數位化集成非接觸式id卡及其集成方法

2023-05-17 01:22:01

專利名稱：數位化集成非接觸式id卡及其集成方法
技術領域：
本發明屬於非接觸式ID卡的集成技術領域，具體涉及一種數位化集成非接觸式 ID卡。
背景技術：
計算機網絡科學的飛速發展和信息化時代的來臨加速了支付領域的發展，促進了 電子錢包的應用，使非接觸式ID卡技術日益成熟，給人們的電子支付服務帶來了極大的方 便。但電子支付行業目前僅局限在一定區域或一定行業內通用，而不同的行業不同的非接 觸式ID卡不能有效的實現電子支付。隨著智慧卡應用技術的不斷發展，非接觸式ID卡片識別技術應用到城市公交 P0S、地鐵、智能樓宇、智能小區、校園、身份證、銀行卡、門禁等系統，從而使用戶擁有的非接 觸式ID卡越來越多。如基於非接觸式ID卡原理的停車卡可以用來取車或用公交卡坐車， 用基於非接觸式ID卡原理的銀行卡取錢，用基於非接觸式ID卡原理的門禁卡進出公司，用 基於非接觸式ID卡原理的飯卡就餐，用基於非接觸式ID卡原理的手機卡接打電話，用基於 非接觸式ID卡原理的會員卡消費，用基於非接觸式ID卡原理的繳費卡繳費等等，這些非接 觸式ID卡雖然使用方便，然而卡片數量的上升導致用戶管理、攜帶均不方便，而且浪費社 會很多資源。非接觸式ID卡系統由卡、讀卡器和後臺控制器組成。其一般過程是讀卡器將載 波信號經天線向外發送；卡進入讀卡器的工作區域後，由卡中電感線圈和電容組成的諧振 迴路接收讀卡器發射的載波信號，卡中晶片的射頻接口模塊由此信號產生出電源電壓、復 位信號及系統時鐘，使晶片激活；晶片讀取控制模塊將存儲器中的數據經調相編碼後調製 在載波上，經卡內天線回送給讀卡器；讀卡器對接收到的卡回送信號進行解調、解碼後送至 後臺計算機；後臺計算機根據卡號的合法性，針對不同應用做出相應的處理和控制。非接觸 式ID卡的結構主要零件為其晶片結構，該晶片一般包括控制模塊、射頻模塊和存儲模塊， 射頻模塊用來與讀卡器通訊後給晶片供電激活(載波頻率為125KHZ或13. 56MHZ)，還用於 與讀卡器通訊傳輸數據(數據傳送速率為3. 9kbps,6. 62kbps或106kbps)。目前銀行卡的 工作頻率是125KHz，為低頻載波，通訊波特率為3. 9kbps或6. 62kbps ；公交卡的工作頻率是 13. 56MHz，為高頻載波，通訊波特率為106kbps ；本發明基於以上認識基礎上進行而發明。

發明內容
本發明目的在於提供一種數位化集成非接觸式ID卡，解決了現有技術中用戶的 非接觸式ID卡太多帶來的管理和攜帶不方便、電子支付方式單一等問題。為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是—種數位化集成非接觸式ID卡，包括射頻模塊、控制模塊和存儲模塊，其特徵在 於所述存儲模塊設置有若干個物理扇區，每個物理扇區包括有若干個物理塊；所述物理扇 區包括ID扇區和數據扇區，所述ID扇區存儲用戶唯一標識和公共信息認證數據；所述數據
3扇區用於存儲數據。優選的，所述ID扇區處於存儲模塊的第一個物理扇區。優選的，所述物理扇區包括1個ID扇區和若干個數據扇區，所述數據扇區包括根 據行業的劃分存儲行業交易數據的行業數據扇區和存儲與ID扇區用戶唯一標識匹配的用 戶的電子錢包數據的錢包數據扇區。優選的，所述錢包數據扇區內設置備份電子錢包的備份物理塊和若干個用於存儲 交易記錄的交易物理塊。優選的，所述物理塊用於存儲當前扇區當前行業進行當前交易過程的當前交易數 據，所述當前交易數據包括交易時間、交易地點、交易金額。優選的，所述數據扇區內的數據加密方式和密碼認證方式選用與行業對應的數據 加密方式和密碼認證方式；每次非接觸式ID卡的數據讀寫只能修改當前行業的數據扇區 數據和錢包數據扇區的數據。優選的，所述的數據扇區還包括交易歷史記錄扇區，用於存儲行業交易的歷史數 據。本發明還提供了一種非接觸式ID卡的集成方法，其特徵在於所述方法包括以下 步驟(1)將非接觸式ID卡的存儲空間劃分成ID扇區和若干個數據扇區，並將ID扇區 設置為第一個扇區；數據扇區對應於各個行業，並對數據扇區數據按行業內的加密方式和 密碼認證方式處理；(2)將每個扇區分成若干個記錄當前扇區當前行業的交易數據的物理塊；(3)設置電子錢包數據扇區，記錄交易數據和備份數據。本發明的非接觸式ID卡，通過讀卡器感應供電並讀出晶片存儲模塊上唯一身份 標識，唯一身份標識所在的ID扇區可以是一次寫入，以後不能更改。由於採用了非接觸式 ID卡，可以無源和免接觸，射頻模塊的射頻接口電路可以從讀卡器接收射頻能量，為晶片產 生電源和時鐘，並採用相移鍵控和加載調幅等技術實現卡與讀卡器間的無線通訊。本發明 通過在存儲模塊設置多個數據扇區來實現多行業的電子支付，將各信息支付系統數位化的 集成起來，為人們提供全面的金融服務和高效的信息化管理，最大限度地實現數據共享。具體的，本發明的實現方法如下a、將非接觸式ID卡片的存儲空間分成N個扇區，為了安全，每個扇區都有一個特 別的加密方式和密碼認證方式，每個扇區對應一個行業，每個行業的交易只能修改當前行 業扇區和公共電子錢包區的存儲空間的數據。b、每個扇區分成M個塊，每個行業扇區用一個塊來存儲相應行業的交易時間、交 易地點、交易金額等當前交易過程的交易記錄。C、將第一個扇區作為公共信息區，用於身份識別、公共信息認證。d、有個特定的扇區作為錢包區，為了安全，錢包區應有錢包備份塊數據，同時可以 設置最大交易金額限制。e、錢包區為臨時錢包區，主要用於非銀行業務交易，每一筆交易在刷卡機伺服器 都有相應的記錄，錢包區的餘額充值和提取可以通過銀行刷卡機相互轉帳。f、對應銀行業務，直接讀取ID卡號，通過網絡連接對應銀行資料庫，從而同步到銀行帳戶，每筆銀行業務交易同樣在ID卡有備份查詢。g、可以設置有一個扇區作為前K次交易記錄扇區，通過讀取交易記錄扇區的數 據，了解到前K次交易的過程和金額等信息。由於一個行業只要一個塊去記錄當前交易過程，可以設置專門的扇區用於前K次 交易記錄查詢，即設置前K次交易記錄扇區，通過讀取交易記錄區的數據，了解到前K次交 易的過程和金額等信息。本發明的一張數位化全功能卡可以進行銀行卡業務、手機通話業務、智能小區業 務、公交地鐵業務、門禁管理業務、商業消費支付等交易業務，從而減少社會制卡資源，方便 人民大眾攜帶使用，讓人類全面享受信息社會帶來的價值。例如，一次餐飲消費，結帳時，刷 卡機記錄ID卡號，扣除刷卡機錢包區金額，將交易記錄記載在刷卡機伺服器上，同時在ID 卡中備份電子錢包和交易記錄，如果錢包區金額不夠，可以直接通過輸入交易密碼來扣除 銀行帳號的金額，此時交易需要在銀行伺服器中作備份。相對於現有技術中的方案，本發明的優點是本發明技術方案的這種信息的數位化集成的方法，特別是一種將銀行卡、交通卡、 手機卡、門禁證件信息化管理卡等非接觸ID卡集成為一的方法，將多個卡證集成在一張卡 上，通過統一的標準進行數位化管理，從而提高政府、企業管理部門、用戶的工作效率，為交 易雙方提供了便利，提高數位化信息社會的工作效率，方便用戶。本發明的數位化集成非接觸式ID卡可以應用於金融、支付領域，主要應用於銀行 金融領域、消費支付領域、信息化管理領域，體現信息化社會的特點，方便人民大眾。該方法 將金融服務、費用支付、信息管理等信息化系統進行數位化集成，讓全人類全面享受信息社 會帶來的價值。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用於說明 本發明而不限於限制本發明的範圍。實施例中採用的實施條件可以根據具體廠家的條件做 進一步調整，未註明的實施條件通常為常規實驗中的條件。實施例數位化集成非接觸式ID卡該數位化集成非接觸式ID卡，包括射頻模塊、控制模塊和存儲模塊，所述存儲模 塊設置有8個物理扇區，每個物理扇區包括有20個物理塊；所述物理扇區包括1個ID扇區 和7個數據扇區，所述ID扇區存儲用戶唯一標識和公共信息認證數據；所述數據扇區用於 存儲數據。ID扇區處於存儲模塊的第一個物理扇區。所述數據扇區包括根據行業的劃分存儲 行業交易數據的5個行業數據扇區、存儲與ID扇區用戶唯一標識匹配的用戶的電子錢包數 據的錢包數據扇區、用於存儲行業交易的歷史數據的交易歷史記錄扇區。所述錢包數據扇 區內設置備份電子錢包的1個備份物理塊和19個用於存儲交易記錄的交易物理塊。數據扇區的每個物理塊用於存儲當前扇區當前行業進行當前交易過程的當前交 易數據，所述當前交易數據包括交易時間、交易地點、交易金額。數據扇區內的數據加密方 式和密碼認證方式選用與行業對應的數據加密方式和密碼認證方式；每次非接觸式ID卡 的數據讀寫只能修改當前行業的數據扇區數據和錢包數據扇區的數據。
5
由於非接觸式ID卡本身沒有電源，通過射頻充電；本實施例的非接觸ID卡的存儲 模塊使用EEPROM存儲器的，為了符合0. 76mm厚度的薄卡標準，可以選用無限次讀寫壽命的 鐵電存儲器(FRAM)技術；鐵電存儲器(FRAM)具EEPROM存儲器所有優點，符合EEPROM的通 訊接口，掉電數據不丟失，同時功耗小，無讀寫次數限制。使用前存儲模塊內的內容可以由非接觸式ID卡系統的後臺控制器或特製的軟 件寫入非接觸式ID卡內，如本實施例採用的非接觸式ID卡，該過程可以包括將非接觸式 ID卡片的存儲空間分成7個扇區，每個扇區分成20個物理數據塊。每個塊的初始內容置 「NULL」，當進行交易時，每個塊可以存儲相應的交易時間、交易地點、交易金額、前K次交易 記錄，用於將來查詢交易過程。將第一個扇區作為公共信息區，用於身份識別、公共信息認證。將最後的扇區作為 電子錢包數據扇區，錢包數據扇區應有錢包備份塊數據，同時可以設置最大交易金額限制。為了安全起見，每個扇區都有一個特別的加密方式和密碼認證方式，每個扇區對 應一個行業，每個行業的交易只能修改當前行業扇區和公共電子錢包區的存儲空間的數 據。而且錢包數據扇區為臨時錢包區，主要用於非銀行業務交易，每一筆交易在刷卡機服務 器都有相應的記錄，錢包區的餘額充值和提取可以通過銀行刷卡機相互轉帳。而對應銀行 業務，進行交易時，讀卡器直接讀取ID扇區的卡號或身份識別，通過網絡連接對應銀行數 據庫，從而同步到銀行帳戶，每筆銀行業務交易同樣在ID卡有備份查詢和操作。上述實例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人是 能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明精 神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種數位化集成非接觸式ID卡，包括用於供電和傳輸數據的射頻模塊、讀取寫入數據的控制模塊和存儲數據的存儲模塊，其特徵在於所述存儲模塊設置有若干個物理扇區，每個物理扇區包括有若干個物理塊；所述物理扇區包括ID扇區和數據扇區，所述ID扇區存儲用戶唯一標識和公共信息認證數據；所述數據扇區用於存儲數據。
2.根據權利要求1所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述ID扇區處於存 儲模塊的第一個物理扇區。
3.根據權利要求1所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述物理扇區包括 1個ID扇區和若干個數據扇區，所述數據扇區包括根據行業的劃分存儲行業交易數據的行 業數據扇區和存儲與ID扇區用戶唯一標識匹配的用戶的電子錢包數據的錢包數據扇區。
4.根據權利要求3所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述錢包數據扇區內 設置備份電子錢包的備份物理塊和若干個用於存儲交易記錄的交易物理塊。
5.根據權利要求3所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述物理塊用於存儲 當前扇區當前行業進行當前交易過程的當前交易數據，所述當前交易數據包括交易時間、 交易地點、交易金額。
6.根據權利要求3所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述數據扇區內的數 據加密方式和密碼認證方式選用與行業對應的數據加密方式和密碼認證方式；每次非接觸 式ID卡的數據讀寫只能修改當前行業的數據扇區數據和錢包數據扇區的數據。
7.根據權利要求3所述的數位化集成非接觸式ID卡，其特徵在於所述的數據扇區還包 括交易歷史記錄扇區，用於存儲行業交易的歷史數據。
8.一種非接觸式ID卡的集成方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟(1)將非接觸式ID卡的存儲空間劃分成ID扇區和若干個數據扇區，並將ID扇區設置 為第一個扇區；數據扇區對應於各個行業，並對數據扇區數據按行業內的加密方式和密碼 認證方式處理；(2)將每個扇區分成若干個記錄當前扇區當前行業的交易數據的物理塊；(3)設置電子錢包數據扇區，記錄交易數據和備份數據。
全文摘要
本發明公開了一種數位化集成非接觸式ID卡，包括用於供電和傳輸數據的射頻模塊、讀取寫入數據的控制模塊和存儲數據的存儲模塊，其特徵在於所述存儲模塊設置有若干個物理扇區，每個物理扇區包括有若干個物理塊；所述物理扇區包括ID扇區和數據扇區，所述ID扇區存儲用戶唯一標識和公共信息認證數據；所述數據扇區用於存儲數據。該卡通過統一的標準進行數位化管理，提高政府、企業管理部門、用戶的工作效率，為交易雙方提供了便利，提高數位化信息社會的工作效率，方便用戶。
文檔編號G07F7/08GK101964072SQ20101028134
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月14日 優先權日2010年9月14日
發明者俞金根, 劉偉, 李新志 申請人:太倉市同維電子有限公司