專利名稱：國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，屬于非接觸式IC卡技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有能夠同時具備電子護照讀寫功能和中國第二代居民身份證(以下簡稱ニ代證)讀寫功能的多功能射頻讀寫部件，因此，現(xiàn)在如果想研制能夠同時讀寫電子護照和ニ代證的多功能證件閱讀機，就只能將ー個電子護照讀寫部件和ー個ニ代證射頻讀寫部件堆砌在設備內(nèi)部，并將其對應天線堆疊在一起，但是，這種相互堆疊在一起的天線必然彼此相互影響、吸收能量，進而會降低射頻通信的信噪比、減小天線的輸出場強、引起通信波形的畸變，導致通信的失敗。因此，此類多功能證件閱讀設備的通信成功率都不高、對證件的兼容性也較差。同吋，由于此類設備使用兩個射頻讀寫部件的方式實現(xiàn)，其成·本自然也會較高、設備的體積也會較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的同時具備電子護照讀寫功能和ニ代證讀寫功能的國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置。本發(fā)明由控制模塊、射頻模塊、USB接ロ及驅(qū)動模塊、安全模塊、電源模塊和天線接ロ組成，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊、控制模塊、射頻模塊、天線接ロ依次連接，所述安全模塊分別與控制模塊、USB接ロ及驅(qū)動模塊、電源模塊連接，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊、控制模塊、射頻模塊分別與電源模塊連接。所述控制模塊是本發(fā)明的核心管理模塊，所述控制模塊具有能夠通過運行于微處理器中的固件完成整個多功能射頻讀寫裝置的USB接ロ管理、證件類型判斷、連接管理、應用層數(shù)據(jù)管理、射頻模塊接ロ管理、設備與證件之間的鏈接管理等功能，能夠自動對應用層命令進行封裝和解析，能夠自動完成通信過程中的鏈傳輸控制和差錯處理；運行于所述控制模塊中的固件能夠通過固件管理模塊按照用戶的需求進行改動和下載更新。所述控制模塊與射頻模塊之間的接ロ，能夠控制射頻模塊的工作狀態(tài)、工作模式、通信速率、編解碼格式、磁場通斷、輸出阻抗等。所述控制模塊與安全模塊之間的接ロ，能夠配合安全模塊完成上位機與ニ代證之間的安全通信。所述控制模塊能夠通過USB接ロ與上位機進行通信。所述射頻模塊通過天線接ロ與天線連接,在控制模塊的控制下能夠產(chǎn)生射頻磁場為電子護照和ニ代證提供其工作必須的能量，所述射頻模塊能夠通過該射頻磁場與電子護照和ニ代證進行通信，將相關(guān)通信指令以正確的格式發(fā)送給電子護照和ニ代證，同時將電子護照和ニ代證的應答信息進行解調(diào)后反饋給所述控制模塊。所述USB接ロ及驅(qū)動模塊用于本發(fā)明與上位機操作系統(tǒng)、應用軟件之間的連接，能夠在所述控制模塊中固件的配合下完成本發(fā)明在上位機上的枚舉、識別、數(shù)據(jù)交換等功能。所述安全模塊能夠完成ニ代證讀寫過程中的相互認證、加密解密等安全計算和控制。
綜上所述，本發(fā)明將電子護照讀寫功能和ニ代證讀寫功能有機地結(jié)合在了同一個部件中，只需通過一個天線就能夠完成對電子護照或ニ代證的識別和讀寫操作；同時，本發(fā)明在保持體積不大于單一功能模塊的結(jié)構(gòu)的情況下，將電子護照讀寫功能和ニ代證讀寫功能有機地集合在同一個射頻讀寫部件中。本發(fā)明除具備電子護照和ニ代證的讀寫功能外，還具備以下優(yōu)點I)本發(fā)明能夠自動判斷證件的進場和移除本發(fā)明能夠自動判斷證件是否進場以及證件是否被移除，減輕了操作人員的工作量，提高了證件讀寫操作的效率，減少了讀寫操作中由于證件被突然移除導致的誤操作和不必要的等待時間。2)本發(fā)明能夠自動識別證件種類本發(fā)明能夠自動識別入場的證件類型，自動判斷入場的證件是電子護照還是ニ代 證。減少了操作人員的工作量，提高了工作效率。3)本發(fā)明能夠自動與證件建立連接本發(fā)明能夠自動完成證件讀寫操作中的找卡、選卡、選應用等操作，能夠自動使證件進入應用狀態(tài)，做好接收上位機應用層命令的準備，極大地提高了上位機與證件之間的通信速度和效率。4)本發(fā)明能夠完成應用層的通信管理本發(fā)明能夠自動完成證件讀寫操作過程中的幀格式封裝、冗余校驗、鏈傳輸處理、塊號管理等應用層以下通信數(shù)據(jù)的管理操作，能夠與應用層指令無縫連接，減輕了上位機軟件的負擔、極大地提高了通信的效率和速度。5)本發(fā)明能夠自動完成通信過程中的差錯處理本發(fā)明能夠自動完成證件讀寫操作過程中的流程退出、自動重試、檢錯重發(fā)等差錯處理機制，極大地減輕了上層應用軟件的負擔，加快了通信的速度，提高了通信的穩(wěn)定性。6)本發(fā)明只需配合一塊天線即可滿足證件的讀寫需求本發(fā)明只需在天線接口上連接ー塊天線，就能夠滿足電子護照和ニ代證的讀寫需求。如果不使用本發(fā)明，就至少需要兩塊天線才能滿足電子護照和ニ代證的讀寫需求，既會増加成本，又會降低讀寫操作的成功率。7)使用本發(fā)明能夠在一次操作中完成對證件的讀寫操作本發(fā)明只需一次放證操作就能夠自動完成對電子護照和ニ代證的識別和讀寫操作。如果不采用本發(fā)明就需要對證件進行多次放證操作和人工干預，才能完成證件的讀寫操作。8)本發(fā)明能夠自動完成干擾雜波的濾除本發(fā)明中的自適應濾波算法能夠自動濾除通信過程中的干擾雜波，準確地判斷信號幀的起始位置和結(jié)束位置，極大地提高了讀寫模塊對證件的兼容性。9 )本發(fā)明能夠通過USB ロ完成固件更新本發(fā)明能夠通過USB 口下載固件到射頻模塊的微處理器中，完成相應功能的更新和配置的修改。本發(fā)明既不會降低射頻通信的信噪比，也不會減小輸出場強，也不會造成信號的畸變，具有較高的通信成功率和較好的證件兼容性。同時，本發(fā)明還大幅降低了射頻模塊的成本，此外，本發(fā)明能夠通過自動識別入場的是電子護照還是ニ代證，井能夠自動完成找卡、選卡、選應用等與卡片建立連接的操作，使卡片自動進入應用層，做好與應用層之間進行通信的準備，極大地提高了讀寫操作的自動化程度，提高了證件讀寫設備的工作效率，具有較高的市場競爭力。


圖I是本發(fā)明所述國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置的控制模塊的工作流程圖； 圖3是本發(fā)明所述國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置的自適應濾波的工作流程圖；圖4是本發(fā)明所述國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置通過USB ロ進行固件更新的工作流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細描述。如圖I所示，本發(fā)明由控制模塊3、射頻模塊4、USB接ロ及驅(qū)動模塊2、安全模塊I、電源模塊6和天線接ロ 5組成，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊2、控制模塊3、射頻模塊4、天線接ロ 5依次連接，所述安全模塊I分別與控制模塊3、USB接ロ及驅(qū)動模塊2、電源模塊6連接，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊2、控制模塊
3、射頻模塊4分別與電源模塊6連接?？刂颇K3是本發(fā)明的核心管理模塊，控制模塊3具有能夠通過運行于微處理器中的固件完成整個多功能射頻讀寫裝置的USB接ロ管理、證件類型判斷、連接管理、應用層數(shù)據(jù)管理、射頻模塊接ロ管理、設備與證件之間的鏈接管理等功能，能夠自動對應用層命令進行封裝和解析，能夠自動完成通信過程中的鏈傳輸控制和差錯處理；運行于控制模塊3中的固件能夠通過固件管理模塊按照用戶的需求進行改動和下載更新?？刂颇K3與射頻模塊4之間的接ロ，能夠控制射頻模塊4的工作狀態(tài)、工作模式、通信速率、編解碼格式、磁場通斷、輸出阻抗等?？刂颇K3與安全模塊I之間的接ロ，能夠配合安全模塊I完成上位機與ニ代證等智能卡之間的安全通信?？刂颇K3能夠通過USB接ロ與上位機進行通信?？刂颇K3的工作流程如圖2所示；本發(fā)明的自適應濾波的工作流程如圖3所示；本發(fā)明的通過USB ロ進行固件更新的工作流程如圖4所示。射頻模塊4通過天線接ロ與天線連接,在控制模塊3的控制下能夠產(chǎn)生射頻磁場為電子護照和ニ代證提供其工作必須的能量，射頻模塊4能夠通過該射頻磁場與電子護照和ニ代證進行通信，將相關(guān)通信指令以正確的格式發(fā)送給電子護照和ニ代證，同時將電子護照和ニ代證的應答信息進行解調(diào)后反饋給控制模塊3。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，其特征在于，包括控制模塊、射頻模塊、USB接ロ及驅(qū)動模塊、安全模塊、電源模塊和天線接ロ組成，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊、控制模塊、射頻模塊、天線接ロ依次連接，所述安全模塊分別與控制模塊、USB接ロ及驅(qū)動模塊、電源模塊連接，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊、控制模塊、射頻模塊分別與電源模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，其特征在于，所述USB接ロ及驅(qū)動模塊是電子證件多功能射頻讀寫裝置與上位機操作系統(tǒng)、應用軟件之間的連接媒介。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，其特征在于，所述天線的數(shù)量為ー個。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，其特征在于，所述射頻模塊通過天線接ロ與天線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，其特征在于，所述控制模塊能夠通過USB接ロ與上位機進行通信連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種國家法定電子證件多功能射頻讀寫裝置，由控制模塊、射頻模塊、USB接口及驅(qū)動模塊、安全模塊、電源模塊和天線接口組成，本發(fā)明既不會降低射頻通信的信噪比，也不會減小輸出場強，也不會造成信號的畸變，具有較高的通信成功率和較好的證件兼容性。同時，本發(fā)明還大幅降低了射頻模塊的成本，此外，本發(fā)明能夠通過自動識別入場的是電子護照還是二代證，并能夠自動完成找卡、選卡、選應用等與卡片建立連接的操作，使卡片自動進入應用層，做好與應用層之間進行通信的準備，極大地提高了讀寫操作的自動化程度，提高了證件讀寫設備的工作效率，具有較高的市場競爭力。
文檔編號G06K17/00GK102867200SQ20121032253
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者譚林, 李剛, 張如彩, 陶小菘, 肖熠 申請人:公安部第一研究所, 北京中盾安全技術(shù)開發(fā)公司