專利名稱：非接觸式無源幣的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動售檢票據(jù)技術，具體為一種非接觸式無源幣。
背景技術：
非接觸式IC卡又稱射頻卡，是世界上最近幾年發(fā)展起來的一項新技術，它成功的將射頻技術和IC卡技術結合起來，解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題。
目前，交通、通訊等行業(yè)正在越來越廣泛的使用非接觸式IC卡，非接觸式IC卡中藏有線圈和IC芯片，當IC卡通過磁場時，在線圈中產生感應電流，借助于這種感應電流，可以讀取IC芯片的信息，不必插入讀寫器中，因此不會與讀寫器發(fā)生接觸，例如，在使用非接觸式IC卡作為電話卡的情況下，可以避免由于與卡的接觸而引起的電話機的污染，因此電話機的維護變得簡單；另外，由于不必將卡一個一個地插入讀寫器中，在機動車通過交通單位的自動檢票機或高速公路的收費站時可以不停車地交換信息，從而可以有效地緩解交通的擁擠和交通的堵塞；其不足之處在于這種卡的方形結構、面積較大，導致其容易折損、不適用于自動售檢票系統(tǒng)，也不利于地鐵、公園、影院等單程票據(jù)的回收及重復使用，成本較高；在交通、環(huán)保日益受到人們重視的今天，一些如地鐵、公園、影院等收費的公共事業(yè)基本采用人工售票、人工檢票的形式，這種情況造成人力、物力浪費的同時，也易造成污染、垃圾的產生；因此，采用IC卡原理，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的售檢票方式，推廣一種適用于自動售檢票系統(tǒng)的可回收、重復使用的票據(jù)是人們不斷探索的課題。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、不易損壞、成本低、可自動回收及重復使用的非接觸式無源幣。
本實用新型的技術方案是一種非接觸式無源幣，具有IC芯片和環(huán)形天線，其特征在于IC芯片和環(huán)形天線通過導線連接，鑲嵌于圓片形芯板中，圓片形蓋板壓裝于芯板上，其外緣與芯板重合，形成幣式外形結構，其環(huán)形天線與讀寫器天線通過射頻信號感應連接。
所述IC芯片為菲利浦公司的Mifare芯片(工作頻率在13.56MHz)或美國Atmel公司的Temic芯片(工作頻率在125kHZ)。
本實用新型的工作原理本實用新型是由PVC材料制成的圓形幣，內部嵌入IC芯片和環(huán)形天線，IC芯片用于存儲數(shù)據(jù)，通過環(huán)形天線感應和反射實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。
本實用新型的有益效果如下1.本實用新型結構簡單，其幣式外形結構具有較好的強度和耐用性，不易損壞，易自動回收，可重復使用，可以適合于多種應用。本實用新型可廣泛應用于地鐵、公園、影院等收費的公共事業(yè)自動售檢票證系統(tǒng)，可以提高城市現(xiàn)代化程度，讓人們享受方便、快捷的服務。
2.性能可靠、加密性好。本實用新型與讀寫器之間無接觸，避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障，例如由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導致接觸不良造成的故障，此外，非接觸式無源幣表面無裸露芯片，無須擔心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問題，既便于印刷，又提高了該幣的使用可靠性；另外，本實用新型序列號是唯一的，制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化，不可再更改，其與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證無源幣的合法性，同時無源幣也驗證讀寫器的合法性，在處理前與讀寫器之間進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密自己的操作密碼和訪問條件，從而使它能運用于不同系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不同的應用設定不同的密碼和訪問條件，且加密性好。
3.操作方便。本實用新型為非接觸通訊，讀寫器在10cm范圍內就可以對無源幣操作，所以不必插卡，使用時沒有方向性，方便用戶，無源幣可以在任意方向掠過讀寫器表面既可，從而大大提高了每次使用的速度。
4.抗干擾能力強。本實用新型設有快速防沖突機制，能防止無源幣之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以同時處理多張票據(jù)，從而提高了應用的并行性，無形中提高系統(tǒng)工作速度。


圖1是本實用新型結構主視圖。
圖2是圖1的側視圖。
圖3是本實用新型實施例所采用讀寫器電路框圖。
圖4是本實用新型實施例所采用IC芯片電路框圖。
具體實施方式
下面通過實施例和附圖進一步詳述本實用新型。
如圖1、2所示非接觸式無源幣，具有IC芯片1和環(huán)形天線2，IC芯片1和環(huán)形天線2通過導線連接，鑲嵌于圓片形芯板3，圓片形蓋板4壓裝于芯板3上，其外緣與芯板3重合，形成幣式外形結構，其環(huán)形天線2與讀寫器天線通過射頻信號感應進行數(shù)據(jù)通訊和命令控制。
如圖4所示，IC芯片1為菲利浦公司的Mifare芯片，其工作頻率在13.56MHz；射頻接口用于采集射頻信號，通過其上的天線、時鐘數(shù)據(jù)、調節(jié)解調器、電源調整和電可擦除只讀存儲器，實現(xiàn)電源信號和數(shù)據(jù)信號的分離工作，同時為數(shù)據(jù)區(qū)提供工作電源和數(shù)據(jù)信號；數(shù)據(jù)區(qū)是無源幣的核心區(qū)域，通過其上的應答、控制及算數(shù)單元、防沖突、隨機存儲器、選擇應用、只讀存儲器、密碼驗證及存取控制、密碼單元，實現(xiàn)無源幣的只讀數(shù)據(jù)、可擦寫數(shù)據(jù)的讀寫工作。
如圖3所示讀寫器電路框圖，讀寫器是由單片機P1、射頻讀寫芯片P2和環(huán)形天線P3依次串聯(lián)組成的，單片機P1和射頻讀寫芯片P2(采用MF CM200芯片)焊接在線路板上，環(huán)形天線P3既可以焊接在線路板上，也可以根據(jù)不同情況單獨封裝，然后與讀寫器連接；單片機P1包括微處理器(采用80C51芯片)、RS232通訊電路、電源、診斷指示燈等，實現(xiàn)邏輯控制和數(shù)據(jù)讀寫的功能，通過串口通信接口將數(shù)據(jù)傳輸給計算機；射頻讀寫芯片P2通過環(huán)形天線P3實現(xiàn)與無源幣的通訊和控制，通過射頻信號實現(xiàn)對無源幣讀數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)的功能；讀寫器的電源采用直流12V或24V。
本實用新型的工作過程如下本實用新型與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作，當讀寫器進行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成一部分是電源信號，該信號被接收后，與本身的L/C產生一個瞬間能量來供給芯片工作；另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器，從而完成票據(jù)處理。
本實用新型的技術參數(shù)如下工作頻率13.56MHZ或125KHZ；可讀寫次數(shù)100,000次以上；數(shù)據(jù)存儲時間10年以上；儲存溫度-20～85℃；使用溫度-20～50℃；操作時間≤0.3秒；拉伸強度≥44Mpa；彎曲強度≥80Mpa。
非接觸式無源幣的制作過程是將IC芯片和環(huán)形天線埋置于大張薄板中，再將該大張薄板切成許多個幣的方法；大張薄板從機械性能、加工性能等方面和成本考慮，通常使用硬質PVC類薄板；1.在薄板(以下稱為“芯板”)上，采用切削加工法(锪孔加工)加工成用于裝填IC芯片和環(huán)形天線的凹部；2.將IC芯片和環(huán)形天線裝填入加工成的凹部，然后在該芯板的一個側面放置一塊用于掩蓋IC芯片和環(huán)形天線的薄板(以下稱為“蓋板”)，通過熱壓處理來使其熱熔粘合成為一整體，從而形成一種埋置有IC芯片和環(huán)形天線的大張薄板；3.通過沖裁加工將其制成圓形幣。
讀寫器和無源幣之間可以實現(xiàn)雙向密碼驗證機制，即讀寫器驗證無源幣的合法性，同時無源幣也驗證讀寫器的合法性；可以實現(xiàn)快速防沖突機制，在多張幣同時讀寫時，不出現(xiàn)相互數(shù)據(jù)干擾現(xiàn)象；無源幣具備多級密碼管理，可以將不同數(shù)據(jù)區(qū)設置不同的讀寫密碼，適合于多行業(yè)、多種類使用。
另外，IC芯片還可采用美國Atmel公司的Temic芯片，其工作頻率在125kHZ。
權利要求1.一種非接觸式無源幣，具有IC芯片和環(huán)形天線，其特征在于IC芯片(1)和環(huán)形天線(2)通過導線連接，鑲嵌于圓片形芯板(3)中，圓片形蓋板(4)壓裝于芯板(3)上，其外緣與芯板(3)重合，形成幣式外形結構，其環(huán)形天線(2)與讀寫器天線通過射頻信號感應連接。
2.根據(jù)權利要求1所述非接觸式無源幣，其特征在于所述IC芯片(1)為Mifare芯片，其工作頻率在13.56MHz；或Temic芯片，其工作頻率在125kHZ。
專利摘要本實用新型涉及自動售檢票據(jù)技術,具體為一種非接觸式無源幣,具有IC芯片和環(huán)形天線,IC芯片和環(huán)形天線通過導線連接,鑲嵌于圓片形芯板中,圓片形蓋板壓裝于芯板上,其外緣與芯板重合,形成幣式外形結構,其環(huán)形天線與讀寫器天線通過射頻信號感應連接。本實用新型結構簡單,具有較好的強度和耐用性,不易損壞、可靠性高、操作方便、加密性好、易自動回收并重復使用,更適用于地鐵、公園、影院等收費的公共事業(yè)自動售檢票證系統(tǒng),從而可以提高城市的現(xiàn)代化品位。
文檔編號G06K19/07GK2508307SQ01251459
公開日2002年8月28日 申請日期2001年11月16日 優(yōu)先權日2001年11月16日
發(fā)明者王德福 申請人:沈陽銀河自動化技術有限公司