CN102044028B - 实现读卡操作的方法及实现读卡操作的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现读卡操作的方法及实现读卡操作的***。实现读卡操作的方法包括：读卡装置设定读卡范围，发射第一频率的无线测试信号，具有双频SIM卡的移动终端进入读卡装置的设定读卡范围内时，接收第一频率的无线测试信号并检测其场强；双频SIM卡将第一频率无线测试信号的场强同自身存储的刷卡门限值进行比较，若大于刷卡门限值，则将自身身份信息用第二频率的无线信号发送；读卡装置接收第二频率的无线信号，获得双频SIM卡的身份信息，将其以第一频率信号发送；双频SIM卡接收第一频率信号并从中获取身份信息，与自身存储的身份信息进行比较，若一致则允许读卡。本发明保证了读卡操作中距离控制的准确性，提高了读卡操作可靠性。

Description

实现读卡操作的方法及实现读卡操作的***

技术领域

本发明涉及电子支付领域，尤其涉及一种实现读卡操作的方法及一种实现读卡操作的***。

背景技术

使用13.56MHz的无源RFID（Radio Frequency Identification,射频识别）技术已经非常成熟。13.56MHz的无源RFID卡从读卡器发出的13.56MHz的磁场中获取工作能源，不需要另外提供电源即可工作，完成电子支付的操作。比如目前大量使用的公交卡。这种方式的读卡器天线线圈的形式决定了13.56MHz的磁场能量随着卡与读卡器的距离的增加而迅速衰减的特性，即近场特性。近场特性为：磁场强度与距离的3次方成反比。从而使得13.56MHz的无源RFID卡离读卡器较远的距离时，不能从磁场中获得足够的能量，从而实现距离控制的目的，一般的距离控制要求为操作距离小于10cm。

目前，已有的各种手机等移动终端支付的解决方案都不太成熟，有各种各样的缺点，不利于推广使用。主要有以下5种方案。

方案1：在手机上贴上一个13.56MHz的RFID信号转发电路贴膜卡，手机中的SIM卡、读卡器3者配合完成手机支付的操作。RFID贴膜卡与读卡器之间使用13.56MHz通讯，RFID贴膜卡同时与手机内的sim卡使用更高的射频通讯，比如使用2.45GHz的频段。读卡器与sim卡之间不能直接通讯，通过RFID贴膜卡桥接转发通讯。目前已经成熟的13.56MHz RFID技术已经可以不需要sim卡的支持单独完成支付功能，比如常用的公交卡。RFID贴膜卡本来就可以单独完成支付功能。为了让手机SIM卡支持支付功能而强行改造sim卡和贴膜卡，让sim卡可以透过RFID贴膜卡转发而实现手机支付功能。如果是金属外壳手机，贴膜卡只能贴于手机外壳的外表面，才可以正常使用，贴膜卡容易磨损被破坏。由于RFID贴膜卡与手机内的sim卡使用更高的射频通讯，为了避免RFID贴膜卡与周围别的手机进行通讯，造成手机支付误操作，需要绑定sim卡和RFID贴膜卡。用户更换手机时，将原有sim卡装入新手机的同时，需要将RFID贴膜卡撕下来贴于新的手机上，这个操作存在很大的可靠性问题。用户更换手机时，或者使用购买新的RFID贴膜卡，然后需要一个操作，让sim卡与新的RFID贴膜卡绑定。

方案2：方案1的改进。在手机上贴上一个13.56MHz的RFID贴膜卡，RFID贴膜卡只与读卡器通讯，RFID贴膜卡不与sim卡通讯。读卡器从RFID贴膜卡读取ID，读卡器通过更高的射频与sim卡通讯，sim卡验证读卡器读到的ID是否为与自己绑定的ID，如果是，才进行后续的业务，从而通过RFID贴膜卡来实现距离控制，sim卡通过射频直接与读卡器通讯实现支付操作。这种方案RFID贴膜卡不需承担桥接转发通讯的工作，也不需要完成支付的操作，简化了RFID贴膜卡电路，减小了RFID贴膜卡的电源消耗，使其更容易从读卡器提供的13.56MHz的磁场中获取足够的工作能量。但是其缺点与方案1一样。

方案3：NFC方案。是唯一得到国际标准协会认可的方案。NFC方案使用13.56MHz的信号，读卡器通过手机主板与SIM卡通讯或直接与SIM卡通讯。手机上设计有13.56MHz的信号收发天线。NFC需要定制手机，而且对手机的结构设计有限制，不利于设计各种款式的手机，推广使用必须更换手机。

方案4：原理与NFC方案相同，只是将NFC定制手机中的天线线圈，改为在手机上增加收发天线线圈，收发天线线圈直接与sim卡连接。增加的收发天线线圈的可靠性存在问题。

方案5：RFID-SIM卡的方案。Sim卡通过射频直接与读卡器通讯，读卡器测量sim卡的发射信号的场强，根据场强值来判断手机的距离。这个方案手机和读卡器的距离控制不准确，不能绝对可靠的控制支付操作的距离。

由上可见，现有的各种移动支付解决方案中，都不同程度地存在可靠性差的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现读卡操作的方法，提高读卡操作的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种实现读卡操作的方法，包括以下步骤：

（a）读卡装置设定读卡范围，并发射第一频率的无线测试信号，具有双频SIM卡的移动终端进入所述设定读卡范围内时，接收所述第一频率的无线测试信号，检测该第一频率无线测试信号的场强，所述双频SIM卡预先存有所述第一频率无线测试信号的磁场强度刷卡门限值，其以第一频率与所述读卡装置进行读卡操作距离控制，并以第二频率与所述读卡装置进行身份信息通信；

（b）所述双频SIM卡将接收到的所述第一频率无线测试信号的场强同自身存储的刷卡门限值进行比较，若所述第一频率无线测试信号的场强大于所述刷卡门限值，则将自身的身份信息用第二频率的无线信号发送给所述读卡装置；

（c）所述读卡装置接收所述第二频率的无线信号，获得所述双频SIM卡的身份信息，再将该身份信息以第一频率信号发送出去；

（d）所述双频SIM卡接收所述第一频率信号并从所述第一频率信号中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则允许所述读卡装置对自身进行刷卡操作；

所述移动终端在进行第一次读卡操作之前先进行校准，以设定该移动终端中双频SIM卡的刷卡门限值。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述校准包括以下步骤：

（11）未经校准的移动终端中的双频SIM卡检测到所述读卡装置发射的第一频率的无线测试信号场强值达到设定有效值后，向所述读卡装置发送自动校准请求；

（12）所述读卡装置收到所述自动校准请求后，检测所述移动终端与自身之间的距离，同时搜索所述设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断所述移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离，如果有，就停止本次的校准操作，以避免误校准；

（13）若所述移动终端与自身之间的距离小于所述设定的校准距离，则所述读卡装置通知所述移动终端中的双频SIM卡检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值；

（14）所述双频SIM卡将测得的第一频率无线测试信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述校准包括以下步骤：

（21）在所述移动终端电源开启的情况下，将所述移动终端放在校准器上，启动校准；

（22）所述校准器发射所述第一频率的无线测试信号，通过所述第二频率的无线信号向所述移动终端的双频SIM卡发送校准通讯协议信息；

（23）所述移动终端的双频SIM卡收到所述校准通讯协议信息后，检测接收到的所述第一频率无线测试信号的场强值；

（24）所述双频SIM卡将测得的第一频率无线测试信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述移动终端校准后，所述移动终端的双频SIM卡还存储所述移动终端的IMEI号，用以在所述移动终端进行开机上电后的第一次读卡操作前判断是否需要校准，具体为：若所述双频SIM卡中存储的IMEI号与所述双频SIM卡所在移动终端的IMEI号一致则不需校准，否则需要校准。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述第一频率处于高频HF频段中，所述第二频率处于甚高频VHF、特高频UHF或超高频SHF频段中。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种实现读卡操作的***，包括移动终端和读卡装置，还包括校准器，所述移动终端中具有双频SIM卡，该双频SIM卡预先存储有第一频率的无线测试信号的磁场强度刷卡门限值，其以第一频率与所述读卡装置进行读卡操作距离控制，并以第二频率与所述读卡装置进行身份信息通信，

所述读卡装置包括第一主处理模块以及分别与该第一主处理模块相连的第一射频发射模块和第一通讯模块，其中：

所述第一射频发射模块，用于发射第一频率的无线测试信号，并将双频SIM卡的身份信息以第一频率信号进行发送；

所述第一通讯模块，用于接收所述双频SIM卡发送的包含该双频SIM卡的身份信息的第二频率的无线信号，获取所述身份信息，并将该身份信息传送给所述第一射频发射模块；

所述第一主处理模块，用于对所述双频SIM卡进行读卡操作；

所述双频SIM卡包括第二主处理模块以及与该第二主处理模块相连的第一射频接收模块和第二通讯模块，其中：

所述第一射频接收模块，用于在所述双频SIM卡进入所述读卡装置的设定读卡范围内时，接收所述第一频率的无线测试信号，并检测该第一频率无线测试信号的场强，同自身存储的刷卡门限值进行比较，并将比较结果通知所述第二通讯模块，还用于接收所述读卡装置的第一频率信号并从该第一频率信号中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则通知所述第二主处理模块允许所述读卡装置进行读卡操作；

所述第二通讯模块，用于在所述比较结果为所述第一频率无线测试信号的场强大于所述刷卡门限值时，则将所述双频SIM卡的身份信息用第二频率的无线信号发送给所述读卡装置；

所述第二主处理模块，用于根据所述第一射频接收模块的通知，处理所述读卡装置的读卡操作；

所述校准器，用于在所述移动终端进行第一次读卡操作之前对所述移动终端进行校准，以设定该移动终端中双频SIM卡的刷卡门限值。

进一步地，上述***还可具有以下特点，所述校准器包括第三主处理模块以及与该第三主处理模块相连的第三接口模块、测试信号发射模块和第三通讯模块，其中：

所述第三接口模块，用于接收使用者按键信息，启动校准；

所述测试信号发射模块，用于在所述第三接口模块启动校准后，发射所述第一频率的无线测试信号；

所述第三通讯模块，用于通过所述第二频率的无线信号向所述移动终端的双频SIM卡发送校准通讯协议信息；

所述双频SIM卡的第二通讯模块，还用于接收所述校准通讯协议信息，并通知所述第一射频接收模块；所述双频SIM卡的第一射频接收模块，还用于根据所述通知，接收并检测所述第一频率无线测试信号的场强值，然后将该第一频率无线测试信号的场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值并存储。

进一步地，上述***还可具有以下特点，所述读卡装置还包括距离检测模块，所述距离检测模块与所述第一主处理模块相连，其中：

在所述移动终端未经校准时，所述移动终端中双频SIM卡的第一射频接收模块，还用于在检测到所述读卡装置发射的第一频率的无线信号场强值达到设定有效值后，启动自动校准，并通知所述第二通讯模块，以及在收到所述距离检测模块的通知后检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值，将测该场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值存储于自身中；

所述第二通讯模块，还用于在收到所述启动自动校准的通知后，向所述读卡装置的第一通讯模块发送自动校准请求；

所述读卡装置的第一通讯模块，还用于在收到所述自动校准请求后，通知所述距离检测模块检测所述移动终端与所述读卡装置之间的距离；

所述距离检测模块，用于在收到所述第一通讯模块的通知后，检测所述移动终端与所述读卡装置之间的距离，同时搜索所述设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断所述移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离，若小于则通知所述双频SIM卡的第一射频接收模块检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值，如果所述设定读卡范围内有已校准的移动终端，就停止本次的校准操作，以避免误校准。

进一步地，上述***还可具有以下特点，所述双频SIM卡中还包括第二接口模块，用于与所述双频SIM所在移动终端的主板进行通信。

进一步地，上述***还可具有以下特点，所述第一频率处于高频HF频段中，所述第二频率处于甚高频VHF、特高频UHF或超高频SHF频段中。

本发明不仅消除了对于具有移动支付功能的手机等移动终端结构设计上的各种限制，而且保证了读卡操作过程中通信距离控制的准确性，因此有效地提高了读卡操作的可靠性。

附图说明

图1为本发明实现读卡操作的***中读卡装置的一种结构图；

图2为本发明实现读卡操作的***中移动终端的双频SIM卡的一种结构图；

图3为本发明实现读卡操作的***中校准器的一种结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

首先说明一下，使用本发明实现读卡操作的方法进行移动支付的移动终端先要进行校准，校准后的移动终端才可以使用本发明实现读卡操作的方法进行移动支付，关于校准的方法及过程我们在后面说明。

本发明实现读卡操作的方法包括以下步骤：

步骤101，具有双频SIM卡的移动终端进入读卡装置的设定读卡范围内时，双频SIM卡接收读卡装置发射的第一频率的无线测试信号，并检测该第一频率无线测试信号的场强，其中，双频SIM卡具有移动支付功能；

本发明实现读卡操作的方法中要求移动终端中具有双频SIM卡，所谓的双频SIM卡是指能够以两种频率进行通信的SIM卡，使用两种频率主要是基于移动支付功能的考虑，其中一种频率用于移动支付的距离控制，避免误刷卡，另一种频率用来通信，包括支付操作等。设定读卡范围可以由实现读卡操作的***预先设定，比如可以设定为距离读卡装置10cm以内。

其中，第一频率处于高频HF频段中，比如可以为通用的13.56MHz。

这里的读卡装置就是指各种读卡器，比如电子销售终端POS（销售点）机等。

步骤102，双频SIM卡将上述第一频率无线测试信号的场强同自身存储的刷卡门限值进行比较，若第一频率无线测试信号的场强大于刷卡门限值，则将自身的身份信息用第二频率的无线信号发送给读卡装置；

其中，刷卡门限值是通过校准得到的，双频SIM卡装入移动终端后，需要进行一次且仅需一次校准，得到一个第一频率无线信号的磁场强度刷卡门限值（本文中简称为刷卡门限值），以后的刷卡操作不再需要校准。

其中，第二频率高于第一频率，第二频率处于甚高频VHF、特高频UHF或超高频SHF频段中，比如可以是2.45GHz，下同，不再赘述。双频SIM卡与读卡装置之间使用第二频率的无线信号建立通信信道。

步骤103，读卡装置接收第二频率的无线信号，获得双频SIM卡的身份信息，再将该身份信息以第一频率信号进行发送；

步骤104，双频SIM卡接收读卡装置的第一频率信号并从中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则允许该读卡装置对自身进行刷卡操作，否则不允许该读卡装置对自身进行刷卡操作。

下面具体说明一下校准。虽然移动终端中双频sim卡检测到的磁场强度，随着与读卡装置之间的距离增大衰减很快，很容易实现约10cm的距离控制，但不同移动终端的结构不相同，对双频sim卡接收到的磁场信号的屏蔽衰减量不相同，所以，不同的移动终端需要设定不同的磁场强度刷卡门限值。当双频sim卡检测到的磁场强度大于刷卡门限值时才启动移动终端的支付操作。更换移动终端时也需要对双频sim卡设置新的刷卡门限值。校准就是设置双频sim卡新的刷卡门限值的过程。

移动终端校准的基本原理是：将移动终端贴于读卡装置（或者专用的校准器）上，让移动终端距离读卡装置（或者专用的校准器）最近，移动终端的双频sim卡测试此时接收到的读卡装置（或者专用的校准器）发射的无线信号的磁场强度，将测得的磁场强度再减去一个磁场强度余量（即预设场强余量）得到磁场强度门限值。磁场强度余量是用于保证手机距读卡器稍远时，但小于约10cm的距离时的磁场强度也大于磁场强度门限值的调整值。

双频sim卡上电复位后可以通过接口模块与移动终端交互，读取移动终端的IMEI（International Mobile Equipment Identity，国际移动设备身份码）号，不同的移动终端的IMEI号是不同的。双频sim卡读到移动终端的IMEI号后与卡内存储的IMEI号比对，如果不相同，就判定为双频sim卡更换了移动终端或者是初次使用移动终端，便禁止刷卡操作，启动校准操作。校准操作完成后，将读取的移动终端的IMEI号存到卡中，用于下次开机上电时是否需要启动校准的比较判断数据源，即若双频sim卡中保存的IMEI号与当前该双频sim卡所在移动终端的IMEI号一致，则不需校准，否则就要进行校准。

校准方式可以有很多，这里我们给出两种校准方式：自动校准方式和专业校准方式。当然，只要能实现设定正确刷卡门限值的目的，可以采用其他的任何校准方式。

自动校准方式可以包括如下步骤：

步骤11，未经校准的移动终端中的双频SIM卡检测到读卡装置发射的第一频率的无线测试信号场强值达到设定有效值后，向读卡装置发送自动校准请求，即启动校准；

这里的设定有效值，是经过测试大量各种型号移动终端的刷卡门限值，统计出来的这些型号移动终端的刷卡门限值的最小值。双频SIM卡使用第二频率的无线信号与读卡装置建立通信信道，发送自动校准请求。

步骤12，读卡装置收到自动校准请求后，检测移动终端与自身之间的距离，同时搜索设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断未校准的移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离；

读卡装置实现距离监测的方法很多，比如可以使用下列中的任何一种：射频回波检测、超声波检测、磁场强度变化检测等。

读卡装置在进行距离检测的同时搜索设定读卡范围内是否有已校准的移动终端同时，如果有，就停止本次的校准操作，以避免误校准。因为已校准的移动终端中的双频sim卡如果检测到读卡装置发射的第一频率无线测试信号的磁场强度大于刷卡门限值就会启动与读卡装置的通讯，从而与读卡装置进行刷卡操作。

步骤13，若移动终端与读卡装置自身之间的距离小于设定的校准距离，则读卡装置通知该移动终端中的双频SIM卡检测接收到的第一频率的无线测试信号的场强值；

步骤14，所述双频SIM卡将测得的第一频率无线信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

预设场强余量是用于保证移动终端距离读卡装置稍远时，但小于设定的读卡范围（比如10cm）的距离时的磁场强度也大于刷卡门限值的调整量。

实现自动校准后的双频sim卡可以将本移动终端的IMEI号也记录下来，用于以后的移动支付操作时是否需要进行自动校准的判断。具体为：若双频SIM卡中存储的IMEI号与该双频SIM卡所在移动终端的IMEI号一致则不需校准，否则需要校准。经自动校准后，双频sim卡和读卡器立即启动正常的移动支付操作，让用户感觉不到校准的过程，整个用户使用过程就象正常刷卡过程一样。

专业校准方式可以包括如下步骤：

步骤21，在移动终端电源开启的情况下，将移动终端放在校准器上，启动校准；

当用户使用新的双频sim卡，或者更换新移动终端使用原有双频sim卡时，只需打开移动终端的电源后，将移动终端放在专用的校准器上。然后按下专用校准器上的的启动校准按钮启动校准。

步骤22，校准器发射第一频率的无线测试信号，通过第二频率的无线信号向移动终端的双频SIM卡发送校准通讯协议信息；

比如第一频率可以为13.56MHz。

步骤23，移动终端的双频SIM卡收到校准通讯协议信息后，检测接收到的第一频率无线测试信号的场强值；

步骤24，双频SIM卡将测得的第一频率无线测试信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

实现校准后的双频sim卡可以将本移动终端的IMEI号也记录下来，用于以后的手机支付操作时是否需要进行校准的判断。具体为：若双频SIM卡中存储的IMEI号与该双频SIM卡所在移动终端的IMEI号一致则不需校准，否则需要校准。整个校准过程大约3秒钟内就可完成，校准完成后，校准器可以通过人机接口的LED和发声装置，发出声光提示信号。

本发明实现读卡操作的方法不仅消除了对于具有移动支付功能的手机等移动终端结构设计上的各种限制，而且保证了移动支付过程中通信距离控制的准确性，因此有效地提高了移动支付的可靠性。

为了实现上述的实现读卡操作的方法，本发明还提出了一种实现读卡操作的***，包括移动终端和读卡装置，其中移动终端中具有双频SIM卡。图1为本发明实现读卡操作的***中读卡装置的一种结构图。如图1所示，读卡装置100可以包括第一主处理模块104以及分别与该第一主处理模块104相连的第一射频发射模块102和第一通讯模块101，其中：

第一射频发射模块102用于发射第一频率的无线测试信号，将双频SIM卡200的身份信息以第一频率信号进行发送；

第一通讯模块101用于接收双频SIM卡200发送的包含该双频SIM卡200的身份信息的第二频率的无线信号，获取该身份信息，并将该身份信息传送给第一射频发射模块102；

第一主处理模块104用于对双频SIM卡200进行刷卡操作，还可以用于协调读卡装置100各部分的工作。

图2为本发明实现读卡操作的***中移动终端的双频SIM卡的一种结构图。如图2所示，双频SIM卡200包括第二主处理模块204以及与该第二主处理模块204相连的第一射频接收模块202和第二通讯模块201，其中：

第一射频接收模块202用于在双频SIM卡200进入读卡装置100的设定读卡范围内时，接收第一频率的无线测试信号，并检测该第一频率无线测试信号的场强，同自身存储的刷卡门限值进行比较，并将比较结果通知第二通讯模块201，还用于接收读卡装置100的第一频率信号并从该第一频率信号中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则通知第二主处理模块204允许读卡装置100进行刷卡操作；

第二通讯模块201用于在比较结果为第一频率无线测试信号的场强大于刷卡门限值时，则将双频SIM卡200的身份信息用第二频率的无线信号发送给读卡装置100；

第二主处理模块204用于根据第一射频接收模块的通知，处理读卡装置100的刷卡操作，还可以用于协调双频SIM卡200各部分的工作。

本发明的实现读卡操作的***还可以包括校准器300。图3为本发明实现读卡操作的***中校准器的一种结构图。如图3所示，校准器300可以包括第三主处理模块304以及与该第三主处理模块304相连的第三接口模块303、测试信号发射模块302和第三通讯模块301，其中：

第三接口模块303用于接收使用者按键信息，启动校准，第三接口模块303为人机接口模块；

测试信号发射模块302用于在第三接口模块303启动校准后，发射第一频率的无线测试信号；

第三通讯模块301用于通过第二频率的无线信号向移动终端的双频SIM卡200发送校准通讯协议信息。

第三主处理模块304用于协调校准器300各部分的工作；

双频SIM卡200的第二通讯模块201还可以用于接收校准通讯协议信息，并通知第一射频接收模块202；双频SIM卡200的第一射频接收模块202还可以用于根据该通知，接收并检测第一频率无线测试信号的场强值，然后将该第一频率无线测试信号的场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值并存储。

再如图1所示，读卡装置100还可以包括距离检测模块103，距离检测模块103与第一主处理模块104相连，读卡装置100还可以包括第一接口模块105，其中：

在移动终端未经校准时，移动终端中双频SIM卡200的第一射频接收模块202还可以用于在检测到读卡装置100发射的第一频率的无线信号场强值达到设定有效值后，启动自动校准，并通知第二通讯模块201，以及在收到距离检测模块103的通知后检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值，将测该场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值存储于自身中；

第二通讯模块201还可以用于在收到启动自动校准的通知后，向读卡装置100的第一通讯模块101发送自动校准请求；

读卡装置100的第一通讯模块101还可以用于在收到自动校准请求后，通知距离检测模块103检测移动终端与读卡装置100之间的距离；

距离检测模块103用于在收到第一通讯模块101的通知后，检测移动终端与读卡装置100之间的距离，同时搜索设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断该未校准的移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离，若小于则通知双频SIM卡200的第一射频接收模块202检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值。

第一接口模块105可以用于与电子消费终端（比如pos机）相连，接受电子消费终端的控制。

再如图2所示，双频SIM卡200中还可以包括第二接口模块203，第二接口模块203用于与双频SIM卡200所在移动终端的主板进行通信。

本发明实现读卡操作的***不仅消除了对于具有移动支付功能的手机等移动终端结构设计上的各种限制，而且保证了移动支付过程中通信距离控制的准确性，因此有效地提高了移动支付的可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现读卡操作的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）读卡装置设定读卡范围，并发射第一频率的无线测试信号，具有双频SIM卡的移动终端进入所述设定读卡范围内时，接收所述第一频率的无线测试信号，检测该第一频率的无线测试信号的场强，所述双频SIM卡预先存有所述第一频率无线测试信号的磁场强度刷卡门限值，其以第一频率与所述读卡装置进行读卡操作距离控制，并以第二频率与所述读卡装置进行身份信息通信；

（b）所述双频SIM卡将接收到的所述第一频率无线测试信号的场强同所述刷卡门限值进行比较，若所述第一频率无线测试信号的场强大于所述刷卡门限值，则将自身的身份信息用第二频率的无线信号发送给所述读卡装置；

（c）所述读卡装置接收所述第二频率的无线信号，获得所述双频SIM卡的身份信息，再将该身份信息以第一频率信号发送出去；

（d）所述双频SIM卡接收所述第一频率信号并从所述第一频率信号中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则允许所述读卡装置对自身进行刷卡操作；

所述移动终端在进行第一次读卡操作之前先进行校准，以设定该移动终端中双频SIM卡的刷卡门限值。

2.根据权利要求1所述的实现读卡操作的方法，其特征在于，所述校准包括以下步骤：

（11）未经校准的移动终端中的双频SIM卡检测到所述读卡装置发射的第一频率的无线测试信号场强值达到设定有效值后，向所述读卡装置发送自动校准请求；

（12）所述读卡装置收到所述自动校准请求后，检测所述移动终端与自身之间的距离，同时搜索所述设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断所述移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离，如果有，就停止本次的校准操作，以避免误校准；

（13）若所述移动终端与自身之间的距离小于所述设定的校准距离，则所述读卡装置通知所述移动终端中的双频SIM卡检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值；

（14）所述双频SIM卡将测得的第一频率无线测试信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

3.根据权利要求1所述的实现读卡操作的方法，其特征在于，所述校准包括以下步骤：

（21）在所述移动终端电源开启的情况下，将所述移动终端放在校准器上，启动校准；

（22）所述校准器发射所述第一频率的无线测试信号，通过所述第二频率的无线信号向所述移动终端的双频SIM卡发送校准通讯协议信息；

（23）所述移动终端的双频SIM卡收到所述校准通讯协议信息后，检测接收到的所述第一频率无线测试信号的场强值；

（24）所述双频SIM卡将测得的第一频率无线测试信号场强值减去预设场强余量之后的差值作为自身的刷卡门限值存储于自身中。

4.根据权利要求2或3所述的实现读卡操作的方法，其特征在于，所述移动终端校准后，所述移动终端的双频SIM卡还存储所述移动终端的IMEI号，用以在所述移动终端进行开机上电后的第一次读卡操作前判断是否需要校准，具体为：若所述双频SIM卡中存储的IMEI号与所述双频SIM卡所在移动终端的IMEI号一致则不需校准，否则需要校准。

5.根据权利要求1所述的实现读卡操作的方法，其特征在于，所述第一频率处于高频HF频段中，所述第二频率处于甚高频VHF、特高频UHF或超高频SHF频段中。

6.一种实现读卡操作的***，其特征在于，包括移动终端和读卡装置，还包括校准器，所述移动终端中具有双频SIM卡，该双频SIM卡预先存储有第一频率的无线测试信号的磁场强度刷卡门限值，其以第一频率与所述读卡装置进行读卡操作距离控制，并以第二频率与所述读卡装置进行身份信息通信，

所述读卡装置包括第一主处理模块以及分别与该第一主处理模块相连的第一射频发射模块和第一通讯模块，其中：

所述第一射频发射模块，用于发射所述第一频率的无线测试信号，并将双频SIM卡的身份信息以第一频率信号进行发送；

所述第一通讯模块，用于接收所述双频SIM卡发送的包含该双频SIM卡的身份信息的第二频率的无线信号，获取所述身份信息，并将该身份信息传送给所述第一射频发射模块；

所述第一主处理模块，用于对所述双频SIM卡进行读卡操作；

所述双频SIM卡包括第二主处理模块以及与该第二主处理模块相连的第一射频接收模块和第二通讯模块，其中：

所述第一射频接收模块，用于在所述双频SIM卡进入所述读卡装置的设定读卡范围内时，接收所述第一频率的无线测试信号，并检测该第一频率无线测试信号的场强，同自身存储的刷卡门限值进行比较，并将比较结果通知所述第二通讯模块，还用于接收所述读卡装置的第一频率信号并从该第一频率信号中获取身份信息，然后与自身存储的身份信息进行比较，若一致则通知所述第二主处理模块允许所述读卡装置进行读卡操作；

所述第二通讯模块，用于在所述比较结果为所述第一频率无线测试信号的场强大于所述刷卡门限值时，则将所述双频SIM卡的身份信息用第二频率的无线信号发送给所述读卡装置；

所述第二主处理模块，用于根据所述第一射频接收模块的通知，处理所述读卡装置的读卡操作；

所述校准器，用于在所述移动终端进行第一次读卡操作之前对所述移动终端进行校准，以设定该移动终端中双频SIM卡的刷卡门限值。

7.根据权利要求6所述的实现读卡操作的***，其特征在于，所述校准器包括第三主处理模块以及与该第三主处理模块相连的第三接口模块、测试信号发射模块和第三通讯模块，其中：

所述第三接口模块，用于接收使用者按键信息，启动校准；

所述测试信号发射模块，用于在所述第三接口模块启动校准后，发射所述第一频率的无线测试信号；

所述第三通讯模块，用于通过所述第二频率的无线信号向所述移动终端的双频SIM卡发送校准通讯协议信息；

所述双频SIM卡的第二通讯模块，还用于接收所述校准通讯协议信息，并通知所述第一射频接收模块；所述双频SIM卡的第一射频接收模块，还用于根据所述通知，接收并检测所述第一频率无线测试信号的场强值，然后将该第一频率无线测试信号的场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值并存储。

8.根据权利要求6所述的实现读卡操作的***，其特征在于，所述读卡装置还包括距离检测模块，所述距离检测模块与所述第一主处理模块相连，其中：

在所述移动终端未经校准时，所述移动终端中双频SIM卡的第一射频接收模块，还用于在检测到所述读卡装置发射的第一频率的无线信号场强值达到设定有效值后，启动自动校准，并通知所述第二通讯模块，以及在收到所述距离检测模块的通知后检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值，将该场强值减去预设场强余量之后的差值作为刷卡门限值存储于自身中；

所述第二通讯模块，还用于在收到所述启动自动校准的通知后，向所述读卡装置的第一通讯模块发送自动校准请求；

所述读卡装置的第一通讯模块，还用于在收到所述自动校准请求后，通知所述距离检测模块检测所述移动终端与所述读卡装置之间的距离；

所述距离检测模块，用于在收到所述第一通讯模块的通知后，检测所述移动终端与所述读卡装置之间的距离，同时搜索所述设定读卡范围内是否有已校准的移动终端，若无则判断所述移动终端与自身之间的距离是否小于设定的校准距离，若小于则通知所述双频SIM卡的第一射频接收模块检测接收到的第一频率的无线测试信号场强值，如果所述设定读卡范围内有已校准的移动终端，就停止本次的校准操作，以避免误校准。

9.根据权利要求6所述的实现读卡操作的***，其特征在于，所述双频SIM卡中还包括第二接口模块，用于与所述双频SIM所在移动终端的主板进行通信。

10.根据权利要求6所述的实现读卡操作的***，其特征在于，所述第一频率处于高频HF频段中，所述第二频率处于甚高频VHF、特高频UHF或超高频SHF频段中。

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