CN204517885U - 一种近距离无线通信设备和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近距离无线通信设备和电子设备，所述近距离无线通信设备包括：壳体；插接件，所述插接件固定连接在所述壳体上；近距离无线通信芯片，所述近距离无线通信芯片设置在所述壳体内；近距离无线通信天线，所述近距离无线通信天线设置在所述壳体内，所述近距离无线通信天线与所述近距离无线通信芯片连接。所述电子设备包括上述近距离无线通信设备。本实用新型的近距离无线通信天线的效率能大大提高，从而所述近距离无线通信天线的读写距离长。

Description

一种近距离无线通信设备和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其是一种近距离无线通信设备和电子设备。

背景技术

手机空间越来越紧凑，在手机主体上直接做的效率都没办法做得高。必需要设计一个近场耦合天线，但天线的13.56Mhz波长很长，因此天线内置后，天线就必须贴近主板或电池。这样天线的效率就会比较低，因此读写距离很短。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于，提供一种新型的近距离无线通信设备，从而解决现有的近距离无线通信设备天线效率低和读写距离短的问题。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

通过一种近距离无线通信设备，包括：壳体；插接件，所述插接件固定连接在所述壳体上；近距离无线通信芯片，所述近距离无线通信芯片设置在所述壳体内；近距离无线通信天线，所述近距离无线通信天线设置在所述壳体内，所述近距离无线通信天线与所述近距离无线通信芯片连接。

上述的近距离无线通信设备中，所述插接件为耳机标准接口或USB标准接口。

本实用新型的目的及解决其技术问题是还可以采用以下技术方案来实现。

通过一种电子设备，包括：外壳；处理器，所述处理器设置在所述外壳内；插接口，所述插接口设置在所述外壳上，所述插接口能够与上述的近距离无线通信设备的插接件相配合。

上述的电子设备中，在所述插接口上设有线圈，所述近距离无线通信设备经所述线圈与所述处理器电连接。

上述的电子设备中，所述处理器包括控制模块，所述控制模块用于控制所述近距离无线通信芯片的打开或关闭。

上述的电子设备中，所述电子设备为笔记本电脑、手机、平板电脑或一体式电脑。

借由上述技术方案，本实用新型所公开的电子设备至少具有下列优点：

本实用新型所公开的近距离无线通信设备的壳体内，仅包括所述近距离无线通信芯片和所述近距离无线通信天线，所述近距离无线通信天线的性能不会受到影响，所以所述近距离无线通信天线的效率就能大大提高，从而所述近距离无线通信天线的读写距离长。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型近距离无线通信设备实施例的内部结构示意图；

图2是本实用新型电子设备实施例的内部结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电子设备其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

近距离无线通信设备实施例

如图1所示的一种近距离无线通信设备，包括：壳体1；插接件2，所述插接件2固定连接在所述壳体1上；近距离无线通信芯片3，所述近距离无线通信芯片3设置在所述壳体1内；近距离无线通信天线4，所述近距离无线通信天线4设置在所述壳体1内，所述近距离无线通信天线4与所述 近距离无线通信芯片3连接。

所述近距离无线通信设备是能够发生通信的设备。所述通信通常在发起设备和目标设备间发生，本实用新型中，所述近距离无线通信设备可以为发起设备或目标设备。

所述发起设备或目标设备之间是以交流磁场方式相互耦合，并以ASK方式或FSK方式进行载波调制，传输数字信号。其中，所述发起设备产生无线射频磁场来初始化IP-1的通信(调制方案、编码、传输速度与RF接口的帧格式)。所述目标设备则响应发起设备所发出的命令，并选择由发起设备所发出的或是自行产生的无线射频磁场进行通信。

下面对所述近距离无线通信设备为这两种模式进行进一步说明。

在主动模式下，所述近距离无线通信设备可以作为一个读卡器，发出射频场去识别和读/写别的设备信息。在被动模式下，这个模式正好和主动模式相反，此时，所述近距离无线通信设备则被模拟成一张卡，它只在其他设备发出的射频场中被动响应，被读/写信息。

另外，还有一种双向模式，在此模式下终端双方都主动发出射频场来建立点对点的通信。相当于两个设备都处于主动模式。

在主动模式下，每台所述近距离无线通信设备要向另一台设备发送数据时，都必须产生自己的射频场。发起设备和目标设备都要产生自己的射频场，以便进行通信。这是对等网络通信的标准模式，可以获得非常快速的连接设置。

启动所述近距离无线通信设备，此时，所述近距离无线通信设备也称为发起设备(主设备)，在整个通信过程中提供射频场(RF-field)。所述近距离无线通信设备可以选择106kbps、212kbps或424kbps其中一种传输速度，将数据发送到另一台设备。另一台设备称为目标设备(从设备)，不必产生射频场，而使用负载调制技术，即可以相同的速度将数据传回发起设备。

具体实施时，所述近距离无线通信设备主要以被动模式操作，可以大幅降低功耗，并延长电池寿命。在一个应用会话过程中，所述近距离无线通信设备可以在发起设备和目标设备之间切换自己的角色。利用这项功能，电池电量较低的设备可以要求以被动模式充当目标设备，而不是发起设备(从设备)，不必产生射频场，而使用负载调制技术，即可以相同的速度将数 据传回发起设备。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容，因此，所述近距离无线通信设备在被动模式下，可以用相同的连接和初始化过程检测非接触式智能卡或目标设备，并与之建立联系。

天线是以RFID射频识别技术为基础，采用变压器共耦匹配做通信的硬件处理方案，并通过处理器6的通讯指令完成数据传送过程的校验，软硬件环境通过RFID调制处理，并通过匹配电路调整而设计制作成功的。最佳效果的天线必须考虑高分子材料与抗干扰材料的关键性能指标的有效性与稳定性，同时制造工艺的稳定性是产品性能指标一致的关键，完善针对性的评测与检验设备是产品品质的保障。

距离无线通信(NearFieldCommunication，NFC)是一种短距高频的无线电技术，在13.56MHz频率运行于20厘米距离内。其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种。目前近场通信已通过成为ISO/IECIS18092国际标准、ECMA-340标准与ETSITS102190标准。NFC采用主动和被动两种读取模式。

NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。工作频率为13.56MHz.但是使用这种手机支付方案的用户必须更换特制的手机。目前这项技术在日韩被广泛应用。手机用户凭着配置了支付功能的手机就可以行遍全国：他们的手机可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、***、支付卡等等。

由于，所述近距离无线通信天线4的波长很长，大概13.56Mhz。在现有的电子设备中，由于将所述近距离无线通信设备内置，也就是将所述近距离无线通信天线4设置在电子设备的壳体1内，所述近距离无线通信天线4就必须贴近主板或电池设置，然而，这样的设置方式使所述近距离无线通信天线4的性能受到严重影响，因此，所述近距离无线通信天线4的效率就会比较低，所述近距离无线通信天线4的读写距离很短。本实施例中，所述近距离无线通信设备的壳体1内，仅包括所述近距离无线通信芯片3和所述近距离无线通信天线4，所述近距离无线通信天线4的性能不会 受到影响，所以所述近距离无线通信天线4的效率就能大大提高，从而所述近距离无线通信天线4的读写距离也会变长。

所述近距离无线通信芯片3是具有通信功能和一定的计算能力的芯片，所述近距离无线通信芯片3中还可以含有加密逻辑电路以及加密/解密模块。而所属近距离无线通信天线4则是一种近场耦合天线，一般来说是耦合线圈搭配磁性薄膜构成。

所述近距离无线通信芯片3中包括至少一个可以搭配支持功能的APP，此时，所述近距离无线通信设备不仅可利用电子凭证作为感应标签，同时也是一台读卡机，能读取其他标签，或与其他近距离无线通信设备进行资料的传输。标签是储存数据的集成电路，可被设备读取，通常应用在被动通信模式下。

天线一般由绕线/印刷/蚀刻工艺制作的电路线圈与抗干扰能力的铁氧体材料组成。

所述近距离无线通信设备可以作为电子票证使用，所述电子票证是以电子方式存储的访问权限，消费者可以购买此权限以获得娱乐场所的入场权。整个电子票证购买过程只需几秒钟，对消费者而言非常简单便捷。在收集并确认了消费者的支付信息后，电子票证将自动传输到消费者的移动电话或安全芯片中。用户将所述近距离无线通信设备靠近自动售票终端，即开始交易。用户与服务设备充分交互，然后通过在移动电话上确认交易，完成购买过程。到娱乐场所时，用户只需将自己的移动电话靠近安装在入口转栅上的阅读器即可，阅读器在检查了票证的有效性后允许进入。

本实用新型的另一实施方式提出了一种近距离无线通信设备，与上述实施例相比，所述插接件2为耳机标准接口或USB标准接口。从而，能够在不改变所述电子设备的现有结构的情况下，使所述近距离无线通信设备与电子设备进行连接。

与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频率部分的电磁感应耦合方式传递，但两者之间还是存在很大的区别。首先，NFC是一种提供轻松、安全、迅速的通信的无线连接技术，其传输范围比RFID小。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经成为得到越来越多主要厂商支持的正式标准。再次，NFC还是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、 安全、迅速而自动的通信。与无线世界中的其他连接方式相比，NFC是一种近距离的私密通信方式。

NFC、红外线、蓝牙同为非接触传输方式，它们具有各自不同的技术特征，可以用于各种不同的目的，其技术本身没有优劣差别。

NFC手机内置NFC芯片，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙(OTP)能够在NFC上实现。NFC技术支持多种应用，包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。通过NFC手机，人们可以在任何地点、任何时间，通过任何设备，与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起，从而完成付款，获取海报信息等。NFC设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。

在两台NFC设备相互连接的设备识别过程中，使用NFC来替代人工设置会使创建连接的速度大大加快：少于十分之一秒。NFC的最大数据传输量424kbit/s远小于BluetoothV2.1(2.1Mbit/s)。虽然NFC在传输速度与距离比不上蓝牙(小于20cm)，但相应可以减少不必要的干扰。这让NFC特别适用于设备密集而传输变得困难的时候。相对于蓝牙，NFC兼容于现有的被动RFID(13.56MHzISO/IEC18000-3)设施。NFC的能量需求更低，与蓝牙V4.0低功耗协议类似。当NFC在一台无动力的设备(比如一台关机的手机，非接触式智能***，或是智能海报)上工作时，NFC的能量消耗要小于低功耗蓝牙V4.0。对于移动电话或是移动消费性电子产品来说，NFC的使用比较方便。NFC的短距离通信特性正是其优点，由于耗电量低、一次只和一台机器链接，拥有较高的保密性与安全性，NFC有利于***交易时避免被盗用。NFC的目标并非是取代蓝牙等其他无线技术，而是在不同的场合、不同的领域起到相互补充的作用。

电子设备实施例

如图2所示，本实用新型的另一实施方式提出了一种电子设备，包括： 外壳5和处理器6，所述处理器6设置在所述外壳5内；插接口，所述插接口设置在所述外壳5上，所述插接口与上述实施例中的近距离无线通信设备的插接件2相配合。

在需要使用所述近距离无线通信芯片3时，将所述近距离无线通信设备装配至所述插接口上，所述近距离无线通信设备通过所述插接件2和插接口实现与所述电子设备的通讯。由于所述近距离无线通信设备在手机主体之外，所述近距离无线通信设备中的所述近距离无线通信天线4效率更高。用户在使用功能时可以迅速完成连接。

所述电子设备中包括至少一个可以搭配支持近距离无线通信芯片3功能的APP，此时，所述电子设备不仅可利用电子凭证作为感应标签，同时也是一台读卡机，能读取其他标签，或与其他近距离无线通信设备进行资料的传输。标签是储存数据的集成电路，可被设备读取，通常应用在被动通信模式下。

本实用新型的另一实施方式提出了一种电子设备，与上述实施例相比，在所述插接口上设有线圈，所述近距离无线通信设备经所述线圈与所述处理器6电连接。所述线圈不仅能够实现所述近距离无线通信设备与所述电子设备的通讯，还能实现，由所述电子设备向所述近距离无线通信设备提供电能，从而实现所述近距离无线通信设备发射射频信号。

本实用新型的另一实施方式提出了一种电子设备，与上述实施例相比，所述处理器6包括控制模块，所述控制模块用于控制所述近距离无线通信芯片3的打开或关闭。从而能够实现在所述近距离无线通信设备装配在所述插接口上时，也能关闭近距离无线通信设备。

所述电子设备为笔记本电脑、手机、平板电脑或一体式电脑。下面以手机为例，进行进一步说明。

最早在手机上使用非接触式智能卡，只是将卡粘到手机中。也并未通过非接触式卡提供任何增值服务，而且也不利用移动电话的功能或移动电话网络。之后经过改进，虽将非接触式智能卡集成到手机中，但仍然是基于传统智能卡部署的封闭***。现在，充分利用移动电话功能和移动电话网络，手机还为所述近距离无线通信设备提供卡读写器和设备对设备连接功能。

使用非接触式智能卡的支付方式在美国和亚太地区发展势头良好。Visa、MasterCard和美国运通等***的内置支付程序可以安全地存储在设备上的安全IC内。这样，电话就可以充分利用现有的支付基础架构，并能够支持移动电话公司的新服务项目。

所述电子设备卡模式，这个模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。可以替代大量的IC卡(包括***)场合商场刷卡、公交卡、门禁管制，车票，门票等等。此种方式下，有一个极大的优点，那就是卡片通过非接触读卡器的RF域来供电，即便是手机没电也可以工作。

点对点模式，这个模式和红外线差不多，可用于数据交换，只是传输距离较短，传输创建速度较快，传输速度也快些，功耗低(蓝牙也类似)。将两个具备功能的设备链接，能实现数据点对点传输，如下载音乐、交换图片或者同步设备地址薄。因此通过，多个设备如数码相机、PDA、计算机和手机之间都可以交换资料或者服务。

与手机电连接的所述近距离无线通信设备，比原先仅作为标签使用的RFID更增加了数据双向传送的功能，这个进步使得其更加适合用于电子货币支付的；特别是RFID所不能实现的，相互认证和动态加密和一次性钥匙(OTP)能够在上实现。技术支持多种应用，包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。通过与手机电连接的所述近距离无线通信设备，人们可以在任何地点、任何时间，通过任何设备，与他们希望得到的娱乐服务与交易联系在一起，从而完成付款，获取海报信息等。与手机电连接的所述近距离无线通信设备可以用作非接触式智能卡、智能卡的读写器终端以及设备对设备的数据传输链路，其应用主要可分为以下四个基本类型：用于付款和购票、用于电子票证、用于智能媒体以及用于交换、传输数据。

与手机电连接的所述近距离无线通信设备主要有以下五类：

(一)接触通过，如门禁管理、车票和门票等，用户将储存车票证或门控密码的所述近距离无线通信设备靠近读卡器即可，也可用于物流管理。

(二)接触支付，如非接触式移动支付，用户将设备靠近连接有所述近距离无线通信设备的手机可进行支付，并确认交易。

(三)接触连接，如把两个所述近距离无线通信设备相连接，进行点对点数据传输，例如下载音乐、图片互传和交换通讯录等。

(四)接触浏览，用户可将连接有所述近距离无线通信设备的手机接靠近街头有功能的智能公用电话或海报，来浏览交通信息等。

(五)下载接触，用户可通过GPRS网络接收或下载信息，用于支付或门禁等功能，如前述，用户可发送特定格式的短信至家政服务员的手机来控制家政服务员进出住宅的权限。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种近距离无线通信设备，其特征在于，包括：

壳体；

插接件，所述插接件固定连接在所述壳体上；

近距离无线通信芯片，所述近距离无线通信芯片设置在所述壳体内；

近距离无线通信天线，所述近距离无线通信天线设置在所述壳体内，所述近距离无线通信天线与所述近距离无线通信芯片连接。

2.根据权利要求1所述的近距离无线通信设备，其特征在于，

所述插接件为耳机标准接口或USB标准接口。

3.一种电子设备，其特征在于，包括：

外壳；

处理器，所述处理器设置在所述外壳内；

权利要求1或2所述的近距离无线通信设备；

插接口，所述插接口设置在所述外壳上，所述插接口能够与所述插接件相配合。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

在所述插接口上设有线圈，所述近距离无线通信设备经所述线圈与所述处理器电连接。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述处理器包括控制模块，所述控制模块用于控制所述近距离无线通信芯片的打开或关闭。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述电子设备为笔记本电脑、手机、平板电脑或一体式电脑。