CN101655917A - 智能设备及其非接触读写方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能设备及其非接触读写方法，涉及智能卡领域，实现手机的非接触读写外部数据的功能。智能设备包括：用户识别模块，用于登记用户身份识别数据和信息，以及存储数据；第一天线，与所述用户识别模块连接，外部读写设备通过所述第一天线读写所述用户识别模块的内部数据，还包括：读写模块以及与所述读写模块连接的第二天线，所述读写模块通过所述第二天线读写外部数据载体中的数据；所述读写模块与所述用户识别模块相连接并进行数据通信。本发明应用于实现多界面功能的智能设备。

Description

智能设备及其非接触读写方法

技术领域

本发明涉及智能卡领域，尤其涉及一种智能设备及其非接触读写方法。

背景技术

智能卡，即客户识别模块(Subscriber Identity Module，以下简称SIM)，手机必须装上此卡方能使用。

众所周知，普通SIM卡只能完成基本的电信功能。而双界面SIM卡(如SIMpass)通过在普通SIM卡的基础上增设天线，在完成基本的电信功能的基础上，还可以完成移动支付的各种应用。双界面SIM卡支持接触与非接触两个工作接口，接触界面实现SIM功能，非接触界面(利用天线)实现支付功能，兼容多个智能卡应用规范。利用双界面SIM卡，可在无线通信网络及相应的手机支付业务服务平台的支持下，开展各种基于手机的现场移动支付服务。使用双界面SIM卡的用户只需在相应的消费终端前挥一下，即可安全、轻松完成支付过程。但是，这种双界面SIM卡只能被外部射频设备读出数据，却不能实现非接触读写外部设备的数据的功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能设备，能够实现手机的非接触读写外部数据的功能。

为解决上述技术问题，本发明智能设备采用如下技术方案：

一种智能设备，包括：用户识别模块，用于登记用户身份识别数据和信息，以及存储数据；第一天线，与所述用户识别模块连接，外部读写设备通过所述第一天线读写所述用户识别模块的内部数据，还包括：

读写模块以及与所述读写模块连接的第二天线，所述读写模块通过所述第二天线读写外部数据载体中的数据；所述读写模块与所述用户识别模块相连接并进行数据通信。

本发明提供的智能设备，通过设置读写模块和与之连接的第二天线，实现非接触读写外部数据载体中的数据。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种智能设备的非接触读写方法，能够实现手机的非接触读写功能。

为解决上述技术问题，本发明智能设备非接触读写方法采用如下技术方案：

一种智能设备非接触读写方法，包括：智能设备的用户识别模块中的内部数据通过第一天线被外部读写设备读写，还包括：

智能设备中的与用户识别模块相连接的读写模块通过第二天线读写外部数据载体中的数据；

所述读写模块与所述用户识别模块进行数据通信。

本发明提供的智能设备的非接触读写方法，通过主动对外部场进行询卡操作，通过第二天线将外部数据载体中的数据读写到读写模块，实现了智能设备的非接触读写数据载体的数据的功能。

附图说明

图1为本发明智能设备实施例一的结构示意图；

图2为本发明智能设备实施例二的结构示意图之一；

图3为本发明智能设备实施例二的结构示意图之二；

图4为本发明智能设备的触点分布示意图；

图5为本发明智能设备天线的分布示意图之一；

图6为本发明智能设备天线的分布示意图之二；

图7为本发明智能设备的非接触读写方法实施例一的流程图；

图8为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二的流程图；

图9为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二之步骤1021的流程图；

图10为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二之步骤1022的流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种智能设备及其非接触读写方法，实现智能设备的非接触读写功能。

下面结合附图对本发明实施例智能设备及其非接触读写方法进行详细描述。

在下述实施例中，智能设备可以实现为手机，可以以手机为例说明本发明的技术方案；但是本发明的智能设备也不限于为手机，也可以为现有技术中任意一种带有用户识别模块的智能设备。

智能设备实施例一

图1为本发明智能设备实施例一的结构示意图，如图1所示，本发明的智能设备1包括：用户识别模块11，用于登记用户身份识别数据和信息，以及存储数据；第一天线21，与用户识别模11块连接，外部读写设备通过第一天线21读写出用户识别模块11的内部数据，该智能设备1还包括：读写模块12以及与读写模块12连接的第二天线22，该读写模块12通过第二天线22读写外部数据载体中的数据；读写模块12与用户识别模块11相连接并进行数据通信。

本发明实施例提供的智能设备，通过设置读写模块和第二天线，实现非接触读写外部数据载体中的数据。

智能设备实施例二

图2为本发明智能设备实施例二的结构示意图之一，如图2所示，在智能设备实施例一的基础上，进一步地，读写模块12包括：读写控制子模块121和与读写控制子模块121连接的射频子模块122。其中，读写控制子模块121用于接收读写外部数据载体中的数据的命令，并根据该命令控制射频子模块122进行读写操作，并对射频子模块122发送来的数据进行处理；射频子模块122，用于在读写控制子模块121的控制下发送读写命令请求；通过所述第二天线接收应答数据，并将该应答数据发送到读写控制子模块121。

需要说明的是，图3为本发明智能设备实施例二的结构示意图之二，如图3所示，用户识别模块11与读写模块12集成在一个SIM卡上，读写控制子模块121和用户识别模块11同时通过连接触点，连接于手机的SIM卡座，进而可以实现与手机通信。用户识别模块1与设置在手机上的第一天线21连接，实现外部设备能够读写智能设备1的内部数据的功能；读写模块12与设置在手机上的第二天线22连接，实现智能设备1读写外部数据载体中的数据的功能，智能设备1内部的卡片操作***(Card Operating System，简称COS)控制两个界面的工作。读写控制子模块121通过控制射频子模块122来实现对外发送射频信号，接收外部射频卡片的返回信号，并将相应的处理结果通过卡座发送给手机。

图4为本发明智能设备的触点分布示意图，如图4所示，为了应用的便利和广泛性，手机的卡座不需要做任何改动。本发明的智能设备的外形上与通用的SIM卡相同。本发明的智能设备的触点与通用的SIM卡兼容，在原来的基础上增加了触点，用来连接天线，其中，第一触点13(为两个)用来连接第一天线，第一触点14(为两个)用来连接第二天线。

图5为本发明智能设备的天线的分布示意图之一，如图5所示，本发明实施例提供的智能设备的第一天线21与第二天线22处于同一平面，二者左右或上下分布。

因为需要在一个设备上同时支持非接触卡片的功能和非接触读卡器的功能，其二者都需要天线，然而在两个天线同时存在时，天线与天线之间会相互影响，造成干扰，从而影响智能设备的使用效果，即使通过软件控制，使得在某一时刻，只有一个天线工作，另一个天线关闭时，关闭的天线仍会影响工作的天线。

因此，在一个平面上，将第一天线21和第二天线22分别放置，物理上保证不相互影响。这样的做法优点是简便，但是天线的占用面积大，并且需要区分不同功能时的刷卡区域。

图6为本发明智能设备的天线的分布示意图之二，如图6所示，第一天线21与第二天线22处于同一平面，第二天线22套设在第一天线21的外圈。

在一个平面上，将两个天线叠放。考虑到线圈的面积越大，则功率就越大，则将外部的大线圈设置为读卡器(读写模块12)的天线线圈(第二天线22)，内部的小线圈为卡片(用户识别模块11)的天线线圈(第一天线21)。这样的PCB布局，两个天线之间会有相互的影响，可以通过调节天线的匹配阻容，来消除二者之间的相互影响。

进一步地，第一天线与第二天线可以分别处于不同平面。将第一天线与第二天线设置于智能设备的不同平面，即第一天线设置在智能设备的前壳上，第二天线设置在智能设备的后壳上；或者第二天线设置在智能设备的前壳上，第一天线设置在智能设备的后壳上。两个天线分别处于两个平面上，相对位置可以比较灵活，例如使用该智能设备的翻盖手机，还可以将第一天线和第二天线分别设置在手机的后壳和翻盖上。这种两个天线分别处于不同平面的实现方式使天线与天线之间的影响较小，但是也需要通过调节天线的匹配阻容，来消除二者之间的相互影响。

再进一步地，在上述实施例中，第一天线与第二天线可以采用直接匹配或阻抗匹配。

若采用阻抗匹配的方式，则优选50欧姆，0度匹配的方式进行协调工作。其中，第一天线与第二天线都包括电阻、电容元件和电感线圈。

智能设备的非接触读写方法实施例一

图7为本发明智能设备的非接触读写方法实施例一的流程图，如图7所示，本发明实施例提供的智能设备的非接触读写方法，包括：

步骤101、智能设备的用户识别模块中的内部数据通过第一天线被外部读写设备读写；

步骤102、智能设备中的与用户识别模块相连接的读写模块通过第二天线读写外部数据载体中的数据；

步骤103、所述读写模块与所述用户识别模块进行数据通信。

本发明实施例提供的智能设备的非接触读写方法，主动对外部场进行询卡操作，通过第二天线将外部数据载体中的数据读写到读写模块，实现了智能设备的非接触读写数据载体的数据的功能。

智能设备的非接触读写方法实施例二

图8为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二的流程图，如图8所示，在智能设备的非接触读写方法实施例一的基础上，进一步地，本实施例的智能设备的非接触读写方法，步骤102包括：

步骤1021、读写模块接收到读写外部数据载体中的数据的命令，通过所述第二天线发送读写请求命令；

读写模块中的MCU部分接收到读外部非接触卡的命令后，初始化读写模块，并命令其向外界发送轮询命令，读写模块通过第二天线发送读写请求命令。

步骤1022、读写模块通过所述第二天线接收到应答数据，对所述应答数据进行处理，并转发到智能设备。

读写模块将接收到外部非接触卡返回的信息，并将其传送给MCU。MCU收到信息后，将该信息打包后发送到手机卡座上。手机接到该信息后，将信息中的部分数据显示于手机屏幕上，通知用户询卡成功。如果没有外部非接触卡返回信息，则MCU返回无卡的信息，手机在屏幕上显示为没有询到外部非接触卡。

在步骤1021之前，还包括：

步骤1020、所述智能设备选择读写外部载体中的数据的菜单选项，向所述读写模块发送读写外部数据载体中的数据的命令。

手机选中菜单中的“询卡”选项，向卡座发送一条读外部非接触卡的命令，卡座将该命令转发到读写模块。

进一步地，在步骤1022之后，还包括：

步骤1023、所述智能设备显示或存储处理后的应答数据。

图9为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二之步骤1021的流程图；如图9所示，

进一步地、步骤1021包括：

步骤10211、读写控制子模块接收读写外部载体中的数据的命令，控制射频子模块发送读写请求命令；

步骤10212、射频子模块在所述读写控制子模块的控制下通过第二天线发送读写请求命令。

图10为本发明智能设备的非接触读写方法实施例二之步骤1022的流程图，如图10所示，

进一步地，步骤1022包括：

步骤10221、射频子模块接收到应答数据，将所述应答数据发送到读写控制子模块；

步骤10222、读写控制子模块接收到所述射频子模块发送的应答数据，对所述应答数据进行处理并转发到智能设备。

本实施例提供的智能设备的非接触读写方法，通过智能设备的读写控制子模块控制射频子模块，利用第二天线将外部数据载体中的数据读写到读写模块，实现对外发送RF信号，并接收外部RF卡的返回信号，并将相应的处理结果通过卡座发给手机，该方法易于实现，使用方便。

下面通过使用该智能设备的手机的使用方法说明本发明的技术方案。

手机中STK菜单如下：

读卡器通信

询卡

读名片

写名片

读短信

写短信

如上，选中菜单中的“询卡”，确定后，手机向卡座发送一条读外部非接触卡的命令，读写模块中的MCU部分接收到该命令后，初始化读写模块，并命令其向外界发送轮询命令，接收外部的返回信息。这时如果外部有数据载体，以非接触卡为例，接收到轮询命令并返回了复位应答信息，读写模块将接收到外部非接触卡返回的信息，并将其传送给MCU。MCU收到信息后，将该信息打包后发送到手机卡座上。手机接到该信息后，将信息中的部分数据显示于手机屏幕上，通知用户询卡成功。如果没有外部非接触卡返回信息，则MCU返回无卡的信息，手机在屏幕上显示为没有询到外部非接触卡。

需要说明的是，智能设备读写外部设备的数据的功能应用极其广泛，例如可以利用该功能实现为手机充值。具体地，选中菜单中的“询卡”，确定后，手机即向卡座发送一条读外部非接触卡的命令，该命令为手机充值命令，读写模块中的MCU部分接收到该手机充值命令后，初始化读写模块，并命令其向外界发送轮询命令，接收外部的返回信息。此时若外部有可以为手机充值的非接触卡，接收到轮询命令并返回了复位应答信息(充值信息)，读写模块将接收到外部非接触卡返回的充值信息，并将其传送给MCU，MCU收到信息后，将该信息打包后发送到手机卡座上。手机接到该信息后，将信息中的部分数据显示于手机屏幕上，通知用户充值成功。如果没有外部非接触卡返回信息，则MCU返回无卡的信息，手机在屏幕上显示为没有询到外部非接触卡，则通过该方式为手机充值失败。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1、一种智能设备，包括：用户识别模块，用于登记用户身份识别数据和信息，以及存储数据；第一天线，与所述用户识别模块连接，外部读写设备通过所述第一天线读写所述用户识别模块的内部数据，其特征在于，还包括：

读写模块以及与所述读写模块连接的第二天线，所述读写模块通过所述第二天线读写外部数据载体中的数据；所述读写模块与所述用户识别模块相连接并进行数据通信。

2、根据权利要求1所述的智能设备，其特征在于，所述读写模块包括：读写控制子模块和与所述读写控制子模块连接的射频子模块，其中，

读写控制子模块，用于接收读写外部数据载体中的数据的命令，并根据该命令控制所述射频子模块进行读写操作，并对所述射频子模块发送来的数据进行处理；

射频子模块，用于在所述读写控制子模块的控制下通过所述第二天线发送读写命令请求；通过所述第二天线接收应答数据，并将所述应答数据发送到所述读写控制子模块。

3、根据权利要求1所述的智能设备，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线处于同一平面，二者左右或上下分布。

4、根据权利要求1所述的智能设备，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线处于同一平面，所述第二天线套设在所述第一天线的外圈。

5、根据权利要求1所述的智能设备，其特征在于，所述第一天线设置在所述智能设备的前壳上，所述第二天线设置在所述智能设备的后壳上；或者

所述第二天线设置在所述智能设备的前壳上，所述第一天线设置在所述智能设备的后壳上。

6、根据权利要求3、4或5任一权利要求所述的智能设备，其特征在于，所述第一天线与所述第二天线采用直接匹配或阻抗匹配。

7、一种智能设备非接触读写方法，包括：智能设备的用户识别模块中的内部数据通过第一天线被外部读写设备读写，其特征在于，还包括：

智能设备中的与用户识别模块相连接的读写模块通过第二天线读写外部数据载体中的数据；

所述读写模块与所述用户识别模块进行数据通信。

8、根据权利要求7所述的智能设备非接触读写方法，其特征在于，所述智能设备中的与用户识别模块相连接的读写模块通过第二天线读写外部数据载体中的数据包括：

读写模块接收到读写外部数据载体中的数据的命令，通过所述第二天线发送读写请求命令；

读写模块通过所述第二天线接收应答数据，对所述应答数据进行处理并转发到智能设备。

9、根据权利要求8所述的智能设备非接触读写方法，其特征在于，在读写模块接收到读写外部载体中的数据的命令，通过所述第二天线发送读写请求命令之前，还包括：

所述智能设备选择读写外部载体中的数据的菜单选项，向所述读写模块发送读写外部数据载体中的数据的命令。

10、根据权利要求8所述的智能设备非接触读写方法，其特征在于，在读写模块通过所述第二天线接收应答数据，对所述应答数据进行处理并转发到智能设备之后，还包括：

所述智能设备显示或存储处理后的应答数据。

11、根据权利要求8所述的智能设备非接触读写方法，其特征在于，所述读写模块接收到读写外部载体中的数据的命令，通过第二天线发送读写请求命令包括：

读写控制子模块接收读写外部载体中的数据的命令，控制射频子模块发送读写请求命令；

射频子模块在所述读写控制子模块的控制下通过第二天线发送读写请求命令。

12、根据权利要求8所述的智能设备非接触读写方法，其特征在于，读写模块通过所述第二天线接收应答数据，对所述应答数据进行处理并转发到智能设备包括：

射频子模块接收到应答数据，将所述应答数据发送到读写控制子模块；

读写控制子模块接收到所述射频子模块发送的应答数据，对所述应答数据进行处理并转发到智能设备。

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