CN102256018A - 一种集成rfid功能的手机及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

一种集成RFID功能的手机，利用RFID读写设备和手机两者在工作频率和硬件结构上相似的特点，通过复用手机内部的天线、重构后的天线开关、射频收发模块、基带模块以及终端接口，并配置复用手机的软件，使手机工作在符合RFID通信的UHF频段，实现RFID通信功能。本发明不需要在手机上增加额外的RFID读写模块，从而提高硬件资源的利用率，节约硬件资源，并实现RFID的应用。

Description

一种集成RFID功能的手机及其通信方法
技术领域
本发明属于RFID技术领域，具体涉及一种集成RFID功能的手机。
背景技术
RFID(Radio Frequency Identification)——射频识别技术是一种非接触式的自动化识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，对目标加以识别并获取相关数据。RFID的主要工作频率有125kHz、133kHz、13.56MHz、433.92MHz、840(902)-960MHz、2.45GHz和5.8GHz。
RFID***通常由电子标签、读写器、主机三部分组成。其中读写器一般是由天线、射频模块、基带模块构成。天线是发射和接收射频载波信号的设备。射频模块可发射和接收射频载波。射频载波信号由射频振荡器产生并被射频处理器放大，该载波通过天线发射。射频模块将天线接收的从射频识别标签发射/反射回来的载波解调后传给读写模块。读写模块一般由放大器、解码及纠错电路、微处理器、时钟电路、标准接口以及电源组成，它可以接收射频模块传输的信号，解码后获得标签内信息，或将要写入标签的信息编码后传递给射频模块，完成写标签操作。还可以通过标准接口将标签内容和其他的信息传给主机。
目前，还没有能够将手机的工作频段配置到符合RFID通信的UHF频段的装置和技术方法，这样无法复用手机内部的天线以及射频收发硬件电路、基带处理模块和控制器这样的硬件资源，从而造成了硬件资源的利用率低的缺陷。如专利“RFID手机及其实现方法”的方法为，通过开发集成到移动通讯终端(手机)的低成本、小型化超高频RFID模块和RFID模块天线，实现具有UHF频段RFID读写功能的移动终端设备(手机)的批量生产。这一方法是通过在手机上增加RFID***的硬件实现，并未复用手机中的天线开关、射频模块和控制器等硬件，造成硬件资源浪费。专利“移动通信终端中RFID数据处理处理方法及其移动通信终端”的方法为增加存储器、RFID判读部和控制部等进行RFID数据处理。这一方法也是通过增加RFID相应的硬件实现，并未复用手机中的天线开关、射频模块和控制器等硬件。专利“用智能手机进行RFID标签识别的读写装置及其方法”的方法为用连接线将智能手机连接至转接器，转接器包括接口、控制芯片和RFID读写模块。这一方法是利用转接器将手机和一个RFID的读写器连接到一起，没有将手机和RFID集成到一起。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集成RFID功能的手机及其通信方法，将手机的工作频段配置到符合RFID通信的UHF频段，复用手机内部的天线以及射频收发硬件电路、基带处理模块以及控制器，从而提高硬件资源的利用率。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种集成RFID功能的手机，包括嵌入手机内的控制器，该控制器同手机内的重构后的天线开关、射频收发模块、基带模块以及终端接口相通信连接，其中重构后的天线开关、射频收发模块以及基带模块依次两两顺次连接，而重构后的天线开关能以切换方式同手机天线1通信连接，所述重构后的天线开关包括第一天线选通开关2，该第一天线选通开关2带有能以切换方式同手机天线1通信连接的手机工作模式发送触点3、手机工作模式接收触点4以及RFID工作模式触点5，手机工作模式发送触点3和手机工作模式接收触点4分别同第二天线选通开关6的手机工作模式触点7和第三天线选通开关8的手机工作模式触点9相通信连接，RFID工作模式触点5通过RFID信道经由接地定向耦合器10同第二天线选通开关6的RFID工作模式触点11和第三天线选通开关8的RFID工作模式触点12相通信连接，第二天线选通开关6的输出端和第三天线选通开关8的输入端分别同射频收发模块的输入端和射频收发模块的输出端相通信连接，所述的基带模块中带有用于RFID的调制和解调模块、用于RFID的编码模块和用于RFID的解码模块，所述的控制器中包括有基于手机操作***的RFID驱动程序和RFID控制软件，所述的终端接口包括有用于RFID信号传输所用的终端接口。
所述的定向耦合器10能被环行器所替代。
所述的用于RFID的调制和解调模块为ASK调制和解调模块。
所述的用于RFID的编码模块为PIE编码模块或者Manchester编码模块，所述的用于RFID的解码模块为FM0解码模块、Miller解码模块或者Manchester解码模块。
本发明利用RFID读写设备和手机两者在工作频率和硬件结构上相似的特点，通过复用手机内部的天线、重构后的天线开关、射频收发模块、基带模块以及终端接口，并配置复用手机的软件，使手机工作在符合RFID通信的UHF频段，实现RFID通信功能。本发明不需要在手机上增加额外的RFID读写模块，从而提高硬件资源的利用率，节约硬件资源，并实现RFID的应用。
附图说明
图1是本发明的工作原理结构示意图。
图2是本发明的重构后的天线开关、射频收发模块以及手机天线的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1所示，集成RFID功能的手机，包括嵌入手机内的控制器，该控制器同手机内的重构后的天线开关、射频收发模块、基带模块以及终端接口相通信连接，其中重构后的天线开关、射频收发模块以及基带模块依次两两顺次连接，而重构后的天线开关能以切换方式同手机天线1通信连接，如图2所示，所述重构后的天线开关包括第一天线选通开关2，该第一天线选通开关2带有能以切换方式同手机天线1通信连接的手机工作模式发送触点3、手机工作模式接收触点4以及RFID工作模式触点5，手机工作模式发送触点3和手机工作模式接收触点4分别同第二天线选通开关6的手机工作模式触点7和第三天线选通开关8的手机工作模式触点9相通信连接，RFID工作模式触点5通过RFID信道经由接地定向耦合器10同第二天线选通开关6的RFID工作模式触点11和第三天线选通开关8的RFID工作模式触点12相通信连接，第二天线选通开关6的输出端和第三天线选通开关8的输入端分别同射频收发模块的输入端和射频收发模块的输出端相通信连接，所述的基带模块中带有用于RFID的调制和解调模块、用于RFID的编码模块和用于RFID的解码模块，所述的控制器中包括有基于手机操作***的RFID驱动程序和RFID控制软件，所述的终端接口包括有用于RFID信号传输所用的终端接口。所述的定向耦合器10能被环行器所替代。所述的用于RFID的调制和解调模块为ASK调制和解调模块。所述的用于RFID的编码模块为PIE编码模块或者Manchester编码模块，所述的用于RFID的解码模块为FM0解码模块、Miller解码模块或者Manchester解码模块。
本发明的工作原理为：信号接收的流程为，信号经手机天线1接收，由控制器根据该信号调换控制模式为手机工作模式或RFID工作模式，从而重构后的天线开关连接到相应的通信信道，信号经重构后的天线开关后传输到射频收发模块，然后经调制解调，再经基带模块信号处理后进行相应的编码或解码处理，最后进入终端接口；信号发射流程为，信号从终端接口产生，通过控制器根据信号经对应的RFID工作模式下或手机工作模式下的相应编码模块，然后再经基带模块信号处理，再进入相应的调制模块，接着到射频收发模块，由控制器控制重构后的天线开关切换到相应的RFID工作模式信道或手机工作模式信道，最后经手机天线发射出去。

Claims (4)

1.一种集成RFID功能的手机，包括嵌入手机内的控制器，其特征在于：该控制器同手机内的重构后的天线开关、射频收发模块、基带模块以及终端接口相通信连接，其中重构后的天线开关、射频收发模块以及基带模块依次两两顺次连接，而重构后的天线开关能以切换方式同手机天线(1)通信连接，所述重构后的天线开关包括第一天线选通开关(2)，该第一天线选通开关(2)带有能以切换方式同手机天线(1)通信连接的手机工作模式发送触点(3)、手机工作模式接收触点(4)以及RFID工作模式触点(5)，手机工作模式发送触点(3)和手机工作模式接收触点(4)分别同第二天线选通开关(6)的手机工作模式触点(7)和第三天线选通开关(8)的手机工作模式触点(9)相通信连接，RFID工作模式触点(5)通过RFID信道经由定向耦合器(10)同第二天线选通开关(6)的RFID工作模式触点(11)和第三天线选通开关(8)的RFID工作模式触点(12)相通信连接，第二天线选通开关(6)的输出端和第三天线选通开关(8)的输入端分别同射频收发模块的输入端和射频收发模块的输出端相通信连接，所述的基带模块中带有用于RFID的调制和解调模块、用于RFID的编码模块和用于RFID的解码模块，所述的控制器中包括有基于手机操作***的RFID驱动程序和RFID控制软件，所述的终端接口包括有用于RFID信号传输所用的终端接口。
2.根据权利要求1所述的集成RFID功能的手机，其特征在于：所述的定向耦合器(10)能被环行器所替代。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的集成RFID功能的手机，其特征在于：所述的用于RFID的调制和解调模块为ASK调制和解调模块。
4.所述的用于RFID的编码模块为PIE编码模块或者Manchester编码模块，所述的用于RFID的解码模块为FM0解码模块、Miller解码模块或者Manchester解码模块。
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