CN109818430A - 一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，其特征在于，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接；所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，对通过了权限验证的移动终端，利用传输通信板块电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，解决了移动终端无线射频在电能转换供电给低功耗智能硬件及供电前身份权限的授权问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线供电技术，尤其涉及移动终端无线射频的电能转换及身份权限验证一体化的技术。
背景技术
无线供电，无线能量传输或称无线电力传输是一种不经由电导体将电力能量从发电装置或供电端转送到电力接收装置的技术。无线能量传送是一个通称，当中可使用多种不同技术达成，包括电场、磁场及电磁波。发射器把电能转换成相对应场景的能量状态，传输经过一个空间后由一个或多个接收器接收并转换回为电能。
我们已经进入互联网+和产品智能化大行其道的时代，身边每一件物件、物件中的一个又一个组成部件都在被无数创客利用数字技术和网络手段赋予更多科技含量和极致体验，变身成为现代化的智能产品。然而智能产品离不开联网通信控制及电力保障，且在共享经济蓬勃发展的今日，共享物品的使用授权属性让产品更离不开联网云端，然而包括共享物品在内的很多准智能化物件均在户外供电或联网不便的场所，因此为智能产品设计中通常少不免通信模块和供电模块。且智能产品竞争日益同质化和白热化，而这两大模块也为智能产品的推广应用堆起了硬件成本、使用成本、用户体验三座大山。
对大多数人而言智能移动终端（如：智能手机、平板电脑、可穿戴智能设备等等）已成为人民生活和工作中不可缺少的随身工具，移动终端也成为智能产品应用场景中不可或缺的入口和纽带，智能移动终端的各种功能不断被开发利用,移动终端除了数据通信功能外，本身就具有联网和电力装置，可以解决智能产品应用场景中产品联网通信和特定供电的两大核心问题，移动终端的无线供电主要是采集无线射频的电磁转换成电力，移动终端无线射频的装置无线通信功能摆脱有形电线路的束缚,已经日渐普及在无线身份识别和支付领域，成为健全物联网产业不可忽视的一环，无线射频装置也已成为大众化移动终端产品的新标配，并且随着移动终端技术的实质性进步和智能产品的蓬勃发展，移动终端无线射频的无线供电的应用领域也在不断地拓展（如：智能家电、共享经济、智能开关、智能锁、智能化管理等），将来该无线通信和无线供电一体化的技术必定大行其道，而且具有广阔的良好发展前景。
现在移动终端无线射频的无线供电面临的两大技术难题，第一：安全问题，简单的说供电给谁。尤其是在智能锁或智能管理系统上，每个使用者的权限可能完全不一样，所以供电安全是无线供电的重中之重技术问题；第二：电能的转化能力，电能的转化率越高，无线供电应用场景越多，发展前景也越广阔，现在市场移动终端无线射频的无线供电大概是30毫瓦左右，所能驱动的电气元件相对有限。
发明内容
本发明专利一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，从而一体化解决了移动终端无线射频在电能转换供电给低功耗智能硬件及供电前身份权限的授权问题，即实现了低功耗智能硬件无源化、通信轻量化及低成本化，同时提高电能的转化能力，让包括智能硬件开发商及使用者摆脱繁复的有形电线路束缚，非常方便地感受到来自移动终端无线射频技术带来的愉悦享受和良好体验。
本发明内容是：
所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接；
所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，可包括授权验证、数据运算、交互控制、取能控制、输出控制等功能，对通过了权限验证的移动终端，在验证控制中枢的控制下，允许传输通信板块利用电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，且电能输出功率高达200毫瓦；
对授权验证不符的移动终端设备所发出的射频信号拒绝输出控制信号或转换电能，即无供电权限。
优选的，所述的传输通信板块设有插座P1，所述插座P1的脚1至脚6的一端连接接收天线，所述插座P1脚1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接导线TN的FRA+引脚1，所述插座P1脚2的另一端连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接导线TN的FRA-引脚2，插座P1脚3的另一端连接电容器C1的一端，所述电容器C1的另一端连接导线TTN RFB+引脚3，插座P1脚4的另一端连接电容器C2的一端，所述电容器C2的另一端连接导线TNRFB-引脚4，插座P1脚5的另一端并联电容器C6、电容器C7的一端和稳压二极管D2的正极端、稳压二极管D4的负极端，插座P1脚6的另一端连接并联电容器C6、电容器C7的另一端和稳压二极管D1的正极端、稳压二极管D3的负极端，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D1、D2的正极端并联后连接芯片U1的36脚VHARV端口。
优选的，所述的芯片U1的4脚RFA+端口、5脚RFA-端口、6脚RFB+端口、7脚RFB-端口、10脚EXTCLK IN端口、11脚CLK CEL端口、12脚nRST端口、13脚MODE端口、14脚12C ADDR端口、15脚12C SDA端口、16脚12C SCL端口、17脚DATA GPIO端口、19脚BUSY GPIO端口、20脚PWRGOOD端口、21脚PROG端口、24脚SWDIO端口、25脚SWCLK端口、26脚UART TXD端口、27脚UARTRXD端口、28脚SPI MISO端口、29脚SPI MOSI端口、30脚SPI CS端口、31脚SPI CLK端口、37脚RFC+端口、38脚RFC-端口、40脚TEST端口并联导线TN的一端；
导线TN另一端设有FRA+引脚1、FRA-引脚2、 RFB+引脚3、 RFB-引脚4、PROG引脚5、MODE引脚6、CLK SEL引脚7、CLKIN引脚8 、nRST引脚9、SWCLK引脚10、SWDIO引脚11、12C ADDR引脚12、12C SDA引脚13、12C SCL引脚14、UART RXD引脚15、UART TXD引脚16、 SPI CS引脚17、SPI CLK引脚18、SPI MOSI引脚19、SPI MISO引脚20 、PWR GOOD引脚21、BUSY GPIO 引脚22、DATA GPIO引脚23。
所述的芯片U1的23脚、32脚、33脚接地。
优选的，所述的验证控制中枢设有滤波板块一、滤波板块二、滤波板块三和取能控制板块。
优选的，所述的滤波板块一设有电阻R3，电阻R3的一端并联芯片U1的35脚CAP端口和电容器C9、C10、C11、C12的一端，所述的电容器C9、C10、C11、C12的另一端并联后接地，所述的电阻R3另一端并联导线TN 的PWR GOOD引脚21和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。
优选的，所述的滤波板块二设有电阻R8，所述的电阻R8一端连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，电阻R8另一端并联导线TN的nRST引脚9和电容器C8的一端，电容器C8的另一端接地。
优选的，所述的滤波板块三设有电阻R7，所述的电阻R7一端并联芯片U1的9脚VDD18 IN端口和电容器C3的一端，所述的电阻R7另一端并联稳压二极管D5的正极和电容器C3、C4、C5的另一端后接地，稳压二极管D5的负极并联芯片U1的8脚VDD33 OUT端口和电容器C4的一端，电容器C5的一端边接芯片U1的36脚的VHARV端口。
优选的，所述的取能控制板块设有场效应管，所述的场效应管栅极并联导线TN的BUSY GPIO 引脚22和电阻R6的一端，电阴R6另一端接地，所述的场效应管的漏极并联芯片U1的35脚CAP端口和稳压二极管Q1的负极，场效应管的源极并联稳压二极管Q1的正极、指定供电端口P2的脚1和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，指定供电端口P2的脚2接地。
优选的，所述的智能授权无线供电装置设有数据接口和输出控制。
优选的，所述数据接口的T1脚连接导线TN的nRST引脚9，数据接口的T2脚连接导线TN的SWDIO引脚11，数据接口的T3脚连接导线TN的SWCLK引脚10，数据接口的T4脚连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，数据接口的T4脚连接稳压二极管D6的正极，稳压二极管D6的负极连接芯片U1的36脚VHARV端口。
优选的，所述输出控制的引线1一端连接导线TN的12C ADDR引脚12，所述输出控制的引线2一端连接导线TN的CLK SEL引脚7，所述输出控制的引线3一端连接导线TN的PROG引脚5，所述输出控制的引线4一端连接导线TN的MODE引脚6，所述输出控制引线1另一端并联引线2、引线3、引线4的另一端后接地。
优选的，所述的接收天线为线圈耦合；
所述的芯片U1为集成芯片TN2115。
优选的，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：验证控制中枢通过随机数加密唯一身份序号生成独有的身份编码，通过传输通信板块反馈身份编码，移动终端接收身份编码后连同控制请求转发到云端，云端对该数据解密运算验证其控制权限后反馈验证结果；所述的验证结果通过，则是利用移动终端身份编码、随机数、装置的唯一身份序号、控制请求等信息生成加密的控制授权结果令牌；
所述的验证结果不通过，移动终端获得授权验证失败的反馈信号，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，即启动相应能量转换电路将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结束任务。
优选的，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：通过传输通信板块反馈装置唯一身份编码，所述的移动终端授权控制的部分装置编码清单，移动终端接收唯一身份编码后比对清单查询权限，移动终端在清单中查询唯一身份编码相对应的授权令牌，并传输到装置；
所述的移动终端在清单中查询不到唯一身份编码，则代表授权验证失败，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任。
优选的，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：所述的移动终端发出独有的控制权限口令，所述的传输通信板块获得控制授权口令，传输通信板块将授权口令发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权口令真伪，所述的授权口令通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权口令不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任务。
本发明从而一体化解决了移动终端无线射频在电能转换供电给低功耗智能硬件及供电前身份权限的授权问题，即实现了低功耗智能硬件无源化、通信轻量化及低成本化，同时提高电能的转化能力，让包括智能硬件开发商及使用者摆脱繁复的有形电线路束缚，非常方便地感受到来自移动终端无线射频技术带来的愉悦享受和良好体验。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
图1是本发明的方框原理图。
图2是本发明传输通信板块的电路原理图。
图3是本发明芯片U1的电路原理图。
图4是本发明滤波板块一的电路原理图。
图5是本发明滤波板块二的电路原理图。
图6是本发明滤波板块三的电路原理图。
图7是本发明取能控制板块的电路原理图。
图8是本发明数据接口的电路原理图。
图9是本发明输出控制的电路原理图。
图10是本发明的实施例1授权验证流程图。
图11是本发明的实施例2授权验证流程图。
图12是本发明的实施例3授权验证流程图。
具体实施方式
实施例1，参照附图1-9、图10，本发明一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接 ，所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，可包括授权验证、数据运算、交互控制、取能控制、输出控制等功能，对通过了权限验证的移动终端，在验证控制中枢的控制下，允许传输通信板块利用电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，且电能输出功率高达200毫瓦；
对授权验证不符的移动终端设备所发出的射频信号拒绝输出控制信号或转换电能，即无供电权限。
所述的传输通信板块设有插座P1，所述插座P1的脚1至脚6的一端连接接收天线，所述插座P1脚1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接导线TN的FRA+引脚1，所述插座P1脚2的另一端连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接导线TN的FRA-引脚2，插座P1脚3的另一端连接电容器C1的一端，所述电容器C1的另一端连接导线TTN RFB+引脚3，插座P1脚4的另一端连接电容器C2的一端，所述电容器C2的另一端连接导线TN RFB-引脚4，插座P1脚5的另一端并联电容器C6、电容器C7的一端和稳压二极管D2的正极端、稳压二极管D4的负极端，插座P1脚6的另一端连接并联电容器C6、电容器C7的另一端和稳压二极管D1的正极端、稳压二极管D3的负极端，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D1、D2的正极端并联后连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述的芯片U1的4脚RFA+端口、5脚RFA-端口、6脚RFB+端口、7脚RFB-端口、10脚EXTCLK IN端口、11脚CLK CEL端口、12脚nRST端口、13脚MODE端口、14脚12C ADDR端口、15脚12C SDA端口、16脚12C SCL端口、17脚DATA GPIO端口、19脚BUSY GPIO端口、20脚PWR GOOD端口、21脚PROG端口、24脚SWDIO端口、25脚SWCLK端口、26脚UART TXD端口、27脚UART RXD端口、28脚SPI MISO端口、29脚SPI MOSI端口、30脚SPI CS端口、31脚SPI CLK端口、37脚RFC+端口、38脚RFC-端口、40脚TEST端口并联导线TN的一端；
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所述的芯片U1的23脚、32脚、33脚接地。
所述的验证控制中枢设有滤波板块一、滤波板块二、滤波板块三和取能控制板块。
所述的滤波板块一设有电阻R3，电阻R3的一端并联芯片U1的35脚CAP端口和电容器C9、C10、C11、C12的一端，所述的电容器C9、C10、C11、C12的另一端并联后接地，所述的电阻R3另一端并联导线TN 的PWR GOOD引脚21和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。
所述的滤波板块二设有电阻R8，所述的电阻R8一端连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，电阻R8另一端并联导线TN的nRST引脚9和电容器C8的一端，电容器C8的另一端接地。
所述的滤波板块三设有电阻R7，所述的电阻R7一端并联芯片U1的9脚VDD18 IN端口和电容器C3的一端，所述的电阻R7另一端并联稳压二极管D5的正极和电容器C3、C4、C5的另一端后接地，稳压二极管D5的负极并联芯片U1的8脚VDD33 OUT端口和电容器C4的一端，电容器C5的一端边接芯片U1的36脚的VHARV端口。
所述的取能控制板块设有场效应管，所述的场效应管栅极并联导线TN的BUSYGPIO 引脚22和电阻R6的一端，电阴R6另一端接地，所述的场效应管的漏极并联芯片U1的35脚CAP端口和稳压二极管Q1的负极，场效应管的源极并联稳压二极管Q1的正极、指定供电端口P2的脚1和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，指定供电端口P2的脚2接地。
所述的智能授权无线供电装置设有数据接口和输出控制。
所述数据接口的T1脚连接导线TN的nRST引脚9，数据接口的T2脚连接导线TN的SWDIO引脚11，数据接口的T3脚连接导线TN的SWCLK引脚10，数据接口的T4脚连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，数据接口的T4脚连接稳压二极管D6的正极，稳压二极管D6的负极连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述输出控制的引线1一端连接导线TN的12C ADDR引脚12，所述输出控制的引线2一端连接导线TN的CLK SEL引脚7，所述输出控制的引线3一端连接导线TN的PROG引脚5，所述输出控制的引线4一端连接导线TN的MODE引脚6，所述输出控制引线1另一端并联引线2、引线3、引线4的另一端后接地。
所述的接收天线为线圈耦合；
所述的芯片U1为集成芯片TN2115。
所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：验证控制中枢通过随机数加密唯一身份序号生成独有的身份编码，通过传输通信板块反馈身份编码，移动终端接收身份编码后连同控制请求转发到云端，云端对该数据解密运算验证其控制权限后反馈验证结果；所述的验证结果通过，则是利用移动终端身份编码、随机数、装置的唯一身份序号、控制请求等信息生成加密的控制授权结果令牌；
所述的验证结果不通过，移动终端获得授权验证失败的反馈信号，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，即启动相应能量转换电路将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结束任务。
实施例2，参照附图1-9、图11，本发明一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接 ，所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，可包括授权验证、数据运算、交互控制、取能控制、输出控制等功能，对通过了权限验证的移动终端，在验证控制中枢的控制下，允许传输通信板块利用电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，且电能输出功率高达200毫瓦；
对授权验证不符的移动终端设备所发出的射频信号拒绝输出控制信号或转换电能，即无供电权限。
所述的传输通信板块设有插座P1，所述插座P1的脚1至脚6的一端连接接收天线，所述插座P1脚1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接导线TN的FRA+引脚1，所述插座P1脚2的另一端连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接导线TN的FRA-引脚2，插座P1脚3的另一端连接电容器C1的一端，所述电容器C1的另一端连接导线TTN RFB+引脚3，插座P1脚4的另一端连接电容器C2的一端，所述电容器C2的另一端连接导线TN RFB-引脚4，插座P1脚5的另一端并联电容器C6、电容器C7的一端和稳压二极管D2的正极端、稳压二极管D4的负极端，插座P1脚6的另一端连接并联电容器C6、电容器C7的另一端和稳压二极管D1的正极端、稳压二极管D3的负极端，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D1、D2的正极端并联后连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述的芯片U1的4脚RFA+端口、5脚RFA-端口、6脚RFB+端口、7脚RFB-端口、10脚EXTCLK IN端口、11脚CLK CEL端口、12脚nRST端口、13脚MODE端口、14脚12C ADDR端口、15脚12C SDA端口、16脚12C SCL端口、17脚DATA GPIO端口、19脚BUSY GPIO端口、20脚PWR GOOD端口、21脚PROG端口、24脚SWDIO端口、25脚SWCLK端口、26脚UART TXD端口、27脚UART RXD端口、28脚SPI MISO端口、29脚SPI MOSI端口、30脚SPI CS端口、31脚SPI CLK端口、37脚RFC+端口、38脚RFC-端口、40脚TEST端口并联导线TN的一端；
导线TN另一端设有FRA+引脚1、FRA-引脚2、 RFB+引脚3、 RFB-引脚4、PROG引脚5、MODE引脚6、CLK SEL引脚7、CLKIN引脚8 、nRST引脚9、SWCLK引脚10、SWDIO引脚11、12C ADDR引脚12、12C SDA引脚13、12C SCL引脚14、UART RXD引脚15、UART TXD引脚16、 SPI CS引脚17、SPI CLK引脚18、SPI MOSI引脚19、SPI MISO引脚20 、PWR GOOD引脚21、BUSY GPIO 引脚22、DATA GPIO引脚23。
所述的芯片U1的23脚、32脚、33脚接地。
所述的验证控制中枢设有滤波板块一、滤波板块二、滤波板块三和取能控制板块。
所述的滤波板块一设有电阻R3，电阻R3的一端并联芯片U1的35脚CAP端口和电容器C9、C10、C11、C12的一端，所述的电容器C9、C10、C11、C12的另一端并联后接地，所述的电阻R3另一端并联导线TN 的PWR GOOD引脚21和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。
所述的滤波板块二设有电阻R8，所述的电阻R8一端连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，电阻R8另一端并联导线TN的nRST引脚9和电容器C8的一端，电容器C8的另一端接地。
所述的滤波板块三设有电阻R7，所述的电阻R7一端并联芯片U1的9脚VDD18 IN端口和电容器C3的一端，所述的电阻R7另一端并联稳压二极管D5的正极和电容器C3、C4、C5的另一端后接地，稳压二极管D5的负极并联芯片U1的8脚VDD33 OUT端口和电容器C4的一端，电容器C5的一端边接芯片U1的36脚的VHARV端口。
所述的取能控制板块设有场效应管，所述的场效应管栅极并联导线TN的BUSYGPIO 引脚22和电阻R6的一端，电阴R6另一端接地，所述的场效应管的漏极并联芯片U1的35脚CAP端口和稳压二极管Q1的负极，场效应管的源极并联稳压二极管Q1的正极、指定供电端口P2的脚1和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，指定供电端口P2的脚2接地。
所述的智能授权无线供电装置设有数据接口和输出控制。
所述数据接口的T1脚连接导线TN的nRST引脚9，数据接口的T2脚连接导线TN的SWDIO引脚11，数据接口的T3脚连接导线TN的SWCLK引脚10，数据接口的T4脚连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，数据接口的T4脚连接稳压二极管D6的正极，稳压二极管D6的负极连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述输出控制的引线1一端连接导线TN的12C ADDR引脚12，所述输出控制的引线2一端连接导线TN的CLK SEL引脚7，所述输出控制的引线3一端连接导线TN的PROG引脚5，所述输出控制的引线4一端连接导线TN的MODE引脚6，所述输出控制引线1另一端并联引线2、引线3、引线4的另一端后接地。
所述的接收天线为线圈耦合；
所述的芯片U1为集成芯片TN2115。
所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：通过传输通信板块反馈装置唯一身份编码，所述的移动终端授权控制的部分装置编码清单，移动终端接收唯一身份编码后比对清单查询权限，移动终端在清单中查询唯一身份编码相对应的授权令牌，并传输到装置；
所述的移动终端在清单中查询不到唯一身份编码，则代表授权验证失败，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任务。
实施例3，参照附图1-9、图12，本发明一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接 ，所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，可包括授权验证、数据运算、交互控制、取能控制、输出控制等功能，对通过了权限验证的移动终端，在验证控制中枢的控制下，允许传输通信板块利用电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，且电能输出功率高达200毫瓦；
对授权验证不符的移动终端设备所发出的射频信号拒绝输出控制信号或转换电能，即无供电权限。
所述的传输通信板块设有插座P1，所述插座P1的脚1至脚6的一端连接接收天线，所述插座P1脚1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接导线TN的FRA+引脚1，所述插座P1脚2的另一端连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接导线TN的FRA-引脚2，插座P1脚3的另一端连接电容器C1的一端，所述电容器C1的另一端连接导线TTN RFB+引脚3，插座P1脚4的另一端连接电容器C2的一端，所述电容器C2的另一端连接导线TN RFB-引脚4，插座P1脚5的另一端并联电容器C6、电容器C7的一端和稳压二极管D2的正极端、稳压二极管D4的负极端，插座P1脚6的另一端连接并联电容器C6、电容器C7的另一端和稳压二极管D1的正极端、稳压二极管D3的负极端，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D1、D2的正极端并联后连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述的芯片U1的4脚RFA+端口、5脚RFA-端口、6脚RFB+端口、7脚RFB-端口、10脚EXTCLK IN端口、11脚CLK CEL端口、12脚nRST端口、13脚MODE端口、14脚12C ADDR端口、15脚12C SDA端口、16脚12C SCL端口、17脚DATA GPIO端口、19脚BUSY GPIO端口、20脚PWR GOOD端口、21脚PROG端口、24脚SWDIO端口、25脚SWCLK端口、26脚UART TXD端口、27脚UART RXD端口、28脚SPI MISO端口、29脚SPI MOSI端口、30脚SPI CS端口、31脚SPI CLK端口、37脚RFC+端口、38脚RFC-端口、40脚TEST端口并联导线TN的一端；
导线TN另一端设有FRA+引脚1、FRA-引脚2、 RFB+引脚3、 RFB-引脚4、PROG引脚5、MODE引脚6、CLK SEL引脚7、CLKIN引脚8 、nRST引脚9、SWCLK引脚10、SWDIO引脚11、12C ADDR引脚12、12C SDA引脚13、12C SCL引脚14、UART RXD引脚15、UART TXD引脚16、 SPI CS引脚17、SPI CLK引脚18、SPI MOSI引脚19、SPI MISO引脚20 、PWR GOOD引脚21、BUSY GPIO 引脚22、DATA GPIO引脚23。
所述的芯片U1的23脚、32脚、33脚接地。
所述的验证控制中枢设有滤波板块一、滤波板块二、滤波板块三和取能控制板块。
所述的滤波板块一设有电阻R3，电阻R3的一端并联芯片U1的35脚CAP端口和电容器C9、C10、C11、C12的一端，所述的电容器C9、C10、C11、C12的另一端并联后接地，所述的电阻R3另一端并联导线TN 的PWR GOOD引脚21和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地。
所述的滤波板块二设有电阻R8，所述的电阻R8一端连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，电阻R8另一端并联导线TN的nRST引脚9和电容器C8的一端，电容器C8的另一端接地。
所述的滤波板块三设有电阻R7，所述的电阻R7一端并联芯片U1的9脚VDD18 IN端口和电容器C3的一端，所述的电阻R7另一端并联稳压二极管D5的正极和电容器C3、C4、C5的另一端后接地，稳压二极管D5的负极并联芯片U1的8脚VDD33 OUT端口和电容器C4的一端，电容器C5的一端边接芯片U1的36脚的VHARV端口。
所述的取能控制板块设有场效应管，所述的场效应管栅极并联导线TN的BUSYGPIO 引脚22和电阻R6的一端，电阴R6另一端接地，所述的场效应管的漏极并联芯片U1的35脚CAP端口和稳压二极管Q1的负极，场效应管的源极并联稳压二极管Q1的正极、指定供电端口P2的脚1和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，指定供电端口P2的脚2接地。
所述的智能授权无线供电装置设有数据接口和输出控制。
所述数据接口的T1脚连接导线TN的nRST引脚9，数据接口的T2脚连接导线TN的SWDIO引脚11，数据接口的T3脚连接导线TN的SWCLK引脚10，数据接口的T4脚连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，数据接口的T4脚连接稳压二极管D6的正极，稳压二极管D6的负极连接芯片U1的36脚VHARV端口。
所述输出控制的引线1一端连接导线TN的12C ADDR引脚12，所述输出控制的引线2一端连接导线TN的CLK SEL引脚7，所述输出控制的引线3一端连接导线TN的PROG引脚5，所述输出控制的引线4一端连接导线TN的MODE引脚6，所述输出控制引线1另一端并联引线2、引线3、引线4的另一端后接地。
所述的接收天线为线圈耦合；
所述的芯片U1为集成芯片TN2115。
所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：所述的移动终端发出独有的控制权限口令，所述的传输通信板块获得控制授权口令，传输通信板块将授权口令发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权口令真伪，所述的授权口令通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权口令不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任务。
综上所述，本发明从而一体化解决了移动终端无线射频在电能转换供电给低功耗智能硬件及供电前身份权限的授权问题，即实现了低功耗智能硬件无源化、通信轻量化及低成本化，同时提高电能的转化能力，让包括智能硬件开发商及使用者摆脱繁复的有形电线路束缚，非常方便地感受到来自移动终端无线射频技术带来的愉悦享受和良好体验。
上面以实施例对本发明进行了尽可能详细的说明，但需要声明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而并非是对本发明保护范围的限制。尽管参照以上较佳实施例对本发明作了尽可能详尽的说明，但本领域的技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，仍然属于本发明技术方案的实质和范围。只要对本发明所做的任何改进或变型，均应属于本发明权利要求主张保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，其特征在于，所述的智能授权无线供电装置包括有传输通信板块和验证控制中枢，其特征在于，所述的传输通信板块和验证控制中枢连接；所述的传输通信板块用于采集接收由移动终端发出射频信号，负责能量转换及与移动终端进行数据通信；所述的传输通信板块与验证控制中枢传递交互的射频信号数据，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，对通过了权限验证的移动终端，在验证控制中枢的控制下，允许传输通信板块利用电磁感应原理将其接收到的移动终端发出的无线射频能量转换电能，并由指定端口以供电或数据信号的方式输出，且电能输出功率高达200毫瓦；
对授权验证不符的移动终端设备所发出的射频信号拒绝输出控制信号或转换电能，即无供电权限。
2.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的验证控制中枢对射频信号进行数据运算处理，包括但不限于授权验证、数据运算、交互控制、取能控制、输出控制功能。
3.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：验证控制中枢通过随机数加密唯一身份序号生成独有的身份编码，通过传输通信板块反馈身份编码，移动终端接收身份编码后连同控制请求转发到云端，云端对该数据解密运算验证其控制权限后反馈验证结果；所述的验证结果通过，则是利用移动终端身份编码、随机数、装置的唯一身份序号、控制请求信息生成加密的控制授权结果令牌；
所述的验证结果不通过，移动终端获得授权验证失败的反馈信号，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，即启动相应能量转换电路将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结束任务。
4.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：通过传输通信板块反馈装置唯一身份编码，所述的移动终端授权控制的部分装置编码清单，移动终端接收唯一身份编码后比对清单查询权限，移动终端在清单中查询唯一身份编码相对应的授权令牌，并传输到装置；
所述的移动终端在清单中查询不到唯一身份编码，则代表授权验证失败，移动终端结束任务；
所述的传输通信板块获得控制授权令牌，传输通信板块将授权令牌发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权令牌真伪，所述的授权令牌通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权令牌不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任务。
5.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的验证控制中枢的验证流程包括但不限于以下步骤：所述的移动终端发出独有的控制权限口令，所述的传输通信板块获得控制授权口令，传输通信板块将授权口令发送到验证控制中枢，所述的验证控制中枢判断授权口令真伪，所述的授权口令通过验证控制中枢的判断后，将射频能量转化为电能并启动输出到指定的应用端口；
所述的授权口令不能通过验证控制中枢的判断反馈到移动终端，移动终端获得授权验证失败的反馈信号后结果任务。
6.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的传输通信板块设有插座P1，所述插座P1的脚1至脚6的一端连接接收天线，所述插座P1脚1的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接导线TN的FRA+引脚1，所述插座P1脚2的另一端连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接导线TN的FRA-引脚2，插座P1脚3的另一端连接电容器C1的一端，所述电容器C1的另一端连接导线TTN RFB+引脚3，插座P1脚4的另一端连接电容器C2的一端，所述电容器C2的另一端连接导线TN RFB-引脚4，插座P1脚5的另一端并联电容器C6、电容器C7的一端和稳压二极管D2的正极端、稳压二极管D4的负极端，插座P1脚6的另一端连接并联电容器C6、电容器C7的另一端和稳压二极管D1的正极端、稳压二极管D3的负极端，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D3、D4的负极端并联后接地，所述的稳压二极管D1、D2的正极端并联后连接芯片U1的36脚VHARV端口。
7.如权利要求6所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的芯片U1的4脚RFA+端口、5脚RFA-端口、6脚RFB+端口、7脚RFB-端口、10脚EXTCLK IN端口、11脚CLK CEL端口、12脚nRST端口、13脚MODE端口、14脚12C ADDR端口、15脚12C SDA端口、16脚12C SCL端口、17脚DATA GPIO端口、19脚BUSY GPIO端口、20脚PWR GOOD端口、21脚PROG端口、24脚SWDIO端口、25脚SWCLK端口、26脚UART TXD端口、27脚UART RXD端口、28脚SPI MISO端口、29脚SPI MOSI端口、30脚SPI CS端口、31脚SPI CLK端口、37脚RFC+端口、38脚RFC-端口、40脚TEST端口并联导线TN的一端；
导线TN另一端设有FRA+引脚1、FRA-引脚2、 RFB+引脚3、 RFB-引脚4、PROG引脚5、MODE引脚6、CLK SEL引脚7、CLKIN引脚8 、nRST引脚9、SWCLK引脚10、SWDIO引脚11、12C ADDR引脚12、12C SDA引脚13、12C SCL引脚14、UART RXD引脚15、UART TXD引脚16、 SPI CS引脚17、SPI CLK引脚18、SPI MOSI引脚19、SPI MISO引脚20 、PWR GOOD引脚21、BUSY GPIO 引脚22、DATA GPIO引脚23；
所述的芯片U1的23脚、32脚、33脚接地。
8.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的验证控制中枢设有滤波板块一、滤波板块二、滤波板块三和取能控制板块；
所述的滤波板块一设有电阻R3，电阻R3的一端并联芯片U1的35脚CAP端口和电容器C9、C10、C11、C12的一端，所述的电容器C9、C10、C11、C12的另一端并联后接地，所述的电阻R3另一端并联导线TN 的PWR GOOD引脚21和电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地；
所述的滤波板块二设有电阻R8，所述的电阻R8一端连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，电阻R8另一端并联导线TN的nRST引脚9和电容器C8的一端，电容器C8的另一端接地；
所述的滤波板块三设有电阻R7，所述的电阻R7一端并联芯片U1的9脚VDD18 IN端口和电容器C3的一端，所述的电阻R7另一端并联稳压二极管D5的正极和电容器C3、C4、C5的另一端后接地，稳压二极管D5的负极并联芯片U1的8脚VDD33 OUT端口和电容器C4的一端，电容器C5的一端边接芯片U1的36脚的VHARV端口；
所述的取能控制板块设有场效应管，所述的场效应管栅极并联导线TN的BUSY GPIO 引脚22和电阻R6的一端，电阴R6另一端接地，所述的场效应管的漏极并联芯片U1的35脚CAP端口和稳压二极管Q1的负极，场效应管的源极并联稳压二极管Q1的正极、指定供电端口P2的脚1和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，指定供电端口P2的脚2接地。
9.如权利要求1所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的智能授权无线供电装置设有数据接口和输出控制；
所述数据接口的T1脚连接导线TN的nRST引脚9，数据接口的T2脚连接导线TN的SWDIO引脚11，数据接口的T3脚连接导线TN的SWCLK引脚10，数据接口的T4脚连接芯片U1的39脚VDD33 OUT端口，数据接口的T4脚连接稳压二极管D6的正极，稳压二极管D6的负极连接芯片U1的36脚VHARV端口；
所述输出控制的引线1一端连接导线TN的12C ADDR引脚12，所述输出控制的引线2一端连接导线TN的CLK SEL引脚7，所述输出控制的引线3一端连接导线TN的PROG引脚5，所述输出控制的引线4一端连接导线TN的MODE引脚6，所述输出控制引线1另一端并联引线2、引线3、引线4的另一端后接地。
10.如权利要求6所述的一种基于移动终端无线射频的智能授权无线供电装置，所述的接收天线为线圈耦合；
所述的芯片U1为集成芯片TN2115。
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