專利名稱：一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及非接觸式智能卡技術(shù)和消費(fèi)電子設(shè)備，具體而言，特別涉及一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，諸如手機(jī)、MP3/MP4播放器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和手持式計(jì)算機(jī)之類(lèi)的便攜式設(shè)備的普及率越來(lái)越高，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。另一方面，智能卡(IC)的應(yīng)用也在以前所未有的速度發(fā)展著。除了傳統(tǒng)的門(mén)禁應(yīng)用以外，在銀行儲(chǔ)蓄、生活消費(fèi)、安全認(rèn)證等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)廣泛部署。因此，安全方便的IC卡技術(shù)，漸漸成為人們生活中不可缺少的一部分。在IC卡技術(shù)中，非接觸式IC卡由于具有使用方便和耐用等優(yōu)點(diǎn)而成為最有活力的領(lǐng)域。
由上可見(jiàn)，迫切需要一種集成有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備，特別是，這樣的便攜式設(shè)備能夠應(yīng)用于需要快速刷卡的應(yīng)用場(chǎng)合，例如公共交通、門(mén)禁等。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的其中一個(gè)目標(biāo)是提供一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備，其無(wú)需人工干預(yù)即可自動(dòng)完成刷卡過(guò)程。
本實(shí)用新型的上述目的可通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備，包含適于響應(yīng)讀寫(xiě)器發(fā)射的信號(hào)而生成檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)單元；與所述檢測(cè)單元相連的處理單元；以及適于與所述讀寫(xiě)器通信并與所述處理單元相連的射頻電路，其中，所述處理單元響應(yīng)于所述檢測(cè)信號(hào)，向所述射頻電路發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)以啟動(dòng)所述射頻電路與所述讀寫(xiě)器的通信過(guò)程。
優(yōu)選地，在上述便攜式設(shè)備中，所述射頻電路與所述便攜式設(shè)備的電源相連。
優(yōu)選地，在上述便攜式設(shè)備中，所述檢測(cè)單元包含采用電感線圈和電容作為檢測(cè)元件的諧振電路及以諧振電路輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)的整流放大電路。
優(yōu)選地，在上述便攜式設(shè)備中，所述檢測(cè)單元與所述便攜式設(shè)備的電源相連。
優(yōu)選地，在上述便攜式設(shè)備中，所述處理單元為數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、中央處理器、專用集成電路和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列中的一種。
優(yōu)選地，在上述便攜式設(shè)備中，所述射頻電路包含天線；與所述天線和所述處理單元相連的射頻調(diào)制解調(diào)單元；以及與所述射頻調(diào)制解調(diào)單元相連的存儲(chǔ)器，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元在從所述處理單元接收到所述啟動(dòng)信號(hào)后，將所述存儲(chǔ)器內(nèi)的信息進(jìn)行處理并傳送至所述天線進(jìn)行發(fā)射，或者，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元對(duì)所述天線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，并傳送至所述存儲(chǔ)器和/或所述處理單元。
或者在便攜式設(shè)備中，所述射頻電路包含與所述處理單元相連的微控制器；與所述微控制器相連的存儲(chǔ)器；天線；以及與所述微控制器和所述天線相連的射頻調(diào)制解調(diào)單元，所述微控制器在從所述處理單元接收到所述啟動(dòng)信號(hào)后，將所述存儲(chǔ)器內(nèi)的信息傳送至所述射頻調(diào)制解調(diào)單元，由其處理后傳送至所述天線進(jìn)行發(fā)射，或者，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元對(duì)所述天線接收的信號(hào)進(jìn)行處理并傳送至所述微控制器，由其處理和/或傳送至所述處理單元和/或所述存儲(chǔ)器。
優(yōu)選地，所述便攜式設(shè)備為手機(jī)，所述射頻電路封裝在遵循ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的SIM/PIM卡內(nèi)，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有與手機(jī)通信和智能卡使用相關(guān)的信息，并且所述微控制器、所述存儲(chǔ)器和所述射頻調(diào)制解調(diào)單元由手機(jī)電池供電?；蛘撸霰銛y式設(shè)備為手機(jī)，所述微控制器與所述處理單元相連，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有與智能卡使用相關(guān)的信息，并且所述微控制器、所述存儲(chǔ)器和所述射頻調(diào)制解調(diào)單元由手機(jī)電池供電。
優(yōu)選地，所述便攜式設(shè)備為手機(jī)，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元與所述處理單元相連，并且與智能卡使用的相關(guān)信息存儲(chǔ)在與獨(dú)立于所述存儲(chǔ)器并與所述處理單元相連的其它存儲(chǔ)器中。
優(yōu)選地，上述便攜式設(shè)備為手機(jī)，手機(jī)鍵盤(pán)經(jīng)所述處理單元和所述微控制器與所述存儲(chǔ)器相連，以使用戶可通過(guò)所述手機(jī)鍵盤(pán)向所述存儲(chǔ)器輸入信息和/或修改所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的信息。
優(yōu)選地，所述便攜式設(shè)備為MP3/MP4播放器、個(gè)人數(shù)字助理和手持式計(jì)算機(jī)中的一種。
在上述便攜式設(shè)備中，由于內(nèi)置有檢測(cè)單元，因此可對(duì)讀寫(xiě)器振蕩信號(hào)的自動(dòng)檢測(cè)，并進(jìn)而啟動(dòng)射頻電路與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信，由此實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)、快速地刷卡，擺脫了諸如通過(guò)手機(jī)菜單輸入命令之類(lèi)的人工干預(yù)過(guò)程。
由于射頻電路可經(jīng)由便攜式設(shè)備供電，因此檢測(cè)單元中線圈所承擔(dān)的能量耦合元件的功能不再需要，這有利于縮小檢測(cè)單元的尺寸，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)單元的小型化。
在本實(shí)用新型中，射頻電路與便攜式設(shè)備的處理單元相連，因此可充分利用該單元強(qiáng)大的計(jì)算和處理資源來(lái)識(shí)別各類(lèi)不同的讀寫(xiě)器，處理不同的讀寫(xiě)卡需求，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“一卡通”。
本實(shí)用新型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在射頻電路模塊與手機(jī)SIM/PIM卡的集成上，由于智能卡信息(例如賬號(hào)、金額、密碼等)和手機(jī)通信信息(例如IMSI等身份信息)都存儲(chǔ)在SIM/PIM卡內(nèi)的存儲(chǔ)器，因此可將這些信息捆綁在一起，掛失SIM/PIM卡的同時(shí)也掛失了智能卡。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還包括可以通過(guò)手機(jī)的人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)對(duì)智能卡信息的輸入和修改，方便了智能卡的使用。
附圖簡(jiǎn)述通過(guò)以下借助較佳實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型的闡述，可以進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的上述以及其它目標(biāo)、優(yōu)點(diǎn)和特征，其中

圖1為示意圖，其示出了按照本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例的具有非接觸式智能卡功能的手機(jī)。
圖2為電路圖，其示出了按照本實(shí)用新型的便攜式設(shè)備中的檢測(cè)單元所采用的一個(gè)示例。
圖3為在本實(shí)用新型中實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器類(lèi)型自動(dòng)識(shí)別過(guò)程的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
非接觸式智能卡識(shí)別系統(tǒng)一般包括讀寫(xiě)器(或讀卡器和閱讀器)和非接觸式智能卡或IC卡。讀寫(xiě)器一方面發(fā)射頻率例如為125KHz或13.5MHz的振蕩信號(hào)以向IC卡提供電磁能量，另一方面利用頻率例如為2.4GHz的射頻調(diào)制信號(hào)與IC卡通信。在本說(shuō)明書(shū)中，讀寫(xiě)器、讀卡器和閱讀器皆指借助于無(wú)線通信方式從智能卡讀取信息和/或向智能卡寫(xiě)入信息的設(shè)備。IC卡內(nèi)封裝有負(fù)責(zé)通過(guò)射頻調(diào)制信號(hào)與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信的射頻調(diào)制解調(diào)單元、天線、邏輯控制單元和存儲(chǔ)器等。
射頻調(diào)制解調(diào)單元提供信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)等處理。天線用于向讀寫(xiě)器發(fā)射射頻調(diào)制信號(hào)和從讀寫(xiě)器接收射頻調(diào)制信號(hào)，基本形式包括線繞電感天線和在介質(zhì)基板上壓印或印刷刻蝕形成的盤(pán)旋狀微帶天線，其具體結(jié)構(gòu)參數(shù)由載波頻率、封裝形式、性能和組裝成本等因素決定。存儲(chǔ)器常采用EEPROM(電可擦除及可編程式只讀存儲(chǔ)器)，其內(nèi)存儲(chǔ)有與IC卡使用有關(guān)的信息，例如賬號(hào)、金額、密碼和持卡人身份等，還可存儲(chǔ)控制信息。邏輯控制單元用于控制射頻調(diào)制解調(diào)單元和數(shù)據(jù)處理，其將符合讀寫(xiě)器通訊標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、指令和存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的信息進(jìn)行編碼，并隨后送至射頻調(diào)制解調(diào)單元以調(diào)制發(fā)射給讀寫(xiě)器，其還將射頻調(diào)制解調(diào)單元解調(diào)后的信號(hào)進(jìn)行解碼并存入存儲(chǔ)器中。
IC卡的電磁能量由讀寫(xiě)器提供，即，當(dāng)IC卡接近讀寫(xiě)器時(shí)，前述讀寫(xiě)器發(fā)射的振蕩信號(hào)將在作為耦合元件的電感線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)由二極管的整流和電容器的濾波處理后產(chǎn)生足以使IC卡工作所需的電壓，給邏輯控制單元和射頻調(diào)制解調(diào)單元供電。
上述識(shí)別系統(tǒng)的工作原理為，讀寫(xiě)器將要發(fā)送的信息加載在某一頻率(例如2.4GHz)的調(diào)制信號(hào)上向外發(fā)送，當(dāng)IC卡進(jìn)入讀寫(xiě)器的工作區(qū)域時(shí)，其在獲得振蕩信號(hào)電磁能量的同時(shí)，還經(jīng)天線接收到此射頻調(diào)制信號(hào)，邏輯控制單元經(jīng)射頻調(diào)制解調(diào)單元將信號(hào)解調(diào)和解碼后獲得相應(yīng)的命令和/或數(shù)據(jù)。若為讀命令，控制邏輯單元?jiǎng)t從存儲(chǔ)器中讀取有關(guān)信息，經(jīng)編碼、調(diào)制后通過(guò)IC卡的天線再發(fā)送給讀寫(xiě)器，由讀寫(xiě)器作相應(yīng)的處理；若為修改信息的寫(xiě)命令，有關(guān)控制邏輯引起的內(nèi)部電荷泵提升工作電壓，提供擦寫(xiě)EEPROM中的內(nèi)容進(jìn)行改寫(xiě)，若經(jīng)判斷其對(duì)應(yīng)的密碼和權(quán)限不符，則返回出錯(cuò)信息。
上述控制邏輯單元與射頻調(diào)制解調(diào)單元集成在一塊芯片上，當(dāng)涉及比較復(fù)雜的控制時(shí)(例如涉及信息的加密/解密過(guò)程)，控制邏輯單元也可由分立的微控制器實(shí)現(xiàn)。
有關(guān)非接觸式智能卡技術(shù)的詳細(xì)描述，可參見(jiàn)各種技術(shù)應(yīng)用規(guī)范，例如關(guān)于非接觸智能卡的ISO10536、ISO15693、ISO14443和ISO7816標(biāo)準(zhǔn)，這些技術(shù)資料在此作為參考文獻(xiàn)加以引用并成為本說(shuō)明書(shū)的一部分。
以下以手機(jī)為例，借助附圖描述本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例。從下面的描述將可以看到，本實(shí)用新型的原理并不依賴于手機(jī)的特殊結(jié)構(gòu)，完全可應(yīng)用于其它便攜式設(shè)備，例如MP3/MP4播放器、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)和手持式計(jì)算機(jī)等，因此本實(shí)用新型并不局限于下述實(shí)施例中的手機(jī)。
圖1為示意圖，其示出了按照本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例的具有非接觸式智能卡功能的手機(jī)。在下面的描述中，手機(jī)中與本實(shí)用新型無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)和單元未作描述，但是顯而易見(jiàn)的是，對(duì)于所屬或相近領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這種省略并不會(huì)妨礙或影響其對(duì)本實(shí)用新型的理解和實(shí)施。
如圖1所示，按照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的手機(jī)1包括檢測(cè)單元11、手機(jī)控制器12、射頻電路13、手機(jī)顯示屏和鍵盤(pán)14和接口電路15。
檢測(cè)單元11用于檢測(cè)讀寫(xiě)器2發(fā)射的振蕩信號(hào)，其安裝位置例如包括但不局限于手機(jī)的外殼殼壁內(nèi)、外殼表面和外殼包圍的內(nèi)部空間內(nèi)。圖2示出了該單元的一個(gè)示例性電路圖，參見(jiàn)圖2，該電路包含一個(gè)由線圈L1、電容器C1、C2組成的并聯(lián)諧振電路，當(dāng)手機(jī)靠近讀寫(xiě)器2時(shí)，讀寫(xiě)器2發(fā)射的振蕩信號(hào)在線圈L1上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)調(diào)整線圈L1、電容器C1、C2的參數(shù)，可以使讀寫(xiě)器2的振蕩信號(hào)在該電路內(nèi)產(chǎn)生諧振信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)二極管D整流和三極管T放大后從其集電極輸出至手機(jī)控制器12。由于線圈L1產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只要能夠產(chǎn)生足以使手機(jī)控制器12響應(yīng)的信號(hào)即可，因此尺寸可以做得很小，這有利于減小檢測(cè)單元的體積和成本。值得指出的是，該單元也可以采用其它形式的信號(hào)檢測(cè)電路，例如串聯(lián)諧振電路，顯然，具體的電路形式不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。
為使本實(shí)施例的手機(jī)適于檢測(cè)到多個(gè)不同頻率的振蕩信號(hào)，檢測(cè)單元11可包含多個(gè)諧振電路，或者使諧振電路的電路參數(shù)是可調(diào)節(jié)的(例如采用可變電容器和/或電感可變的線圈)。
參見(jiàn)圖1，手機(jī)控制器12與檢測(cè)單元11相連，當(dāng)檢測(cè)單元11有信號(hào)輸出時(shí)，手機(jī)控制器12將作出響應(yīng)，觸發(fā)射頻電路13啟動(dòng)與讀寫(xiě)器2的通信。值得指出的是，這里的連接除了指手機(jī)控制器12的輸入端與檢測(cè)單元11的輸出端(例如圖2的輸出端)直接相連以外，也可以理解為二者通過(guò)電容或電感等其它元件或電路耦合的方式連接。在本說(shuō)明書(shū)中，除非特別說(shuō)明，對(duì)于連接的含義都應(yīng)作上述廣義理解。
這里所述的手機(jī)控制器12指的是手機(jī)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理或計(jì)算的各種處理單元，包括但不限于例如用于基帶信號(hào)處理的數(shù)字信號(hào)處理器、用于視音頻信號(hào)處理的編碼/譯碼器、控制整個(gè)手機(jī)運(yùn)行的微處理器或中央處理器以及專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列等。當(dāng)將本實(shí)用新型應(yīng)用于其它便攜式設(shè)備時(shí)，完全可以將這里的手機(jī)控制器12替換為這些設(shè)備內(nèi)已有的各種處理單元，以實(shí)現(xiàn)觸發(fā)射頻電路13啟動(dòng)與讀寫(xiě)器通信的功能。更進(jìn)一步，也可以在便攜式設(shè)備增設(shè)處理單元，專門(mén)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)射頻電路13啟動(dòng)與讀寫(xiě)器通信的功能。這些變動(dòng)或改動(dòng)對(duì)于所屬或相近技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都是顯而易見(jiàn)的，因此應(yīng)歸入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
由于具有較強(qiáng)的處理能力，在本實(shí)施例中，手機(jī)控制器12除了實(shí)現(xiàn)手機(jī)通信和觸發(fā)射頻電路13啟動(dòng)與讀寫(xiě)器通信的功能以外，還可以實(shí)現(xiàn)與非接觸式智能卡有關(guān)的其它功能，例如確定讀寫(xiě)器的工作參數(shù)(例如振蕩信號(hào)頻率和通信協(xié)議類(lèi)型)，修改智能卡存儲(chǔ)的信息(例如修改賬戶名稱和密碼)，以及控制用戶與識(shí)別系統(tǒng)的人機(jī)交互過(guò)程(例如輸入密碼和交易金額)等，這些將在下面作進(jìn)一步的描述。
參見(jiàn)圖1，射頻電路13包含天線131、射頻調(diào)制解調(diào)單元132、存儲(chǔ)器133和微控制器134。天線131用于射頻電路13與讀寫(xiě)器2之間射頻調(diào)制信號(hào)的發(fā)射和接收，射頻調(diào)制解調(diào)單元132負(fù)責(zé)對(duì)天線131收發(fā)的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制/解調(diào)和編碼/解碼處理，如果需要，還負(fù)責(zé)信號(hào)加密和解密，存儲(chǔ)器133可采用各種的存儲(chǔ)器件，例如EEPROM、閃存等，其內(nèi)可存儲(chǔ)控制射頻電路13工作的計(jì)算機(jī)指令以及與IC卡使用有關(guān)的各種信息，例如包括但不限于個(gè)人身份信息、名片信息、通訊錄、信用信息(如賬號(hào)、密碼、醫(yī)療卡號(hào)、身份證號(hào))、賬務(wù)信息(卡內(nèi)所存金額)以及訂購(gòu)商品種類(lèi)和數(shù)量等。
在本實(shí)施例中，射頻電路13的控制邏輯由微控制器134實(shí)現(xiàn)，控制邏輯例如包括但不限于觸發(fā)射頻調(diào)制解調(diào)單元132開(kāi)始工作，對(duì)收發(fā)信號(hào)的處理模式進(jìn)行控制(例如與讀寫(xiě)器2交換數(shù)據(jù)遵循的通信協(xié)議、發(fā)射信號(hào)的調(diào)制格式和信息的編碼格式等)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密/解密處理，對(duì)射頻調(diào)制解調(diào)單元132與存儲(chǔ)器133之間數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行控制，以及對(duì)存儲(chǔ)器133的讀寫(xiě)模式進(jìn)行控制(例如只讀模式或可讀可寫(xiě)模式等)等。為此，如圖1所示，微控制器134分別與射頻調(diào)制解調(diào)單元132和存儲(chǔ)器133相連，其從存儲(chǔ)器133調(diào)用實(shí)現(xiàn)上述控制邏輯的計(jì)算機(jī)指令。在另外的實(shí)例中，射頻調(diào)制解調(diào)單元132、存儲(chǔ)器133和微控制器134也可以總線方式互連。
此外，微控制器134還經(jīng)接口電路15與手機(jī)控制器12通信，從而可接收手機(jī)控制器12的控制指令(例如指示射頻電路13與讀寫(xiě)器2進(jìn)行通信的命令)和/或數(shù)據(jù)(例如通過(guò)射頻電路13向讀寫(xiě)器2發(fā)送的用戶密碼信息)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)控制器12對(duì)射頻電路13的控制。微控制器134也可經(jīng)接口電路15向手機(jī)控制器12發(fā)送數(shù)據(jù)(例如經(jīng)天線131從讀寫(xiě)器2接收的數(shù)據(jù))。在本實(shí)施例中，比較好的是接口電路15遵循ISO7816標(biāo)準(zhǔn)，即采用SIM/PIM接口。
這里所述的微控制器應(yīng)理解為負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理或計(jì)算的各種處理單元，包括但不限于數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器或中央處理器以及專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列等。
值得指出的是，在本實(shí)施例中，射頻電路13的控制邏輯由分立的微控制器134實(shí)現(xiàn)，但是在另外的實(shí)施例中，射頻調(diào)制解調(diào)單元132也可以內(nèi)置相應(yīng)的控制邏輯，此時(shí)手機(jī)控制器12將經(jīng)接口電路15與射頻調(diào)制解調(diào)單元132通信。此外，射頻調(diào)制解調(diào)單元132所完成的編碼/解碼處理以及信號(hào)加密/解密處理也可由微控制器134實(shí)現(xiàn)。還有，與智能卡使用的相關(guān)信息不一定被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器133中，例如當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，還可以存儲(chǔ)在獨(dú)立于存儲(chǔ)器133的其它存儲(chǔ)器中，例如與手機(jī)控制器12相連的手機(jī)存儲(chǔ)器(未畫(huà)出)中。對(duì)于所屬和相近領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，這些修改都是顯而易見(jiàn)的。
參見(jiàn)圖1，手機(jī)顯示屏和鍵盤(pán)14與手機(jī)控制器12相連，用戶可利用手機(jī)的人機(jī)界面，借助手機(jī)控制器12實(shí)現(xiàn)與射頻電路13的通信。例如，用戶可通過(guò)手機(jī)鍵盤(pán)輸入密碼、商品種類(lèi)和數(shù)量等信息，這些信息經(jīng)手機(jī)控制器12被送至微控制器134，然后由射頻調(diào)制解調(diào)單元132處理后經(jīng)天線131發(fā)射和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器133內(nèi)，另外，用戶也可通過(guò)手機(jī)鍵盤(pán)對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器133內(nèi)的密碼和其它信息進(jìn)行修改。
至于射頻電路13在手機(jī)內(nèi)的設(shè)置方式，在其中一種方式中，射頻電路13被封裝在手機(jī)的SIM/PIM卡內(nèi)，成為一個(gè)具有射頻調(diào)制信號(hào)收發(fā)功能的SIM/PIM卡，此時(shí)存儲(chǔ)器133內(nèi)除了存儲(chǔ)與IC卡使用有關(guān)的信息以外，還包含與手機(jī)通信有關(guān)的信息(例如IMSI等)，這樣，該SIM/PIM卡除了提供手機(jī)通信時(shí)的用戶身份鑒別等功能以外，還具有與讀寫(xiě)器進(jìn)行通信的功能。由于目前的手機(jī)都是機(jī)卡分離的，因此這種將射頻電路13封裝在SIM/PIM卡內(nèi)的方式對(duì)手機(jī)結(jié)構(gòu)的改動(dòng)很小，此外，這種方式下可將IMSI信息與IC卡信息捆綁在一起，當(dāng)手機(jī)掛失后，IMSI鑒權(quán)的失敗將導(dǎo)致其它功能(例如IC卡功能)的自然失效。
可選地，射頻電路13也可按照SIM/PIM卡的形式封裝，手機(jī)提供兩個(gè)SIM/PIM卡座，射頻電路13和手機(jī)SIM/PIM卡分別設(shè)置在不同的卡座內(nèi)。
在還有一種方式中，射頻電路13則固定在手機(jī)內(nèi)(例如外殼殼壁內(nèi))，并且比較好的是，射頻電路13通過(guò)SIM/PIM接口與手機(jī)控制器12相連。
一般而言，各種非接觸式智能卡識(shí)別系統(tǒng)往往采用不同的讀寫(xiě)器工作參數(shù)，為適應(yīng)于在各種讀寫(xiě)器上刷卡的情況，從而真正做到“一卡通”，在本實(shí)施例中，可采用圖3所示的一個(gè)示意性過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)器類(lèi)型的自動(dòng)識(shí)別，其中，假設(shè)各種讀寫(xiě)器的工作參數(shù)都預(yù)先存儲(chǔ)在手機(jī)的存儲(chǔ)器(未畫(huà)出)內(nèi)。
如圖3所示，在步驟31中，手機(jī)控制器12從手機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)讀取其中一種讀寫(xiě)器類(lèi)型的工作參數(shù)。接著在步驟32中，手機(jī)控制器12經(jīng)接口電路15指示射頻電路13在對(duì)應(yīng)于該讀寫(xiě)器類(lèi)型的處理模式下工作。
在步驟33中，當(dāng)射頻電路13接收到讀寫(xiě)器返回的應(yīng)答信號(hào)時(shí)，將其經(jīng)接口電路15送至手機(jī)控制器12。接著在步驟34中，手機(jī)控制器12確認(rèn)該應(yīng)答信號(hào)與預(yù)設(shè)值是否匹配，如果匹配，則進(jìn)入步驟35，確認(rèn)讀寫(xiě)器為當(dāng)前類(lèi)型，否則返回步驟31，手機(jī)控制器12讀取下一種讀寫(xiě)器類(lèi)型的工作參數(shù)。
在本實(shí)施例中，比較好的是，射頻電路13由手機(jī)電池供電，例如手機(jī)電池通過(guò)手機(jī)的電源管理單元(未畫(huà)出)與射頻電路13內(nèi)的射頻調(diào)制解調(diào)單元132、存儲(chǔ)器133和微控制器134等相連，向這些有源工作單元提供合適的電壓/電流。由于射頻電路13所需的能量不是經(jīng)作為耦合元件的檢測(cè)單元中的電感線圈獲取而是由手機(jī)電池提供，因此檢測(cè)單元中的電感線圈尺寸可以縮小。
以下描述上述具有非接觸式智能卡功能的手機(jī)在各種場(chǎng)合的應(yīng)用。
首先描述參照?qǐng)D1和圖2所述的手機(jī)在門(mén)禁系統(tǒng)中的應(yīng)用，為此可在射頻電路13的存儲(chǔ)器133內(nèi)存儲(chǔ)用戶的身份信息。當(dāng)用戶用手機(jī)刷卡時(shí)，門(mén)禁系統(tǒng)讀寫(xiě)器發(fā)射的振蕩信號(hào)將在檢測(cè)單元11形成諧振信號(hào)，該信號(hào)被送至手機(jī)控制器12。手機(jī)控制器12對(duì)此作出響應(yīng)，經(jīng)接口電路15向射頻電路13內(nèi)的微控制器134發(fā)送指令，指示其啟動(dòng)射頻電路13，將身份信息發(fā)送至讀寫(xiě)器。
接著，微控制器134從存儲(chǔ)器133中讀取身份信息并送至射頻調(diào)制解調(diào)單元132，射頻調(diào)制解調(diào)單元132將身份信息編碼和調(diào)制后經(jīng)天線131發(fā)送。讀寫(xiě)器接收到該調(diào)制編碼信號(hào)后，對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼處理，然后將處理后得到的身份信息數(shù)據(jù)送至應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，如果通過(guò)則允許用戶進(jìn)入并將用戶的進(jìn)出時(shí)間等信息記錄下來(lái)，否則將用戶阻止在外。
上述具有非接觸式智能卡功能的手機(jī)也可用于餐飲等消費(fèi)活動(dòng)中，此時(shí)射頻電路13相當(dāng)于一張餐飲卡。例如用戶可以預(yù)先通過(guò)手機(jī)的人機(jī)界面(即顯示屏和鍵盤(pán)14)輸入菜單、數(shù)量等信息，這些信息由手機(jī)控制器12指示微控制器134寫(xiě)入存儲(chǔ)器133內(nèi)。當(dāng)用戶就餐時(shí)，只要將手機(jī)在餐廳的POS機(jī)上刷一下卡，檢測(cè)單元11產(chǎn)生的信號(hào)即啟動(dòng)手機(jī)控制器12，指示射頻電路13將存儲(chǔ)器133內(nèi)存儲(chǔ)的菜單和數(shù)量等信息發(fā)送至POS機(jī)，POS機(jī)根據(jù)這些信息從存儲(chǔ)器133內(nèi)的金額中扣除相應(yīng)的數(shù)量。
在閱讀上述披露內(nèi)容之后，其它修改對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。這種修改可能涉及到所屬和相近技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員公知的特征，并且這些特征可以代替這里已經(jīng)描述的特征或者以添加的方式應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備，其特征在于，包含適于響應(yīng)讀寫(xiě)器發(fā)射的信號(hào)而生成檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)單元；與所述檢測(cè)單元相連的處理單元；以及適于與所述讀寫(xiě)器通信并與所述處理單元相連的射頻電路，其中，所述處理單元響應(yīng)于所述檢測(cè)信號(hào)，向所述射頻電路發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)以啟動(dòng)所述射頻電路與所述讀寫(xiě)器的通信過(guò)程。
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述射頻電路與所述便攜式設(shè)備的電源相連。
3.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述檢測(cè)單元包含采用電感線圈和電容作為檢測(cè)元件的諧振電路及以諧振電路輸出信號(hào)作為輸入信號(hào)的整流放大電路。
4.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述檢測(cè)單元與所述便攜式設(shè)備的電源相連。
5.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述射頻電路包含天線；與所述天線和所述處理單元相連的射頻調(diào)制解調(diào)單元；以及與所述射頻調(diào)制解調(diào)單元相連的存儲(chǔ)器，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元在從所述處理單元接收到所述啟動(dòng)信號(hào)后，將所述存儲(chǔ)器內(nèi)的信息進(jìn)行處理并傳送至所述天線進(jìn)行發(fā)射，或者，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元對(duì)所述天線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，并傳送至所述存儲(chǔ)器和/或所述處理單元。
6.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述射頻電路包含與所述處理單元相連的微控制器；與所述微控制器相連的存儲(chǔ)器；天線；以及與所述微控制器和所述天線相連的射頻調(diào)制解調(diào)單元，所述微控制器在從所述處理單元接收到所述啟動(dòng)信號(hào)后，將所述存儲(chǔ)器內(nèi)的信息傳送至所述射頻調(diào)制解調(diào)單元，由其處理后傳送至所述天線進(jìn)行發(fā)射，或者，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元對(duì)所述天線接收的信號(hào)進(jìn)行處理并傳送至所述微控制器，由其處理和/或傳送至所述處理單元和/或所述存儲(chǔ)器。
7.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述處理單元為數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、中央處理器、專用集成電路和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列中的一種。
8.如權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的便攜式設(shè)備，其中，所述便攜式設(shè)備為手機(jī)，所述射頻電路封裝在遵循ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的SIM/PIM卡內(nèi)，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有與手機(jī)通信和智能卡使用相關(guān)的信息，并且所述微控制器、所述存儲(chǔ)器和所述射頻調(diào)制解調(diào)單元由手機(jī)電池供電。
9.如權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的便攜式設(shè)備，其中，所述微控制器與所述處理單元相連，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有與智能卡使用相關(guān)的信息，并且所述微控制器、所述存儲(chǔ)器和所述射頻調(diào)制解調(diào)單元由手機(jī)電池供電。
10.如權(quán)利要求4-6中任意一項(xiàng)所述的便攜式設(shè)備，其中，所述便攜式設(shè)備為手機(jī)，所述射頻調(diào)制解調(diào)單元與所述處理單元相連，并且與智能卡使用的相關(guān)信息存儲(chǔ)在與獨(dú)立于所述存儲(chǔ)器并與所述處理單元相連的其它存儲(chǔ)器中。
11.如權(quán)利要求10所述的便攜式設(shè)備，其中，手機(jī)鍵盤(pán)經(jīng)所述處理單元和所述微控制器與所述存儲(chǔ)器相連，以使用戶可通過(guò)所述手機(jī)鍵盤(pán)向所述存儲(chǔ)器輸入信息和/或修改所述存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)的信息。
12.如權(quán)利要求1所述的便攜式設(shè)備，其中，所述便攜式設(shè)備為MP3/MP4播放器、個(gè)人數(shù)字助理和手持式計(jì)算機(jī)中的一種。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種具有非接觸式智能卡功能的便攜式設(shè)備，包含適于響應(yīng)讀寫(xiě)器發(fā)射的信號(hào)而生成檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)單元；與所述檢測(cè)單元相連的處理單元；以及適于與所述讀寫(xiě)器通信并與所述處理單元相連的射頻電路，其中，所述處理單元響應(yīng)于所述檢測(cè)信號(hào)，向所述射頻電路發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)以啟動(dòng)所述射頻電路與所述讀寫(xiě)器的通信過(guò)程。本實(shí)用新型將智能卡功能集成在便攜式設(shè)備內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)備自動(dòng)、快速地刷卡，而且借助于便攜式設(shè)備的處理能力，多種智能卡被集成在一起，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的“一卡通”。本實(shí)用新型還可通過(guò)手機(jī)的人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)對(duì)智能卡信息的輸入和修改。
文檔編號(hào)G07F7/08GK2932495SQ20062011221
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
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