CN112036527B - 无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及身份识别技术领域，具体公开一种无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统。装置包括第一天线模块、身份信息采集模块、主控模块及无线通信模块，第一天线模块在靠近读卡装置时耦合读卡装置产生的能量；身份信息采集模块从第一天线模块获取能量；主控模块分别与第一天线模块、身份信息采集模块连接，用于分析身份信息采集模块采集到的身份信息；无线通信模块包括无线通信芯片和第二天线模块，无线通信模块用于发送主控模块对身份信息的分析结果至读卡装置。第一天线模块的设计不受无线通信芯片本身的制程耐压等条件限制，可以将第一天线模块的电感值设计成较大值，使得第一天线模块能够最大程度耦合到来自读卡装置的能量。

Description

无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统

技术领域

本发明涉及身份识别技术领域，特别是涉及一种无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统。

背景技术

目前，生物识别技术因其具有独特的安全性和便利性，在人们日常生活中得到越来越广泛的应用，例如手机指纹支付、家居智能锁，指纹挂锁，金融卡，门禁等安防领域。以指纹智能卡为例，其因对于有安全提升要求领域的系统改动少，易于升级，成本低，尤其在门禁安全、金融卡领域得到越来越多的应用。

现有的指纹智能卡方案，根据指纹卡的供电来源，主要分为有源指纹智能卡和无源指纹智能卡两种。无源指纹智能卡相对于有源指纹智能卡的优点是设计简单，无需充电，可随时工作，卡片设计轻薄易于携带使用。基于以上优势，无源指纹智能卡得到越来越多的使用，但随着应用领域越来越广泛，相关功能需求也变得越来越复杂，导致功耗增大，而现有的无源指纹智能卡因从读卡器产生的磁通中获取的能量有限，导致输出供应电流能力有限，无法满足越来越多的高性能处理运算应用，限制了各项性能的发挥，提高了大范围领域应用的门槛。同样地，其他类型的无源智能卡也具有同样的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的无源智能卡从读卡器产生的磁通中获取的能量有限而导致各项性能无法充分发挥的问题，提供一种无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统。

一种无源身份识别装置，包括：

第一天线模块，在靠近读卡装置时，耦合所述读卡装置产生的能量；

身份信息采集模块，与所述第一天线模块连接，并从所述第一天线模块获取能量；

主控模块，分别与所述第一天线模块、所述身份信息采集模块连接，从所述第一天线模块获取能量，并用于分析所述身份信息采集模块采集到的身份信息；

无线通信模块，包括无线通信芯片和第二天线模块，所述无线通信芯片分别与所述主控模块及所述第二天线模块连接，所述无线通信模块用于发送所述主控模块对身份信息的分析结果至所述读卡装置。

在其中一个实施例中，所述无源身份识别装置还包括：

加密模块，分别与所述主控模块及所述无线通信芯片连接，用于加密身份信息的分析结果生成加密信息，并将所述加密信息发送至所述无线通信芯片。

在其中一个实施例中，所述无线通信芯片集成于所述加密模块中；或，

所述加密模块集成于所述主控模块中；或，

所述无线通信芯片和所述加密模块均集成于所述主控模块中。

在其中一个实施例中，所述无源身份识别装置还包括：

电源模块，分别与所述第一天线模块、所述无线通信芯片、所述加密模块、所述主控模块及所述身份信息采集模块连接，用于将所述第一天线模块产生的能量处理为电源信号，并分别为所述无线通信芯片、所述加密模块、所述主控模块及所述身份信息采集模块供电；

所述主控模块还用于控制所述电源模块与所述无线通信芯片、所述加密模块、及所述身份信息采集模块之间供电线路的通断。

在其中一个实施例中，所述电源模块与所述无线通信芯片、所述加密模块、及所述身份信息采集模块之间的供电线路上设置有隔离件。

在其中一个实施例中，所述身份信息采集模块包括指纹采集模块、面部采集模块、虹膜采集模块及视网膜采集模块中的任意一种或多种。

在其中一个实施例中，所述第一天线模块、所述身份信息采集模块、所述主控模块以及所述无线通信模块设置于同一片电路板上，且所述电路板上所述第一天线模块的设置区域与所述身份信息采集模块的设置区域无重叠，和/或所述电路板上所述第二天线模块的设置区域与所述身份信息采集模块的设置区域无重叠。

一种无源身份识别系统，包括读卡装置和如上述的无源身份识别装置。

一种无源身份识别装置的控制方法，所述无源身份识别装置包括第一天线模块、身份信息采集模块、主控模块及无线通信模块，所述无线通信模块包括无线通信芯片和第二天线模块；所述控制方法包括：

通过所述第一天线模块耦合读卡装置产生的能量，为所述身份信息采集模块、所述主控模块和所述无线通信芯片供电；

通过所述身份信息采集模块采集使用者的身份信息；

通过所述主控模块分析采集到的使用者的身份信息；

通过所述无线通信模块发送所述主控模块的分析结果至读卡装置。

在其中一个实施例中，所述主控模块具有依次递减的第一工作频率、第二工作频率和第三工作频率；所述控制方法还包括：

在所述通过所述身份信息采集模块采集使用者的身份信息的步骤中，控制所述主控模块处于所述第二工作频率，停止对所述无线通信芯片供电；

在所述通过所述主控模块分析采集到的使用者的身份信息的步骤中，控制所述主控模块处于所述第一工作频率，同时停止对所述身份信息采集模块供电；

在所述通过所述无线通信模块发送所述主控模块的分析结果至读卡装置的步骤中，控制所述主控模块处于所述第三工作频率，并恢复对所述无线通信芯片供电。

上述无源身份识别装置，包括第一天线模块和第二天线模块两种天线模块，实际工作时，通过第一天线模块耦合读卡装置产生的能量，通过无线通信模块中的第二天线模块与外界读卡装置通信。由于第一天线模块无需实现通信功能，仅用于耦合能量，即，无需与无线通信芯片连接，因此，第一天线模块的设计不受无线通信芯片本身的制程耐压等条件限制，可以将第一天线模块的电感值设计成远远大于现有的电感值，使得第一天线模块能够最大程度地耦合到来自读卡装置的能量，充分满足无源身份识别装置中其他功能模块的用电需求，例如身份信息采集模块和主控模块等，满足更高性能处理及应用的需求。

附图说明

图1为本申请实施例一提供的无源身份识别装置的一种实施方式的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的无源身份识别装置的另一种实施方式的结构示意图；

图3为本申请实施例一提供的无源身份识别装置的又一种实施方式的结构示意图；

图4为本申请实施例一提供的无源身份识别装置中电源模块一种实施方式的结构示意图；

图5为本申请实施例一提供的无源身份识别装置中隔离件的使用示意图；

图6为本申请实施例一提供的无源身份识别装置的结构布局图；

图7为本申请实施例三提供的无源身份识别装置的控制方法的流程框图。

附图标记说明：

10、第一天线模块；11、身份信息采集模块；12、主控模块；13、无线通信模块；131、无线通信芯片；132、第二天线模块；14、加密模块；15、电源模块；151、整流滤波电路；152、稳压电路；153、电源开关；16、隔离件；100、无源身份识别装置；200、读卡装置。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

随着科技的进步，生物识别技术的发展越来越迅速，例如随处可见的收集指纹支付、家居智能锁、指纹挂锁、金融卡以及门禁等，其中，指纹智能卡由于易于升级且成本低，应用最为广泛。

以指纹智能卡为例，按照供电来源可划分为有源指纹智能卡和无源指纹智能卡。有源指纹智能卡内部设置有电池或超级电容等储能部件，为整个智能卡供电；无源指纹智能卡是通过天线以电感耦合的方式耦合读卡装置产生的磁通产生感应电压，进而为智能卡上的各模块供电。有源指纹智能卡因需要电池或超级电容供电才能保证正常工作，成本较高，且卡本身的厚度和重量均较大，另外电池寿命周期有限导致智能卡的使用寿命较短；而无源指纹智能卡无需设置储能部件，随时可工作，结构设计较为轻薄简单。基于以上诸多优点，无源指纹智能卡逐渐取代有源指纹智能卡，得到越来越广泛的应用。

但是，申请人发现无源指纹智能卡也存在一定的缺陷，例如随着无源指纹智能卡的应用越来越广泛，相关的功能需求也变得越来越复杂，导致功耗明显增大。而现有的无源指纹智能卡从读卡装置产生的磁通中耦合获取的能量有限，不能满足相关功能模块的能量需求。

针对上述问题，申请人对现有的无源指纹智能卡从读卡装置产生的磁通中耦合获取的能量有限的原因进行进一步地分析，经分析发现：

首先，现有的无源指纹智能卡只设置有一个天线，既用于耦合能量又用于与读卡装置通信，该天线连接无线通信芯片。根据电磁场理论，想要获得越大的能量，需要天线线圈回路的感应电压越大，而天线上感应的电压与天线电感值成正比关系，即需要增大天线电感值。由于无线通信芯片本身受到制程耐压限制，过高的感应电压会损坏芯片，这将导致天线的电感值不能太大，进而限制了天线获取到的能量。

其次，根据谐振理论，电感值和电容值成反比，天线电感值可随电容值的减小而增大，但是，一般的无线通信芯片的芯片管脚上存在一定的寄生电容，以及内部也会产生寄生电容或者用于谐振的匹配电容，又或者由于有些无线通信芯片采用电容负载调制技术，因此会产生额外的负载调制电容。以上种种因素将导致电容值不会太小，即，天线电感值不会足够大，进一步限制了天线获取到的能量，导致提供给智能卡上各模块的能量有限。

再者，一般的无线通信芯片由于之前大量应用于传统智能卡上，其功能简单且功耗需求小，所以在芯片开发设计时综合考虑芯片成本和面积，并没有考虑满足大电流应用，导致其输出电流能力较弱。当其应用于无源指纹智能卡时，由于无线通信芯片无法最大程度获得读卡装置产生的磁通的能量，并且其本身的输出电流能力有限，导致无源指纹智能卡上的各模块只能工作于较低功耗下，这意味着需要降低工作频率，导致运算处理响应速度较慢、处理能力较弱，无法处理稍微复杂的算法，限制了各项性能的发挥。

为解决上述问题，本申请提供了一种无源身份识别装置及其控制方法、无源身份识别系统。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种无源身份识别装置100包括第一天线模块10、身份信息采集模块11、主控模块12以及无线通信模块13。

其中，第一天线模块10在靠近读卡装置200时，耦合读卡装置200产生的能量；身份信息采集模块11与第一天线模块10连接，并从第一天线模块10获取能量；主控模块12分别与第一天线模块10、身份信息采集模块11连接，从第一天线模块10获取能量，并用于分析身份信息采集模块11采集到的身份信息；无线通信模块13包括无线通信芯片131和第二天线模块132，无线通信芯片131分别与主控模块12及第二天线模块132连接，无线通信模块13用于发送主控模块12对身份信息的分析结果至读卡装置200。

上述无源身份识别装置100，包括第一天线模块10和第二天线模块132两种天线模块，实际工作时，通过第一天线模块10耦合读卡装置200产生的能量，通过无线通信模块13中的第二天线模块132与外界读卡装置200通信。由于第一天线模块10无需实现通信功能，仅用于耦合能量，即，无需与无线通信芯片131连接，因此，第一天线模块10的设计不受无线通信芯片131本身的制程耐压等条件限制，且不会受无线通信芯片131存在的各类电容限制，可以将第一天线模块10的电感值设计成远远大于现有的电感值，使得第一天线模块10能够最大程度地耦合到来自读卡装置200的能量，充分满足无源身份识别装置100中其他功能模块的用电需求，例如身份信息采集模块11和主控模块12等，满足更高性能处理及应用的需求。

当第一天线模块10靠近读卡装置200，且两者处于一定的距离范围内时，第一天线模块10能够以电感耦合的方式耦合读卡装置200产生的能量，并产生感应电压，进而可为身份信息采集模块11、主控模块12以及无线通信芯片131提供电能。本实施例中，第一天线模块10无需与无线通信模块13连接，即，第一天线模块10的天线电感值不受无线通信芯片131的制程耐压限制的限制，可以将天线电感值设置为较大值，并且天线电感值不会因谐振理论受到无线通信芯片131上寄生电容的影响，可以设置为较大的数值，进而耦合更多的能量。

具体地，读卡装置200可以为射频读卡器，第一天线模块10可以包括天线组件和与天线组件对应的匹配电路。其中，在天线组件的设计上，可以通过增加天线口径有效面积和匝数等方式达到增大天线的电感感值的目的。

身份信息采集模块11用于采集使用者的身份信息，该身份信息可以为生物特征信息，例如指纹、面部特征、视网膜以及虹膜等，相应地，身份信息采集模块11可以包括指纹采集模块、面部采集模块、虹膜采集模块及视网膜采集模块中的任意一种或多种。当然，除了以上列举出来的生物特征信息，还可以为其他类型的身份信息，在此不一一列举。

身份信息采集模块11在进行身份信息的采集工作之前，首先需要获取由第一天线模块10耦合获取到的能量，能量的获取可以是直接获取或间接获取，只要能实现身份信息采集模块11的供电均可。身份信息采集模块11采集完使用者的身份信息之后，将身份信息发送至主控模块12。

主控模块12在工作之前，同样需要获取由第一天线模块10耦合获取到的能量，可以直接获取或间接获取，只要能实现主控模块12的供电即可。主控模块12获取到身份信息采集模块11发送的身份信息后，即可对身份信息进行分析，具体地，可以是将采集到的身份信息与内部预先存储的身份信息进行逐个比对，若比对到一致的身份信息，则比对成功，否则比对失败。当主控模块12得出分析结果后，将分析结果发送至无线通信模块13。

无线通信模块13包括无线通信芯片131和第二天线模块132，其中，无线通信芯片131可以为非接通信芯片，用于与读卡装置200之间进行非接触式协议的数据通信，第二天线模块132可以包括天线组件和与天线组件对应的匹配电路，用于发送和接收数据。

需要说明的是，第二天线模块132也可以耦合读卡装置200产生的能量，进而为无线通信芯片131供电；或者，无线通信芯片131可以直接或间接通过第一天线模块10获取到的能量供电。以上两种方式均可，只要能够实现无线通信芯片131的供电即可。若采用第一种方式，由于第二天线模块132仅仅只需为无线通信芯片131供电，无需为整个装置中其他模块供电，因此对其获取到的能量需求较低，不存在获取能量不足的问题。

如图2所示，在其中一个实施例中，无源身份识别装置100还包括加密模块14。加密模块14分别与主控模块12及无线通信芯片131连接，用于加密身份信息的分析结果生成加密信息，并将加密信息发送至无线通信芯片131。当主控模块12得出分析结果后，可以先通过加密模块14对分析结果进行加密，再将加密后的分析结果通过无线通信模块13对外发送，由此可提高无源身份识别装置100与读卡装置200之间的数据传输安全性。

加密模块14还与第一天线模块10连接，获取由第一天线模块10耦合获取到的能量。

在其中一个实施例中，加密模块14可以选用安全元件。安全元件简称SE，通常以芯片形式提供，为防止外部恶意解析攻击，保护数据安全，在芯片中具有加密/解密逻辑电路，即，不仅能够在对外发送数据前加密数据，还可以在接收到读卡装置200发送的加密数据后，对加密数据进行解密。

本实施例中，主控模块12、加密模块14以及无线通信芯片131可以为三个独立的模块，也可以任意两者之间集成或三者均集成。

在其中一个实施例中，无线通信芯片131集成于加密模块14。在实际应用中，可以选用同时具有加密和无线传输功能的芯片。

作为一种可替换实施方式，加密模块14集成于主控模块12中。在实际应用中，可以选用同时具有分析控制和加密功能的芯片。

作为另一种可替换实施方式，无线通信芯片131和加密模块14均集成于主控模块12中。在实际应用中，可以选用同时具有分析控制、加密以及无线传输功能的芯片。

如图3所示，在其中一个实施例中，无源身份识别装置100还包括电源模块15。电源模块15分别与第一天线模块10、无线通信芯片131、加密模块14、主控模块12及身份信息采集模块11连接，用于将第一天线模块10产生的能量处理为电源信号，并分别为无线通信芯片131、加密模块14、主控模块12及身份信息采集模块11供电。即，电源模块15统一获取第一天线模块10产生的能量，再处理成相匹配的电源信号供给无源身份识别装置100中的其他模块，实现电能的统一分配和管理。

如图4所示，在其中一个实施例中，电源模块15包括整流滤波电路151以及稳压电路152。整流滤波电路151分别与第一天线模块10及稳压电路152连接，用于对第一天线模块10获取到的能量进行整流和滤波处理，即，将交变电压转换为直流电压，再对直流电压进行滤波处理；稳压电路152分别与整流滤波电路151以及各个模块连接，用于对整流滤波后的电压进行电压的调整，以便为整个装置提供稳定的直流电压。稳压电路152可以为LDO或DC-DC等形式。

在其中一个实施例中，电源模块15还包括电源开关153。电源开关153分别连接于稳压电路152和各个模块之间，用于控制各个模块的供电线路的通断。其中，电源开关153可以为开关芯片，也可以为金属氧化物半导体场效应晶体管等开关器件。

本实施例中，主控模块12还用于控制电源模块15与无线通信芯片131、加密模块14、及身份信息采集模块11之间供电线路的通断。具体地，主控模块12可以控制电源模块15与上述各个模块之间的电源开关153的开启或关闭，进而实现各个供电线路的通断。当然，主控模块12也可以其他方式控制各个供电线路的通断。

具体地，可将该无源身份识别装置100的工作过程划分为四个阶段，分别为身份信息采集阶段、分析阶段、加密阶段以及无线通信阶段。需要说明的是，这里所指的工作过程指的是整个装置获取到能量之后的工作过程，第一天线模块获取能量的过程可以是贯穿整个工作过程的。

处于身份信息采集阶段时，主控模块12可以控制电源模块15停止对无线通信芯片131和加密模块14供电，仅对身份信息采集模块11供电，同时将自身的工作频率调节至中频；处于分析阶段时，主控模块12可以控制电源模块15停止对身份信息采集模块11供电，同时将自身的工作频率调节至高频；处于加密阶段时，主控模块12可以控制电源模块15恢复对加密模块14供电，同时将自身的工作频率调节至低频；处于无线通信阶段时，主控模块12可以控制电源模块15再次停止对加密模块14供电，同时恢复对无线通信芯片131供电。

上述在不同工作阶段，在满足工作性能的前提下，合理管控对各个模块的供电，达到能量的合理分配，在实现高性能的情况下，同时降低整个装置的瞬时最大峰值功耗，使得该无源身份识别装置100的工作距离和范围得到一定程度的扩大。

如图5所示，在其中一个实施例中，电源模块15与无线通信芯片131、加密模块14、及身份信息采集模块11之间的供电线路上设置有隔离件16，通过隔离件16将各个供电线路隔离开。其中，供电线路包括电源线和地线，隔离件16可以为零欧姆电阻或磁珠等。由于一般情况下，天线模块会围绕无源身份识别装置100的周边绕制，身份信息采集模块11可能会受到电磁场干扰，导致身份信息采集模块11采集到的数据错误率较高，图像质量差，进而影响到身份识别率以及安全性。本实施例中，在各个供电线路上设置零欧姆电阻或磁珠，进而使得各个供电线路通过零欧姆电阻或磁珠隔离开，避免天线模块与读卡装置200交互时，电磁场干扰信号通过供电线路传导至身份信息采集模块11，对身份信息采集模块11数据采集造成干扰，进而提高身份信息采集模块11的数据采集准确度。

在其中一个实施例中，第一天线模块10、身份信息采集模块11、主控模块12以及无线通信模块13设置于同一片电路板上，且电路板上第一天线模块10的设置区域与身份信息采集模块11的设置区域无重叠，和/或电路板上第二天线模块132的设置区域与身份信息采集模块11的设置区域无重叠。

具体地，身份信息采集模块11在第一天线模块10的设置区域之外；或者，身份信息采集模块11在第二天线模块132的设置区域之外；或者，身份信息采集模块11同时位于第一天线模块10的设置区域和第二天线模块132的设置区域之外。由此也可以避免身份信息采集模块11受到电磁场干扰。

需要说明的是，在实际应用中，易对身份信息采集模块11造成干扰的多为用于数据通信的第二天线模块132，因此，如图6所示，优选地在设置第二天线模块132时，避开身份信息采集模块11，确保身份信息采集模块11位于第二天线模块132的设置区域之外。同时，为了将对工作范围的影响降低到最小，优选地将第二天线模块132设置成异型，即，仅在第二天线模块132绕制至身份信息采集模块11的周边时，对第二天线模块132进行规避绕制，其余地方正常沿电路板的边缘绕制。

实施例二

本实施例提供了一种无源身份识别系统，如图1所示，包括读卡装置200和如实施例一所提供的无源身份识别装置100。其中，读卡装置200可以为射频读卡器，无源身份识别装置100的具体内容可参见实施例一中具体的描述，在此不赘述。

实施例三

本实施例提供了一种无源身份识别装置100的控制方法，其中，无源身份识别装置100包括第一天线模块10、身份信息采集模块11、主控模块12及无线通信模块13，无线通信模块13包括无线通信芯片131和第二天线模块132。其中，关于无源身份标识装置的具体结构可参见实施例一中的具体描述，在此不赘述。

如图7所示，本实施例提供的无源身份识别装置100的控制方法包括以下步骤：

步骤S30、通过第一天线模块10耦合读卡装置200产生的能量，为身份信息采集模块11、主控模块12和无线通信芯片131供电。

当第一天线模块10靠近读卡装置200，且两者处于一定的距离范围内时，第一天线模块10能够以电感耦合的方式耦合读卡装置200产生的能量，并产生感应电压，进而可为身份信息采集模块11、主控模块12以及无线通信芯片131提供电能。

步骤S32、通过身份信息采集模块11采集使用者的身份信息。

该身份信息可以为生物特征信息，例如指纹、面部特征、视网膜以及虹膜等，相应地，身份信息采集模块11可以包括指纹采集模块、面部采集模块、虹膜采集模块及视网膜采集模块中的任意一种或多种。当然，除了以上列举出来的生物特征信息，还可以为其他类型的身份信息，在此不一一列举。

步骤S34、通过主控模块12分析采集到的使用者的身份信息。

主控模块12获取到身份信息采集模块11发送的身份信息后，即可对身份信息进行分析，具体地，可以是将采集到的身份信息与内部预先存储的身份信息进行逐个比对，若比对到一致的身份信息，则比对成功，否则比对失败。当主控模块12得出分析结果后，将分析结果发送至无线通信模块13。

步骤S36、通过无线通信模块13发送主控模块12的分析结果至读卡装置200。

上述无源身份识别装置100的控制方法，由于第一天线模块10无需实现通信功能，仅用于耦合能量，即，无需与无线通信芯片131连接，因此，第一天线模块10的设计不受无线通信芯片131本身的制程耐压等条件限制，且不会受无线通信芯片131存在的各类电容限制，可以将第一天线模块10的电感值设计成远远大于现有的电感值，使得第一天线模块10能够最大程度地耦合到来自读卡装置200的能量，充分满足无源身份识别装置100中其他功能模块的用电需求，例如身份信息采集模块11和主控模块12等，满足更高性能处理及应用的需求。

在其中一个实施例中，无源身份识别装置100还可以包括加密模块14，在步骤S34之后、步骤S36之前还可以包括对分析结果进行加密的步骤，即，在步骤S36中发送至读卡装置200的是加密后的分析结果，提高了数据传输的安全性。

在其中一个实施例中，主控模块12具有依次递减的第一工作频率、第二工作频率和第三工作频率，可以理解成，第一工作频率为高频，第二工作频率为中频，第三工作频率为低频。

本实施例提供的无源身份识别装置100的控制方法还包括：

在步骤S32，即通过身份信息采集模块11采集使用者的身份信息的步骤中，控制主控模块12处于第二工作频率，停止对无线通信芯片131供电。即，在该步骤中，主控模块12处于中频模式，且其他模块中仅保持对身份信息采集模块11供电，在满足身份采集功能的同时最大程度降低功耗。

在步骤S34，即通过主控模块12分析采集到的使用者的身份信息的步骤中，控制主控模块12处于第一工作频率，同时停止对身份信息采集模块11供电。即，在该步骤中，主控模块12处于高频模式，以提升其运算性能，同时，停止对其他模块供电，降低功耗。

在步骤S36，即通过无线通信模块13发送主控模块12的分析结果至读卡装置200的步骤中，控制主控模块12处于第三工作频率，并恢复对无线通信芯片131供电。即，该步骤中，主控模块12处于低频模式，且其他模块中仅保持对无线通信芯片131供电，在满足数据传输功能的同时最大程度降低功耗。

上述在不同工作阶段，在满足工作性能的前提下，合理管控对各个模块的供电，达到能量的合理分配，在实现高性能的情况下，同时降低整个装置的瞬时最大峰值功耗，使得该无源身份识别装置100的工作距离和范围得到一定程度的扩大。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无源身份识别装置，其特征在于，包括：

第一天线模块，在靠近读卡装置时，耦合所述读卡装置产生的能量；

身份信息采集模块，与所述第一天线模块连接，并从所述第一天线模块获取能量；

主控模块，分别与所述第一天线模块、所述身份信息采集模块连接，从所述第一天线模块获取能量，并用于分析所述身份信息采集模块采集到的身份信息，所述主控模块具有依次递减的第一工作频率、第二工作频率和第三工作频率；

无线通信模块，包括无线通信芯片和第二天线模块，所述无线通信芯片分别与所述主控模块及所述第二天线模块连接，所述无线通信模块用于发送所述主控模块对身份信息的分析结果至所述读卡装置；

其中，在所述身份信息采集模块采集使用者的身份信息时，所述主控模块处于所述第二工作频率，停止对所述无线通信芯片供电；在所述主控模块分析采集到的使用者的身份信息时，所述主控模块处于所述第一工作频率，同时停止对所述身份信息采集模块供电；在所述无线通信模块发送所述主控模块的分析结果至读卡装置时，所述主控模块处于所述第三工作频率，并恢复对所述无线通信芯片供电。

2.根据权利要求1所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述无源身份识别装置还包括：

加密模块，分别与所述主控模块及所述无线通信芯片连接，用于加密身份信息的分析结果生成加密信息，并将所述加密信息发送至所述无线通信芯片。

3.根据权利要求2所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述无线通信芯片集成于所述加密模块中；或，

所述加密模块集成于所述主控模块中；或，

所述无线通信芯片和所述加密模块均集成于所述主控模块中。

4.根据权利要求3所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述无源身份识别装置还包括：

电源模块，分别与所述第一天线模块、所述无线通信芯片、所述加密模块、所述主控模块及所述身份信息采集模块连接，用于将所述第一天线模块产生的能量处理为电源信号，并分别为所述无线通信芯片、所述加密模块、所述主控模块及所述身份信息采集模块供电；

所述主控模块还用于控制所述电源模块与所述无线通信芯片、所述加密模块、及所述身份信息采集模块之间供电线路的通断。

5.根据权利要求4所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述电源模块与所述无线通信芯片、所述加密模块、及所述身份信息采集模块之间的供电线路上设置有隔离件。

6.根据权利要求1所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述身份信息采集模块包括指纹采集模块、面部采集模块、虹膜采集模块及视网膜采集模块中的任意一种或多种。

7.根据权利要求1所述的无源身份识别装置，其特征在于，所述第一天线模块、所述身份信息采集模块、所述主控模块以及所述无线通信模块设置于同一片电路板上，且所述电路板上所述第一天线模块的设置区域与所述身份信息采集模块的设置区域无重叠，和/或所述电路板上所述第二天线模块的设置区域与所述身份信息采集模块的设置区域无重叠。

8.一种无源身份识别系统，其特征在于，包括读卡装置和如权利要求1-7任一项所述的无源身份识别装置。

9.根据权利要求8所述的无源身份识别系统，其特征在于，所述读卡装置包括射频读卡器。

10.一种无源身份识别装置的控制方法，其特征在于，所述无源身份识别装置包括第一天线模块、身份信息采集模块、主控模块及无线通信模块，所述无线通信模块包括无线通信芯片和第二天线模块；所述控制方法包括：

通过所述第一天线模块耦合读卡装置产生的能量，为所述身份信息采集模块、所述主控模块和所述无线通信芯片供电；

通过所述身份信息采集模块采集使用者的身份信息；

通过所述主控模块分析采集到的使用者的身份信息；

通过所述无线通信模块发送所述主控模块的分析结果至读卡装置，其中，所述主控模块具有依次递减的第一工作频率、第二工作频率和第三工作频率；所述控制方法还包括：在所述通过所述身份信息采集模块采集使用者的身份信息的步骤中，控制所述主控模块处于所述第二工作频率，停止对所述无线通信芯片供电；在所述通过所述主控模块分析采集到的使用者的身份信息的步骤中，控制所述主控模块处于所述第一工作频率，同时停止对所述身份信息采集模块供电；在所述通过所述无线通信模块发送所述主控模块的分析结果至读卡装置的步骤中，控制所述主控模块处于所述第三工作频率，并恢复对所述无线通信芯片供电。