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Title:
RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION CARD READER, SYSTEM AND METHOD FOR WIRELESS RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/140724
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention discloses a Radio Frequency Identification (RFID) card reader, a system and method for wireless RFID, wherein, the RFID card reader includes an RFID module and a charge power storage module or a micro-battery, wherein, the RFID module is used to read electronic tag information, and communicate with storage card/intelligent card interfaces of the mobile terminal, and the charge power storage module or the micro-battery is used to supply power for the RFID card reader. The present invention can provide an RFID mode with low cost and convenient operation to customers, and is favorable for extending and applying the RFID to the aspect of product guard against falsification.

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Inventors:
GAN QUAN (CN)
HUANGFU HONGJUN (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/073518
Publication Date:
November 17, 2011
Filing Date:
June 03, 2010
Export Citation:
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Assignee:
NATIONZ TECHNOLOGIES INC (CN)
GAN QUAN (CN)
HUANGFU HONGJUN (CN)
International Classes:
G06K7/08
Domestic Patent References:
WO2006104338A12006-10-05
Foreign References:
CN1825334A2006-08-30
CN1737875A2006-02-22
Attorney, Agent or Firm:
KEYCOM PARTNERS, P. C. (CN)
北京轻创知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1. 一种射频识别读卡器, 其特征在于, 所述射频识别读卡器包括射频 识别模块和电荷储能模块或微型电池, 其中, 所述射频识别模块用于读取电 子标签信息, 以及与移动终端的存储卡 /智能卡接口通讯,所述电荷储能模块 或微型电池用于为所述射频识别读卡器供电。

2. 根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述射频识 别模块包括顺次相连的射频天线、 射频收发单元、 调制解调单元和基带及存 储单元, 所述基带及存储单元能够与移动终端的存储卡 /智能卡通讯接口进 行通讯。

3. 根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述射频识 别读卡器具有同移动终端的存储卡 /智能卡一致的外形, 能够嵌入到具有存 储卡 /智能卡卡槽的移动终端中。

4. 根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述电荷储 能模块包括充电管理单元、 储能单元和供电转换单元, 所述充电管理单元的 输入端与电源输入线相连,输出端与所述储能单元的输入端相连,所述供电 转换单元的一个输入端与所述电源输入线相连,另一个输入端与所述储能单 元的输出端相连, 所述供电转换单元的输出端与所述射频识别读卡器的供电 输入线相连,其中:

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷;

所述供电转换单元, 用于选择所述电源输入线和 /或所述储能单元来为 所述射频识别读卡器供电。

5. 根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述电荷储 能模块包括限流单元、 充电管理单元、 储能单元和供电转换单元, 所述限流 单元的输入端与电源输入线相连,输出端同时与所述充电管理单元的输入端 和所述供电转换单元的第一输入端相连,所述储能单元的输入端与所述充电 管理单元的输出端相连, 输出端与所述供电转换单元的第二输入端相连, 所 述供电转换单元的输出端与所述射频识别读卡器的供电输入线相连,其中: 所述限流单元, 用于根据预设门限限定最大脉沖电流;

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷;

所述供电转换单元, 用于选择所述电源输入线和 /或所述储能单元来为 所述射频识别读卡器供电。

6. 根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述电荷储 能模块包括顺次相连的限流单元、充电管理单元、储能单元和供电转换单元, 所述限流单元的输入端与电源输入线相连, 所述供电转换单元的输出端与所 述射频识别读卡器的供电输入线相连,其中:

所述限流单元, 用于根据预设门限限定最大脉沖电流;

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷;

所述供电转换单元, 用于为所述射频识别读卡器供电。

7. 根据权利要求 4所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述充电管 理单元为 DC-DC电路或电荷泵充电电路; 所述储能单元由充电开关、 充电限 流电阻、 充电电容、 放电电阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电 阻、 放电电阻和放电开关依次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻 和放电电阻的接点与地之间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

8. 根据权利要求 5所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述限流单 元由滤波电容、 开关和上电复位电路组成,所述滤波电容的一端接所述电源 输入线,另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电路连接在所述电源输 入线和所述开关的第二端之间, 所述开关的第三端接地, 所述开关的第二端 可选择地与所述开关的第一端或第三端相连; 所述充电管理单元为 DC-DC电 路或电荷泵充电电路; 所述储能单元由充电开关、充电限流电阻、充电电容、 放电电阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电阻、 放电电阻和放电 开关依次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电电阻的接点与 地之间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

9. 根据权利要求 6所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述限流单 元由滤波电容、 开关和上电复位电路组成,所述滤波电容的一端接所述电源 输入线,另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电路连接在所述电源输 入线和所述开关的第二端之间, 所述开关的第三端接地, 所述开关的第二端 可选择地与所述开关的第一端或第三端相连; 所述充电管理单元为 DC-DC电 路或电荷泵充电电路; 所述储能单元由充电开关、充电限流电阻、充电电容、 放电电阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电阻、 放电电阻和放电 开关依次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电电阻的接点与 地之间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

10.根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述存储卡 为 SD卡、 TF卡、 MMC卡、 射频 SD卡或射频 TF卡; 所述智能卡为 SIM卡、 UIM卡、 USIM卡、 射频 SIM卡、 射频 UIM卡或射频 US IM卡。

11.根据权利要求 1所述的射频识别读卡器, 其特征在于, 所述移动终 端为手机。

12.—种无线射频识别系统,其特征在于,包括网络服务器、 移动终端、 电子标签以及权利要求 1至 11任一项所述的射频识别读卡器, 其中: 所述电子标签,用于标识目标对象;

所述射频识别读卡器,用于读取所述电子标签的信息;

所述移动终端, 设有存储卡 /智能卡卡槽, 用于与所述射频识别读卡器 通讯, 读取电子标签信息, 并传送给网络服务器; 还用于接收网络服务器反 馈的验证结果并显示;

所述网络服务器, 用于对所述移动终端传送的电子标签信息进行验证, 并将验证结果传送给所述移动终端。

1 3.一种无线射频识别方法,基于权利要求 12所述的无线射频识别系统, 其特征在于,包括:

射频识别读卡器读取电子标签信息, 并将该电子标签信息传送给移动终 端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户。

14.根据权利要求 1 3所述的无线射频识别方法,其特征在于, 所述射频 识别读卡器处于独立工作模式, 则所述方法具体包括:

用户从所述移动终端的存储卡 /智能卡卡槽取出所述射频识别读卡器; 用户启动所述射频识别读卡器, 所述射频识别读卡器读取电子标签信 息;

用户将所述射频识别读卡器插入到所述移动终端的存储卡 /智能卡卡槽 中;

所述射频识别读卡器与所述移动终端通讯, 将所述电子标签信息传送给 所述移动终端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户。

15.根据权利要求 1 3所述的无线射频识别方法,其特征在于, 所述射频 识别读卡器处于嵌入式工作模式, 则所述方法具体包括:

用户将所述射频识别读卡器插入到所述移动终端的存储卡 /智能卡卡槽 中;

用户通过所述移动终端启动所述射频识别读卡器, 所述射频识别读卡器 读取电子标签信息;

所述射频识别读卡器与所述移动终端通讯, 将所述电子标签信息传送给 所述移动终端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户。

Description:
说 明 书 射频识别读卡器、 无线射频识别系统及方法 技术领域

本发明涉及通信领域, 尤其涉及一种无线射频识别系统及方法。 背景技术

RFID ( Radio Frequency Ident if icat ion, 射频识另) J )是一种非接触式 的自动识别技术, 它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关 数据, 识别 工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。 RFID可识别高速运动物体并可 同时识别多个电子标签, 操作快捷方便。

RF I D系统是一种筒单的无线系统,只有两个基本 件,该系统用于控制、 检测和跟踪物体。 RFID系统由一个询问器(或阅读器)和很多应 器(或电 子标签)组成。

RFID按应用频率的不同分为低频(LF )、 高频(HF )、 超高频( UHF )、 微 波(MW ), 相对应的代表性频率分别为: 频 135KHz以下、 高频 13. 56MHz、 超高频 86幌- 96幌 Hz、 波 2. 4GHz、 5. 8GHz。

RFID按照能源的供给方式分为无源 RFID,有源 RFID,以及半有源 RFID。 无源 RFID读写距离近, 价格低; 有源 RFID可以提供更远的读写距离, 但是 需要电池供电, 成本要更高一些, 适用于远距离读写的应用场合。

RFID的组成: 电子标签(Tag) : 由耦合元件及芯片组成, 每个电子标签 具有唯一的电子编码, 附着在物体上标识目标对象; 阅读器(Reader) : 读 取 (有时还可以写入)电子标签信息的设备, 可设计为手持式或固定式; 天线 (Antenna): 在电子标签和阅读器间传递射频信号。

RFID的工作原理: RFID技术的基本工作原理并不复杂, 电子标签进入 磁场后, 接收阅读器发出的射频信号, 凭借感应电流所获得的能量发送出存 储在芯片中的产品信息 (Pas s ive Tag, 无源标签或被动标签), 或者主动发 送某一频率的信号 (Act ive Tag, 有源标签或主动标签); 阅读器读取信息 并解码后, 送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的 RFID 系统, 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG) -即就是 所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个 部份所组成, 其工作原理 是阅读器发射一特定频率的无线电波能量给应 答器, 用以驱动应答器电路将 内部的数据送出, 此时阅读器便依序接收解读数据, 送给应用程序做相应的 处理。

以 RFID卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量 应方式来看大致上 可以分成, 感应禺合(Induct ive Coupl ing) 及后向散射禺合(Backsea t ter Coupl ing)两种, 一般低频的 RFID大都采用第一种式, 而较高频大多采用第 二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或 读 /写装置,是 RFID系统 信息控制和处理中心。 阅读器通常由耦合模块、 收发模块、 控制模块和接口 单元组成。 阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式 进行信息交换, 同 时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时 序。 在实际应用中, 可进一步 通过 Ethernet或 WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远 传送等管 理功能。应答器是 RFID系统的信息载体, 目前应答器大多是由耦合元件(线 圏、 微带天线等)和微芯片组成无源单元。

随着人民经济收入的大幅提高和通信技术的飞 速发展, RFID技术和应用 也得到了突飞猛进的发展, 物联网的概念也深入人心。 于此同时市场上涌现 出大批的假冒伪劣产品, 用传统的防伪方式已经无法有效的打击这些假 冒伪 劣产品了, RFID在防伪上的应用有着得天独厚的优势。但 由于现在专用读 卡器(也即前述的阅读器)多为专用设备不仅 体积大而且价格高, 不适合消 费者便利使用。 因此如何能提供一种成本低、 操作便捷的射频识别方式供消 费者使用, 成为当前亟待解决的问题之一。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频识 别读卡器、射频识别系统 及方法, 能够提供一种成本低、 操作便捷的射频识别方式。

为解决上述技术问题, 本发明提出了一种射频识别读卡器, 所述射频识 别读卡器包括射频识别模块和电荷储能模块或 微型电池, 其中, 所述射频识 别模块用于读取电子标签信息, 以及与移动终端的存储卡 I智能卡接口通讯, 所述电荷储能模块或微型电池用于为所述射频 识别读卡器供电。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述射频识别模块 包括顺次相连的射频天线、射频收发单元、调 制解调单元和基带及存储单元, 所述基带及存储单元能够与移动终端的存储卡 /智能卡通讯接口进行通讯。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述射频识别读卡 器具有同移动终端的存储卡 /智能卡一致的外形, 能够嵌入到具有存储卡 /智 能卡卡槽的移动终端中。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述电荷储能模块 包括充电管理单元、 储能单元和供电转换单元, 所述充电管理单元的输入端 与电源输入线相连,输出端与所述储能单元的 输入端相连,所述供电转换单 元的一个输入端与所述电源输入线相连,另一 个输入端与所述储能单元的输 出端相连, 所述供电转换单元的输出端与所述射频识别读 卡器的供电输入线 相连,其中:

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电 荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷; 所述供电转换单元, 用于选择所述电源输入线和 /或所述储能单元来为 所述射频识别读卡器供电。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述电荷储能模块 包括限流单元、 充电管理单元、 储能单元和供电转换单元, 所述限流单元的 输入端与电源输入线相连,输出端同时与所述 充电管理单元的输入端和所述 供电转换单元的第一输入端相连,所述储能单 元的输入端与所述充电管理单 元的输出端相连, 输出端与所述供电转换单元的第二输入端相连 , 所述供电 转换单元的输出端与所述射频识别读卡器的供 电输入线相连,其中:

所述限流单元, 用于根据预设门限限定最大脉沖电流;

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电 荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷;

所述供电转换单元, 用于选择所述电源输入线和 /或所述储能单元来为 所述射频识别读卡器供电。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述电荷储能模块 包括顺次相连的限流单元、 充电管理单元、 储能单元和供电转换单元, 所述 限流单元的输入端与电源输入线相连, 所述供电转换单元的输出端与所述射 频识别读卡器的供电输入线相连,其中:

所述限流单元, 用于根据预设门限限定最大脉沖电流;

所述充电管理单元,用于将输入电流转换为电 荷存储在所述储能单元 中;

所述储能单元,用于存储电荷;

所述供电转换单元, 用于为所述射频识别读卡器供电。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述充电管理单元 为 DC-DC电路或电荷泵充电电路;所述储能单元由 电开关、充电限流电阻、 充电电容、 放电电阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电阻、 放电 电阻和放电开关依次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电 电 阻的接点与地之间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述限流单元由滤 波电容、开关和上电复位电路组成,所述滤波 电容的一端接所述电源输入线, 另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电 路连接在所述电源输入线和所 述开关的第二端之间, 所述开关的第三端接地, 所述开关的第二端可选择地 与所述开关的第一端或第三端相连; 所述充电管理单元为 DC-DC电路或电荷 泵充电电路; 所述储能单元由充电开关、 充电限流电阻、 充电电容、 放电电 阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电阻、 放电电阻和放电开关依 次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电 电阻的接点与地之 间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述限流单元由滤 波电容、开关和上电复位电路组成,所述滤波 电容的一端接所述电源输入线, 另一端接所述开关的第一端,所述上电复位电 路连接在所述电源输入线和所 述开关的第二端之间, 所述开关的第三端接地, 所述开关的第二端可选择地 与所述开关的第一端或第三端相连; 所述充电管理单元为 DC-DC电路或电荷 泵充电电路; 所述储能单元由充电开关、 充电限流电阻、 充电电容、 放电电 阻和放电开关组成, 所述充电开关、 充电限流电阻、 放电电阻和放电开关依 次串联, 所述充电电容连接在所述充电限流电阻和放电 电阻的接点与地之 间; 所述供电转换单元为 DC-DC转换器。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述存储卡为 SD 卡、 TF卡、 MMC卡、 射频 SD卡或射频 TF卡; 所述智能卡为 S IM卡、 UIM卡、 US IM卡、 射频 S IM卡、 射频 UIM卡或射频 US IM卡。

进一步地, 上述射频识别读卡器还可具有以下特点, 所述移动终端为手 机。

为解决上述技术问题, 本发明还提出了一种无线射频识别系统,包括 网络 服务器、移动终端、 电子标签以及前面任一项所述的射频识别读卡 器,其中: 所述电子标签,用于标识目标对象;

所述射频识别读卡器,用于读取所述电子标签 的信息;

所述移动终端, 设有存储卡 /智能卡卡槽, 用于与所述射频识别读卡器 通讯, 读取电子标签信息, 并传送给网络服务器; 还用于接收网络服务器反 馈的验证结果并显示;

所述网络服务器, 用于对所述移动终端传送的电子标签信息进行 验证, 并将验证结果传送给所述移动终端。

为解决上述技术问题, 本发明还提出了一种无线射频识别方法,基于 前 述的无线射频识别系统, 包括:

射频识别读卡器读取电子标签信息, 并将该电子标签信息传送给移动终 端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网 络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证 , 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户 。

进一步地, 上述无线射频识别方法还可具有以下特点, 所述射频识别读 卡器处于独立工作模式, 则所述方法具体包括:

用户从所述移动终端的存储卡 /智能卡卡槽取出所述射频识别读卡器; 用户启动所述射频识别读卡器, 所述射频识别读卡器读取电子标签信 息;

用户将所述射频识别读卡器插入到所述移动终 端的存储卡 /智能卡卡槽 中; 所述射频识别读卡器与所述移动终端通讯, 将所述电子标签信息传送给 所述移动终端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网 络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证 , 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户 。

进一步地, 上述无线射频识别方法还可具有以下特点, 所述射频识别读 卡器处于嵌入式工作模式, 则所述方法具体包括:

用户将所述射频识别读卡器插入到所述移动终 端的存储卡 /智能卡卡槽 中;

用户通过所述移动终端启动所述射频识别读卡 器, 所述射频识别读卡器 读取电子标签信息;

所述射频识别读卡器与所述移动终端通讯, 将所述电子标签信息传送给 所述移动终端;

所述移动终端将所述电子标签信息通过无线网 络发送给网络服务器; 所述网络服务器对所述电子标签信息进行验证 , 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给所述移动终端;

所述移动终端接收所述验证结果并显示给用户 。

本发明能够为消费者提供一种成本低且操作便 捷的射频识别方式,有利 于射频识别在产品防伪方面的推广应用。 附图说明

图 1为本发明第一实施例中射频识别读卡器的结 框图;

图 2为本发明第一实施例中射频识别读卡器与移 终端的一种具体结构 及连接关系示意图; 图 3为电荷储能模块的一种结构图;

图 4为电荷储能模块的另一种结构图;

图 5为电荷储能模块的再一种结构图;

图 6为限流单元的一种结构图;

图 7为储能单元的一种结构;

图 8为电荷储能模块的一种具体结构图;

图 9为本发明第二实施例中无线射频识别系统的 构框图;

图 10为独立工作模式下无线射频识别过程的流程 ;

图 11为嵌入式工作模式下无线射频识别过程的流 图。 具体实施方式

本发明的主要构思是, 提供一种能够与移动终端通讯的射频识别读卡 器,从而手机等移动终端可将射频识别读卡器 读取的电子标签信息通过手机 等移动终端发送到物品真伪识别系统的网络服 务器, 网络服务器对电子标签 信息进行验证, 并通过网络反馈电子标签对应的验证结果信息 到移动终端, 通过移动终端的界面显示给客户, 从而实现了在线射频识别功能。 还可以进 一步在射频识别读卡器内增加微型电池或电荷 储能模块,使得射频识别读卡 器既可以嵌在移动终端内工作, 也可以脱离移动终端独立工作。

以下结合附图和实施例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。

第一实施例

图 1为本发明第一实施例中射频识别读卡器的结 框图。 如图 1所示, 本实施例中, 射频识别读卡器 10包括射频识别模块 101和电荷储能模块或 微型电池 102 ,其中,电荷储能模块或微型电池 102同射频识别模块 101相连, 射频识别模块 101用于读取电子标签信息, 实现射频识别的功能, 以及与移 动终端的存储卡 /智能卡接口通讯, 电荷储能模块或微型电池 102用于为整 个射频识别读卡器 10供电。

图 2为本发明第一实施例中射频识别读卡器与移 终端的一种具体结构 及连接关系示意图。 如图 2所示, 射频识别读卡器由射频天线 301、 射频收 发单元 302、 调制解调单元 303、 基带及存储单元 304、 电源管理单元 305 和电荷储能或电池单元 306组成。 其中, 射频天线 301、 射频收发单元 302、 调制解调单元 303和基带及存储单元 304顺次相连, 电源管理单元 305分别 与射频天线 301、 射频收发单元 302、 调制解调单元 303、 基带及存储单元 304和电荷储能或电池单元 306相连, 用于将电荷储能或电池单元 306提供 的电荷或者电源接口处提供的电荷供给射频天 线 301、 射频收发单元 302、 调制解调单元 303和基带及存储单元 304。射频天线 301、射频收发单元 302、 调制解调单元 303和基带及存储单元 304组成射频识别读卡器的射频识别模 块, 电源管理单元 305和电荷储能或电池单元 306构成射频识别读卡器的电 荷储能模块或微型电池。 当由电源管理单元和电池单元组成时, 称为微型电 池, 当由电源管理单元和电荷储能单元组成时, 称为电荷储能模块。 手机中 包含有手机无线通讯接口 201、 SD通讯接口 202和 SD电源接口 203。手机通 过手机无线通讯接口 201与网络服务器通讯, 通过 SD通讯接口 202与射频 识别读卡器通讯, 通过 SD电源接口 203为射频识别读卡器供电。 在本发明 的其他实施例中, 手机中的 SD通讯接口和 SD电源接口也可以替换为其他的 存储卡或射频卡通讯接口和存储卡或射频卡电 源接口, 本发明的射频识别读 卡器同样能够与这些存储卡或射频卡通讯接口 和存储卡或射频卡电源接口 通讯。 其中, 存储卡可以包括 SD卡、 TF卡、 匪 C ( Mu l t iMed ia Card , 多媒 体卡)卡、射频 SD卡或射频 TF卡等。 智能卡可以包括 S IM卡、 UIM卡、 US IM 卡、 射频 S IM卡、 射频 UIM卡或射频 US IM卡等。 其中, 移动终端可以是手 机。 进一步地, 射频识别读卡器可以具有同移动终端的存储卡 /智能卡一致 的外形, 能够嵌入到具有存储卡 /智能卡卡槽的移动终端中。 当然如果射频 识别读卡器不具有同存储卡 /智能卡一致的外形, 射频识别读卡器也可以通 过其他的连接方式与移动终端进行通讯。

下面我们给出几种电荷储能模块的结构。

图 3为电荷储能模块的一种结构图。 图 3中, 电荷储能模块 102包括充 电管理单元 122、 储能单元 1 32和供电转换单元 142 , 充电管理单元 122的 输入端与电源输入线相连,输出端与储能单元 1 32的输入端相连,供电转换单 元 142的一个输入端与电源输入线相连,另一个输 入端与储能单元 1 32的输 出端相连, 供电转换单元 142的输出端与射频识别读卡器的供电输入线相 连, 其中,充电管理单元 122用于将输入电流转换为电荷存储在储能单元 1 32中, 储能单元 1 32用于存储电荷, 供电转换单元 142用于选择电源输入线和 /或 储能单元 1 32来为射频识别读卡器供电。

图 4为电荷储能模块的另一种结构图。 图 4中, 电荷储能模块 102包括 限流单元 112、 充电管理单元 122、储能单元 1 32和供电转换单元 142 , 限流 单元 112的输入端与电源输入线相连,输出端同时与 充电管理单元 122的输 入端和供电转换单元 142的第一输入端相连,储能单元 1 32的输入端与充电 管理单元 122的输出端相连,输出端与供电转换单元 142的第二输入端相连, 供电转换单元 142 的输出端与射频识别读卡器的供电输入线相连 ,其中, 限 流单元 112用于根据预设门限限定最大脉沖电流, 充电管理单元 122用于将 输入电流转换为电荷存储在储能单元 1 32中, 储能单元 1 32用于存储电荷, 供电转换单元 142用于选择电源输入线和 /或储能单元 1 32来为射频识别读 卡器供电。

图 5为电荷储能模块的再一种结构图。 图 5中, 电荷储能模块 102包括 顺次相连的限流单元 112、 充电管理单元 122、 储能单元 1 32和供电转换单 元 142 , 限流单元 112的输入端与电源输入线相连, 供电转换单元的输出端 与射频识别读卡器的供电输入线相连, 其中, 限流单元 112用于根据预设门 限限定最大脉沖电流, 充电管理单元 122用于将输入电流转换为电荷存储在 储能单元 132中, 储能单元 132用于存储电荷, 供电转换单元 142用于为射 频识别读卡器供电。

限流单元 112的结构可以如图 6所示。 图 6为限流单元的一种结构图, 由图 6所示,限流单元 112可以由滤波电容 Cf、开关 S和上电复位电路组成, 滤波电容 Cf 的一端接电源输入线,另一端接开关 S的第一端 el,上电复位电 路连接在电源输入线和开关 S的第二端 e2之间, 开关 S的第三端 e3接地, 开关 S的第二端 e2可选择地与开关 S的第一端 el或第三端 e3相连。 限流 单元 112的最大限流值可以根据 SD卡的规范进行设置, 也可以根据实际经 验进行设置。 上电时, 上电复位电路需要一段启动复位时间后才緩慢 关闭开 关, 避免电源与地之间的滤波电容产生较大的瞬态 电流, 防止由于大脉沖电 流而产生关断供电电流现象。

储能单元 132的结构可以如图 7所示。 图 7为储能单元的一种结构图, 由图 7所示, 储能单元 132可以由充电开关 Sl、 充电限流电阻 Rl、 充电电 容(、 放电电阻 R2和放电开关 S2组成, 充电开关 Sl、 充电限流电阻 Rl、 放 电电阻 R2和放电开关 S2依次串联, 充电电容 C连接在充电限流电阻 R1和 放电电阻 R2的接点与地之间。 当储能电容 C电荷不足时, 断开放电开关 S2 , 闭合充电开关 S1 , 开始充电; 充电完成且射频电路、 处理器、 存储器等电路 开始工作, 需要较多电流时, 断开充电开关 S1 , 闭合放电开关 S2 , 为供电 转换单元提供电荷或电流输入。

图 8给出了一种电荷储能模块的具体结构。

以一个含有射频通信功能的射频识别读卡器为 例,储能单元中充电电容 C的容值可以采用以下方法进行计算: 1 ) 电荷储能模块输入输出条件设定。

输入设定: VDD输入电压 I™ * VVDD ( 30mAS)3.3V ) ;

DC/DC204转换效率为 η (90%) ;

转换效率为 γ (90%) , 其输出为 Vc ( 5V) ;

射频识别读卡器保证识别成功刷卡周期最小为 T ( 2.5mS ) , 对每个商品 进行 10次识别, 共需要工作时间 t ( 25mS)

输出设定:微处理器、 存储器工作所需: SD-VCCD: I D S)V D ( 5mAS)3.3V ); 射频电路工作所需: SD—VCCRF: I RF S)V RF ( 100mAS)2V) 。

计算: C是多少? ( C在射频识别 SD卡工作周期内电容泄放电从 Vc( 5V ) 到 l/ 2 *Vc ( 5/2V ) , 保证供电转换单元 20 4 正常工作)

2) 针对输入功率、 输出功率以及转换效率, 利用功率守恒定律计算。

供电转换单元输入功率为:

DC I DC输入功率为: P VDD = V VDD;

电容输入功率为: 1/2*C* (VI 2 - V2 2 ) /t

供电转换单元输出功率为:

SDVCCRF端口: 1 RF *V RF ',

SDVCCD端口: p D = I D *V D 根据功率守恒:

输入功率 * =输出功率

Bn (Pvoo +^ HV^ -V, 2 ) /ί)*η = Ρ ΚΡ Β

• 即: 2 公式 1 从而得出 C:

c_ 2(P RF +P D -P VDD * )*t

~ -^- ) 公式 2

代入数值:

C=380uF 充电管理单元给电容 C 充电, 根据其充电回路的时间常数 d = Rl* C , 选择 R1为 100欧级, 则充电时间为 mS级; 203放电时间保证 25mS内放电 5/2 V, 及其时间常数 = R 2 * C , 推算 R2约为: 150欧姆。 具体数值可试 验调试得出。

在具体工程实施中, 380uF的电容可以采用一个或多个电容的形式容 集成在射频识别读卡器上, 而 K级电阻也容易集成在 SD卡装置中。

由上可见, 本发明实施例的射频识别读卡器, 让移动终端具备射频识别 功能, 可以实现实时在线的射频识别功能。 由于该射频识别读卡器具有电荷 储能模块或微型电池, 可以离开移动终端的存储卡卡槽工作, 从而解决了手 机等移动终端内部引起的高电磁屏蔽无法射频 识别的难点。 同时, 本发明实 施例中的射频识别读卡器具有体积小、 携带方便等优点, 对于今后的射频识 别防伪和物联网的推动有非常大的促进作用。

第二实施例

基于前述的射频识别读卡器, 本实施例给出一种无线射频识别系统。 图 9为本发明第二实施例中无线射频识别系统的 构框图。 如图 9所示, 本实 施例中, 无线射频识别系统包括网络服务器 91、 移动终端 92、 射频识别读 卡器 93和电子标签 94。 移动终端 92、 射频识别读卡器 93和电子标签 94顺 次相连, 网络服务器 91与移动终端 92通过无线网络相连。 其中, 电子标签 94用于标识目标对象;射频识别读卡器 93用于读取电子标签 94的信息; 移 动终端 92上设有存储卡 /智能卡卡槽, 用于与射频识别读卡器 93通讯, 读 取电子标签信息, 并传送给网络服务器 91 , 还用于接收网络服务器 91反馈 的验证结果并显示; 网络服务器 91用于对移动终端 92传送的电子标签信息 进行验证, 并将验证结果传送给移动终端 92。

本实施例中,射频识别读卡器 93可以为前述的任一种射频识别读卡器。 移动终端可以为手机。 关于本实施例中无线射频识别系统的工作原理 及流程将在下述的内容 中涉及, 此处暂不予说明。

本实施例的无线射频识别系统支持成本低且操 作便捷的射频识别方式, 有利于射频识别在产品防伪方面的推广应用。

第三实施例

基于第二实施例的无线射频识别系统,本实施 例给出了一种无线射频识 别方法。 本实施例中, 无线射频实现方法包括如下步骤:

步骤一, 射频识别读卡器读取电子标签信息, 并将该电子标签信息传送 给移动终端;

步骤二, 移动终端将电子标签信息通过无线网络发送给 网络服务器; 步骤三, 网络服务器对电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将验 证结果通过无线网络发送给移动终端;

步骤四, 移动终端接收验证结果并显示给用户。

具体地, 基于第二实施例的无线射频识别系统, 无线射频识别过程可以 有 2种模式, 一种为独立工作模式, 一种为嵌入式工作模式。

图 10为独立工作模式下无线射频识别过程的流程 。 如图 10所示, 独 立工作模式下无线射频识别过程的流程包括:

步骤 501 , 用户从移动终端的存储卡 /智能卡卡槽取出射频识别读卡器; 步骤 502 , 用户启动射频识别读卡器, 射频识别读卡器读取电子标签信 息;

步骤 503 ,用户将射频识别读卡器插入到移动终端的存 卡 /智能卡卡槽 中;

步骤 504 , 射频识别读卡器与移动终端通讯, 将电子标签信息传送给移 动终端;

步骤 505 , 移动终端将电子标签信息通过无线网络发送给 网络服务器; 步骤 506 , 网络服务器对电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将 验证结果通过无线网络发送给移动终端;

步骤 507 , 移动终端接收验证结果并显示给用户。

图 11为嵌入式工作模式下无线射频识别过程的流 图。 如图 11所示, 嵌入式工作模式下无线射频识别过程的流程包 括:

步骤 601 ,用户将射频识别读卡器插入到移动终端的存 卡 /智能卡卡槽 中;

步骤 602 , 用户通过移动终端启动射频识别读卡器, 射频识别读卡器读 取电子标签信息;

步骤 603 , 射频识别读卡器与移动终端通讯, 将电子标签信息传送给移 动终端;

步骤 604 , 移动终端将电子标签信息通过无线网络发送给 网络服务器; 步骤 605 , 网络服务器对电子标签信息进行验证, 得到验证结果, 并将 验证结果通过无线网络发送给移动终端;

步骤 606 , 移动终端接收验证结果并显示给用户。

本实施例的无线射频识别方法为消费者提供一 种成本低且操作便捷的 射频识别方式, 有利于射频识别在产品防伪方面的推广应用。

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。