC卡片模式已被其他功能所占用，该方案将无法实施。
因此，有必要提供一种新的NFC组件及NFC系统来解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种NFC组件及NFC系统能够使移动设备代替现有的RFID卡与RFID读卡器进行通信，其能够很好地解决现有技术中NFC卡片模式被移动设备的其他功能占用的问题，且有效地降低了成本。
本发明一方面涉及一种NFC组件用于形成RFID读卡器和带有NFC识别器的移动设备之间的通信连接。所述NFC组件包括：卡片信息检测器、带有输入/输出端口的NFC标签、卡片模拟器及CPU。所述卡片信息检测器用于在RFID卡被所述RFID读卡器识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由所述CPU和所述NFC标签发送给所述移动设备。所述NFC标签用于在被所述移动设备的所述NFC识别器识别后，接受所述移动设备发送的卡片信息，并经由所述CPU向所述卡片模拟器发送所述卡片信息。所述卡片模拟器用于在接受到所述卡片信息后被所述RFID读卡器读取。
本发明另一方面涉及一种NFC系统，其用于与RFID读卡器通信。所述系统包括：带有NFC识别器的移动设备、卡片信息检测器、带有输入/输出端口的NFC标签、卡片模拟器及CPU。所述卡片信息检测器用于在RFID卡被所述RFID读卡器识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由所述CPU和所述NFC标签发送给所述移动设备。所述移动设备用于接受来自所述NFC标签的所述卡片信息，并将该卡片信息与虚拟卡绑定，所述移动设备还用于在用户调用该虚拟卡后，将对应的卡片信息经由所述NFC识别器发送给所述NFC标签。所述NFC标签用于在被所述移动设备的所述NFC识别器识别后，接受所述移动设备发送的卡片信息，并经由所述CPU向所述卡片模拟器发送所述卡片信息。所述卡片模拟器用于在接受到所述卡片信息后被所述RFID读卡器读取。
本发明的实施例提供的NFC组件及NFC系统可广泛应用于各种场合，能够使得移动设备有效地代替传统的RFID卡，如：公司门禁卡、酒店房卡、会员卡、水表卡、电表卡、燃气卡等。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的特征及优点将变得更好理解，其中：
图1为根据本发明一具体实施例的NFC系统的原理框图；及
图2为根据本发明一具体实施例的NFC系统的示意图。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。
除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内的一般技术人员所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。
本发明涉及一种NFC系统，其可用于与RFID读卡器通信，以实现特性的功能，如：开门、扣费等。
参见图1，NFC系统100可用于与RFID读卡器210通信连接，该NFC系统100包括NFC组件110和带有NFC识别器121的移动设备120，该NFC组件110通信连接于RFID读卡器210和移动设备120之间，用于在移动设备120和RFID读卡器210之间传送信息。
具体地，NFC组件110包括：NFC标签111、CPU 112、卡片模拟器113、卡片信息检测器114及RFID天线115。NFC标签111包括NFC芯片116、NFC天线117及输入/输出端口118，其中，该NFC天线117用于与NFC识别器121中的天线电磁耦合，以在NFC标签111和NFC识别器121(也即：移动设备120)之间形成NFC信道，信息可经由该NFC信道在它们之间传输。其中，输入/输出端口118与CPU 112连接，其用于向CPU 112输出信息或接受来自CPU 112的信息。
CPU 112分别与卡片模拟器113和卡片信息检测器114连接，卡片模拟器113和卡片信息检测器114又共同连接到RFID天线115，以共用该RFID天线115。该RFID天线115用于与RFID读卡器210中的天线电磁耦合，以在RFID读卡器210和卡片模拟器113之间形成RFID信道，信息可经由该RFID信道在它们之间传输。卡片信息检测器114则通过RFID天线115捕获该RFID卡的卡片信息。
卡片信息检测器114用于在传统的RFID卡(未示出)被RFID读卡器210识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由CPU 112、NFC标签111和NFC识别器121发送给移动设备120。
移动设备120用于接受来自NFC标签111的卡片信息，并将该卡片信息与事先创建好的一张虚拟卡绑定，移动设备120还用于在用户调用该张虚拟卡后，将对应的卡片信息通过NFC识别器121发送给NFC标签111。值得注意的是，同一台移动设备可以储存多张RFID卡的卡片信息，每张RFID卡的卡片信息均有一张相应的虚拟卡与之绑定，绑定完成后，当用户通过例如点击的方式调用某张虚拟卡后，移动设备则将与该张虚拟卡相绑定的卡片信息发送给NFC组件。
NFC标签111用于在被移动设备120的NFC识别器121识别后，通过NFC信道接受所述移动设备120发送的被用户调用的卡片信息，并经由CPU 112向卡片模拟器113发送该卡片信息。卡片模拟器113用于在接受到该卡片信息后被RFID读卡器210读取，并将卡片信息通过RFID信道传送给RFID读卡器210。
在一些实施例中，卡片模拟器113和RFID读卡器210以第一频率的电磁波进行通信，NFC识别器121和NFC标签111以第二频率的电磁波进行通信，其中，第一频率不同于所述第二频率，这样设置可以防止两个信道产生互相干扰。
进一步地，第一频率可能小于第二频率。在一些实施例中，RFID读卡器为低频RFID读卡器，卡片模拟器模拟的是低频RFID卡，第一频率在100-140千赫兹的范围内，如：125千赫兹；第二频率在13-15兆赫兹的范围内，如：13.56兆赫兹。
移动设备的NFC功能模块通常具有两个工作模式，即：NFC卡片模式和NFC读卡器模式。与现有技术中利用移动设备的NFC卡片模式并配备外置的NFC读卡器的方式不同的是，本发明的技术方案利用了移动设备中的NFC读卡器模式，并在NFC组件中配备了带输入/输出端口的NFC标签，与NFC读卡器建立NFC信道进行信息传输。这样做不仅能够有效避免与移动设备的需要使用NFC卡片模式的应用产生冲突，还能够有效降低NFC组件的生产成本，因为NFC标签的成本远低于NFC读卡器。
另外，该技术方案不需要对原有的RFID设备的硬件进行任何改变，只需要增加一个NFC组件，并在移动设备上安装相应的应用软件，即可实现用移动设备取代卡片的功能，大大降低了人力成本。
图2为根据本发明一具体实施例的NFC系统300的实物示意图。参见图2，NFC系统300包括NFC组件310和移动设备320。NFC组件310贴附于RFID读卡器210的表面，这样能够使NFC组件310与RFID读卡器210之间的通信连接更加稳定、可靠。另外，这种安装方式简单、便捷，无需破坏或改变原有的RFID读卡器，大大节约了人力成本。其中，NFC组件310的内部结构及功能与图1所示实施例中的NFC组件110相类似，此处不再赘述。
下面将结合图2对用户的操作过程及NFC系统的运作过程进行详细描述。用户的操作过程分为两个阶段，即：卡片信息载入阶段及虚拟卡的使用阶段。用户需要先将原有的RFID卡片信息载入到移动设备内，方可将移动设备作为RFID卡片进行使用。对于每一张RFID卡，该卡片信息载入步骤只需进行一次，随后移动设备内的与该RFID卡相对应的虚拟卡便可被重复使用。
在卡片信息载入阶段内，用户首先在移动设备320上打开与该NFC系统配合使用的应用程序，并在程序界面的引导下在移动设备320上创建一张虚拟卡，并给该虚拟卡命名。随后，用户将原有的RFID卡靠近RFID读卡器210以使进行刷卡操作，即：使RFID卡被RFID读卡器210读取。在读取的过程中，NFC组件310中的卡片信息检测器便会获取这张RFID卡的卡片信息，并经由NFC信道传送给移动设备320。移动设备320接受到该卡片信息后，将该卡片信息与此前用户创建的虚拟卡进行绑定，并显示绑定成功等信息。
在虚拟卡的使用阶段内，用户在移动设备320上打开与该NFC系统配合使用的应用程序，并在程序界面的引导下，通过点击等方式调用一张已经经过绑定的虚拟卡。随后，移动设备320将与该虚拟卡相对应的卡片信息经由NFC信道发送给NFC组件310，NFC组件310内的卡片模拟器在接受到该卡片信息后，便可被RFID读卡器210读取，RFID读卡器210将读取到的卡片信息发送给控制器220，控制器220对该卡片信息进行判断，并执行相应的操作，如：打开门锁、扣费等。
虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (8)

1.一种NFC组件，用于形成RFID读卡器和带有NFC识别器的移动设备之间的通信连接，其特征在于，包括：卡片信息检测器、带有输入/输出端口的NFC标签、卡片模拟器及CPU；
其中，所述卡片信息检测器用于在RFID卡被所述RFID读卡器识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由所述CPU和所述NFC标签发送给所述移动设备，
所述NFC标签用于在被所述移动设备的所述NFC识别器识别后，接受所述移动设备发送的卡片信息，并经由所述CPU向所述卡片模拟器发送所述卡片信息，其中，所述NFC标签包括NFC芯片和NFC天线；
所述卡片模拟器用于在接受到所述卡片信息后被所述RFID读卡器读取；
其中，所述NFC组件进一步包括：RFID天线，其与所述卡片信息检测器和所述卡片模拟器连接，其中，所述卡片信息检测器通过该RFID天线捕获该RFID卡的卡片信息，所述卡片模拟器通过该RFID天线与RFID读卡器通信；
其中，所述卡片模拟器和所述RFID读卡器以第一频率的电磁波进行通信，所述NFC识别器和所述NFC标签以第二频率的电磁波进行通信。
2.根据权利要求1所述的NFC组件，其中，所述第一频率不同于所述第二频率。
3.根据权利要求2所述的NFC组件，其中，所述第一频率小于所述第二频率。
4.根据权利要求2所述的NFC组件，其中，所述RFID读卡器为低频RFID读卡器，所述第一频率在100-140千赫兹的范围内。
5.根据权利要求2所述的NFC组件，其中，所述第二频率在13-15兆赫兹的范围内。
6.根据权利要求1所述的NFC组件，其中，所述NFC组件贴附于所述RFID读卡器的表面。
7.一种NFC系统，用于与RFID读卡器通信，其特征在于，包括：带有NFC识别器的移动设备、卡片信息检测器、带有输入/输出端口的NFC标签、卡片模拟器及CPU；
其中，所述卡片信息检测器用于在RFID卡被所述RFID读卡器识别的过程中捕获该RFID卡的卡片信息，并将该卡片信息经由所述CPU和所述NFC标签发送给所述移动设备，
所述移动设备用于接受来自所述NFC标签的所述卡片信息，并将该卡片信息与虚拟卡绑定，所述移动设备还用于在用户调用该虚拟卡后，将对应的卡片信息经由所述NFC识别器发送给所述NFC标签，
所述NFC标签用于在被所述移动设备的所述NFC识别器识别后，接受所述移动设备发送的卡片信息，并经由所述CPU向所述卡片模拟器发送所述卡片信息，其中，所述NFC标签包括NFC芯片和NFC天线；
所述卡片模拟器用于在接受到所述卡片信息后被所述RFID读卡器读取
其中，所述NFC组件进一步包括：RFID天线，其与所述卡片信息检测器和所述卡片模拟器连接，其中，所述卡片信息检测器通过该RFID天线捕获该RFID卡的卡片信息，所述卡片模拟器通过该RFID天线与RFID读卡器通信；
其中，所述卡片模拟器和所述RFID读卡器以第一频率的电磁波进行通信，所述NFC识别器和所述NFC标签以第二频率的电磁波进行通信。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第一频率不同于所述第二频率。
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