CN107273957A - 通讯转接装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通讯转接装置，其中：卡片信息获取处理模块，用于获取刷卡***的原卡片信息，利用该卡片信息产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，该模块同时将原卡片信息传给信息传输模块；信息传输模块，用于将刷卡***的原卡片信息发给用户终端，并将用户终端的控制信息发送给所述卡片信息获取处理模块。同时提供了一种通讯转接***，包括控制***以及通讯转接装置；所述控制***安装于用户终端，并通过用户终端的蓝牙设备与通讯转接装置的蓝牙模块通信连接；所述用户终端采用移动终端。本发明实现了在不改变现有读卡结构的基础上通过移动设备进行读卡和刷卡，极大的方便了用户的使用。
Description
技术领域
本发明涉及刷卡控制技术领域，具体地，涉及一种通讯转接装置及***。
背景技术
随着科技的发展，人们对于生活便利性的要求越来越高，刷卡***也越来越普遍地出现在人们的生活中，例如门禁***、公共交通刷卡***等。
然而，刷卡***虽然方便，但是需要使用各种不同的IC卡。时代发展到现在，越来越多的卡片携带在身边，使用起来反而不方便了。人们出行不仅要随身携带小区门卡，还要随身携带公交卡、银行卡、身份证、社保卡等，还有其他一些会员卡、充值卡等，卡片使用越来越不方便。
以门禁***为例：门禁***由于其使用便捷，安全可靠，越来越多的得到应用。现有门禁***一般通过刷卡开门。例如现有的酒店管理***中，客人入住通常需要先在前台索取客房门卡，然后插卡开门。
目前国内各大城市各个社区均采用了一卡通门禁方式限制小区内人员出入。采用IC卡形式，住户携带IC卡在小区门口或者楼道门口读卡器上距离10厘米以内，刷卡就可以打开小区的大门或者是楼道大门。操作很简单，而且是非接触操作，读卡器和IC卡全密封处理，不怕水和各种污染，质量非常好。同时，限制了其他非小区住户和工作人员进入，其中包括各种小贩、散发广告人员和一些非法行为的人员进入，给社区内居民带来良好的安全性，在国内大量推广使用，几乎每个人都会随身携带这样的卡片。
现在市场上因为这个问题，已经有很多将门禁***改成了手机蓝牙开门形式的非卡片门禁，这样人们进出小区就不用携带门卡了，只需要拿出手机，打开APP摇一摇或者点击一下就可以开门了。使用非常方便，同时现在手机几乎是每个人必备携带的电子产品，不会对用户带来困扰，被广泛接受。
虽然手机开门非常方便，但是由于原来的门禁***已安装产品的规模非常庞大，目前现有的门禁厂家想替换掉原来的门禁***还非常困难，投资巨大，工程周期长。基本上只能做到逐步在新建社区采用新型的手机开门方式，发展十分缓慢。但是实际上用户使用手机开门的需求十分强烈，由于投资问题往往无法改造实现。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种通讯转接装置及***，该装置和***可以直接安装于现有的刷卡***(例如门禁***、公共交通刷卡***)上，实现通讯转接功能。
本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种通讯转接装置，包括：
信息传输模块，用于接收来自用户终端的卡片信息；
卡片信息获取处理模块，用于处理信息传输模块接收到的卡片信息，并利用该卡片信息产生刷卡***的读卡器能够识别的数据。
优选地，所述信息传输模块为蓝牙模块。
优选地，所述卡片信息获取处理模块采用如下任意一种结构：
-第一种结构，包括单片机、模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟采集电路模块以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机与模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟采集电路模块、信息传输模块连接，用于控制这些模块的工作；所述模拟卡片电路模块的一端与所述单片机相连接，所述模拟卡片电路模块的另一端和所述天线谐波回路设备的一端以及所述时钟采集电路模块的一端相连接，所述天线谐波回路设备的一端与所述侦听电路模块的一端以及所述卡片模拟电路模块一端相连接，另一端与所述时钟采集电路模块的一端相连接，所述侦听电路模块的另一端与所述单片机相连接，所述时钟采集电路模块的另一端与单片机相连；其中：所述侦听电路模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述时钟采集电路用于采集天线谐波回路设备的时钟脉冲；所述单片机、模拟卡片电路模块、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块；
-第二种结构，包括单片机、读/写卡器、RFID芯片模块、第一模拟开关、第二模拟开关以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机用于控制控制其他部分的工作，所述单片机与第一模拟开关、读/写卡器、第二模拟开关、蓝牙模块相连接，所述第一模拟开关与所述天线谐波回路设备相连接，所述读/写卡器与第二模拟开关相连接，所述第二模拟开关与RFID芯片模块相连接，所述RFID芯片模块与第一模拟开关相连接；所述读/写卡器、RFID芯片模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述单片机、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块。
优选地，所述通讯转接装置还包括如下任意一个或任意多个特征：
-所述通讯转接装置整体为标贴式或卡扣式，且与刷卡***的读卡器贴合连接；
-所述通讯转接装置设置有二维码，用于扫描识别所述卡片信息；
-所述信息传输模块采用蓝牙4.0技术的蓝牙模块；
-所述信息传输模块采用蓝牙通讯，采用128位AES加密通道，用于防止外部侦听截获卡片信息。
更优选地，所述卡片信息获取处理模块的第一种结构，其中所述单片机包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过信息传输模块发送的指令信息；
串口信息发送模块，用于将单片机处理后的信息通过信息传输模块发送给用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制侦听电路接收并解析接收到的原卡片信息，并通过串口发送模块发送给用户终端；
信息发送处理模块，用于将原卡片数据信息解析成门禁协议数据，并通过卡片模拟电路将数据发出。
更优选地，所述卡片信息获取处理模块的第二种结构，其中所述单片机包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过信息传输模块发送的指令信息；
串口信息发送处理模块，用于发送单片机处理的信息并通过信息传输模块发送到用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制读/写器接收并解析原卡片信息；
信息发送控制模块，用于将原卡片信息写入到RFID芯片模块，并通过控制第一模拟开关和第二模拟开关连通RFID芯片模块和天线谐波回路从而实现刷卡***的开启。
更优选地，所述模拟卡片电路模块包括如下元器件：电阻R23、电阻R21和场效应管Q2；所述电阻R23一端与所述天线谐波回路设备连接，另一端连接场效应管Q2的漏极，所述场效应管Q2的源极与栅极分别连接电阻R21的两端连接。
更优选地，所述侦听电路模块包括：二极管包络检波电路、低频滤波电路、有源滤波放大电路、无限增益多路负反馈带通滤波电路、限幅放大电路、第一整形电路和第二整形电路；所述二极管包络检波电路的输入端所述天线谐波回路设备连接，所述二极管包络检波电路的输出端与所述低频滤波电路的输入端相连，所述低频滤波电路的输出端与所述有缘滤波放大电路的输入端相连，所述有源滤波电路的输出端分别与无限增益多路负反馈带通滤波电路的输入端、限幅放大电路的输入端相连，所述无限增益多路负反馈带通滤波电路的输出端与所述第一整形电路相连，所述第一整形电路与单片机相连，所述限幅放大电路的输出端与第二整形电路相连，所述第二整形电路与单片机相连。
优选地，所述装置还包括电源模块，所述电源模块包括：
-电池；
-整流电路设备和充电控制电路；
所述检波电路设备、充电控制电路设备和电池依次连接，所述整流电路设备与天线谐波回路设备相连接，并通过天线谐振回路设备与刷卡***的读卡器无线连接，用于吸收刷卡***的读卡器发送出的电场能量并对电源进行充电。
根据本发明的第二个方面，提供了一种通讯转接***，包括控制***和上述通讯转接装置；其中：
所述控制***安装于用户终端，并通过所述用户终端的信息传输模块与所述通讯转接装置的信息传输模块通信连接；所述信息传输模块为蓝牙通信模块；
所述用户终端用于接收所述通讯转接装置的信息传输模块发来的刷卡***的原卡片信息，并通过所述通讯转接装置的信息传输模块将控制信息发送给刷卡***的读卡器。
优选地，所述***设有云端服务器，所述云端服务器连接所述用户终端，所述用户终端从该云端服务器直接获取所述卡片信息，和/或，通过所述云端服务器实现远程控制。
优选地，所述用户终端采用移动终端。
与现有技术相比，本发明提供的通讯转接装置及***，具有如下有益效果：
本发明通过获取刷卡***的卡片信息并进行处理，实现了用户终端(比如智能手机)控制刷卡***与原来的刷卡***兼容的功能，从使用者角度看也就是实现了用户终端刷卡的升级，只需携带一个手机或其他用户终端就可以实现多卡刷卡，方便了用户外出，且成本低，无需对现有设备进行大的改造。
进一步的，本发明转接装置可以作为一个密封整体，该整体一面具有高粘性胶，贴在刷卡***读卡器上，安装非常方便，而且不影响原来IC卡刷卡，方便一些不会使用智能手机的老年人使用原来的卡片，与原***完全兼容。
进一步的，本发明提供的另一个重要的功能就是直接通过天线谐振回路设备吸收原来刷卡***读卡器发送出来的电场能量，经过检波电路设备、充电控制电路设备对电池进行充电处理，这样内部的电池始终保持有电的状态，不需要外部另外供电或更换电池，方便用户使用，也方便直接升级改造。
进一步的，本发明可以采用蓝牙4.0技术和手机或其他用户终端连接，几乎目前大部分智能手机都支持蓝牙4.0通讯协议，而且所有手机等只能用户终端都没有做品牌认证的设置，是个开放端口，可以被大部分手机支持，包括苹果手机等用户终端。而且，蓝牙通讯低功率收发特性可以大大缩短手机操作距离，使得刷卡操作只能在近距离使用，与用户通常刷卡的流程相似，安全性非常好。
进一步的，本发明通过蓝牙模块与刷卡***读卡器的身份认证操作，可以模拟出高频13.56MHz以及低频100-150KHZ IC卡的认证流程，其中包括M1卡和HIDiclass卡，适用范围很广泛。
综上，本发明实现了在不改变现有读卡结构的基础上通过移动设备等用户终端进行读卡和刷卡，并能进一步实现远程控制，极大的方便了用户的使用。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种通讯转接装置结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的适用于高频的另一种通讯转接装置结构示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的适用于高频的另一种通讯转接装置结构示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的适用于高频的一种通讯转接装置具体电路结构图。
图5是根据一示例性实施例示出的适用于低频的一种通讯转接装置结构示意图；
图6是根据一示例性实施例示出的模拟卡片电路模块的电路结构示意图；
图7是根据一示例性实施例示出的侦听电路模块的电路结构示意图；
图8是根据一示例性实施例示出的一种通讯转接***结构框图；
图9是根据一示例性实施例示出的时钟采集电路模块的电路结构示意图
图中：信息传输设备100、卡片信息获取处理电路200、电源模块300、控制器400、通讯转接装置500；
蓝牙模块1、单片机2、读/写卡器3、智能卡芯片4、天线谐波回路设备5、第一模拟开关6、第二模拟开关7、整流电路设备8、充电控制电路设备9、电池10、模拟卡片电路模块11、侦听电路模块12、时钟采集电路模块13。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
如图1所示，根据本具体实施方式的一个方面，提供了一种通讯转接装置，包括：
卡片信息获取处理模块200，用于获取刷卡***的原卡片信息，利用该卡片信息产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，该模块同时将原卡片信息传给信息传输模块；
信息传输模块100，用于将刷卡***的原卡片信息发给用户终端，并将用户终端的控制信息发送给刷卡***的读卡器。
进一步的，所述信息传输模块100为蓝牙模块。
进一步地，所述卡片信息获取处理模块200采用如下任意一种结构：
-第一种结构，包括单片机、模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟电路采集模块以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机与模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟采集电路模块、信息传输模块连接，用于控制这些模块的工作，所述模拟卡片电路模块的一端与所述单片机相连接，所述模拟卡片电路模块的另一端和所述天线谐波回路设备的一端以及所述时钟采集电路设备的一端相连接，所述天线谐波回路设备的一端与所述侦听电路模块的一端以及所述卡片模拟电路模块一端相连接，另一端与所述时钟采集电路模块的一端相连接，所述侦听电路模块的另一端与所述单片机相连接；所述时钟采集电路模块的另一端与单片机相连；其中：所述侦听电路模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述时钟采集电路用于采集天线谐波回路的时钟脉冲；所述单片机、模拟卡片电路模块、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块；
-第二种结构，包括单片机、读/写卡器、RFID芯片模块、第一模拟开关、第二模拟开关以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机用于控制控制其他部分的工作，所述单片机与第一模拟开关、读/写卡器、第二模拟开关、蓝牙模块相连接，所述第一模拟开关与所述天线谐波回路设备相连接，所述读/写卡器与第二模拟开关相连接，所述第二模拟开关与RFID芯片模块相连接，所述RFID芯片模块与第一模拟开关相连接；所述读/写卡器、RFID芯片模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述单片机、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块。
进一步地，所述通讯转接装置还包括电源模块300，与所述卡片信息获取处理模块200连接，为所述卡片信息获取处理模块200提供能量。
进一步的，所述卡片信息获取处理模块200和所述电源模块300共用同一个天线，该天线采集电场能量并收发数据。卡片信息可以是IC卡方式存储，也可以存储在云端。
进一步的，所述电源模块300包括：
依次连接的整流电路设备、充电控制电路设备和电池；所述整流电路设备与所述天线谐波回路设备连接。
进一步地，所述电源模块300还包括:
滤波电路，所述电池通过滤波电路与蓝牙模块相连接。
进一步的，所述电池为可充电锂电池或者可充电干电池，能够通过所述天线谐振回路设备、整流电路设备和充电控制电路设备进行充电。
进一步的，所述RFID芯片模块能够通过软件模拟各种IC卡数据及命令格式。
进一步的，所述第一模拟开关和第二模拟开关为能够工作于高频状态的芯片。
进一步的，所述蓝牙模块为蓝牙4.0协议设备。蓝牙通讯采用128位AES加密通道，可以防止外部侦听截获***，同时低功率收发特性可以大大缩短手机操作距离，使得刷卡操作只能在近距离使用，与用户通常刷卡的流程相似，安全性非常好。
进一步的，所述装置为标贴式，黏贴于刷卡***的读卡器的表面。
进一步的，所述卡片信息为用于刷卡***的IC卡的信息，所述读卡器为刷卡***的读卡器。
根据本具体实施方式的另一个方面，提供了一种通讯转接***，包括控制***和上述通讯转接装置；其中：
所述控制***安装于用户终端，并通过用户终端的蓝牙设备与通讯转接装置的蓝牙模块通信连接；
所述用户终端采用移动终端。
进一步地，还包括云端服务器，所述控制***通过用户终端的移动网络与云端服务器通信连接。
下面结合附图，给出本具体实施方式的实施例。
实施例1
如图2所示，给出了本实施例的一个适用于高频工作状态下的刷卡***(例如高频门禁***)通讯转接装置实例，该实施例包括：
蓝牙模块1、单片机2、读/写卡器3、智能卡芯片(RFID芯片)4、天线谐波回路设备5及第一模拟开关6和第二模拟开关7；
所述蓝牙模块1连接所述单片机2；所述单片机2分别连接所述读/写卡器3、第一模拟开关6和第二模拟开关7；所述第一模拟开关6分别连接所述智能卡芯片4和天线谐波回路设备5；所述第二模拟开关7分别连接所述读/写卡器3和智能卡芯片4。
具体来说，本实施例中，通常是提供一种通讯转接装置，这一通讯转接装置设置在现有刷卡***的读卡器上，与读卡器连接。通讯转接装置可以与移动设备通过无线的方式通讯，例如，可以通过蓝牙方式进行通讯，接收移动设备发送的信息，然后再转接到读卡器。
在该实施例中，移动设备可以是手机或者平板电脑等移动终端，也可以是其它具备移动特性的设备。移动设备将卡片信息发送给通讯转接装置。
这里的卡片信息可以是移动设备通过本地IC卡获取的，也可以是移动设备从网站服务器上获取的。卡片信息可以是用于刷卡***的IC卡片的数字信息，例如，一串代码或者具体的其他信息等。卡片信息写入通常的卡片即可以成为IC卡，用以刷卡。
移动设备通过蓝牙或者其它无线通讯的方式将卡片信息发送给通讯转接装置的蓝牙模块1。
所述天线谐振回路设备5贴合在现有的高频刷卡***读卡器上，吸收该读卡器产生的电场信号。通过第一模拟开关6与智能卡芯片4连接。现有的高频刷卡***读卡器可以读取智能卡芯片4的数据，产生读卡刷卡效果。
所述智能卡芯片4通过第二模拟开关7连接到读/写卡器3，通过单片机2控制读/写卡器3对智能卡芯片4进行读写操作。所述单片机2可以控制两个模拟开关6、7轮流导通将智能卡芯片4切换到天线谐振回路设备5或读/写卡器3上。具体为：当单片机2感应到蓝牙模块1发来数据时，单片机2通过蓝牙模块1接收智能手机发过来的卡片信息，然后关闭第一模拟开关6打开第二模拟开关7将数据写入到智能卡芯片4里。当数据接收完毕时，再打开第一模拟开关6关闭第二模拟开关7，刷卡***读卡器就可以通过天线谐波回路设备5读到智能卡芯片4里存储的数据了，也就是手机传送过来的数据。
如上所述，所有设备可以封装成一个黏贴式或者卡扣式标签的形式，例如蓝牙转换贴，其结构比较简单，可以直接贴合到原来刷卡***读卡器上，施工安装非常容易，不影响原来刷卡***的功能和普通IC卡使用，兼容性非常好。
进一步，所述现在的高频刷卡***读卡器是标准的13.56MHz频段读卡器，所述的天线谐振回路设备5谐振在13.56MHz频率，所述的智能卡芯片4和读/写卡器3也是工作于13.56MHz频率的芯片。
进一步的，所述装置整体工作频率在高频13.56MHz频段。
进一步的，所述RFID模块支持13.56MHz频段多种被动非接触式通信方式和协议。
进一步的，所述读/写卡器为能够读写高频13.56MHz频率的IC卡芯片。
进一步，所述的两个模拟开关为可以工作在13.56MHz频率的高频高电压模拟开关芯片。当然，这里的两个模拟开关可以是芯片，也可以是电路模块。
进一步，所述的单片机2可以是任何低功耗单片机，所述的蓝牙模块1可以是兼容蓝牙4.0协议的标准模块设备。
进一步，本实施例提供的通讯转接装置，直接采用黏贴式或者卡扣式贴合在刷卡***读卡器上，安装非常方便，而且不影响原来IC卡刷卡，方便一些不会使用智能手机的老年人使用原来的IC卡。
实施例2
实施例2为实施例1的变化例。
如图3所示，本实施例提供的通讯转接装置，在实施例1的基础上，增加了3个新的设备模块，具体如下：
蓝牙模块1、单片机2、读/写卡器3、智能卡芯片4、天线谐波回路设备5及第一模拟开关6和第二模拟开关7；还包括依次连接的整流电路设备8、充电控制电路设备9和电池10；所述检波电路设备8与所述天线谐波回路设备5连接。
所述蓝牙模块1连接所述单片机2；所述单片机2分别连接所述读/写卡器3、第一模拟开关6和第二模拟开关7；所述第一模拟开关6分别连接所述智能卡芯片4和天线谐波回路设备5；所述第二模拟开关7分别连接所述读/写卡器3和智能卡芯片4。
具体的，所述电池10为可充电锂电池或者可充电干电池，能够通过所述天线谐振回路设备5、整流电路设备8和充电控制电路设备9进行充电。
所述天线谐振回路设备5贴敷在现有的高频刷卡***读卡器上，吸收该读卡器产生的电场信号。通过第一模拟开关6与智能卡芯片4连接。现有的高频刷卡***读卡器可以读取智能卡芯片4的数据，产生读卡刷卡效果。
所述智能卡芯片4通过第二模拟开关连接到读/写卡器3，通过单片机2控制读/写卡器3对智能卡芯片4进行读写操作。所述的单片机2可以控制两个模拟开关轮流导通将智能卡芯片4切换到天线谐振回路设备5或读/写卡器3上。具体为：单片机2通过蓝牙模块1接收智能手机发过来的刷卡***卡片信息，然后关闭第一模拟开关6打开第二模拟开关7将数据写入到智能卡芯片4里。再打开第一模拟开关6关闭第二模拟开关7，刷卡***读卡器就可以通过天线谐波回路设备5读到智能卡芯片4里存储的数据了，也就是手机传送过来的数据。所述的检波电路设备8将天线谐振回路设备5吸收到的高频能量转换为直流电压，由充电控制电路设备9对电池10进行充电处理，电池10为整体电路设备提供能源。
具体来说，本实施例采用模拟电路将移动设备发送过来的卡片信息转发给刷卡***读卡器，完成身份识别并刷卡。这个模拟电路即为通讯转接装置。
该模拟电路靠近刷卡***读卡器设置。
该模拟电路可以做成标贴式或者卡扣式贴合于现有刷卡***的读卡器上。
本实施例中，将现有智能卡芯片作为数据切换的媒介，通过两个模拟开关轮流切换到天线谐振回路设备和读卡芯片上，智能手机通过蓝牙模块将数据传送到单片机中，单片机再通过读/写卡芯片将数据写入到智能卡芯片(RFID芯片)里，智能卡芯片切换到天线谐振回路设备就可以把数据传送到实际的刷卡***读卡器中。这样的流程就实现了智能手机与原来的刷卡***兼容的功能，从使用者角度看也就是实现了手机刷卡的升级。同时，本发明可以密封在一个袋子里，袋子的一面具有高粘性胶，贴在刷卡***读卡器上，安装非常方便，而且不影响原来IC卡刷卡，方便一些不会使用智能手机的老年人使用原来的卡片。
实施例3
如图3所示，本实施例提供一种适用于低频工作状态下的刷卡***通讯转接装置，该装置是实施例1、2的变化实施，其总体构成与实施例1、2相同，但所述单片机2采用如下机构。
所述单片机包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过信息传输模块发送的指令信息；
串口信息发送处理模块，用于发送单片机处理的信息并通过信息传输模块发送到用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制读/写器接收并解析原卡片信息；
信息发送控制模块，用于将原卡片信息写入到RFID芯片模块，并通过控制第一模拟开关6和第二模拟开关7连通RFID芯片模块和天线谐波回路设备5，从而实现刷卡***的开启。
通过上述单片机2的功能模块与所述蓝牙模块1、读/写卡器3、智能卡芯片4、天线谐波回路设备5及第一模拟开关6和第二模拟开关7等的配合，能很好实现刷卡***通讯转接的目的。
实施例4
如图4所示，在上述实施1-3的基础上，本实施例提供了一种用于高频工作状态下的通讯转接装置的电路结构，其中：
天线谐波回路设备5由天线电感L1和智能卡芯片U1组成谐振回路，频率在13.56MHz左右，芯片U2A为第一模拟开关6，芯片U2B为第二模拟开关7，芯片U1为智能卡芯片，电容C2、C4、L2组成谐振耦合电路连接到读/写卡芯片的TX射频输出引脚，电容C3和电阻R1为输入回路连接到读/写卡芯片RX输入端，其中两个模拟开关的控制脚SEL1、SEL2由单片机2的控制引脚控制。当第二模拟开关7也就是U2B的SEL2控制脚为低电平的时候开关闭合，智能卡芯片U1连接到了读/写卡芯片上，可以通过读/写卡芯片将数据写入到智能卡芯片U1里面，此时U2A芯片的SEL1控制脚为高电平，关闭天线回路L1和智能卡芯片U1的连接，避免读卡器输出的数据和电场干扰读卡芯片对智能卡芯片U1的数据读写。当第一模拟开关6也就是芯片U2A的控制脚SEL1为低电平的时候，第一模拟开关6闭合，此时智能卡芯片连接到天线谐波回路设备5的电感L1上，谐振频率在13.56MHz频率附近，此时第二模拟开关7断开，外部读卡器可以读出智能卡芯片U1内部的数据。智能卡数据在发送几次之后确保读卡器已经接收到，即将内部的数据清除掉，不再响应读卡器的命令，同时第二模拟开关7断开连接，天线谐波回路设备5不会产生谐振，此时方便其他的刷卡***卡读卡，并且进行充电补充电量。
本实施例具体是通过蓝牙模块接收来自移动设备的信号。天线既接收信号也发送信号。本实施例的优点是采用蓝牙通讯，因为蓝牙的低功耗特性，很小的电量就能工作，因此可以使整体电路从刷卡***的读卡器取电，这样无需内部携带电池，无源工作。
实施例5
如图5所示，本实施例提供一种适用于低频工作状态下的通讯转接装置，该通讯转接装置，包括蓝牙模块1、单片机2、模拟卡片电路模块11、侦听电路模块12、时钟采集电路模块13以及天线谐波回路设备5；其中，所述蓝牙模块1与单片机2相连接，所述单片机2与和模拟卡片电路模块11以及时钟采集电路模块13相连接，所述模拟卡片电路模块11和天线谐波回路设备5以及侦听电路模块12相连接，所述天线谐波回路设备5与侦听电路模块12、模拟卡片电路模块11以及时钟采集电路模块13相连接，所述侦听电路模块12与单片机2相连接，所述时钟采集电路模块13与单片机2相连接。所述单片机2、模拟卡片电路模块11、天线谐波回路设备5用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块。
其中：
所述单片机2与模拟卡片电路模块11、侦听电路模块12、时钟采集电路模块、信息传输模块100连接，用于控制这些模块的工作；
所述侦听电路模块12用于获取刷卡***的原卡片信息；
模拟卡片电路模块11，用于将原卡片信息传输给天线谐波回路模块；
时钟采集电路模块13，用于采集天线谐波回路设备5的时钟脉冲信息给单片机；
天线谐波回路设备5，用于获取外部读卡器***的谐波信号，接收原卡片信息给侦听电路模块12或者输出卡片模拟电路11的卡片信息。
进一步的，其中所述单片机2包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过信息传输模块发送的指令信息(控制信息)，解析后的信息发送给信息发送处理模块或者原卡信息接收处理模块；
串口信息发送模块，用于将单片机处理后的信息(卡片信息)通过信息传输模块发送给用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制侦听电路模块12接收并解析接收到的原卡片信息，并通过串口发送模块发送给用户终端；
信息发送处理模块，用于将原卡片数据信息解析成门禁协议数据，并通过卡片模拟电路11将数据发给天线谐波回路设备5。
如图6所示，作为一个优选的实施方式，所述模拟卡片电路模块11，包括如下元器件：电阻R23、电阻R21和场效应管Q2；所述电阻R23一端与天线谐波回路设备连接，另一端连接场效应管Q2的3端(漏极)，所述场效应管Q2的2端(源极)与1端(栅极)分别连接电阻R21的两端连接。
如图7所示，作为一个优选，所述侦听电路模块12，包括：二极管包络检波电路、低频滤波电路、有源滤波放大电路、无限增益多路负反馈带通滤波电路、限幅放大电路、第一整形电路和第二整形电路；所述二极管包络检波电路的输出端与所述低频滤波电路的输入端相连，所述低频滤波电路的输出端与所述有缘滤波放大电路的输入端相连，所述有源滤波电路的输出端分别与无限增益多路负反馈带通滤波电路的输入端、限幅放大电路的输入端相连，所述无限增益多路负反馈带通滤波电路的输出端与所述第一整形电路相连，所述第一整形电路与单片机相连，所述限幅放大电路的输出端与第二整形电路相连，所述第二整形电路与单片机相连。
其中：
二极管包络检波电路，对输入的调制后的卡片信息数据进行解调，从而滤出调制载波，并将解调后的解调信号输出给低频滤波电路；
低频滤波电路，对输入的解调信号进行低频滤波，滤出高频干扰，得到比较干净的低频信号，并将该信号输出给有源滤波放大电路；
有源滤波放大电路，对输入的低频信号进行滤波放大，得到放大后的信号，并输出给无限增益多路负反馈带通滤波电路、限幅放大电路；
无限增益多路负反馈带通滤波电路，对有源滤波放大电路输入的前级放大后的信号进行带通滤波，再次滤出低次谐波和高次谐波的影响，得到低频卡片信息波形并将该信息波形输入第一整形电路进整形；
限幅放大电路，对有源滤波放大电路输入的前级放大后的信号进行限幅放大，然后将放大后的信号输出给第二整形电路；
第一整形电路，其对所述无限增益多路负反馈带通滤波电路的结果进行整形，得到卡片信息FSK调制信号，并输出给单片机；
第二整形电路，其对所述无限增益多路负反馈带通滤波电路的结果进行整形，得到卡片信息的曼彻斯特调制信号，并输出给单片机。
如图9所示，作为一个优选，所述时钟采集电路模块包括如下元器件：电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q1，所述电阻R3一端与所述天线谐波回路设备连接，另一端连接三极管Q1的基极和电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端接地，所述三极管Q1的发射极接地、集电极与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端连电源。
本实施例给出了详细的电路结构和功能描述，上述优选的电路结构可以组合使用，也分别使用。采用上述的结构的用于低频工作状态下的通讯转接装置，通过获取刷卡***的卡片信息并进行处理，实现了用户终端(比如智能手机)控制刷卡***与原来的刷卡***兼容的功能，方便了用户外出，且成本低，无需对现有设备进行大的改造。
实施例6
实施例6是实施例5的变化例。
本实施例提供了一种尤其适用于公共交通刷开***的通讯转接装置。在实施例5的基础上，与实施例5的区别在于，还包括二维码模块，所述二维码模块用于扫描识别卡片信息。
本实施例提供的通讯转接装置，克服了现有公共交通上直接用蓝牙通讯距离远、不易定位的问题，通过二维码扫描技术，扫描包含了确定公共交通轧机、读卡器位置和属性等信息的二维码，然后通过蓝牙模块通讯，进行模拟卡片刷卡过程，打开轧机。
同时，用户扫描二维码的时候是单独扫描的，不易混淆。
在支付上，二维码仅起到提供地址等信息的作用，信息安全，使用可靠。
本实施例提供的二维码，可以采用较小的图形，扫描速度快，提高用户体验。
实施例7
如图8所示，本实施例提供了一种通讯转接***，包括控制***和上述实施例1至6中任一项所述的通讯转接装置；其中：
所述控制***400安装于用户终端，并通过所述用户终端的信息传输模块与所述通讯转接装置500的信息传输模块通信连接；
所述用户终端用于接收所述通讯转接装置500的信息传输模块发来的刷卡***的原卡片信息，并通过所述通讯转接装置500的信息传输模块将控制信息发送给刷卡***的读卡器。
具体的，所述控制***400安装于用户终端，并通过用户终端的蓝牙设备与通讯转接装置500的蓝牙模块通信连接；
所述用户终端采用移动终端。
进一步地，还可以包括云端服务器，所述控制***400通过用户终端的移动网络与云端服务器通信连接。所述用户终端可以从该云端服务器直接获取所述卡片信息，和/或，通过所述云端服务器实现远程控制。
进一步的，所述控制***400包括如下功能模块：
管理模块：用于用户注册/登录；
读取模块：用于读取刷卡***的原卡片信息；
控制模块：用于发出刷卡***的读卡器能够识别的控制信息。
本实施例采用所述的刷卡***通讯转接装置，与控制***配合，实现了在不改变现有读卡结构的基础上通过移动设备进行读卡和刷卡，极大的方便了用户的使用。更好的，通过设置云端服务器实现对各种刷卡***的远程控制，使得应用范围进一步扩大。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的***及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的***及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的***及其各项模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (15)
1.一种通讯转接装置，其特征在于，包括：
卡片信息获取处理模块，用于获取刷卡***的原卡片信息，利用该卡片信息产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，该模块同时将原卡片信息传给信息传输模块；
信息传输模块，用于将刷卡***的原卡片信息发给用户终端，并将用户终端的控制信息发送给所述卡片信息获取处理模块。
2.根据权利要求1所述的通讯转接装置，其特征在于，所述信息传输模块为蓝牙模块。
3.根据权利要求1所述的通讯转接装置，其特征在于，所述卡片信息获取处理模块采用如下任意一种结构：
-第一种结构，包括单片机、模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟采集电路模块以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机与模拟卡片电路模块、侦听电路模块、时钟采集电路模块、信息传输模块连接，用于控制这些模块的工作；所述模拟卡片电路模块的一端与所述单片机相连接，所述模拟卡片电路模块的另一端和所述天线谐波回路设备的一端以及所述时钟采集电路模块的一端相连接，所述天线谐波回路设备的一端与所述侦听电路模块的一端以及所述卡片模拟电路模块一端相连接，另一端与所述时钟采集电路模块的一端相连接，所述侦听电路模块的另一端与所述单片机相连接，所述时钟采集电路模块的另一端与单片机相连；其中：所述侦听电路模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述时钟采集电路用于采集天线谐波回路设备的时钟脉冲；所述单片机、模拟卡片电路模块、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块；
-第二种结构，包括单片机、读/写卡器、RFID芯片模块、第一模拟开关、第二模拟开关以及天线谐波回路设备；其中，所述单片机用于控制控制其他部分的工作，所述单片机与第一模拟开关、读/写卡器、第二模拟开关、蓝牙模块相连接，所述第一模拟开关与所述天线谐波回路设备相连接，所述读/写卡器与第二模拟开关相连接，所述第二模拟开关与RFID芯片模块相连接，所述RFID芯片模块与第一模拟开关相连接；所述读/写卡器、RFID芯片模块用于获取刷卡***的原卡片信息；所述单片机、天线谐波回路设备用于对该卡片信息进行处理产生刷卡***的读卡器能够识别的数据，并将原卡片信息传给信息传输模块。
4.根据权利要求3所述的通讯转接装置，其特征在于，所述卡片信息获取处理模块的第一种结构，其中所述单片机包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过所述信息传输模块发送的指令信息；
串口信息发送模块，用于将单片机处理后的信息通过所述信息传输模块发送给用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制所述侦听电路模块接收并解析接收到的原卡片信息，并通过所述串口发送模块发送给用户终端；
信息发送处理模块，用于将原卡片数据信息解析成门禁协议数据，并通过所述卡片模拟电路将数据发出。
5.根据权利要求3所述的通讯转接装置，其特征在于，所述卡片信息获取处理模块的第二种结构，其中所述单片机包括如下功能模块：
串口信息接收处理模块，用于接收并解析用户终端通过所述信息传输模块发送的指令信息；
串口信息发送处理模块，用于发送单片机处理的信息并通过所述信息传输模块发送到用户终端；
原卡信息接收处理模块，用于控制所述读/写卡器接收并解析原卡片信息；
信息发送控制模块，用于将原卡片信息写入到所述RFID芯片模块，并通过控制所述第一模拟开关和所述第二模拟开关连通所述RFID芯片模块和所述天线谐波回路设备，从而实现刷卡***的开启。
6.根据权利要求3所述的通讯转接装置，其特征在于，所述模拟卡片电路模块包括如下元器件：电阻R23、电阻R21和场效应管Q2；所述电阻R23一端与所述天线谐波回路设备连接，另一端连接场效应管Q2的漏极，所述场效应管Q2的源极与栅极分别连接电阻R21的两端连接。
7.根据权利要求3所述的通讯转接装置，其特征在于，所述时钟采集电路模块包括如下元器件：电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q1，所述电阻R3一端与所述天线谐波回路设备连接，另一端连接三极管Q1的基极和电阻R4的一端，所述电阻R4的另一端接地，所述三极管Q1的发射极接地、集电极与电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端连电源。
8.根据权利要求3所述的通讯转接装置，其特征在于，所述侦听电路模块包括：二极管包络检波电路、低频滤波电路、有源滤波放大电路、无限增益多路负反馈带通滤波电路、限幅放大电路、第一整形电路和第二整形电路；所述二极管包络检波电路的输入端所述天线谐波回路设备连接，所述二极管包络检波电路的输出端与所述低频滤波电路的输入端相连，所述低频滤波电路的输出端与所述有缘滤波放大电路的输入端相连，所述有源滤波电路的输出端分别与无限增益多路负反馈带通滤波电路的输入端、限幅放大电路的输入端相连，所述无限增益多路负反馈带通滤波电路的输出端与所述第一整形电路相连，所述第一整形电路与单片机相连，所述限幅放大电路的输出端与第二整形电路相连，所述第二整形电路与单片机相连。
9.根据权利要求1-8任一项所述的通讯转接装置，其特征在于，所述通讯转接装置还包括如下任意一个或任意多个特征：
-所述通讯转接装置整体为标贴式或卡扣式，且与刷卡***的读卡器贴合连接；
-所述通讯转接装置设置有二维码，用于扫描识别所述卡片信息；
-所述信息传输模块采用蓝牙4.0技术的蓝牙模块；
-所述信息传输模块采用蓝牙通讯，采用128位AES加密通道，用于防止外部侦听截获卡片信息。
10.根据权利要求3-8任一项所述的通讯转接装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块包括：
-电池；
-整流电路设备和充电控制电路；
所述整流电路设备、充电控制电路设备和电池依次连接，所述整流电路设备与天线谐波回路设备相连接，并通过天线谐振回路设备与刷卡***的读卡器无线连接，用于吸收刷卡***的读卡器发送出的电场能量并对电池进行充电。
11.根据权利要求10所述的通讯转接装置，其特征在于，所述电源模块还包括滤波电路，所述电池通过滤波电路与信息传输模块相连接。
12.一种通讯转接***，其特征在于，包括控制***以及权利要求1-10中任一项所述的通讯转接装置；其中：
所述控制***安装于用户终端，并通过所述用户终端的信息传输模块与所述通讯转接装置的信息传输模块通信连接；所述信息传输模块为蓝牙通信模块；
所述用户终端用于接收所述通讯转接装置的信息传输模块发来的刷卡***的原卡片信息，并通过所述通讯转接装置的信息传输模块将控制信息发送给刷卡***的读卡器。
13.根据权利要求12所述的通讯转接***，其特征在于，所述控制***包括如下功能模块：
管理模块：用于用户注册/登录；
读取模块：用于读取刷卡***的原卡片信息；
控制模块：用于发出刷卡***的读卡器能够识别的控制信息。
14.根据权利要求13所述的通讯转接***，其特征在于，所述***设有云端服务器，所述云端服务器连接所述用户终端，所述用户终端从该云端服务器直接获取所述卡片信息，和/或，通过所述云端服务器实现远程控制。
15.根据权利要求12-14任一项所述的通讯转接***，其特征在于，所述用户终端采用移动终端。
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