CN204904303U - 一种刷卡代理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刷卡代理装置，包括虚拟卡模块，用于将电子标签信息通过天线转化成模拟信号发送出去，完成刷卡操作；与虚拟卡模块连接的第一天线；与虚拟卡模块连接的微控制器模块，其中微控制器模块接收和保存标签数据，提供标签数据或将标签数据写入到所述模拟卡模块，控制虚拟卡模块的刷卡操作；标签数据可以由本装置的读写模块读取业务实体卡获得或者通过网络通信获得。通过本实用新型实现无需持实体卡片刷卡获得门禁控制权限，解决门禁控制使用中不方便、不灵活的问题。

Description

一种刷卡代理装置

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体而言涉及一种刷卡代理装置。

背景技术

射频识别技术RFID(RadioFrequencyIdentification)是一种自动识别技术，即通过无线射频方式进行非接触双向数据通信实现对目标的识别。RFID应用系统原则上由三部分组成：1)应答器：由天线，耦合元件及RFID芯片组成，一般来说都是用RFID卡片(标签)作为应答器，每个卡(标签)具有唯一的电子编码ID，用于标识目标对象/身份；实际中一般把应答器称为电子标签，也用于指代RFID标签或RFID卡；2)读卡器：由天线，耦合元件，RFID芯片组成，读取(有时还可以写入)卡(标签)信息的设备；3)应用软件系统：是应用层软件，通过收集卡(标签)数据进行进一步处理的实际应用。

RFID目前广泛应用于物联网，智能交通，门禁控制，身份识别等应用领域。RFID系统基本工作原理是：读卡器通过天线发出含有信息的一定频率的调制信号，当电子标签进入到读卡器的信号工作区域内时，其天线通过耦合产生感应电流，从而为电子标签提供能量，此时电子标签根据读卡器发来的信息决定进行响应；当读卡器接收到电子标签发送过来的信号并经过解调和解码之后，完成将电子标签内部信息数据的识别。国际标准化组织面向RFID制定了一系列的标准，包括制定了低频LF(135KHz以下)、高频HF(13.56MHz)、超高频UHF多个工作频段。

近场通信(NearFieldCommunication，NFC)，又称近距离无线通信，是一种短距离的高频无线通信技术，工作在高频13.56MHz上，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输(在十厘米内)。此技术由免接触式射频识别(RFID)演变而来，并向下兼容RFID，本说明书的电子标签也包括NFC卡。

随着RFID的广泛应用，一个人可能会拥有多张RFID对应不同的应用。虽然常规提供的RFID卡(标签)不可更改识别号；但是市场上也出现了识别号可以反复擦写的RFID卡片。还有一种情况是为了拓展NFC应用场景，某些芯片厂家提供了多功能芯片，如NP532，通过配置工作在卡模拟模式下，实现NFC实体卡一样的功能，从而提供多张卡片“集成”为一张虚拟卡的能力，实际中已有一些智能手机可以支持提供这种功能。

虽然支持NFC功能的智能手机可以提供多张卡片的“集成”为一张虚拟卡的功能，一方面支持NFC功能的智能手机还不普及，还有用户还是必须持有手机才可以，虚拟能力有限、不灵活。实际中，特别在电子门禁控制领域，不仅一个人拥有多张RFID门禁卡片以对应不同的出入场合，而且即使是临时出入也需要配备门禁卡片，实际门禁控制中仍然存在使用不方便、不灵活的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种刷卡代理装置，通过将刷卡操作中的刷卡触发与刷卡识别分离，实现无需持业务对应实体卡片刷卡亦可获得门禁控制权限，以至少解决门禁控制使用中不方便、不灵活的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种刷卡代理装置，包括：

虚拟卡模块，用于将电子标签的标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去，完成业务刷卡操作；与所述虚拟卡模块连接的第一天线,所述第一天线位于业务终端刷卡区域内；与所述虚拟卡模块连接的的微控制器模块，所述微控制器模块包括：存储器，存储所述电子标签的标签数据；网络模块，提供互联网通信连接；微控制器，与所述存储器和所述网络模块连接，用于接收和保存所述标签数据，提供所述标签数据到所述模拟卡模块，控制所述虚拟卡模块的业务刷卡操作；标签数据包括电子标签中的标签信息，也可以包括电子标签存储区中的其它信息。

优选地，所述刷卡代理装置还包括：与所述微控制器连接的第一读写卡模块，接受所述微控制器控制，向目标电子标签读取所述标签数据或者写入所述标签数据；与所述第一读卡模块连接的第二天线，所述第一天线与第二天线射频信号互相隔离。

优选地，所述刷卡代理装置还包括：与所述微控制器连接的第二读写卡模块，接受所述微控制器控制，向目标电子标签读取所述标签数据或者写入所述标签数据；与所述第二读卡模块连接的第四天线，所述第四天线与第一或第二天线射频信号互相隔离。

优选地，所述微控制器通过UART、SPI和IIC接口的任一种或组合与外部集成电路模块进行通信控制连接。

优选地，所述虚拟卡模块包括：第三天线，与所述第一天线射频信号互相隔离，与所述第二天线重叠安置；虚拟卡电路模块，接受所述微控制器控制实现将所述标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去；与所述第一天线、所述第三天线、所述虚拟卡电路模块连接的天线切换开关，所述天线切换开关与所述微控制器连接，实现所述第一天线与所述虚拟卡电路模块处于连通状态，或者所述第三天线与所述虚拟卡电路模块处于连通状态，或者虚拟卡电路模块处于空连通状态，同一时刻只能存在一种连通状态。

优选地，所述虚拟卡电路模块为可擦写电子标签芯片。

优选地，所述虚拟卡电路模块为卡模拟芯片模块，所述卡模拟芯片模块与所述微控制器连接，接收所述微控制器发送的所述标签数据。

优选地，所述虚拟卡模块为所述卡模拟芯片模块，所述卡模拟芯片模块与所述第一天线直接连接，所述卡模拟芯片模块与所述微控制器连接，接收所述微控制器发送的所述标签数据，接受所述微控制器控制将所述标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去。

通过本实用新型，采用了一种刷卡代理装置，包括虚拟卡模块，用于将电子标签信息通过天线转化成模拟信号发送出去，完成刷卡操作；与虚拟卡模块连接的第一天线，与虚拟卡模块连接的的微控制器模块，其中微控制器模块包括：存储标签数据的存储器，提供互联网通信连接的网络模块；与存储器和网络模块连接的微控制器，用于接收和保存标签数据，提供标签数据或将标签数据写入到所述虚拟卡模块，控制虚拟卡模块的刷卡操作；标签数据可以由读写模块或读取业务实体卡获得或者通过网络通信获得。通过本实用新型解决了门禁控制使用中不方便、不灵活的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为根据本实用新型优选实施例的刷卡代理装置的一种优选结构示意图；

图2为根据本实用新型优选实施例的刷卡代理装置的再一种优选结构示意图；

图3为根据本实用新型优选实施例的刷卡代理装置的又一种优选结构示意图；

图4为根据本实用新型优选实施例的虚拟卡模块的一种优选结构示意图；

图5为根据本实用新型优选实施例的虚拟卡电路模块的一种优选结构示意图；

图6为根据本实用新型优选实施例的虚拟卡电路模块的再一种优选结构示意图；

图7为根据本实用新型优选实施例的虚拟卡模块的再一种优选结构示意图；

图8为根据本实用新型优选具体实施例1的代理装置结构示意图；

图9为根据本实用新型优选具体实施例2的代理装置结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突情况下，本申请中的实施例以及实施例的特征可以相互组合。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型技术方案进行描述，但所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种刷卡代理装置10，包括如图1所示的第一天线101、虚拟卡模102和微控制器模块103，其中，虚拟卡模102块，用于将电子标签的标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去，完成业务刷卡操作；第一天线101与虚拟卡模102块连接,可以为外置天线，位于业务终端刷卡区域内；微控制器模块103与虚拟卡模102块连接，微控制器模块103包括：存储器1033，存储所述电子标签的标签数据；网络模块1032，提供互联网通信连接；微控制器1031，与所述存储器1033和所述网络模块1032连接，用于接收和保存所述标签数据，提供所述标签数据到所述模拟卡模块，控制所述虚拟卡模102块的业务刷卡操作。优选地，微控制器1031通过UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter)、SPI(SerialPeripheralinterface)和IIC(Inter-IntegratedCircuit)接口的任一种或组合与外部集成电路模块进行通信控制连接。

一个优选实施例中，刷卡代理装置10还包括如图2所示的第一读写卡模块104和第二天线105，其中，第一读写卡模块104与微控制器1031连接，接受所述微控制器1031控制，向目标电子标签读取所述标签数据或者写入所述标签数据；第二天线105与第一读卡模块104连接，与第一天线101射频信号互相隔离；第一读写模块104读写时，电子标签位于第二天线105有效信号区域内。

RFID卡有多种类别与型号，为同时支持不同类别RFID卡的读写，优选地，刷卡代理装置10还包括如图3所示的第二读写卡模块106和第四天线107，其中，第二读写卡模块106与微控制器1031连接，接受所述微控制器1031控制，向目标电子标签读取标签数据或者写入标签数据；第四天线107与第二读卡模块106连接，与第一天线101或第二天线105射频信号互相隔离；第二读写模块106读写时，电子标签位于第二天线107有效信号区域内；第二读写卡模块与第一读写卡模块可以为支持不同电子标签类型和/或型号的读写卡模块。

对于虚拟卡模块102，在一个优选实施方式中，如图4所示，虚拟卡模块102可以包括：第三天线1021，与第一天线101射频信号互相隔离，与第二天线105重叠安置；虚拟卡电路模块1023，接受所述微控制器控制实现将所述标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去；与第一天线101、第三天线1021、虚拟卡电路模块1023连接的天线切换开关1022，天线切换开关1022与微控制器1031连接，实现第一天线101与虚拟卡电路模块1023处于连通状态，或者第三天线1021与虚拟卡电路模块1023处于连通状态，或者虚拟卡电路模块1023处于空连通状态，同一时刻只能存在一种连通状态。当第一读写卡模块104对虚拟卡模块102对执行读写卡操作时，天线切换开关1022实现第三天线1021与虚拟卡电路模块1023处于连通状态；当虚拟卡模块102执行业务刷卡操作时，天线切换开关1022实现第一天线101与虚拟卡电路模块1023处于连通状态；其它情况下，天线切换开关1022实现虚拟卡电路模块1023处于空连通状态。

为支持不同类别与型号RFID卡的模拟操作，优选地，如图5所示虚拟卡电路模块1023为可擦写电子标签芯片10231。

为支持不同类别与型号RFID卡的模拟操作，优选地，如图6所示虚拟卡电路模块1023为卡模拟芯片模块10232，卡模拟芯片模块10232与所述微控制器连接1031，接收所述微控制器1031发送的所述标签数据；卡模拟芯片模块10232一般采用多功能RFID芯片，例如将PN532配置在卡模拟模式下工作。

对于虚拟卡模块102，在另一个优选实施方式中，如图7所示，虚拟卡模块102为卡模拟芯片模块10322，模拟电路模块10232与第一天线101直接连接，并与微控制器1031连接，接收微控制器1031发送的标签数据，接受微控制器1031控制将标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去。

通过本实用新型，采用了一种刷卡代理装置，包括虚拟卡模块102，用于将电子标签信息通过天线转化成模拟信号发送出去，完成业务刷卡操作；与虚拟卡模102块连接的第一天线101，与虚拟卡模102块连接的的微控制器模块103，其中微控制器模块103接收和保存标签数据，提供标签数据或将标签数据写入到所述模拟卡模块102，控制虚拟卡模块102的刷卡操作；标签数据可以由读写模块104或105读取业务实体卡获得或者通过网络通信获得。通过本实用新型解决了门禁控制使用中不方便、不灵活的问题。

实施例一

实施例一是根据本实用新型实施例的装置组成和注册、代理刷卡操作过程示意图，如图8所示，包括：第一天线101、天线选择开关1023、可擦写电子标签芯片10231、第三天线1021、第二天线105、第一读写卡模块104、微控制器模块103。操作过程：1)用户持业务卡在第一读写卡模块104的刷卡区域内刷卡，第一读写卡模块104读取业务卡标签的标签数据，发送到微控制模块103保存，完成刷卡代理注册；2)微控制模块103控制天线选择开关1023选择可擦写电子标签芯片10231与第三天线1021连通；3)微控制模块103控制第一读写卡模块104以上述保存的标签数据进行写卡操作；4)微控制模块103控制天线选择开关1023选择可擦写电子标签芯片10231与第一天线1023连通，业务终端启动读卡，这样就可以完成代理业务卡的刷卡操作。

实施例二

实施例二是根据本实用新型实施例的装置组成和双注册、统一代理刷卡操作过程示意图，如图9所示，包括：第一天线101、卡模拟芯片模块10232、第二天线105、第一读写卡模块104、第四天线107、第二读写卡模块106、微控制器模块103。操作过程：1)用户持业务卡在第一读写卡模块104的刷卡区域内刷卡，第一读写卡模块104读取业务卡标签的标签数据，发送到微控制模块103保存，完成刷卡请求代理注册；2)用户持第二卡在第二读写卡模块106的刷卡区域内刷卡，第二读写卡模块106读取第二卡标签的标签数据，发送到微控制模块103保存、并与业务卡标签数据建立映射关系，完成刷卡统一代理注册；第一读写卡模块104与第二读写卡模块106未不同类型，例如业务卡为125kHzRFID卡，相应地第一读写卡模块104为125kHzRFID模块，第二卡为13.65MhzNFC卡，相应地第二读写卡模块106为13.65MhzNFC模块；第二卡也可以为NFC手机终端模拟的卡；3)用户在第二读写卡模块106的刷卡区域内刷卡，微控制模块103通过上述映射关系获得业务卡标签数据；4)微控制模块103控制卡模拟芯片模块10232工作，业务终端启动读卡，这样就可以完成代理业务卡的统一刷卡操作。

Claims (8)

1.一种刷卡代理装置，其特征在于，包括：

虚拟卡模块，用于将电子标签的标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去，完成业务刷卡操作；

与所述虚拟卡模块连接的第一天线,所述第一天线位于业务终端刷卡区域内；

与所述虚拟卡模块连接的的微控制器模块，所述微控制器模块包括：

存储器，存储所述电子标签的标签数据；

网络模块，提供互联网通信连接；

微控制器，与所述存储器和所述网络模块连接，用于接收和保存所述标签数据，提供所述标签数据到所述模拟卡模块，控制所述虚拟卡模块的业务刷卡操作。

2.根据权利要求1所述的刷卡代理装置，其特征在于，还包括：

与所述微控制器连接的第一读写卡模块，接受所述微控制器控制，向目标电子标签读取所述标签数据或者写入所述标签数据；

与所述第一读卡模块连接的第二天线，所述第一天线与第二天线射频信号互相隔离。

3.根据权利要求2所述的刷卡代理装置，其特征在于，还包括：

与所述微控制器连接的第二读写卡模块，接受所述微控制器控制，向目标电子标签读取所述标签数据或者写入所述标签数据；

与所述第二读卡模块连接的第四天线，所述第四天线与第一或第二天线射频信号互相隔离。

4.根据权利要求1所述的刷卡代理装置，其特征在于，所述微控制器通过UART、SPI和IIC接口的任一种或组合与外部集成电路模块进行通信控制连接。

5.根据权利要求2所述的刷卡代理装置，其特征在于，所述虚拟卡模块包括：

第三天线，与所述第一天线射频信号互相隔离，与所述第二天线重叠安置；

虚拟卡电路模块，接受所述微控制器控制将所述标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去；

与所述第一天线、所述第三天线、所述虚拟卡电路模块连接的天线切换开关，所述天线切换开关与所述微控制器连接，实现所述第一天线与所述虚拟卡电路模块处于连通状态，或者所述第三天线与所述虚拟卡电路模块处于连通状态，或者虚拟卡电路模块处于空连通状态，同一时刻只能存在一种连通状态。

6.根据权利要求5所述的刷卡代理装置，其特征在于，所述虚拟卡电路模块为可擦写电子标签芯片。

7.根据权利要求5所述的刷卡代理装置，其特征在于，所述虚拟卡电路模块为卡模拟芯片模块，所述卡模拟芯片模块与所述微控制器连接，接收所述微控制器发送的所述标签数据。

8.根据权利要求1所述的刷卡代理装置，其特征在于，所述虚拟卡模块为所述卡模拟芯片模块，所述卡模拟芯片模块与所述第一天线直接连接，与所述微控制器连接，接收所述微控制器发送的所述标签数据，接受所述微控制器控制将所述标签数据通过天线转化成模拟信号发送出去。