CN203423688U

CN203423688U - 一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置

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Publication number: CN203423688U
Application number: CN201320540156.XU
Authority: CN
Inventors: 陈业军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2023-09-02

Abstract

本实用新型公开了一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，包括壳体及壳体内的PCB板，所述PCB板上设置有：综合管理芯片、NFC模块、UHF RFID模块、无线充电模块及备用电池等，所述综合管理芯片连接并驱动所述NFC模块、UHF RFID模块及无线充电模块工作，并通过USB接口将上述各模块反馈的信息传输给设备，从而使设备具有远近场无线通信和无线充电功能。所述备用电池可在设备电量不足时自动通过USB接口为设备供电。本实用新型提供的装置通过USB接口与设备连接，无需对设备的内部硬件做任何硬件的调整，即让设备具有远近场无线通信和无线充电等功能。另外，设置一块高容量且可充电的备用电池，提高了设备的续航能力。不需要使用的时候还可以随时卸下，非常方便。

Description

一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置

技术领域

本实用新型涉及移动通信技术领域，更具体的说，涉及一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置。

背景技术

近场通信(Near Field Communication，NFC)由Sony(索尼公司)，NXP(源自Philips半导体)和Nokia(诺基亚公司)于2004年提出，其使得电子设备之间可以进行短程的通信。NFC技术的出现，极大地促进了射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)技术与移动通讯技术相互融合的进展，引出许多新的应用模式。

微波射频识别UHF RFID技术是近几年刚刚开始兴起并得到迅速推广应用的一门新技术，相比较低频RFID技术它有识别距离远、识别准确率高、识别速度快、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料、运用范围广等特点。

无线充电技术也是近几年提出的技术，又称为非接触式充电，是一种适应性、安全性较高的能量传输充电方式，这种技术可以用在很多领域。

在实施本实用新型创造的过程中，发明人发现，随着NFC及无线充电等功能的普及和推广，许多终端设备中有设置这些功能的需求，这往往需要在终端内部添加相应的硬件模块，而终端内部的空间本来就非常有限，所以实现难度很大，特别是对于已经发行的终端设备，这些已经握在消费者手中的设备，如果让普通消费者本人通过上述添加硬件模块这种专业性很高的方式来实现此类功能，更是不现实的。这无疑非常不利于上述技术应用的推广普及。

实用新型内容

针对上述提到的技术问题，本实用新型提供一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，此装置通过USB接口与设备连接，无需对设备的内部硬件做任何硬件的调整，即让设备具有远近场无线通信和无线充电等功能。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，包括壳体及壳体内的PCB板，所述PCB板上设有综合管理芯片1、近场通信NFC模块2、微波射频识别UHF RFID模块3、无线充电模块4及通用串行总线USB接口5，其中：

所述综合管理芯片1连接并驱动所述NFC模块2、UHF RFID模块3及无线充电模块4工作，并通过所述USB接口5将上述各模块反馈的信息传输给设备；

所述NFC模块2包括NFC芯片21、NFC通信模块22、NFC控制电路23及NFC天线24，所述NFC通信模块22、NFC控制电路23与所述综合管理芯片1连接；

所述UHF RFID模块3包括UHF RFID芯片31、UHF RFID通信模块32、UHF RFID控制电路33及UHF RFID天线34，所述UHF RFID通信模块32、UHF RFID控制电路33与所述综合管理芯片1连接；

所述无线充电模块4包括接收模块41、通信模块42、控制电路43及无线充电天线44，所述通信模块42、控制电路43与所述综合管理芯片1连接；

所述USB接口5与设备的USB端口连接。

优选的，上述装置中，所述壳体内设置有备用电池6。

优选的，上述装置中，所述备用电池6与所述USB接口5连接，可为设备供电。

优选的，上述装置中，所述NFC天线24由所述PCB板上的覆铜区域蚀刻形成。

优选的，上述装置中，所述NFC天线24设置在所述PCB板的外围。

优选的，上述装置中，所述PCB板基材为绝缘材料制成。

优选的，上述装置中，所述壳体为绝缘材料制成，其将所述PCB板压制在中间。

优选的，上述装置中，所述壳体为长方体结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的装置内部包含NFC、UHF RFID及无线充电等功能模块，通过USB接口与设备连接，无需在本身空间就有限的设备内部添加硬件模块，这一点对于已经握在消费者手中的终端设备来说，尤其重要。另外，相比于在设备内部添加标签天线等硬件的方式，本装置中的NFC天线的线圈设置在整个装置的外围，由于周围没有金属等物体阻挡，这样天线传输的效率会提高，性能也会更加稳定。

本装置的内部还配备了一块备用电池，当设备电量不足时，可为设备供电。由于采用的是通过USB接口插拔的方式与设备连接，所以不需要使用的时候还可以随时卸下，非常方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种装置的各个模块之间的连接关系示意图；

图2示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种装置的NFC模块的连接关系示意图；

图3示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种装置的UHF RFID模块的连接关系示意图；

图4示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种装置的无线充电模块的连接关系示意图；

图5示例性地示出了本实用新型实施例提供的一种装置的部分模块或器件在PCB板上的位置及形状示意图。

具体实施方式

本实用新型提供的一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，此装置通过USB接口与设备连接，无需对设备的内部硬件做任何硬件的调整，即让设备具有远近场无线通信和无线充电等功能。

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的各个其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供的一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，所述装置包括壳体及壳体中的PCB板，所述PCB板上设置有综合管理芯片1、近场通信NFC模块2、微波射频识别UHF RFID模块3、无线充电模块4及通用串行总线USB接口5。请参考图1。

所述综合管理芯片1是本装置的核心处理模块，其通过所述USB接口5与设备连接，设备通过所述USB接口5对所述PCB板供电和下发指令，所述综合管理芯片1检测所述NFC模块2、UHF RFID模块3及无线充电模块4的状态，并通过所述USB接口5反馈给设备，设备再根据反馈回的信息，在显示屏上显示相应信息。

下面结合图2～4，分别说明所述NFC模块2、UHF RFID模块3及无线充电模块4的工作流程。

所述NFC模块2包括NFC芯片21、NFC通信模块22、NFC控制电路23及NFC天线24，其中所述NFC通信模块22、NFC控制电路23与所述综合管理芯片1连接，并将所述NFC天线24与外部设备交互得到的工作信息反馈给所述综合管理芯片1，所述综合管理芯片1再将NFC待机、点对点通信、读写器模式和卡模式状态等信息回送给设备，最终通过显示屏将上述信息显示给用户。用户也可以通过设备内相应的应用软件对所述综合管理芯片1下发NFC工作指令，所述综合管理芯片1通过所述NFC控制电路23和NFC天线24依据指令进行NFC点对点、读写器或卡模式等近场通信操作。请参考图2。

所述UHF RFID模块3包括UHF RFID芯片31、UHF RFID通信模块32、UHF RFID控制电路33及UI-IF RFID天线34，所述UHF RFID通信模块32、UHF RFID控制电路33与所述综合管理芯片1连接。UHF RFID分为有源工作和无源工作两种模式，有源模式通信距离远，最大可超过100m，但是在10m范围内的通信容易受干扰。无源模式通信距离较近10m左右，有较好的防干扰特性。可根据自己的需要选择工作模式，并可以通过所述综合管理芯片1来调整工作模式，在不同的工作模式下，所述UHF RFID天线34将收到的信息通过所述UHF RFID通信模块32传送给所述综合管理芯片1，其再通过所述USB接口5将信息回送给设备，最终在显示屏上显示出必要的信息。请参考图3。

所述无线充电模块4包括接收模块41、通信模块42、控制电路43及无线充电天线44，所述通信模块42、控制电路43与所述综合管理芯片1连接，当所述接收模块41监测到外部无线充电设备后，将信息反馈给所述综合管理芯片1，所述综合管理芯片1为保护所述NFC模块2和UHF RFID模块3，将断开与它们的连接，开始通过所述无线充电天线44为设备充电，当充电完成后，再恢复连接。所述综合管理芯片1将充电进度等信息反馈给设备，最终通过显示屏显示出来。请参考图4。

所述壳体内还设置了一块备用电池6，所述综合管理芯片1监测到设备内电池电量低于一定的值时，比如10％，将自动连接所述备用电池6，其通过所述USB接口5为设备供电，并且所述综合管理芯片1还会将其电量信息反馈给设备，然后通过显示屏显示出来。另外，给设备充电时，当设备内的电池电量已充满，所述综合管理芯片1同样会连接所述备用电池6，并将充电进度等信息显示在显示屏上。

请参考图5，为部分模块或器件在PCB板上的位置及形状示意图。

所述NFC天线24设置在所述PCB板的外围，且将所述综合管理芯片1、NFC模块2、UHF RFID模块3及无线充电模块4等器件包围在中间，由于天线的周围没有金属等物体阻挡，这样既提高了天线的传输效率，同时性能也更加稳定，避免了使用过程出现通信障碍。

所述NFC天线24是由所述PCB板上的部分覆铜区域经过刻蚀而成，所述刻蚀即用丝印机将防腐蚀油墨按照需要铺铜的形状印到覆铜箔或覆铝箔上，再用蚀刻设备把其余部分金属溶掉。

其他覆铜区域有部分作为焊接所述综合管理芯片1、NFC模块2、UHFRFID模块3、无线充电模块4和USB接口5的基础，有部分经过刻蚀可以形成各部件之间的连接线。

所述PCB板基材的厚度一般为0.1～1.0mm，其构成材料可以是FR-4、PVC或其他绝缘材料。

所述PCB板的外围是绝缘材料构成的壳体，所述绝缘材料可以采用PVC或ABS等材料，所述壳体将PCB板压制在中间，而且能够固定所述USB接口5，从而形成一个完整的整体。

所述壳体可以是长方体结构，当然，也可以是其他形状结构，在此不赘述。

可以看出，本实用新型实施例提供的装置内部包含NFC、UHF RFID及无线充电等功能模块，通过USB接口与设备连接，无需在本身空间就有限的设备内部添加硬件模块，而且本装置中的NFC天线的线圈设置在整个装置的外围，由于周围没有金属等物体阻挡，这样天线传输的效率会提高，性能也会更加稳定。本装置的内部还配备了一块备用电池，当设备电量不足时，可为设备供电。由于采用的是通过USB接口插拔的方式与设备连接，所以不需要使用的时候还可以随时卸下，非常方便。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种具有远近场无线通信和无线充电功能的装置，包括壳体及壳体内的PCB板，其特征在于，所述PCB板上设有综合管理芯片1、近场通信NFC模块2、微波射频识别UHF RFID模块3、无线充电模块4及通用串行总线USB接口5，其中：

所述USB接口5与设备的USB端口连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体内设置有备用电池6。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述备用电池6与所述USB接口5连接，可为设备供电。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述NFC天线24由所述PCB板上的覆铜区域蚀刻形成。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述NFC天线24设置在所述PCB板的外围。

6.根据权利要求2～5任意一项所述的装置，其特征在于，所述PCB板基材为绝缘材料制成。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述壳体为绝缘材料制成，其将所述PCB板压制在中间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述壳体为长方体结构。