专利名称：调测射频sim卡和射频读卡器通信距离的装置及方法
调测射频SIM卡和射频读卡器通信距离的装置及方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种调测射频SIM卡刷卡距离和射频读卡器通信距离的装置及方法。
背景技术：
随着生产生活的需要,移动通信技术所用的SIM (Subscriber Identity Module,用户识别模块)卡等用户识别模块(比如用户识别模块还可以是USIM卡或ΠΜ卡等)越来越被广泛应用。通信技术的发展，也给各种用户识别模块带来了技术变革，通过各种方法在普通移动通信终端(以下简称“手机”)的SIM卡等用户识别模块卡卡体内增加各种智能电路模块，使得经过改造的用户识别模块除了具有基本的用户识别模块卡功能外，还有其他更加具有贴近生活的功能，射频用户识别模块卡比如(射频SM卡)就是其中之一。通过改造手机SIM卡使之成为具有支付功能的手机SIM卡，这样手机除了基本的通信功能，还 兼有诸如信用卡、门禁、考勤等其他功能。本发明所涉及的射频SIM卡就是具备这些功能的手机卡。本发明所涉及的射频SIM(Subscriber Identity Module)卡，包括中央控制器CPU、射频收发电路、射频天线及通信接口，射频收发电路和通信接口分别电性连接于中央处理器CPU，射频天线与射频收发电路电性连接。在中央控制器CPU的控制下，该射频SIM卡即能与手机通信以实现常规SIM卡的功能，同时，通过射频收发电路、射频天线在短距离内与外围的射频读卡器实现通信。当上述射频SIM卡作为公交卡、门禁卡、信用卡、考勤卡等智能卡用时，为了避免错读卡或误读卡操作，必须对安装射频SIM卡和射频读卡器之间的读卡距离进行限制，只有在一定的距离时射频读卡器读卡才能正常进行。在射频SIM卡的射频发射功率一定的情况下，通信距离受手机屏蔽效果的影响。手机的屏蔽效果主要受手机的材质和制造工艺决定。如果该射频SIM卡置于屏蔽效果好的手机中，其读卡距离则较近，有的甚至不能发射频信号，造成不读卡现象；如果该射频SIM卡置于屏蔽效果手机差的手机中，其读卡距离则较远，容易造成误读卡或错读卡。因此，对射频读卡器和内置于射频SM卡的通信距离进行调测，保证读卡可靠性和准确性尤为重要。
发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足而提供一种调测射频SIM卡刷卡距离和射频读卡器通信距离的装置及方法。本发明要解决的技术问题可以采用下述技术方案来实现一种调测射频读卡器读卡通信距离的装置，包括主控制器，用于设定射频信号强度阀值m ;射频天线，用于获取射频SIM卡的射频输出功率值和射频SIM卡的射频信号强度值η;射频收发电路，连接于所述射频天线和主控制之间，用于侦测并将所述射频信号强度值η发送给所述主控制器；所述主控制器还用于根据m和η的大小关系，发射相关指令数据至射频SIM卡用以控制射频SIM卡其输出功率值增大或减小。一种调测射频SM卡刷卡通信距离的方法，基于一种调测射频SM卡刷卡通信距离的装置，包括步骤al，预先设定检测方位和距离将所述装置放置于设有射频SIM卡终端的正后方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需距离相当； 步骤a2，设定射频信号强度阀值在所述主控制器中设定接收射频信号强度阀值m ；步骤a3，接收射频输出功率值所述主控制器与射频SM卡进行数据传输，获取射频SM卡所设定的射频输出功率值，并侦测射频SIM卡输出的射频信号强度值n，所述主控制器通过控制显示模块并将该射频输出功率值和射频信号强度值η显示在所述显示模块上；步骤a4，调测射频输出功率值若η > m，所述主控制器向射频SM卡发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，射频SIM卡减小射频输出功率使η与m相当，若11 < m，所述主控制器向射频SM卡发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，射频SIM卡增大射频输出功率使η与m相当，若η m，该射频输出功率值不做调节；步骤a5，射频SM卡保存射频输出功率值射频SIM卡保存步骤a4中调节后的射频输出功率值，并作为射频SIM卡刷卡控制距离时的射频输出功率值。一种调测射频读卡器读卡通信距离的装置，包括主控制器，用于设定射频信号预定射频功率值P ;射频天线，用于发射射频信号预定射频功率值P及获取射频读卡器侦测到预定射频功率值P对应的射频信号强度值q ;射频收发电路，连接于所述射频天线和主控制器之间，用于侦测并将所述射频信号强度值q发送给所述主控制器。一种调测射频读卡器读卡通信距离的方法，基于一种调测射频读卡器读卡通信距离的装置，包括步骤bl，预先设定检测方位和距离将所述装置放置于射频读卡器的正前方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需距离相当；步骤b2，设定射频信号预定射频功率值在所述主控制器中设定射频信号预定功率值P ；步骤b3，输出预定射频功率值P所述主控制器发出输出预定射频功率值P指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，所述主控制器控制显示模块并将该射频功率值P显示在所述显示模块上；，步骤b4，射频读卡器保存射频信号强度值所述射频读卡器与装置进行数据传输，所述射频读卡器侦测到预定射频功率值P对应的射频信号强度值q，同时保存该射频信号强度值q，并将该射频信号强度值q作为射频读卡器识别和读取射频SIM卡的信号强度门限值，所述装置与射频读卡器进行数据传输，获取射频读卡器侦测的射频信号强度值q，并将射频信号强度值显示在所述显示模块上；，与现有技术相比，本发明采用上述技术方案的有益效果在于通过主控制器设定射频信号强度阀值m，并依据该射频信号强度阀值m对射频SIM卡射频输出功率值进行调测，消除移动终端对射频SM卡信号屏蔽造成的影响，避免了由于射频SM卡通信距离存在不确定性，保证了读卡操作的可靠性及准确性。另外，本装置还可以通过主控制器设定射频信号预定功率值P，射频读卡器将侦测并保存在射频信号预定功率值P下的射频信号强度值q，并将该射频信号强度值q作为射频读卡器识别和读取射频SIM卡的信号强度门限值，这样就避免了由于射频读卡器判定信号强度门限值不精确导致刷卡操作失误，保证了交易的安全性。
图I为本实施例一提供的调测射频SM卡刷卡通信距离的装置结构示意图；图2为本实施例一提供的射频SIM卡结构示意图；图3为本实施例二提供的调测射频SM卡刷卡通信距离的方法流程图；图4为本实施例三提供的调测射频读卡器读卡通信距离的装置结构示意图；图5为本实施例三提供的射频读卡器结构示意图；图6为本实施例四提供的调测射频读卡器读卡通信距离的方法流程图。
具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例一:请参阅图1，为本实施例一提供的调测射频SIM卡刷卡通信距离的装置结构示意图，该装置100包括主控制器101、射频收发电路102、射频天线103、显示模块104、按键电路105、供电电路106。射频收发电路102与主控制器101进行双向连接，射频收发电路102电性连接于射频天线103。一方面主控制器101将数据指令通过射频收发电路102处理后通过射频天线103发射出去，另一方面通过射频收发电路102和射频天线103可以实现与外围射频SM卡实现无线通信。显示模块104连接主控制器101，并受主控制器101控制，用于显示射频输入功率值和射频信号强度值，显示模块104可以为IXD显示模块，也可以为OLED显示模块、LED字段模块等。按键电路105与主控制器101连接，在主控制器101的控制下，通过按键电路105按键操作，对装置100进行工作模式的设定，在本实施例中，通过按键电路105进行按键操作，将装置100工作模式设定为调测射频SM卡的模式，这样该装置100开始运行调测射频SIM卡模式。供电电路106用于为装置100提供工作电源。请参阅图2，是本实施例一提供的射频SIM卡结构示意图。该射频SIM卡200包括通讯接口 201、CPU202、射频收发电路203及射频天线204。通讯接口 201、射频收发电路203分别电性连接与CPU202，并受CPU202控制，射频天线204连接射频收发电路203。在本实施例中，射频SIM卡200发出输出射频功率值的指令，射频收发电路203处理该指令，射频天线204发射射频功率值，该装置100上的射频天线103获取该射频功率值，同时，侦测到射频SIM卡200输出的射频信号强度值，射频天线103将射频功率值和射频信号强度通过射频收发电路102返回至主控制器101处理，主控制器101通过控制显示模块104，将该射频功率值和射频信号强度值显示在显示模块104上。这样，实现了该装置100射频SM卡200进行无线通信。
可以理解，装置100可以调节至与射频SM卡200具有相同的工作射频频段和射频频点，具体地，装置100上的射频收发电路102、射频天线103与射频SM卡200上的射频收发电路203、射频天线204具有相同的射频频段和射频频点。同时，装置100与所述射频SM卡200遵守相同的通信协议，相互之间能够实现数据传输。在实际中，为了实现装置100与射频SIM卡200更好的通信效果，装置100设于一塑胶外壳。实施例二 :请参阅图3，为本实施例二提供的调测射频SM卡刷卡通信距离的方法流程图，其包括下述步骤步骤al，预先设定检测方位和距离将装置100放置于设有射频SIM卡200终端的正后方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需通信距离相当。在实际中，由于不同的刷卡环境对距离的要求不相同，若要求射频SIM卡和射频读卡器的读卡距离近，则装置100与射频SIM卡200间距也相对较近；反之，则装置100与射频SM卡200间距较远；步骤a2，设定射频信号强度阀值在主控制器103中设定接收射频信号强度阀值m。根据实际中对射频SIM卡刷卡距离的要求，在主控制器103中设定接收射频信号强度阀值m，若要求射频SM卡在近距离实现读卡，则m值偏小；反之，若要求射频SIM卡在远距离实现读卡，相应m值偏大。可以理解，射频信号强度阀值m可以更改；步骤a3，接收射频输出功率值主控制器103与射频SM卡200进行数据传输，获取射频SM卡200所设定的射频输出功率值，并侦测射频SIM卡输出的射频信号强度值η。射频SIM卡200发出输出射频功率值的指令，射频收发电路202处理该指令，射频天线203发射射频功率值，该装置100上的射频天线105获取该射频功率值，同时，侦测到射频SIM卡200输出的射频信号强度值η，射频天线105将射频功率值和射频信号强度通过射频收发电路104返回至主控制器103处理，主控制器103通过控制显示模块101，将该射频功率值和射频信号强度值η显示在显示模块101上；步骤a4，调测射频输出功率值若η > m，主控制器103向射频SM卡200发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路104处理该指令，并由射频天线105发射出去，射频SIM卡200减小射频输出功率使η与m相当，若11 < m，主控制器103向射频SM卡200发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路104处理该指令，并由射频天线105发射出去，射频SIM卡200增大射频输出功率使η与m相当，
若η m，该射频输出功率值不做调节；步骤a5，射频SM卡保存射频输出功率值射频SIM卡200保存步骤a4中调节后的射频输出功率值，并作为射频SIM卡200刷卡操作时的射频输出功率值。可以理解，在射频SM卡和射频读卡器保持实际所需通信距离时，射频SM卡一端辐射的射频输出功率值与射频读卡器感应到的射频信号强度值成正比，射频输出功率值越大射频信号强度值越强。本发明调节射频SIM卡200的射频输出功率值，并作为射频SIM卡200刷卡操作时的射频输出功率值，使得射频读卡器感应到的射频信号强度值相同，从而使带有射频SIM卡200不同终端保持相同的读卡距离。实施例三:请参阅图4，为实施例三提供的调测射频读卡器读卡通信距离的装置300，因为在结构上与实施例一提供的装置100具有相同的结构，在这里不再描述。请参阅图5,是本实施例三提供的射频读卡器结构示意图。该射频读卡器400包括显示模块401、按键电路402、供电电路403、CPU404、射频收发电路405、射频天线406、存储电路407、通讯电路408及连接通讯电路408的通信接口 409。显示模块401、按键电路402、射频收发电路405、存储电路407、通信电路408分别电性连接于CPU404，并受CPU404控制，射频天线406连接于射频收发电路405。在本实施例中，先通过按键电路302进行按键操作，将装置300工作模式设定为调测射频读卡器的模式，这样该装置300开始运行调测射频读卡器的模式。装置300上主控制器303发出输出预设射频功率值的指令，射频收发电路304处理该指令，射频天线305发射该射频功率值，射频读卡器400上的射频天线406侦测到相应的射频信号强度值，并通过射频收发电路405将射频信号强度通过返回至CPU404处理，CPU404保存该射频信号强度值。这样，实现了该装置300与射频读卡器400进行无线通信，可以理解，通过装置300与射频读卡器400的无线通信，可以侦测到CPU404保存的射频信号强度值，主控制器303发出输出预设射频功率值和侦测到的射频信号强度值显示在显示模块301上。可以理解，装置300可以调节至与射频读卡器400具有相同的工作射频频段和射频频点，具体地，装置300上的射频收发电路304、射频天线305与射频读卡器400上的射频收发电路405、射频天线406具有相同的射频频段和射频频点。同时，装置300与所述射频读卡器400遵守相同的通信协议，相互之间能够实现数据传输。在实际中，为了实现装置300与射频读卡器400更好的通信效果，装置300设于一塑胶外壳。实施例四请参阅图6，为本实施例四提供的调测射频读卡器读卡通信距离的方法流程图，其包括下述步骤
步骤bl，预先设定检测方位和距离将装置300放置于射频读卡器400的正前方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需距离相当。在实际中，由于不同的刷卡环境对距离的要求不相同，若要求射频SM卡和射频读卡器的读卡距离近，则装置300与射频SM卡400间距也相对较近；反之，则装置300与射频SM卡400间距较远；步骤b2，设定射频信号预定射频功率值在主控制器303中设定射频信号预定功率值P。根据实际中对射频读卡器404读卡距离的要求，在主控制器303中设定输出预设射频功率值P，若要求射频读卡器404在近距离实现读卡，则P值偏小；反之，若要求射频读卡器404在远距离实现读卡，相应P值偏大。可以理解，射频信号强度阀值P可以更改；步骤b3，输出预定射频功率值P 主控制器303发出输出预定射频功率值P指令，射频收发电路304处理该指令，并由射频天线305发射出去。步骤b4，射频读卡器保存射频信号强度值射频读卡器400与装置300进行数据传输，射频读卡器400侦测到预定射频功率值P对应的射频信号强度值q，同时保存该射频信号强度值q，并将该射频信号强度值q作为射频读卡器400识别和读取射频SIM卡300的信号强度门限值。可以理解，在射频SM卡和射频读卡器保持实际所需通信距离时，射频SM卡一端辐射的射频输出功率值与射频读卡器感应到的射频信号强度值成正比，射频输出功率值越大射频信号强度值越强。本发明提供的装置300通过对射频读卡器400设置射频信号强度门限值q，并通过射频信号强度门限值q识别外围的射频SIM卡。当射频读卡器400侦测的外围射频SIM卡辐射的射频信号强度值大于q值，说明外围射频SIM卡和射频读卡器400之间的通信距离小于实际所需通信距离，此时不能成功读卡；当射频读卡器400侦测的外围射频SIM卡辐射的射频信号强度值小于q值，说明外围射频SIM卡和射频读卡器400之间的通信距离大于实际所需通信距离，此时也不能成功读卡。只有射频读卡器400侦测的外围射频SIM卡辐射的射频信号强度值与q值相当，才能实现读卡，这样射频读卡器400和外围射频SIM卡之间保持了相同的读卡距离。需要说明的是，以上所述的本发明的具体实施方式
，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的其他各种相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
权利要求
1.一种调测射频SIM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，包括 主控制器，用于设定射频信号强度阀值m ; 射频天线，用于获取射频SIM卡的射频输出功率值和射频SIM卡的射频信号强度值η ；射频收发电路，连接于所述射频天线和主控制之间，用于侦测并将所述射频信号强度值η发送给所述主控制器； 所述主控制器还用于根据m和η的大小关系，发射相关指令数据至射频SM卡用以控制射频SIM卡的输出功率值增大或减小。
2.如权利要求I所述的调测射频SM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置还包括显示模块，所述显示模块连接于所述主控制器，用于显示所述射频输出功率值和射频信号强度值η。
3.如权利要求I所述的调测射频SIM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置可以调节至与所述射频SIM卡具有相同的工作射频频段和射频频点。
4.如权利要求I所述的调测射频SIM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置与所述射频SM卡遵守相同的通信协议，相互之间能够实现数据传输。
5.如权利要求I所述的调测射频SM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，所述主控制器用于把指令数据通过射频收发电路处理后由射频天线发射。
6.一种调测射频SM卡刷卡通信距离的方法，基于一种调测射频SM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，包括 步骤al，预先设定检测方位和距离 将所述装置放置于设有射频SIM卡终端的正后方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需距离相当； 步骤a2，设定射频信号强度阀值 在所述主控制器中设定接收射频信号强度阀值m ; 步骤a3，接收射频输出功率值 所述主控制器与射频SIM卡进行数据传输，获取射频SIM卡所设定的射频输出功率值，并侦测射频SIM卡输出的射频信号强度值n，所述主控制器通过控制显示模块并将该射频输出功率值和射频信号强度值η显示在所述显示模块上； 步骤a4，调测射频输出功率值 若η > m，所述主控制器向射频SIM卡发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，射频SIM卡减小射频输出功率使η与m相当， 若η < m，所述主控制器向射频SIM卡发送调节射频输出功率值指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，射频SIM卡增大射频输出功率使η与m相当， 若η m，该射频输出功率值不做调节； 步骤a5，射频SIM卡保存射频输出功率值 射频SIM卡保存步骤a4中调节后的射频输出功率值，并作为射频SIM卡刷卡控制距离时的射频输出功率值。
7.如权利要求6所述的调测射频SIM卡刷卡距离的方法，其特征在于，所述射频信号强度阀值m可以更改。
8.一种调测射频读卡器读卡通信距离的装置，其特征在于，包括主控制器，用于设定射频信号预定射频功率值P ; 射频天线，用于发射射频信号预定射频功率值P及获取射频读卡器侦测到预定射频功率值P对应的射频信号强度值q ; 射频收发电路，连接于所述射频天线和主控制器之间，用于侦测并将所述射频信号强度值q发送给所述主控制器。
9.如权利要求8所述的调测射频读卡器读卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置还包括显示模块，所述显示模块电性连接于所述的主控制器，用于显示射频功率值P和射频信号强度值q。
10.如权利要求8所述的调测射频读卡器读卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置可以调节至与所述射频读卡器具有相同的工作射频频段和射频频点。
11.如权利要求8所述的调测射频读卡器读卡通信距离的装置，其特征在于，所述装置与所述射频读卡器遵守相同的通信协议，相互之间能够实现数据传输。
12.—种调测射频读卡器读卡通信距离的方法，基于一种调测射频读卡器读卡通信距离的装置，其特征在于，包括 步骤bl，预先设定检测方位和距离 将所述装置放置于射频读卡器的正前方，两者之间的距离和射频SIM卡和射频读卡器实际所需距离相当； 步骤b2，设定射频信号预定射频功率值 在所述主控制器中设定射频信号预定功率值P ; 步骤b3，输出预定射频功率值P 所述主控制器发出输出预定射频功率值P指令，射频收发电路处理该指令，并由射频天线发射出去，所述主控制器控制显示模块并将该射频功率值P显示在所述显示模块上； 步骤b4，射频读卡器保存射频信号强度值 所述射频读卡器与装置进行数据传输，所述射频读卡器侦测到预定射频功率值P对应的射频信号强度值q，同时保存该射频信号强度值q，并将该射频信号强度值q作为射频读卡器识别和读取射频SIM卡的信号强度门限值，所述装置与射频读卡器进行数据传输，获取射频读卡器侦测的射频信号强度值q，并将射频信号强度值q显示在所述显示模块上。
13.如权利要求12所述的调测射频读卡器读卡通信距离的方法，其特征在于，所述预定射频功率值P可以更改。
14.如权利要求12所述的调测射频SIM卡刷卡通信距离的装置，其特征在于，所述主控制器用于把指令数据通过射频收发电路处理后由射频天线发射。
全文摘要
本发明提供了一种调测射频SIM卡通信距离的装置，包括主控制器，用于设定射频信号强度阀值m；射频天线，用于获取射频SIM卡射频输出功率值和射频SIM卡射频信号强度值n；射频收发电路，连接于射频天线和主控制器之间，用于侦测并将射频信号强度值n发送给主控制器；主控制器还用于根据m和n的大小关系，发射相关指令数据至射频SIM卡用以控制射频SIM卡增大或减小其输出功率值。采用本发明提供的装置消除移动终端对射频SIM卡信号屏蔽造成的影响，保证了读卡操作准确性。同时本发明提供了一种调测射频SIM卡通信距离的方法。另外，本发明还提供了一种调测射频读卡器通信距离的装置及方法。
文档编号H04B17/00GK102790649SQ201110244448
公开日2012年11月21日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者张开根, 张明宇 申请人:深圳中科讯联科技有限公司