CN208622115U - 一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种支持NFC通信和433远端上报、蓝牙连接快速且成本低、操作方便的通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备。本实用新型包括读卡器主体，在读卡器主体内设置有MCU和电源，MCU内设置有蓝牙模块和Wi‑Fi模块，蓝牙模块外接有蓝牙天线，MCU设置有若干通用串口（UART）和串行外设接口（SPI），通用串口连接有433通信模块和读卡槽，串行外设接口（SPI）连接有NFC模块，NFC模块外接有NFC天线，读卡器主体外部设置有含有该设备的序列号的二维码和/或条形码，蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联，通用串口（UART）上还连接有电纸屏。本实用新型涉及通信设备领域。

Description

一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备

技术领域

本实用新型涉及通信设备领域，尤其涉及一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备。

背景技术

蓝牙设备在日常生活中逐步普及，各式各样的智能设备层出不穷，但连接问题始终是用户使用过程中遇到的第一个也是最难解决的问题。各设备厂商在APP或说明书中使用各类方式引导用户按照“打开蓝牙-》搜索设备-》选择设备-》连接-》配对”的流程进行操作，但是对普通用户来说这样的过程难以理解和操作。此外，现有技术中蓝牙启动后，间隔一定的时间将自己的Mac地址、扩展信息、UUID特征值等信息对外进行广播，常规蓝牙设备连接过程较为复杂，需要先扫描蓝牙广播，捕获到蓝牙设备信息后再连接，连接过程中还需要做配对，但配对至少要等待一段时间后才能发现设备并在APP界面上列表显示出来，一次配对过程消耗的时间接近一分钟，导致用户使用时很不方便。另外的一种情况是：即使能够在APP界面上列表显示，在同类设备非常多的时候，例如卖场、工厂、以及一些专业大量使用蓝牙标签的场景下，用户无法辨识自己期望连接的蓝牙是哪个，所以现有蓝牙连接技术对用户要求较高，不适合广泛的推广。此外，对于现有的NFC标签和PDA读卡上报场景，手持终端机虽具备显示、读卡功能，但其本质为智能手机，成本高、功耗高、数据显示在处理末端，且要求随身携带，不便于工程监理及管理人员在现场监察。同时，NFC标签只能固定存储标识ID，不具备显示和远端通信功能，对于关键位置的记录、突发事件、特殊标记等情况无法显示。再者，NFC标签更新也需要专有设备近场读写，手持机巡检为只读不写，关键记录的上报需要依赖GSM等网络，在野外、井下、楼宇等无网络或网络信号极差的地点，误报、漏报无法追溯追查。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种支持NFC通信和433远端上报、蓝牙连接快速且成本低、操作方便的通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括读卡器主体，在所述读卡器主体内设置有MCU和电源，所述MCU内设置有蓝牙模块和Wi-Fi模块，所述蓝牙模块外接有蓝牙天线，所述MCU设置有若干通用串口和串行外设接口，所述通用串口连接有433通信模块和读卡槽，所述串行外设接口连接有NFC模块，所述NFC模块外接有NFC天线，所述读卡器主体外部设置有含有该设备的序列号的二维码和/或条形码，所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联。

上述方案可见，通过MCU上的串口连接433通信模块和NFC模块，从而实现NFC读卡和433远端通信上报；在读卡器主体的外壳上设置有二维码和/或条形码，且所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联，通过手机直接扫描二维码、条形码等方式读取到设备序列号，进而直接连接到蓝牙模块，过程简单友好，完全符合普通手机用户的使用习惯，且连接蓝牙快速，配对精确。

进一步地，所述读卡槽为IC卡读卡槽或SIM卡读卡槽。由此可见，读卡槽还可以为RFID卡槽，既可以实现射频无接触式的读卡，又可以实现接触式的读卡，能够满足不同的需求，使得本实用新型应用范围广。

再进一步地，所述电源为3.7V扣式蓄电池。由此可见，采用扣式锂离子电池作为电源，其使用寿命长，且电性能稳定可靠。

本实用新型的另外一种实现方案为：本实用新型包括读卡器主体，在所述读卡器主体内设置有MCU和电源，所述MCU内设置有蓝牙模块和Wi-Fi模块，所述蓝牙模块外接有蓝牙天线，所述MCU设置有若干通用串口和串行外设接口，所述通用串口连接有433通信模块和读卡槽，所述串行外设接口连接有NFC模块，所述NFC模块外接有NFC天线，所述读卡器主体外部设置有含有该设备的序列号的二维码和/或条形码，所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联，所述通用串口上还连接有电纸屏。

上述方案可见，通过MCU上的串口连接433通信模块和NFC模块，从而实现NFC读卡和433远端通信上报；在读卡器主体的外壳上设置有二维码和/或条形码，且所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联，通过手机直接扫描二维码、条形码等方式读取到设备序列号，进而直接连接到蓝牙模块，过程简单友好，完全符合普通手机用户的使用习惯，且连接蓝牙快速，配对精确；此外，通过电纸屏的设置，且电纸屏功耗极低，上位机或手机可实时将显示数据通过蓝牙发送至读卡器设备的所述电纸屏显示，连接断开后，屏幕可持续显示数据，从而解决了大部分刷卡机设备离线无法显示且不可查阅的问题；同时读卡器设备也可以接收云端数据更新于显示屏，用做特定事件的标识；而系统在空闲时保持睡眠状态，实现了低功耗设备互联、人机交互及持久待机功能。

进一步地，所述读卡槽为IC卡读卡槽或SIM卡读卡槽。由此可见，读卡槽还可以为RFID卡槽，既可以实现射频无接触式的读卡，又可以实现接触式的读卡，能够满足不同的需求，使得本实用新型应用范围广。

再进一步地，所述电源为3.7V扣式蓄电池。由此可见，采用扣式锂离子电池作为电源，其使用寿命长，且电性能稳定可靠。

附图说明

图1是本实用新型内连接简易结构示意图；

图2是所述读卡器主体的后视图。

具体实施方式

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型包括读卡器主体1，在所述读卡器主体1内设置有MCU2和电源3，所述MCU2内设置有蓝牙模块和Wi-Fi模块，所述蓝牙模块外接有蓝牙天线4，所述MCU2设置有若干通用串口UART和串行外设接口SPI，所述通用串口UART连接有433通信模块5和读卡槽6，所述433通信模块5外接有433通信天线12，所述串行外设接口SPI连接有NFC模块7，所述NFC模块7外接有NFC天线8，所述读卡器主体1外部设置有含有该设备的序列号的二维码10和/或条形码11，所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联。所述读卡槽6为IC卡读卡槽或SIM卡读卡槽。所述电源5为3.7V扣式蓄电池。

本实用新型的具体运行如下。

蓝牙扫码连接：

1、为蓝牙设备分配序列号；2、芯片中将蓝牙地址与序列号关联；3、将设备序列号打印在设备外壳或面板上，确保序列号和地址一一对应；4、用户扫描条码或二维码获得设备序列号；5、从序列号中获得蓝牙地址；6、APP连接成功。

BLE连接或收到433MHz广播数据后，支持多方式低功耗人机通信和设备互联；MCU近场基于13.56MHz读取NFC卡，同时支持BLE连接数据交互；远端基于433MHz，读卡器设备与上位机进行通信，可在场区范围甚至云端接受并执行上位机指令，同时也支持读卡数据实时上报远端。

本实用新型将设备序列号与蓝牙地址相关联，用户扫码得到序列号后即可快速连接到蓝牙设备，速度接近1秒，并且不存在多个设备无法选择的情况。

本实用新型在MCU中将蓝牙模块的地址和设备的序列号关联在一起并烧录，所以通过扫码可以快速连接，解决连接过程复杂繁琐的问题。其蓝牙连接快速且成本低、操作方便。

在带有433MHz通信模组的读卡器上，通过433MHz可以将当时的刷卡信息同步上报给中继器，继而上报至云端。同时读卡器也可以接收云端数据更新于显示屏，用做特定事件的标识。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于：所述通用串口UART上还连接有电纸屏9。通过电纸屏的设置，且电纸屏功耗极低，上位机或手机可实时将显示数据通过蓝牙发送至读卡器设备的所述电纸屏显示，连接断开后，屏幕可持续显示数据，从而解决了大部分刷卡机设备离线无法显示且不可查阅的问题。

通过电纸屏的设置，能够实现通信数据持久显示。具体为：将低功耗屏连接到MCU，离线状态下，MCU驱动电纸屏输出设备已存储的通信记录数据，蓝牙连接或收到433MHz广播数据后，根据设备通信协议更新屏显内容。

总的来说，本实用新型具有如下功能：

普通读卡器用户或专业巡检员可以通过扫码快速连接到设备，进行读写卡操作；使用带电纸屏的读卡器，巡检员或监察管理人员可以快速查阅最近的巡检记录；使用带电纸屏的读卡器，刷卡后可显示卡公共数据，专业人员巡检后可快速确认巡检状态；使用带电纸屏的读卡器，可通过BLE连接系统后台更新屏显数据；使用支持433MHz远端通信的读卡器，可通过基站自组网并实时与云端保持连接，接受并执行云端指令，从而实现巡检任务后台派发、巡检考勤自动上报、无蜂窝网络的人机交互和设备互联。

本实用新型涉及通信设备领域。

Claims (6)

1.一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,包括读卡器主体（1），其特征在于：在所述读卡器主体（1）内设置有MCU（2）和电源（3），所述MCU（2）内设置有蓝牙模块和Wi-Fi模块，所述蓝牙模块外接有蓝牙天线（4），所述MCU（2）设置有若干通用串口（UART）和串行外设接口（SPI），所述通用串口（UART）连接有433通信模块（5）和读卡槽（6），所述串行外设接口（SPI）连接有NFC模块（7），所述NFC模块（7）外接有NFC天线（8），所述读卡器主体（1）外部设置有含有该设备的序列号的二维码和/或条形码，所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联。

2.根据权利要求1所述的一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,其特征在于：所述读卡槽（6）为IC卡读卡槽或SIM卡读卡槽。

3.根据权利要求1所述的一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,其特征在于：所述电源（3）为3.7V扣式蓄电池。

4.一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,包括读卡器主体（1），其特征在于：在所述读卡器主体（1）内设置有MCU（2）和电源（3），所述MCU（2）内设置有蓝牙模块和Wi-Fi模块，所述蓝牙模块外接有蓝牙天线（4），所述MCU（2）设置有若干通用串口（UART）和串行外设接口（SPI），所述通用串口（UART）连接有433通信模块（5）和读卡槽（6），所述串行外设接口（SPI）连接有NFC模块（7），所述NFC模块（7）外接有NFC天线（8），所述读卡器主体（1）外部设置有含有该设备的序列号的二维码和/或条形码，所述蓝牙模块的地址信息与该设备的序列号与相关联，所述通用串口（UART）上还连接有电纸屏（9）。

5.根据权利要求4所述的一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,其特征在于：所述读卡槽（6）为IC卡读卡槽或SIM卡读卡槽。

6.根据权利要求4所述的一种通过扫码连接蓝牙的低功耗读卡设备,其特征在于：所述电源（3）为3.7V扣式蓄电池。