基於距離控制的無線近距離通訊方法和系統的製作方法

2023-07-18 15:37:06 2

專利名稱：基於距離控制的無線近距離通訊方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及近距離無線數據交換領域，比如，近距離身份識別，近距離消費支付 等，特別是一種基於距離控制的無線近距離通信方法和系統，採用所述方法和系統有利於 保障數據交換對象的唯一性及數據交換的安全性。
背景技術：
目前，無線近距離通信主要應用於近距離無線數據交換領域，比如，近距離身份識 別，近距離消費支付等。在上述領域中，之所以要求近距離無線通信，是因為要保障數據交 換對象的唯一性，及數據交換的安全性。但是，由於高頻以上頻段電磁波傳播的特點，決定 了其通信距離長，通信距離不易控制的現狀。如果直接運用於近距離無線通信領域，將造成 數據交換對象不確定，數據交換安全性低的結果。本發明人認為，如果在無線近距離通信單 元(例如POS設備)與無線通信對象(例如使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或者集成 射頻通信功能的產品)之間開啟數據交互前引入一個距離控制量，則能夠精確設定近距離 的範圍，避免幹擾或排除錯誤觸發通信。

發明內容
本發明針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種基於距離控制的無線近距離 通信方法和系統，採用所述方法和系統有利於保障數據交換對象的唯一性及數據交換的安 全性。本發明的技術方案如下基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，在無線近距離通信單元與無 線通信對象之間開啟數據交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距 離的範圍。所述近距離的範圍是指從所述無線近距離通信單元的感應區表面起至向外延伸 的空間距離不大於IOcm內的任意設計距離。所述距離控制量是在所述近距離的範圍內設置一個高頻電磁場，所述高頻電磁場 由電磁場產生單元提供，所述電磁場產生單元連接電磁場檢測單元，兩者組合成距離控制 單元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發生變化並被所述電磁場 檢測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數 據交互。所述無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數據交互包括以下步驟所述無 線近距離通信單元採集無線通信對象的電磁強度和背景電磁強度，由此判斷出所述無線通 信對象合法且確實處於有效通信距離之內，然後進入現有正常處理程序。所述無線近距離通信單元是POS設備，所述無線通信對象是使用射頻技術的SIM 卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產品。基於距離控制的無線近距離通信系統，其特徵在於，包括無線近距離通信單元和
3與其進行數據交互的無線通信對象，所述無線近距離通信單元連接距離控制單元，所述距 離控制單元包括在所述無線近距離通信單元的感應區表面起至向外延伸的一個確定的空 間範圍內產生高頻電磁場的電磁場產生單元，和與所述電磁場產生單元連接的電磁場檢測 單元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發生變化並被所述電磁場 檢測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數 據交互。所述無線近距離通信單元是POS設備，所述無線通信對象是使用射頻技術的SIM 卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產品，所述無線通信對象中包含金屬介質。本發明的技術效果如下本發明基於距離控制的無線近距離通信方法和系統，是通過距離控制設備來保障 無線通信的有效通信距離控制一個較小的、真正的近距離範圍內，例如在O到IOcm內的任 意設計距離，從而達到近距離安全通信的目的。


圖1是本發明基於距離控制的無線近距離通信系統的工作原理示意圖。圖2是電磁場產生的結構原理及檢測場強變化的電路原理圖。圖3是本發明基於距離控制的無線近距離通信系統的結構原理示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖(圖1-圖3)等對本發明進行說明。本發明是關於無線通信領域中近距離通信的距離控制原理，能夠實現近距離通 信，可應用於需要近距離通信無線通信設備。本發明由兩部分組成。第一部分為無線通信設備，功能為完成無線通信。第二部 分為距離控制設備，這部分設備能夠產生高頻電磁場，並檢測電磁場的變化，以此來識別無 線通信對象是否靠近，從而實現無線通信過程中的距離控制。本發明的主要目的，是通過距離控制設備來保障無線通信的有效通信距離控制在 0到IOcm內的任意設計距離。從而達到近距離安全通信的目的。為了保證近距離無線通信，提高通信的安全性，以及數據交換對象的唯一性。本發 明人考慮了以下幾點思路1.距離控制部分包括高頻電磁場產生單元和電磁場變化檢測單元。當數據交換 對象沒有進入有效通信距離之內時，電磁場產生單元和電磁場檢測單元工作在穩定狀態 下，此時電磁場維持平衡。當電磁場檢測單元檢測到磁場發生變化時，意味著數據交換對象 (通常包含金屬物質)進入到有效通信距離內。此時無線通信單元開始正常工作。2.無線通信單元開啟後，無線通信單元與無線通信對象進行數據交互，通過通信 協議，由無線通信單元採集無線通信對象的場強，及背景電磁場強度，經過對採集數據的計 算處理之後，來判斷該通信對象是否合法。是否確實在有效通信距離之內。3.通過技術手段給無線近距離通信的所謂近距離一個確定的或者可控制的範圍。 通過精確設定近距離的範圍，避免幹擾或排除錯誤觸發通信。圖1是本發明基於距離控制的無線近距離通信系統的工作原理示意圖。如圖1所示，自上而下包括距離控制單元工作部分、無線近距離通信單元工作部分和正常處理部分。 距離控制單元包括電磁場產生單元和電磁場檢測單元，電磁場產生單元和電磁場檢測單元 進行能量數據交換，由距離控制單元判斷是否有無線通信對象靠近，如果沒有，則檢測到電 磁場無變化，進入下一輪判斷，如果有，則檢測到電磁場有變化，距離控制單元開啟無線近 距離通信單元與無線通信對象之間的數據交互。無線近距離通信單元通過通信協議(這裡 的通信協議是指必須適用電磁強度等參數特徵的通信協議)與無線通信對象進行數據交 換或交互，由於無線通信對象靠近並進入高頻電磁場區域，無線近距離通信單元可以首先 採集無線通信對象電磁強度和背景電磁強度，通過運算，判斷出所述無線通信對象合法且 確實處於有效通信距離之內，然後進入現有正常處理程序。如果判斷出不是合法通信對象 或不在有效通信距離內，則返回無線近距離通信單元的起始工作狀態或距離控制單元的起 始工作狀態。圖2是電磁場產生的結構原理及檢測場強變化的電路原理圖。如圖2所示，右邊 是電磁場檢測單元，左邊是電磁場產生單元，分別用線圈結構示意，兩個單元之間能夠進行 能量數據交換。圖3是本發明基於距離控制的無線近距離通信系統的結構原理示意圖。如圖3所 示，POS設備(P0S讀寫器，或無線近距離通信系統的主體)包含無線近距離通信單元(簡 稱為無線通信單元)和距離控制單元。距離控制單元包括電磁場產生單元和電磁場檢測單 元。當使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產品沒有進入有效通信 距離之內時，電磁場產生單元和電磁場檢測單元工作在穩定狀態下，此時電磁場維持平衡。 當使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產品進入到有效通信距離之 內時，由於其包含金屬介質，將改變有效通信距離內的磁場分布。也就是說，使用射頻技術 的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產品靠近則幹擾磁場。此時電磁場檢測單元 將改變工作狀態啟動POS設備與使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能 的產品之間的通信，也就是無線近距離通信單元與數據通信對象之間進行無線數據通信。啟動通信之後，POS設備將通過通信協議採集使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡 或者集成射頻通信功能的產品電磁場強度和背景電磁場強度。結合採集到的電磁場強度和 進行運算來判斷其是否為合法，以及是否確實處於有效通信距離之內，以避免其它金屬物 體幹擾。應當指出，以上所述實施方式可以使本領域的技術人員更全面地理解本發明，但 不以任何方式限制本發明。
權利要求
基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，在無線近距離通信單元與無線通信對象之間開啟數據交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距離的範圍。
2.根據權利要求1所述的基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，所述近 距離的範圍是指從所述無線近距離通信單元的感應區表面起至向外延伸的空間距離不大 於IOcm內的任意設計距離。
3.根據權利要求1所述的基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，所述距 離控制量是在所述近距離的範圍內設置一個高頻電磁場，所述高頻電磁場由電磁場產生單 元提供，所述電磁場產生單元連接電磁場檢測單元，兩者組合成距離控制單元；如果無線通 信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發生變化並被所述電磁場檢測單元檢測到， 則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數據交互。
4.根據權利要求1所述的基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，所述無 線近距離通信單元與無線通信對象之間的數據交互包括以下步驟所述無線近距離通信單 元採集無線通信對象電磁強度和背景電磁強度，由此判斷出所述無線通信對象合法且確實 處於有效通信距離之內，然後進入現有正常處理程序。
5.根據權利要求1所述的基於距離控制的無線近距離通信方法，其特徵在於，所述無 線近距離通信單元是POS設備，所述無線通信對象是使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或 者集成射頻通信功能的產品。
6.基於距離控制的無線近距離通信系統，其特徵在於，包括無線近距離通信單元和與 其進行數據交互的無線通信對象，所述無線近距離通信單元連接距離控制單元，所述距離 控制單元包括在所述無線近距離通信單元的感應區表面起至向外延伸的一個確定的空間 範圍內產生高頻電磁場的電磁場產生單元，和與所述電磁場產生單元連接的電磁場檢測單 元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發生變化並被所述電磁場檢 測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數據 交互。
7.根據權利要求6所述的基於距離控制的無線近距離通信系統，其特徵在於，所述無 線近距離通信單元是POS設備，所述無線通信對象是使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或 者集成射頻通信功能的產品，所述使用射頻技術的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功 能的產品中包含金屬介質。
全文摘要
基於距離控制的無線近距離通信方法和系統，採用所述方法和系統有利於保障數據交換對象的唯一性及數據交換的安全性，其特徵在於，在無線近距離通信單元與無線通信對象之間開啟數據交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距離的範圍。
文檔編號H04B5/00GK101944959SQ20101022396
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月1日 優先權日2010年7月1日
發明者莫寧 申請人:北京泛在電子標籤技術有限公司