應用電容感應控制射頻sim卡通訊距離的方法和裝置的製作方法

2023-12-11 01:58:07 1

專利名稱：應用電容感應控制射頻sim卡通訊距離的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及射頻無線通信技術領域，尤其是一種在射頻SIM卡通信系統應用電容 感應有效控制通訊距離的方法，以及一種應用電容感應有效控制通訊距離的射頻SIM卡通
I H農且。
背景技術：
目前，射頻SIM卡(RF-SIM卡)無線通信系統一般採用高頻2. 4G無線射頻，使SIM 卡和讀卡器終端進行通信，2. 4G無線射頻的通信距離比較遠，一般在15m以上，給RF-SIM卡 和讀卡器終端的通信距離控制帶來不便，不能滿足系統近距離應用的需求。使用RF-SIM卡的手機通常通過RF-SIM讀卡器與RF-SIM卡循環進行無線數據收 發，通過檢測無線電磁波強度或相位情況，進行相關參數調整，從而縮短通信距離，這樣，就 必然使其功耗高於普通SIM卡的功耗；使手機待機時間減少。而且，對無線電磁波強度或相 位的檢測電路較為複雜，增加了系統的複雜性及RF-SIM讀卡器成本。又由於2. 4G無線射 頻的通信距離比較遠，且不同手機對無線電磁波的影響程度差異性較大，導致RF-SIM卡讀 卡器檢測到的信號也存在較大變化及誤差，從而影響距離控制的穩定性。

發明內容
針對以上現有射頻SIM卡通信系統的不足，本發明的目的是提供一種在射頻SIM 卡通信系統應用電容感應有效控制通訊距離的方法，以及一種應用電容感應有效控制通訊 距離的射頻SIM卡通信裝置。本發明的目的是通過採用以下技術方案來實現的應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法，包括帶有射頻晶片的射頻SIM卡 和射頻讀卡器，所述讀卡器上設有電容感應傳感器，電容感應傳感器通過金屬走線，使讀卡 器形成一個電場，所述射頻SIM卡進入讀卡器電場時，電場產生變化，電容感應傳感器檢測 到電容值的變化，並向讀卡器的MCU控制器發送觸發電平，通過此變化的電平使MCU控制器 控制射頻晶片從睡眠狀態進入接受或發送狀態，作為本發明的優選技術方案，所述射頻SIM卡通信系統還包括帶有射頻SIM卡的 移動通信終端，移動通信終端進入所述讀卡器電場中，可使射頻SIM卡與讀卡器形成電信 號連接並傳輸數據；當移動通信終端遠離讀卡器時，電容感應傳感器檢測到電容值恢復到初始狀態， 停止向讀卡器MCU控制器發送觸發電平，讀卡器轉入休眠狀態，終止與射頻SIM卡無線數據
通{曰。作為本發明的優選技術方案，所述射頻SIM卡及讀卡器帶有的是2. 4GHz射頻芯 片，當帶有射頻SIM卡的移動通信終端接近讀卡器並觸發讀卡器2. 4GHz射頻晶片後，通過 檢測發送和接收到的無線電磁波信號強度，推算出移動通信終端對射頻SIM卡無線信號的 影響及路徑損耗，再進行2. 4GHz射頻晶片參數配置，使其只有IOcm的通信距離，然後，將調配好的配置參數存儲在射頻SIM卡中，當射頻SIM卡需要進行近距離應用時，再調用存儲的 射頻配置參數，從而保證讀卡器與射頻SIM卡通信距離只有10cm，實現距離控制。應用電容感應控制通訊距離的射頻SIM卡裝置，包括安裝有射頻SIM卡的移動通 信終端，以及含有射頻讀卡模塊的讀卡器，所述讀卡器上設有電容感應傳感器，電容感應傳 感器通過金屬走線，使讀卡器形成一個電場；所述移動通信終端及其射頻SIM卡可以與所述讀卡器形成電信號連接並傳輸數 據。作為本發明的優選技術方案，所述移動通信終端及其射頻SIM卡，可在IOcm範圍 內與所述讀卡器形成電信號連接並傳輸數據。本發明的有益效果是相對於現有技術，本發明採用在RF-SIM卡讀卡器上增加 電容感應傳感器的方法，利用手機終端接近RF-SIM讀卡器時觸發電容感應傳感器，激活 RF-SIM卡讀卡器與RF-SIM卡進行無線數據通信，使兩者的通信距離控制在IOcm範圍內； 這樣可以減少RF-SIM卡尋卡起動周期，降低其功耗，並且能夠降低通信系統的複雜性；同 時由於電容感應傳感器的檢測目標是裝有RF-SIM卡的手機，與2. 4GHz無線電磁波參數無 關，避免檢測無線信號強度及相位時，手機環境對信號的影響，從而提高距離控制的可靠 性。本發明射頻SIM卡讀卡器將將電容感應傳感器、射頻晶片和MCU控制器集成在一 起，是普通SIM卡讀卡器應用的拓展，此RF-SIM卡讀卡器可以和配套的RF-SIM卡進行無線 數據通信，可以代替現在成熟的13. 56MHz通信系統，包括代替代替現有的門禁、考勤、城市 公交收費系統，還可應用於小額支付系統，例如超市購物、購買電影票、飛機票和火車票等； 本發明同時可以應用在讀卡距離較遠的場所，例如停車場或者高速公路收費系統，實現用 戶不停車繳費。


下面結合附圖與具體實施例對本發明作進一步說明圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法，包括帶有射頻晶片的 射頻SIM卡和射頻讀卡器，所述讀卡器上設有電容感應傳感器，電容感應傳感器通過金屬 走線，使讀卡器形成一個電場，所述射頻SIM卡進入讀卡器電場時，電場產生變化，電容感 應傳感器檢測到電容值的變化，並向讀卡器的MCU控制器發送觸發電平，通過此變化的電 平使MCU控制器控制射頻晶片從睡眠狀態進入接受或發送狀態。本發明所述射頻SIM卡通信系統還包括帶有射頻SIM卡的移動通信終端，移動通 信終端進入所述讀卡器電場中，可使射頻SIM卡與讀卡器形成電信號連接並傳輸數據；當 移動通信終端遠離讀卡器時，電容感應傳感器檢測到電容值恢復到初始狀態，停止向讀卡 器MCU控制器發送觸發電平，讀卡器轉入休眠狀態，終止與射頻SIM卡無線數據通信。本發明所述射頻SIM卡及讀卡器帶有的是2. 4GHz射頻晶片，當帶有射頻SIM卡的 移動通信終端接近讀卡器並觸發讀卡器2. 4GHz射頻晶片後，通過檢測發送和接收到的無線電磁波信號強度，推算出移動通信終端對射頻SIM卡無線信號的影響及路徑損耗，再進 行2. 4GHz射頻晶片參數配置，使其只有IOcm的通信距離，然後，將調配好的配置參數存儲 在射頻SIM卡中，當射頻SIM卡需要進行近距離應用時，再調用存儲的射頻配置參數，從而 保證讀卡器與射頻SIM卡通信距離只有10cm，實現距離控制。應用電容感應控制通訊距離的射頻SIM卡裝置，包括安裝有射頻SIM卡的移動通 信終端，例如手機，以及含有射頻讀卡模塊的讀卡器，讀卡器上設有電容感應傳感器，電容 感應傳感器通過金屬走線，使讀卡器形成一個電場，手機及其射頻SIM卡可以與讀卡器形 成電信號連接並傳輸數據。本發明手機及其射頻SIM卡可在IOcm範圍內與射頻SIM卡讀 卡器形成電信號連接並傳輸數據。本發明使帶有RF-SM卡的手機只有進入到讀卡器的電容感應電場中才進行通信 交易；當帶有RF-SIM卡的手機遠離讀卡器時，電容感應傳感器檢測到電容值恢復到始初狀 態，停止向RF-SIM讀卡器MCU控制器發送觸發電平，讀卡器轉入休眠狀態，終止與RF-SIM 卡無線數據通信。這樣可以保證在IOcm範圍內RF-SIM卡讀卡器與RF-SIM卡才能進行數 據通信，此方案可以應用在近距離應用系統中，如小額支付系統(公交系統、超市購物、食 堂消費、電子票券等)。由於電容感應傳感器是觸發RF-SIM卡讀卡器上的2. 4GHz射頻晶片 工作的使能控制器，所以RF-SIM卡讀卡器在平時無交易時都處於休眠狀態，這樣就能保證 只有裝有RF-SIM卡的手機靠近讀卡器時才能通信，保證了近距離控制的可靠性。
權利要求
1.一種應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法，包括帶有射頻晶片的射頻SIM 卡和射頻讀卡器，其特徵是所述讀卡器上設有電容感應傳感器，電容感應傳感器通過金屬 走線，使讀卡器形成一個電場，所述射頻SIM卡進入讀卡器電場時，電場產生變化，電容感 應傳感器檢測到電容值的變化，並向讀卡器的MCU控制器發送觸發電平，通過此變化的電 平使MCU控制器控制射頻晶片從睡眠狀態進入接受或發送狀態。
2.根據權利要求1所述的應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法，其特徵是 所述射頻SIM卡通信系統還包括帶有射頻SIM卡的移動通信終端，移動通信終端進入所述 讀卡器電場中，可使射頻SIM卡與讀卡器形成電信號連接並傳輸數據；當移動通信終端遠離讀卡器時，電容感應傳感器檢測到電容值恢復到初始狀態，停止 向讀卡器MCU控制器發送觸發電平，讀卡器轉入休眠狀態，終止與射頻SIM卡無線數據通
3.根據權利要求2所述的應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法，其特徵是 所述射頻SIM卡及讀卡器帶有的是2. 4GHz射頻晶片，當帶有射頻SIM卡的移動通信終端接 近讀卡器並觸發讀卡器2. 4GHz射頻晶片後，通過檢測發送和接收到的無線電磁波信號強 度，推算出移動通信終端對射頻SIM卡無線信號的影響及路徑損耗，再進行2. 4GHz射頻芯 片參數配置，使其只有IOcm的通信距離，然後，將調配好的配置參數存儲在射頻SIM卡中， 當射頻SIM卡需要進行近距離應用時，再調用存儲的射頻配置參數，從而保證讀卡器與射 頻SIM卡通信距離只有10cm，實現距離控制。
4.一種應用電容感應控制通訊距離的射頻SIM卡裝置，包括安裝有射頻SIM卡的移 動通信終端，以及含有射頻讀卡模塊的讀卡器，其特徵是所述讀卡器上設有電容感應傳感 器，電容感應傳感器通過金屬走線，使讀卡器形成一個電場；所述移動通信終端及其射頻SIM卡可以與所述讀卡器形成電信號連接並傳輸數據。
5.根據權利要求4所述的應用電容感應控制通訊距離的射頻SIM卡裝置，其特徵是 所述移動通信終端及其射頻SIM卡，可在IOcm範圍內與所述讀卡器形成電信號連接並傳輸 數據。
全文摘要
本發明涉及應用電容感應控制射頻SIM卡通訊距離的方法和裝置，包括手機、帶有射頻晶片的射頻SIM卡和讀卡器，讀卡器上設有電容感應傳感器，電容感應傳感器通過金屬走線，使讀卡器形成電場，SIM卡進入讀卡器電場，電場產生變化，電容感應傳感器檢測到電容值的變化，並向讀卡器的MCU控制器發送觸發電平，通過變化的電平使MCU控制器控制射頻晶片從睡眠狀態進入接受或發送狀態。手機進入讀卡器電場中，可在10cm範圍內使SIM卡與讀卡器傳輸數據。本發明利用讀卡器的電場激活射頻SIM卡進行通信，極大降低SIM卡的功耗，降低通信系統的複雜性；可代替目前成熟的13.56MHz通信系統，可應用於小額支付系統等。
文檔編號H04M1/02GK102034064SQ20091019274
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者黨飛, 唐毅宇, 楊軍 申請人:東信和平智慧卡股份有限公司