一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備的製作方法

2023-10-06 01:44:19 3

專利名稱：一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及行動支付領域，尤其涉及一種在兩個頻段間實現非接觸式通信的橋接 設備。
背景技術：
行動支付，也稱為手機支付，就是允許用戶使用其移動終端(通常是手機)對所消 費的商品或服務進行帳務支付的一種服務方式。整個行動支付價值鏈包括移動運營商、支 付服務商、應用提供商、設備提供商、系統集成商、商家和終端用戶。在行動支付方面，目前國際上有兩種主流技術方案基於13. 56MHz的NFC和基於 2. 4GHz的RF-SIM，這兩種方式都是通過無線射頻信號實現信息傳輸，區別在於NFC方案的 射頻晶片集成在手機上，需要改造手機方可投入使用；而RF-SIM方案是將射頻晶片集成在 SIM卡上，無需改造手機。NFC手機既能調用手機硬體資源，又具有近距離無線通信能力，具備讀寫器、標籤 以及點對點通信三種應用模式，應用範圍非常廣，但這種方案繞開了行動支付價值鏈中處 於關鍵地位的移動運營商，同時，用戶必須更換手機終端，使其兼容NFC標準，這都勢必影 響基於NFC方案的行動支付業務的推廣和普及。RF-SIM方案將RF (Radio Frequency，射頻)晶片和RF天線集成到SIM卡中，實現 基於2. 4G的非接觸式通信功能。採用2. 4G頻段的RF-SIM方案具有獨特的技術優勢，不僅 能夠實現近距離的現場支付，還能實現車庫無障礙通過及商場精準廣告投放等新應用，並 且，2. 4G頻段非常容易穿透手機的屏蔽，能順利解決手機兼容性問題。目前13. 56M頻段已被廣泛應用在交通、金融、社保、加油、政府、市民卡等非接觸 卡片領域，產業鏈成熟度、技術成熟度、安全性得到了充分的證明，能更好的與社會上已有 的各種應用兼容，而採用2. 4G頻段的RF-SIM方案則需要對交通機具、金融機具等設備重新 設計，在部署上投入較大，限制了該方案的應用和推廣，但由於2. 4G的支付標準具有先天 的技術優勢，使其在許多新業務領域有著廣泛的應用和發展潛力。如何使現有的大量存在 的13. 56M頻段的讀卡器兼容2. 4G的行動支付應用是迫切需要解決的現實問題。目前市面上還沒有出現能夠實現雙頻非接觸式通信的橋接設備。

發明內容
本發明的目的在於提供一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備，該橋接設備實現 了行動支付業務中不同頻段數據信息的相互轉換，解決了目前兩種主流非接觸式行動支付 標準及設備無法兼容的問題。本發明提供的一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備，其特徵在於，該橋接設備 包括13. 56M天線、13. 56M通信模塊、2. 4G天線、2. 4G通信模塊和CPU處理模塊；13. 56M通 信模塊與13. 56M天線相連，2. 4G天線與2. 4G通信模塊相連，13. 56M通信模塊和2. 4G通信 模塊與CPU處理模塊相連；
13. 56M通信模塊通過13. 56M天線接收或發送13. 56M頻段的數據包；2. 4G通信模 塊通過2. 4G天線接收或發送2. 4G頻段的數據信包。CPU處理模塊用於對13. 56M通信模塊或2. 4G通信模塊接收到的數據包按照原 始頻段的數據標準格式進行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根 據目標頻段的數據標準格式對得到的數據消息進行封裝，形成標準目標頻段的標準數據消 息，並將該數據消息進行分組，以數據包的形式發送給目標頻段的通信模塊。橋接設備作為一種擁有多頻段數據信息處理能力的非接觸式智能轉換設備，通過 對不同頻段上的非接觸式通信數據信息進行識別和轉換，實現多頻段非接觸式通信設備的 無縫連接。利用本發明提供的橋接設備可以在現有的大量13. 56M基礎設施上快速方便的 部署2. 4G應用。


圖1為橋接設備工作原理示意圖。圖2為橋接設備內部硬體結構示意圖，其中，A為單晶片的雙頻橋接設備，B為雙芯 片的雙頻橋接設備，C為多晶片的雙頻橋接設備。圖3為如圖1A所示橋接設備實現雙頻數據信息相互轉換示意圖。
具體實施例方式下面通過藉助實施例和附圖更加詳細地說明本發明，但以下實施例僅是說明性 的，本發明的保護範圍並不受這些實施例的限制。如圖1所示，本發明涉及的橋接設備用於在RF-SIM卡和13. 56M讀卡器之間轉換 並傳輸數據信息。在功能上，對於RF-SIM卡而言，橋接設備作為2. 4G讀卡器與RF-SIM卡 通信，而對於13. 56M讀卡器而言，橋接設備則作為13. 56M卡與13. 56M讀卡器通信。在物 理位置上，橋接設備和13. 56M讀卡器之間的距離必須處於刷卡距離範圍內，以至於橋接設 備和13. 56M讀卡器能夠保持其間非接觸式通信信道的正常連接；當RF-SIM卡進入橋接設 備的刷卡距離範圍時，便可與橋接設備建立非接觸式通信信道，傳輸支付交易所需的數據 fn息o綜上所訴，橋接設備作為一種擁有多頻段數據信息處理能力的非接觸式智能轉換 設備，通過對不同頻段上的非接觸式通信數據信息進行識別和轉換，實現多頻段非接觸式 通信設備的無縫連接。本發明涉及的橋接設備可採用多種晶片設計方案來實現，如圖2所示，其中，圖中 所示A方案採用單晶片設計，通過單個晶片實現多頻段的信息橋接，該晶片中含有13. 56M 天線、13. 56M通信模塊、2. 4G天線、2. 4G通信模塊和CPU處理模塊，CPU處理模塊通過I/O 接口與13. 56M通信模塊和2. 4G通信模塊進行有線傳輸。13. 56M通信模塊通過13. 56M天線接收或發送13. 56M頻段的數據包；2. 4G通信模 塊通過2. 4G天線接收或發送2. 4G頻段的數據信包。13. 56M通信模塊保持與2. 4G通信模塊的有線連接；CPU處理模塊用於對13. 56M通信模塊或2. 4G通信模塊接收到的數據包按照原始 頻段的數據標準格式進行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據目標頻段的數據標準格式對得到的數據消息進行封裝，形成標準目標頻段的數據消息，並 將該數據消息進行分組，以數據包的形式發送給其他頻段的通信模塊。原始頻段和目標頻 段分別指13. 56M或2. 4G中的一種。圖2所示的B方案和C方案為橋接設備的多晶片構成形式，其中，將CPU處理模塊 分為第一、第二 CPU處理子模塊。第一 CPU處理子模塊用於對13. 56M通信模塊接收到的數據包按照其數據標準格 式進行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據2. 4G的數據標準格 式對得到的數據消息進行封裝，形成標準的2. 4G數據消息，並將該數據消息進行分組，以 數據包的形式發送給2. 4G通信模塊。第二 CPU處理子模塊用於對2. 4G通信模塊接收到的數據包按照其數據標準格式 進行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據13. 56M的數據標準格 式對得到的數據消息進行封裝，形成標準的13. 56M數據消息，並將該數據消息進行分組， 以數據包的形式發送給13. 56M通信模塊。13. 56M天線、13. 56M通信模塊、2. 4G天線、2. 4G通信模塊均與A方案中的同名模 塊均實現相同功能。B方案中，第一 CPU處理子模塊與13. 56M通信模塊位於一個晶片上，第 二 CPU處理子模塊與2. 4G通信模塊位於另一個晶片上。C方案中，第一 CPU處理子模塊、 13. 56M通信模塊、第二 CPU處理子模塊和2. 4G通信模塊分別位於不同的晶片上。本發明提供的橋接設備在使用時，將其放置於13. 56M讀卡器旁。當使用者採用 13. 56M頻段的卡時，由13. 56M讀卡器直接處理。當使用者採用2. 4G頻段的卡時，先由橋接 設備進行後再由13. 56M讀卡器處理。下面舉例說明A方案所示的橋接設備的處理流程。如圖3所示，A方案所示的橋接設備進行多頻非接觸式數據轉換分為指令傳輸階 段和應答傳輸階段，下面分別對上述兩個階段進行詳細描述。所述指令傳輸階段的工作流程如下所示(1) 13. 56M通信模塊接收指令數據包。13. 56M通信模塊通過13. 56M天線接收 13. 56M讀卡器發送過來的指令數據包，並將指令數據包依次發送給CPU處理模塊。該指令 數據為13. 56M讀卡器使用IS01443-3規範定義的TYPE A或TYPE B類型以及採用其他數 據標準格式定義的數據包。(2) CPU處理模塊處理指令數據。CPU處理模塊對由13. 56M通信模塊發送過來的 指令數據包進行效驗和重組，獲取完整可靠的數據消息，並將其封裝成符合2. 4G標準數據 格式或自定義數據格式的數據消息，隨後，將該數據消息進行分組，並通過有線I/O接口以 數據包的形式發送給2. 4G通信模塊。其中，2. 4G標準數據格式可以為IS07816-4等。(3) 2. 4G通信模塊發送指令數據包。2. 4G通信模塊通過2. 4G天線發送由CPU處 理模塊發送過來的指令數據包。所述應答傳輸階段的工作流程如下所示(1) 2. 4G通信模塊接收指令數據包。2. 4G通信模塊通過2. 4G天線接收2. 4G卡發 送過來的符合2. 4G標準數據格式或自定義數據格式的指令數據包，並將接收到的指令數 據包依次發送給CPU處理模塊。該指令數據包為上述指令傳輸階段所發送的指令數據包的 響應信息。(2) CPU處理模塊處理指令數據包。CPU處理模塊對由2. 4G通信模塊發送過來的指令數據包進行效驗和重組，獲取完整可靠的數據消息，並將其封裝成符合13. 56M標準數 據格式或白定義數據格式的數據消息，隨後，將該數據消息進行分組，並通過有線I/O接口 以數據包的形式發送給13. 56M通信模塊。(3) 13. 56M通信模塊處理指令數據。13. 56M通信模塊通過13. 56M天線發送由CPU 處理模塊發送過來的指令數據包。應當明確，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。 基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造新勞動前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
權利要求
一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備，其特徵在於，該橋接設備包括13.56M天線、13.56M通信模塊、2.4G天線、2.4G通信模塊和CPU處理模塊；13.56M通信模塊與13.56M天線相連，2.4G天線與2.4G通信模塊相連，13.56M通信模塊和2.4G通信模塊與CPU處理模塊相連；13.56M通信模塊通過13.56M天線接收或發送13.56M頻段的數據包；2.4G通信模塊通過2.4G天線接收或發送2.4G頻段的數據信包。CPU處理模塊用於對13.56M通信模塊或2.4G通信模塊接收到的數據包按照原始頻段的數據標準格式進行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據目標頻段的數據標準格式對得到的數據消息進行封裝，形成標準目標頻段的標準數據消息，並將該數據消息進行分組，以數據包的形式發送給目標頻段的通信模塊。
2.根據權利要求1所述的實現雙頻非接觸式通信的橋接設備，其特徵在於，CPU處理模 塊分為第一、第二 CPU處理子模塊；第一 CPU處理子模塊用於對13. 56M通信模塊接收到的數據包按照其數據標準格式進 行效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據2. 4G的數據標準格式對 得到的數據消息進行封裝，形成標準的2. 4G數據消息，並將該數據消息進行分組，以數據 包的形式發送給2. 4G通信模塊；第二 CPU處理子模塊用於對2. 4G通信模塊接收到的數據包按照其數據標準格式進行 效驗和重組，形成完整可靠的數據消息，隨後，CPU處理模塊根據13. 56M的數據標準格式對 得到的數據消息進行封裝，形成標準的13. 56M數據消息，並將該數據消息進行分組，以數 據包的形式發送給13. 56M通信模塊。
全文摘要
本發明公開了一種實現雙頻非接觸式通信的橋接設備，包括13.56M天線、13.56M通信模塊、2.4G天線、2.4G通信模塊和CPU處理模塊；13.56M通信模塊與13.56M天線相連，2.4G天線與2.4G通信模塊相連，13.56M通信模塊和2.4G通信模塊與CPU處理模塊相連；二個通信模塊通過其天線接收或發送數據包；CPU處理模塊用於接收到的數據包按照原始頻段的數據標準格式進行校驗和重組，形成完整可靠的數據消息，CPU處理模塊根據目標頻段的數據標準格式對得到的數據消息進行封裝，形成標準目標頻段的標準數據消息，並將該數據消息進行分組，以數據包的形式發送給目標頻段的通信模塊。該橋接設備實現了行動支付業務中不同頻段數據信息的相互轉換，解決了目前兩種主流非接觸式行動支付標準及設備無法兼容的問題。
文檔編號H04B5/00GK101860383SQ20101020011
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者付積存, 廖學龍, 張新訪, 鄧志 申請人:武漢天喻信息產業股份有限公司