專利名稱：一種射頻裝置和射頻讀卡器以及相關(guān)通信系統(tǒng)和通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在射頻終端與射頻通信設(shè)備之間，進(jìn)行距離可控的近距離安全數(shù)據(jù)通 信的設(shè)備、方法和系統(tǒng)，特別涉及含有射頻裝置(如射頻卡)或近距離射頻通信功能的射頻 通信終端(如手機(jī)、PDA)與近距離射頻通信設(shè)備(比如POS機(jī)或讀卡器；P0S，即Point of sales，銷售點(diǎn))的距離控制通信設(shè)備、系統(tǒng)和安全通信方法。
背景技術(shù)：
如今，射頻通信終端尤其是射頻卡已經(jīng)普及，通過改造，使移動(dòng)或固定通信終端具 備近距離通信功能，特別是利用手機(jī)等移動(dòng)射頻通信終端來實(shí)現(xiàn)電子支付等功能的需求越 來越強(qiáng)烈。目前，已經(jīng)出現(xiàn)了在手機(jī)中的用戶識(shí)別模塊SIM(SubsCriber Identity Module) 卡上增加射頻功能(稱為射頻SIM卡)或者在手機(jī)主板上增加近距離通信模塊來實(shí)現(xiàn)手機(jī) 近距離通信的方法，這種方法的出現(xiàn)使得手機(jī)成為一個(gè)可以充值、消費(fèi)、交易及身份認(rèn)證的 超級(jí)智能終端，極大地滿足市場的迫切需求。其中，基于射頻SIM的手機(jī)近距離解決方案以其簡單、無需更改手機(jī)等優(yōu)勢(shì)得到 廣泛的關(guān)注，在該方案中，射頻SIM采用UHF(Ultra High Frequency，超高頻)等技術(shù)使得 射頻SIM卡嵌入在手機(jī)內(nèi)部時(shí)射頻信號(hào)仍然可以從手機(jī)中透射出來，從而實(shí)現(xiàn)不必對(duì)現(xiàn)有 的手機(jī)進(jìn)行任何結(jié)構(gòu)改變就可使得手機(jī)具備近距離通信功能。但是，不同手機(jī)由于內(nèi)部結(jié) 構(gòu)不同造成射頻信號(hào)透射效果存在很大的差異，透射強(qiáng)的手機(jī)其射頻SIM卡射頻通信距離 可能達(dá)到幾米遠(yuǎn)的距離，透射弱的手機(jī)其射頻SIM卡通信距離也可以達(dá)到幾十厘米。在移 動(dòng)支付應(yīng)用中，如公交地鐵刷卡，通常都會(huì)對(duì)于交易距離有嚴(yán)格的要求以確保交易的安全， 例如交易距離要求限制在IOcm以下，以防止用戶在不知情的情況下誤刷，造成損失；另一 方面，還要求在規(guī)定距離以下保證通信的可靠性，以提高交易的效率。因此，基于射頻SIM 的手機(jī)在增加近距離通信功能的同時(shí)，還必須能夠有效控制其交易的距離范圍。現(xiàn)有射頻通信技術(shù)中，基于IS014443標(biāo)準(zhǔn)的非接觸卡技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)可控距離交 易，該技術(shù)中，讀卡器不斷發(fā)射交變磁場傳送信號(hào)和能量，卡接近讀卡器時(shí)其內(nèi)部線圈可以 感應(yīng)出能量來供非接觸卡內(nèi)部電路工作，同時(shí)還可以解調(diào)出其中的信號(hào)實(shí)現(xiàn)卡與讀卡器之 間的通信，由于磁場能量隨距離衰減劇烈，難以傳送到較遠(yuǎn)距離，因此采用該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn) 可控距離通信；而實(shí)際上，這種技術(shù)難以應(yīng)用在內(nèi)置設(shè)備中的射頻卡上，如SIM卡上。這是 因?yàn)橄馭IM卡這類產(chǎn)品，本身面積很小，且嵌入在手機(jī)內(nèi)部，由于手機(jī)內(nèi)部存在電池以及其 他含有金屬的部件，交變磁場會(huì)產(chǎn)生渦流迅速衰減，使得讀卡器輻射的磁場能量及信號(hào)無 法穿透手機(jī)與射頻SIM實(shí)現(xiàn)通信。多年以來業(yè)內(nèi)均不能解決這個(gè)問題，例如，在日本使用手 機(jī)進(jìn)行支付較為普及，但只能使用定制手機(jī)實(shí)現(xiàn)支付要求的近距離通信，這種方式實(shí)現(xiàn)移 動(dòng)支付的商業(yè)代價(jià)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于僅僅更換SIM卡來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)支付的方式，日本之所以不采用僅 僅更換SIM卡的方式就是因?yàn)镮S014443技術(shù)不能在SIM卡上實(shí)現(xiàn)。發(fā)明專利CN2008101^6M. 1提出了一種控制移動(dòng)終端射頻通信距離的系統(tǒng)和方 法，該方法首先通過試驗(yàn)方法在射頻控制終端上為每一類型的射頻移動(dòng)終端建立對(duì)應(yīng)近場圖譜；利用探測(cè)器陣列將檢測(cè)到的當(dāng)前射頻移動(dòng)終端的場強(qiáng)與其近場圖譜之間通過匹配算 法得到的用于比較的匹配度；將得到的匹配度與射頻控制終端中預(yù)先設(shè)置好的對(duì)應(yīng)該類型 射頻移動(dòng)終端的門限值比較，從而判斷當(dāng)前射頻移動(dòng)終端與射頻控制終端的距離是否在規(guī) 定的范圍內(nèi)。該方法需要事先通過試驗(yàn)等方法獲取每一個(gè)射頻控制終端的近場圖譜，稱為 校準(zhǔn)，該過程要求高、較為復(fù)雜；而且該方法基于射頻信號(hào)場強(qiáng)，容易受到射頻信號(hào)干擾，系 統(tǒng)要屏蔽和消除這個(gè)干擾需要采用復(fù)雜的方法來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
為避免IS014443技術(shù)以及專利CN2008101^6M. 1技術(shù)的不足，針對(duì)射頻裝置 (尤其是內(nèi)置于設(shè)備中的射頻卡，如射頻SIM卡)與射頻讀卡器近距離交易的距離控制問 題，本發(fā)明提出了一種射頻裝置、和與之對(duì)應(yīng)的射頻讀卡器、以及采用上述射頻裝置和射頻 讀卡器的通信系統(tǒng)和一種射頻安全通信方法。該通信系統(tǒng)利用磁場進(jìn)行通信認(rèn)證以確認(rèn)交 易距離和提交交易者身份，再利用高頻射頻信號(hào)能夠穿透手機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交 換的特點(diǎn)來完成身份確認(rèn)和正常交易，從而實(shí)現(xiàn)可控距離的近距離安全通信。這種系統(tǒng)可 以實(shí)現(xiàn)含有射頻裝置的射頻通信終端(如裝有射頻SIM卡的手機(jī))與射頻通信設(shè)備(讀卡 器)的數(shù)據(jù)通信距離(也即交易距離)可靠地控制在規(guī)定范圍內(nèi)。本發(fā)明的一種射頻裝置，包括至少一個(gè)射頻收發(fā)模塊、至少一個(gè)射頻天線、至少一 個(gè)能夠感應(yīng)磁場并檢測(cè)出磁場的變化信息的磁感應(yīng)及接收模塊、至少一個(gè)微控制器；所述 射頻收發(fā)模塊分別與至少一個(gè)射頻天線和至少一個(gè)微控制器電連接，所述的微控制器用于 對(duì)收發(fā)的射頻信息進(jìn)行處理；所述磁感應(yīng)及接收模塊與至少一個(gè)微控制器電連接，所述的 微控制器用于對(duì)磁場的變化信息進(jìn)行處理。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊可以為螺線管線圈、霍爾器件或磁感應(yīng)開關(guān)。進(jìn)一步，所述射頻收發(fā)模塊、射頻天線、微控制器、磁感應(yīng)及接收模塊均集成在一 個(gè)卡體內(nèi)。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊的感應(yīng)距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。進(jìn)一步，當(dāng)所述磁感應(yīng)及接收模塊未感應(yīng)到磁場時(shí)，所述射頻收發(fā)模塊和微控制 器(也可以包括射頻裝置上的其他模塊)處于休眠狀態(tài)；當(dāng)磁感應(yīng)及接收模塊感應(yīng)到磁場 時(shí)，將被感應(yīng)到的磁場信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并激活所述射頻收發(fā)模塊和微控制器(也可 以同時(shí)激活射頻裝置上的其他模塊)。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊中預(yù)設(shè)有門限值或門限值范圍，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電信 號(hào)符合該門限值或門限值范圍時(shí)，則激活所述射頻收發(fā)模塊和微控制器(也可以同時(shí)激活 射頻裝置上的其他模塊)，否則不激活。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊中預(yù)設(shè)的門限值或門限值范圍可以調(diào)整。進(jìn)一步，所述射頻裝置直接集成在IC卡、SDIO卡、SD卡、MMC卡、設(shè)備主板或設(shè)備 殼體中。即，該射頻裝置可以和其他卡(如SM卡)、主板或設(shè)備集成為一體。進(jìn)一步，所述射頻裝置還可以直接采用IC卡、SDIO卡、SD卡、MMC卡或設(shè)備主板上 的CPU作為其微控制器。進(jìn)一步，所述射頻裝置置于可移動(dòng)設(shè)備或固定設(shè)備中。所述的可移動(dòng)設(shè)備可以是 手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理PDA或筆記本電腦；所述固定設(shè)備可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、自動(dòng)存取款機(jī)ATM或門禁終端。前述技術(shù)方案之間也可以相互組合，形成更多優(yōu)選技術(shù)方案的射頻裝置。本發(fā)明還提供了一種射頻讀卡器，包括至少一個(gè)射頻收發(fā)模塊、至少一個(gè)射頻天 線、至少一個(gè)微控制器，所述射頻收發(fā)模塊分別與至少一個(gè)射頻天線和至少一個(gè)微控制器 電連接，所述的微控制器用于對(duì)收發(fā)的射頻信息進(jìn)行處理；還包括至少一個(gè)用于產(chǎn)生和發(fā) 射感應(yīng)磁場的磁發(fā)射模塊，所述磁發(fā)射模塊與至少一個(gè)微控制器電連接，所述磁發(fā)射模塊 能夠根據(jù)微控制器的指令信息發(fā)射磁場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為非交變磁場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為很低頻率的交變磁場。進(jìn)一步，所述交變磁場的頻率為IOOKHz至0. IKHz0進(jìn)一步，所述交變磁場的頻率為30KHz至IKHz。進(jìn)一步，所述交變磁場的頻率為50KHz、30KHz、20KHz、IOKHz、5KHz JKHz 或 IKHz。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊根據(jù)微控制器的指令信息發(fā)射幅度可變磁場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為不改變磁場分布或很少改變磁場分布的磁 場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊的發(fā)射距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊將指令信息調(diào)制到發(fā)射的磁場中。進(jìn)一步，所述的調(diào)制方式為開關(guān)鍵控法或時(shí)間調(diào)制法。前述技術(shù)方案之間也可以相互組合，形成更多優(yōu)選技術(shù)方案的射頻讀卡器。本發(fā)明還提供了一種射頻安全通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括前面任一所述的射頻裝置、 前面任一所述的射頻讀卡器；所述射頻裝置與射頻讀卡器之間通過磁場進(jìn)行距離控制，通 過磁場和射頻進(jìn)行身份認(rèn)證，通過射頻進(jìn)行信息通信。本發(fā)明還提供了一種射頻安全通信方法，本方法中，在射頻裝置上設(shè)有至少一個(gè) 能夠感應(yīng)磁場并檢測(cè)出磁場的變化信息的磁感應(yīng)及接收模塊；在射頻讀卡器設(shè)有至少一個(gè) 用于產(chǎn)生和發(fā)射感應(yīng)磁場的磁發(fā)射模塊，具體包括如下步驟步驟a 射頻讀卡器上的磁發(fā)射模塊將預(yù)設(shè)的指令信息調(diào)制到磁場信號(hào)中，并向 外發(fā)送該磁場信號(hào)；步驟b:當(dāng)射頻裝置上的磁感應(yīng)及接收模塊接收到磁發(fā)射模塊發(fā)出的磁場信號(hào) 后，將其中的指令信息解調(diào)出來；步驟c 射頻裝置根據(jù)解調(diào)得到的指令信息通過射頻通道發(fā)出相應(yīng)的射頻信息給 射頻讀卡器；步驟d 射頻讀卡器根據(jù)射頻通道收到的射頻信息進(jìn)行身份認(rèn)證；步驟e 如果身份認(rèn)證通過，則射頻讀卡器和射頻裝置之間開始通過射頻進(jìn)行信 息通信；否則，不進(jìn)行任何操作。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為非交變磁場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為很低頻率的交變磁場。進(jìn)一步，所述所述交變磁場的頻率為IOOKHz至0. IKHz0進(jìn)一步，述所述交變磁場的頻率為30KHz至IKHz。進(jìn)一步，所述交變磁場的頻率為50KHz、30KHz、20KHz、IOKHz、5KHz JKHz 或 IKHz。
進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊根據(jù)預(yù)設(shè)指令信息發(fā)射幅度可變磁場。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場為不改變磁場分布或很少改變磁場分布的磁 場。進(jìn)一步，所述步驟a中的調(diào)制方式為開關(guān)鍵控法或時(shí)間調(diào)制法。進(jìn)一步，所述步驟c中，射頻裝置將解調(diào)得到的指令信息直接通過射頻通道發(fā)送 給射頻讀卡器；所述的步驟e中，如果射頻讀卡器從射頻通道收到射頻裝置發(fā)來的指令信 息與預(yù)設(shè)的指令信息相同，則身份認(rèn)證通過，否則身份認(rèn)證不通過。進(jìn)一步，所述磁發(fā)射模塊的發(fā)射距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊的感應(yīng)距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。進(jìn)一步，當(dāng)所述磁感應(yīng)及接收模塊未感應(yīng)到磁場時(shí)，所述射頻裝置上的其他模塊 處于休眠狀態(tài)；當(dāng)磁感應(yīng)及接收模塊感應(yīng)到磁場時(shí)，將被感應(yīng)到的磁場信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信 號(hào)，并激活所述所述射頻裝置上的其他模塊。進(jìn)一步，所述磁感應(yīng)及接收模塊中預(yù)設(shè)有門限值或門限值范圍，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電信 號(hào)符合該門限值或門限值范圍時(shí)，則激活射頻裝置上的其他模塊，否則不激活。進(jìn)一步，述磁感應(yīng)及接收模塊中的預(yù)設(shè)的門限值或門限值范圍可以調(diào)整。前述技術(shù)方案之間也可以相互組合，形成更多優(yōu)選技術(shù)方案的射頻安全通信方 法。采用本發(fā)明的方案，可以很好的克服現(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)射頻裝置(尤其是內(nèi)置于 設(shè)備中的射頻卡，如射頻SIM卡)與射頻讀卡器近距離交易中的距離控制問題。在本發(fā)明 中，射頻卡與射頻讀卡器之間首先通過磁場控制通信距離，并且還可以通過磁場進(jìn)行身份 驗(yàn)證，而同時(shí)可以通過射頻進(jìn)行可靠的通信(如，身份驗(yàn)證、非接觸式電子交易)。作為本發(fā)明的一個(gè)重要的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明中射頻讀卡器的磁發(fā)射模塊發(fā)射 的磁場為非交變磁場。根據(jù)物理學(xué)原理，磁場能量隨著距離的增長呈現(xiàn)快速衰減，且磁場特性相對(duì)不易 受周圍環(huán)境影響，其特性較為穩(wěn)定可靠；但磁場中的交變磁場與非交變磁場(如靜態(tài)磁場) 對(duì)于物體的穿透能力則表現(xiàn)出非常不同的特性。由于交變磁場的磁力線不斷變動(dòng)，當(dāng)金屬物體接近磁場時(shí)不可避免會(huì)產(chǎn)生切割磁 力線運(yùn)動(dòng)，使得在金屬物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，造成磁場強(qiáng)度的損耗，會(huì)大大降低磁場的穿透 力。如上所述，利用IS014443技術(shù)的13. 56MHz非接觸IC卡系統(tǒng)就是利用交變磁場進(jìn)行通 信，但是，當(dāng)將射頻IC卡放置到手機(jī)等終端內(nèi)部時(shí)，由于受到手機(jī)內(nèi)部金屬部件以及外殼 金屬部件等影響，讀卡器的磁信號(hào)很難穿透這些金屬與IC卡建立通信，對(duì)于金屬殼的手機(jī) 這種狀況更加嚴(yán)重。尤其是當(dāng)采用交變磁場為中頻或高頻的交變磁場時(shí)，如采用125KHz以 上的交變磁場、或者如IMHz以上的交變磁場時(shí)(例如，IS014443技術(shù)中的13. 56MHz交變 磁場)。這時(shí)，即使有部分磁信號(hào)穿透設(shè)備外殼，還會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不穩(wěn)定或信號(hào)過弱，導(dǎo)致無法 通信的情況。而非交變磁場如靜態(tài)磁場，其磁力線方向位置不發(fā)生大幅變化，當(dāng)金屬物體接近 磁場且保持靜止時(shí)其不產(chǎn)生切割磁力線運(yùn)動(dòng)，金屬物體內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生渦流，磁場能夠輕易 地穿透金屬。在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案中，就是利用了非交變磁場的這種優(yōu)異的穿透能 力來實(shí)現(xiàn)可控近距離安全通信，可以解決傳統(tǒng)電磁場通信以及交變磁通信所不能解決的信號(hào)穿透且通信距離可控的核心技術(shù)問題。非交變磁場的缺點(diǎn)在于其上能夠承載的調(diào)制速率 不高，例如其通信速率可能不到ΙΚΗζ，而本發(fā)明中的射頻讀卡器僅僅利用其傳遞非常少量 的信息碼給射頻卡，用于和射頻卡進(jìn)行交互以確認(rèn)身份，防止惡意攻擊，因此，該問題對(duì)本 發(fā)明所述應(yīng)用沒有任何影響。該系統(tǒng)特征在于存在兩個(gè)不同特性的通信信道(以置于移動(dòng)設(shè)備中的射頻SIM卡 為例)1)利用非交變磁場進(jìn)行通信形成的距離穩(wěn)定可控的低速率單向第一通信通道傳 遞小數(shù)據(jù)量信息用來進(jìn)行身份認(rèn)證以防止惡意干擾攻擊。所述射頻讀卡器通過控制磁發(fā) 射模塊按指令信息規(guī)律變化磁場強(qiáng)度且不改變或很少改變磁場分布以避免產(chǎn)生渦流，增強(qiáng) 磁場穿透性，所述射頻SIM卡內(nèi)的磁感應(yīng)及接收模塊能夠感應(yīng)磁場強(qiáng)度變化并提取變化信 息，從而實(shí)現(xiàn)射頻讀卡器與射頻SIM卡之間的單向信息傳遞，此信息用以和射頻SIM卡共同 確認(rèn)射頻讀卡器等交易主體身份。2)利用射頻收發(fā)模塊形成的高速率第二通信通道完成身份確認(rèn)以及交易主體過 程。所述射頻讀卡器與所述射頻SIM卡之間能夠直接通過射頻收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)高 速通信，利用磁感應(yīng)傳遞的信息，通過此射頻信號(hào)通信完成所述射頻讀卡器與所述射頻SIM 卡之間身份認(rèn)證，并完成正常交易。磁場尤其是非交變磁場能量隨著距離的增長呈現(xiàn)迅速衰減，且磁場特性相對(duì)不易 受周圍環(huán)境的影響，不論是否存在金屬物體、導(dǎo)電材料或人體，磁場能量都可靠地以固有規(guī) 律進(jìn)行衰減，因此采用磁場傳遞信息在近距離范圍內(nèi)是可預(yù)測(cè)的和高度可靠的。所述非交變磁調(diào)制近距離射頻安全通信系統(tǒng)正是基于磁場的這個(gè)特性實(shí)現(xiàn)可控 距離的近距離通信。采用所述非交變磁調(diào)制近距離射頻安全通信系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)置磁發(fā)射 模塊的最大發(fā)射強(qiáng)度以及磁感應(yīng)及接收模塊的接收靈敏度，使得其最大感應(yīng)距離為設(shè)定的 目標(biāo)距離。例如，可采用以下方法來實(shí)現(xiàn)可控距離安全通信1)預(yù)先設(shè)定所述磁發(fā)射模塊的磁場發(fā)射功率以及所述磁感應(yīng)及接收模塊的接收 靈敏度，使得其最大感應(yīng)距離達(dá)到設(shè)定近距離范圍，如1 11、2011、5011、10011、15011、20011等 等；2)所述射頻讀卡器通過控制磁發(fā)射模塊磁場場強(qiáng)按規(guī)律變化，且磁場分布不發(fā)生 大幅變化，將含有自身身份信息的信息Al調(diào)制到磁場場強(qiáng)幅度上，所述射頻SIM卡通過其 上的磁感應(yīng)及接收模塊感應(yīng)磁場幅度變化并得到提取信息A2 ；3)所述射頻SIM卡將信息A2通過由第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊組成 的射頻通道發(fā)送給所述射頻讀卡器，所述讀卡器通過射頻通道接收并得到信息A3 ；4)所述射頻讀卡器將接收到信息A3和通過磁調(diào)制發(fā)射的原始信息Al進(jìn)行比較， 如果相同則判斷此次通信為本讀卡器自身發(fā)起，為合法交易；且由于磁場能力自身距離難 以輻射很遠(yuǎn)的特點(diǎn)也可以判斷目前通信距離在設(shè)定距離范圍，進(jìn)入正常交易流程。前述方法中，所述的Al、A2、A3等信息可以是相同的信息，也可以是經(jīng)過特定處理 后的信息，如經(jīng)過約定的密鑰加密后、或經(jīng)過其他事先規(guī)定好的處理方式處理的信息，這樣 可以更好的保證交易的安全性。前述的距離控制方法步驟2、中所述的射頻讀卡器將信息調(diào)制到磁場上且不大幅 改變場強(qiáng)分布有多種方法，可以采用的方法包括
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1)開關(guān)鍵控(OOK)法該方法是一種簡單的調(diào)制格式，按信號(hào)比特接通或切斷磁 場信號(hào)源進(jìn)行調(diào)制。圖3是簡易磁通信OOK調(diào)制方法原理圖，如圖3中所示，在射頻讀卡 器上設(shè)置一個(gè)電磁裝置和一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)電磁裝置啟動(dòng)，從而產(chǎn)生靜態(tài)磁場，當(dāng)開 關(guān)打開磁場消除；在射頻SIM卡設(shè)置一個(gè)磁感應(yīng)傳感器(如霍爾器件)，當(dāng)存在磁場時(shí)，磁 感應(yīng)器件輸出高電平，當(dāng)不存在磁場時(shí)，磁感應(yīng)器件輸出低電平；按照信息比特為“1”或者 “0”順序關(guān)閉或打開開關(guān)，相應(yīng)產(chǎn)生磁場或關(guān)閉磁場，磁感應(yīng)傳感器就能夠相應(yīng)順序輸出高 電平和低電平，對(duì)應(yīng)信息比特“ 1，，和“0”，實(shí)現(xiàn)信息調(diào)制和傳遞；2)時(shí)間調(diào)制法通過控制磁發(fā)射器的發(fā)射時(shí)間，磁感應(yīng)及接收器對(duì)接收的磁場信 號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí)，磁場存在不同的時(shí)間對(duì)應(yīng)不同二進(jìn)值，如IOms對(duì)應(yīng)‘l’，20ms對(duì)應(yīng)‘0’ ；幻其他調(diào)制方法包括曼徹斯特碼、PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制) 和PPM(Pulse Peroid Modulation，脈沖周期調(diào)制)，這些方法常用于通信系統(tǒng)中，不再贅 述。為增強(qiáng)距離控制的安全性，前述距離控制方法的步驟3及步驟4實(shí)現(xiàn)信息A2的發(fā) 送接收可采取加密的方式以避免非法惡意攻擊；此外所述距離控制方法的步驟3中還可以 將射頻SIM卡自身的身份信息加入信息A2中傳給所述射頻讀卡器以實(shí)現(xiàn)雙向身份認(rèn)證。為降低所述射頻SIM上磁感應(yīng)及接收模塊的功耗，所述非交變磁調(diào)制近距離射頻 安全通信系統(tǒng)可以休眠定時(shí)喚醒方法降低所述射頻SIM卡的功耗，這在前文中已有描述， 因此不再贅述。所述射頻SIM卡中的磁感應(yīng)及接收模塊也可以與卡內(nèi)的含有信號(hào)處理功能的第 一射頻收發(fā)模塊連接，該收發(fā)模塊能夠檢測(cè)提取磁感應(yīng)及接收模塊的輸出信號(hào)并傳送給第 一微處理器。所述系統(tǒng)中的含有射頻SIM卡的移動(dòng)通信終端也可以為帶有近距離射頻通信功 能的移動(dòng)通信終端，即把所述第一射頻收發(fā)模塊內(nèi)置于移動(dòng)通信終端上以與所述射頻讀卡 器實(shí)現(xiàn)近距離通信。所述射頻SIM卡內(nèi)的磁感應(yīng)及接收模塊可以是螺線管線圈、霍爾器件或磁感應(yīng)開關(guān)。所述射頻SIM卡的第一射頻收發(fā)模塊和射頻讀卡器的第二射頻收發(fā)模塊工作的 頻段為超高頻SHF頻段、甚高頻VHF頻段或者是特高頻UHF頻段。不論是采用非交變磁調(diào)制技術(shù)還是交變磁調(diào)制技術(shù)，由于采用了兩種通信通道 (即磁場加射頻)進(jìn)行距離控制和身份認(rèn)證，與現(xiàn)有技術(shù)相比，更好的解決了射頻裝置(尤 其是內(nèi)置于設(shè)備中的射頻卡，如射頻SIM卡)與射頻讀卡器近距離交易中的距離控制問題 和身份認(rèn)證問題。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案中采用了非交變磁調(diào)制技術(shù)，該技術(shù)與采用交變磁調(diào)制 技術(shù)相比較，其技術(shù)效果在于利用非交變磁場隨距離快速衰減且較交變磁場更不易受到 干擾影響的特性實(shí)現(xiàn)可靠距離控制，借助非交變磁調(diào)制信息通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)身份確認(rèn)，防 止惡意攻擊，增強(qiáng)系統(tǒng)通信的魯棒性，結(jié)合非交變磁調(diào)制通信距離近且可靠以及射頻信號(hào) 帶寬寬且能夠透出手機(jī)終端的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)非常具備商用價(jià)值的移動(dòng)支付等關(guān)鍵應(yīng)用；由于非 交變磁場能量傳遞和感應(yīng)與移動(dòng)通信終端本身的外型結(jié)構(gòu)相關(guān)性很小，從而保證了不同的 移動(dòng)通信終端中的射頻裝置的感應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度一致性，便于射頻裝置，尤其是射頻SIM卡的有效推廣應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中使用的交變磁場至少都是在125KHZ以上，而這種頻率以上的交變磁 場如果用于本發(fā)明中則其穿透效果很差。而實(shí)際上，很低頻率(IOOKHz以下)的交變磁場 則能達(dá)到一定的磁穿透效果，因此也可采用很低頻率的交變磁場來代替非交變磁場實(shí)現(xiàn)通 信。如果要實(shí)現(xiàn)更好的通信效果，則交變磁場頻率越低越好，但也不能過低，過低則又會(huì)影 響通信的速率，如最好不低于0. IKHz0作為優(yōu)選的交變磁場的頻率，可以選擇如80KHz、 60KHz、50KHz、30KHz、20KHz、IOKHz、5KHz、IHz、IKHz、0. 5ΚΗζ、0· 3ΚΗζ 等頻率。其中選擇 30ΚΗζ至ΙΚΗζ，或者20KHz至ΙΚΗζ，或者IOKHz至IKHz的頻率，都能取得不錯(cuò)的通信效果。當(dāng)然，與采用交變磁場或者低變化頻率交變磁場的技術(shù)方案相比，采用非交變磁 場的技術(shù)方案在通信時(shí)還是具有更好的效果。采用非交變磁場的技術(shù)方案更易于實(shí)施、磁 場穿透力更強(qiáng)、通信效果更佳。下面結(jié)合附圖并通過一些具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。


圖1是本發(fā)明射頻SIM卡的邏輯原理框圖；圖2是本發(fā)明射頻讀卡器的邏輯原理框圖；圖3是簡易磁通信OOK調(diào)制方法原理圖；圖4是本發(fā)明距離控制系統(tǒng)示意圖；圖5是本發(fā)明距離控制流程示意圖；圖6是本發(fā)明采用很低頻率的交變磁場實(shí)現(xiàn)通信的示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種射頻SIM卡100，包括SIM卡本體105、第一射頻收發(fā)模塊101、 第一射頻天線102和第一微控制器103，所述第一射頻收發(fā)模塊101分別與所述第一射頻 天線102和第一微控制器103電連接，還包括磁感應(yīng)及接收模塊104，該磁感應(yīng)及接收模塊 104與所述第一微控制器103電連接。所述磁感應(yīng)及接收模塊104可采用傳統(tǒng)技術(shù)中的螺線管線圈、霍爾器件或磁感應(yīng) 開關(guān)，或者采用霍爾磁傳感器配合模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，一種射頻讀卡器200，與所述射頻SIM卡100配套使用，包括第二射頻 收發(fā)模塊201、第二射頻天線202和第二微控制器203，所述第二射頻收發(fā)模塊201分別與 所述第二射頻天線202和第二微控制器203電連接，還包括磁發(fā)射模塊204，用于產(chǎn)生感應(yīng) 磁場。磁發(fā)射模塊204與第二微控制器203電連接。所述磁發(fā)射模塊204可采用永磁體、直流電磁鐵或等效器件實(shí)現(xiàn)，通過較低頻率 的OOK調(diào)制方式，可以采用磁場強(qiáng)時(shí)為1，磁場弱或者無時(shí)為0的方式，將數(shù)字信號(hào)發(fā)送至磁 感應(yīng)及接收模塊104，再由磁感應(yīng)及接收模塊104轉(zhuǎn)化為數(shù)字電信號(hào)，提供給第一微控制器 103進(jìn)行處理。所述射頻SIM卡100接近所述射頻讀卡器200時(shí)，所述磁感應(yīng)及接收模塊104感 應(yīng)到所述磁發(fā)射模塊204產(chǎn)生的相適配的磁場信號(hào)，該磁場信號(hào)被轉(zhuǎn)換處理成電信號(hào)后送 至射頻SIM卡的第一微控制器103，第一微控制器103分析磁場強(qiáng)度變化規(guī)律提取幅度等調(diào)制信息，從而實(shí)現(xiàn)射頻讀卡器200與射頻SIM卡100之間的信息傳遞；所述射頻讀卡器200 與所述射頻SIM卡100再直接通過第一射頻收發(fā)模塊101、第二射頻收發(fā)模塊201實(shí)現(xiàn)射頻
信號(hào)通信。所述“微控制器103分析磁場強(qiáng)度變化規(guī)律提取幅度等調(diào)制信息”實(shí)際采用方法 可以是OOK調(diào)制解調(diào)方法，即可以通過檢測(cè)磁場的有無(或強(qiáng)弱)來確定和恢復(fù)出二進(jìn)制 信號(hào)‘0’和‘1’。下面結(jié)合圖4及圖5簡單說明所述射頻SIM卡100作為智能射頻卡時(shí)與射頻讀卡 器200之間的射頻通信過程，也就是本發(fā)明射頻通信的非交變磁感應(yīng)距離控制方法的具體 控制流程。步驟1 通常狀態(tài)下，也就是所述射頻SIM卡100未接近所述射頻讀卡器200時(shí)， 令射頻SIM卡的第一射頻收發(fā)模塊101和第一微控制器103處于休眠狀態(tài)，此時(shí)射頻SIM 卡100處于無法通過第一射頻收發(fā)模塊發(fā)送和接收數(shù)據(jù)狀態(tài)，此時(shí)整個(gè)卡片功耗也處于最 低狀態(tài)。步驟2 所述射頻SIM卡100接近所述射頻讀卡器200時(shí)，射頻SIM卡100處于射 頻讀卡器100的磁發(fā)射模塊204所產(chǎn)生的磁場中，射頻SIM卡100的磁感應(yīng)及接收模塊104 感應(yīng)到所述磁發(fā)射模塊204的磁場信號(hào)Al，該磁場信號(hào)可為OOK調(diào)制信號(hào)，也可以是通過控 制磁場發(fā)射時(shí)間進(jìn)行調(diào)制的信號(hào)；步驟3 所述被感應(yīng)到的磁場信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換處理成特定電信號(hào)A2后激活啟動(dòng)所述 第一射頻收發(fā)模塊101 (也可以根據(jù)預(yù)設(shè)的電信號(hào)門限值判讀是否激活)，所述射頻SIM卡 100將信息A2經(jīng)過處理后的形成信息A3，并通過由第一射頻收發(fā)模塊和第二射頻收發(fā)模塊 組成的射頻通道發(fā)送給所述射頻讀卡器；步驟4 所述射頻讀卡器將接收到信息A3進(jìn)行比較和識(shí)別，如果通過則判斷此次 通信為本讀卡器自身發(fā)起，基于磁場能力自身距離難以輻射很遠(yuǎn)的特點(diǎn)，可以判斷此次交 易為滿足距離要求的合法交易，如不合法則直接斷開此次連接；步驟5 當(dāng)判斷此次交易為滿足距離要求的合法交易后，射頻SIM卡100的第一射 頻收發(fā)模塊101與射頻讀卡器200的第二射頻收發(fā)模塊201之間(借助各自第一射頻天線 102和第二射頻天線20 交換處理射頻交易數(shù)據(jù)；步驟6 第一微控制器103和第二微控制器203將交易數(shù)據(jù)進(jìn)行處理完畢。本實(shí)施方式中，所述第一射頻收發(fā)模塊101被磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)激活的門限值
可以調(diào)整。所述電信號(hào)激活門限值，在模擬電路中可為電壓值或電流值、在數(shù)字電路中可 為一個(gè)二進(jìn)制序列碼。舉例說明，如果射頻SIM卡100中采用數(shù)字電路中的二進(jìn)制碼 “10011101”作為激活門限值，則只有當(dāng)射頻讀卡器200通過磁發(fā)射模塊調(diào)制和發(fā)射出二進(jìn) 制信號(hào)“10011101”后射頻SIM卡100檢測(cè)到并解調(diào)出信號(hào)“1001101”后，兩者才能開始連 接，進(jìn)入后續(xù)的通信過程。所述射頻SIM卡100的第一射頻收發(fā)模塊101和射頻讀卡器200的第二射頻收發(fā) 模塊201工作的頻段為超高頻SHF頻段、甚高頻VHF頻段或者是特高頻UHF頻段。所述磁感應(yīng)及接收模塊104所采用的螺線管線圈、霍爾器件或磁感應(yīng)開關(guān)，以及 所述磁發(fā)射模塊204采用的永磁體、直流電磁鐵等器件，均屬常用技術(shù)，其中霍爾器件是依據(jù)霍爾效應(yīng)制成的磁場傳感器或控制器。對(duì)于電磁信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理，可以在磁感應(yīng)及接收模塊104內(nèi)進(jìn)行，也可以在第一 微控制器103內(nèi)予以處理，最簡單的處理方式，可以通過OOK解調(diào)制方法處理，即檢測(cè)磁場 的有無來確定和恢復(fù)出二進(jìn)制信號(hào)‘0’和‘1’。同樣也可以通過時(shí)間解調(diào)的方式來進(jìn)行，即 通過識(shí)別磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁場時(shí)間來進(jìn)行解碼，如連續(xù)接收到IOms滿足要求的磁場信 號(hào)表示‘ 1’，連續(xù)接收到20ms滿足要求的磁場信號(hào)表示‘0’。這些也屬于傳統(tǒng)技術(shù)，此處不 再一一詳述。圖6是采用OOK調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)低頻交變磁場通信簡易示例，如圖6中所示，在射頻 讀卡器上設(shè)置一個(gè)低頻信號(hào)發(fā)生器、一個(gè)線圈狀天線和一個(gè)開關(guān)，當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí)低頻信號(hào) 在線圈上產(chǎn)生低頻交變磁場，當(dāng)開關(guān)打開低頻交變磁場消除；在射頻SIM卡設(shè)置一個(gè)磁感 應(yīng)線圈及磁感應(yīng)傳感器，當(dāng)存在交變磁場時(shí)，磁感應(yīng)線圈及磁感應(yīng)傳感器就輸出交變信號(hào)， 當(dāng)不存在磁場時(shí)，則輸出低電平；按照信息比特為“1”或者“0”順序關(guān)閉或打開開關(guān)，相應(yīng) 產(chǎn)生磁場或關(guān)閉磁場，磁感應(yīng)傳感器就能夠相應(yīng)順序輸出交變信號(hào)和低電平(無信號(hào))，通 過濾波及OOK解調(diào)電路就能夠解調(diào)出信息比特“ 1，，和“ 0 ”，實(shí)現(xiàn)信息調(diào)制和傳遞。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種射頻裝置，其特征在于包括至少一個(gè)射頻收發(fā)模塊、至少一個(gè)射頻天線、至少 一個(gè)能夠感應(yīng)磁場并檢測(cè)出磁場的變化信息的磁感應(yīng)及接收模塊、至少一個(gè)微控制器；所 述射頻收發(fā)模塊分別與至少一個(gè)射頻天線和至少一個(gè)微控制器電連接，所述的微控制器用 于對(duì)收發(fā)的射頻信息進(jìn)行處理；所述磁感應(yīng)及接收模塊與至少一個(gè)微控制器電連接，所述 的微控制器用于對(duì)磁場的變化信息進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻裝置，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收模塊為螺線 管線圈、霍爾器件或磁感應(yīng)開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種射頻裝置，其特征在于所述射頻收發(fā)模塊、射頻天線、 微控制器、磁感應(yīng)及接收模塊均集成在一個(gè)卡體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種射頻裝置，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收模 塊的感應(yīng)距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種射頻裝置，其特征在于當(dāng)所述磁感應(yīng)及接收 模塊未感應(yīng)到磁場時(shí)，所述射頻收發(fā)模塊和微控制器處于休眠狀態(tài)；當(dāng)磁感應(yīng)及接收模塊 感應(yīng)到磁場時(shí)，將被感應(yīng)到的磁場信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并激活所述射頻收發(fā)模塊和微控 制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種射頻裝置，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收模塊中預(yù)設(shè) 有門限值或門限值范圍，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)符合該門限值或符合該門限值范圍時(shí)，則激活 所述射頻收發(fā)模塊和微控制器，否則不激活。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種射頻裝置，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收模塊中預(yù)設(shè) 的門限值或門限值范圍可調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種射頻裝置，其特征在于所述射頻裝置直接集 成在IC卡、SDIO卡、SD卡、MMC卡、設(shè)備主板或設(shè)備殼體中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種射頻裝置，其特征在于所述的IC卡為SIM卡。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種射頻裝置，其特征在于所述射頻裝置直接采用IC卡、 SDIO卡、SD卡、MMC卡或設(shè)備主板上的CPU作為其微控制器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的一種射頻裝置，其特征在于所述射頻裝置置于可 移動(dòng)設(shè)備或固定設(shè)備中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種射頻裝置，其特征在于所述的可移動(dòng)設(shè)備包括手 機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理PDA或筆記本電腦；所述固定設(shè)備包括個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、自 動(dòng)存取款機(jī)ATM或門禁終端。
13.一種射頻讀卡器，其特征在于包括至少一個(gè)射頻收發(fā)模塊、至少一個(gè)射頻天線、 至少一個(gè)微控制器，所述射頻收發(fā)模塊分別與至少一個(gè)射頻天線和至少一個(gè)微控制器電連 接，所述的微控制器用于對(duì)收發(fā)的射頻信息進(jìn)行處理；還包括至少一個(gè)用于產(chǎn)生和發(fā)射感 應(yīng)磁場的磁發(fā)射模塊，所述磁發(fā)射模塊與至少一個(gè)微控制器電連接，所述磁發(fā)射模塊能夠 根據(jù)微控制器的指令信息發(fā)射磁場。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁 場為非交變磁場。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊發(fā)射的磁 場為很低頻率的交變磁場。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述交變磁場的頻率為 IOOKHz 至 0. IKHz。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述交變磁場的頻率為 30KHz 至 IKHz。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述交變磁場的頻率為 50KHz、30KHz、20KHz、IOKHz、5KHzJKHz 或 IKHz。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18任一所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊 根據(jù)微控制器的指令信息發(fā)射幅度可變磁場。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至18任一所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊 發(fā)射的磁場為不改變磁場分布或很少改變磁場分布的磁場。
21.根據(jù)權(quán)利要求13至18任一所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊 的發(fā)射距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求13至18任一所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述磁發(fā)射模塊 將指令信息調(diào)制到發(fā)射的磁場中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的一種射頻讀卡器，其特征在于所述的調(diào)制方式為開關(guān)鍵 控法或時(shí)間調(diào)制法。
24.一種射頻安全通信系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括如權(quán)利要求1至12中任一所述 的射頻裝置、如權(quán)利要求13至23中任一所述的射頻讀卡器；所述射頻裝置與射頻讀卡器之 間通過磁場進(jìn)行距離控制，通過磁場和射頻進(jìn)行身份認(rèn)證，通過射頻進(jìn)行信息通信。
25.一種射頻安全通信方法，其特征在于在射頻裝置上設(shè)有至少一個(gè)能夠感應(yīng)磁場 并檢測(cè)出磁場的變化信息的磁感應(yīng)及接收模塊；在射頻讀卡器設(shè)有至少一個(gè)用于產(chǎn)生和發(fā) 射感應(yīng)磁場的磁發(fā)射模塊，該方法包括如下步驟步驟a 射頻讀卡器上的磁發(fā)射模塊將預(yù)設(shè)的指令信息調(diào)制到磁場信號(hào)中，并向外發(fā) 送該磁場信號(hào)；步驟b 當(dāng)射頻裝置上的磁感應(yīng)及接收模塊接收到磁發(fā)射模塊發(fā)出的磁場信號(hào)后，將 其中的指令信息解調(diào)出來；步驟c 射頻裝置根據(jù)解調(diào)得到的指令信息通過射頻通道發(fā)出相應(yīng)的射頻信息給射頻 讀卡器；步驟d 射頻讀卡器根據(jù)射頻通道收到的射頻信息進(jìn)行身份認(rèn)證；步驟e 如果身份認(rèn)證通過，則射頻讀卡器和射頻裝置之間開始通過射頻進(jìn)行信息通 信；否則，不進(jìn)行任何操作。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁發(fā)射模塊發(fā) 射的磁場為非交變磁場。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁發(fā)射模塊發(fā) 射的磁場為很低頻率的交變磁場。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述所述交變磁場 的頻率為IOOKHz至0. IKHz。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述所述交變磁場 的頻率為30KHz至IKHz。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述交變磁場的頻 率為 50KHz、30KHz、20KHz、IOKHz、5KHz JKHz 或 IKHz。
31.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁發(fā) 射模塊根據(jù)預(yù)設(shè)指令信息發(fā)射幅度可變磁場。
32.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁發(fā) 射模塊發(fā)射的磁場為不改變磁場分布或很少改變磁場分布的磁場。
33.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述步驟 a中的調(diào)制方式為開關(guān)鍵控法或時(shí)間調(diào)制法。
34.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述步驟c中，射頻裝置將解調(diào)得到的指令信息直接通過射頻通道發(fā)送給射頻讀卡器；所述的步驟e中，如果射頻讀卡器從射頻通道收到射頻裝置發(fā)來的指令信息與預(yù)設(shè)的 指令信息相同，則身份認(rèn)證通過，否則身份認(rèn)證不通過。
35.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁發(fā) 射模塊的發(fā)射距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁感 應(yīng)及接收模塊的感應(yīng)距離被設(shè)置在預(yù)設(shè)距離內(nèi)。
37.根據(jù)權(quán)利要求25至30任一所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于當(dāng)所述磁 感應(yīng)及接收模塊未感應(yīng)到磁場時(shí)，所述射頻裝置上的其他模塊處于休眠狀態(tài)；當(dāng)磁感應(yīng)及 接收模塊感應(yīng)到磁場時(shí)，將被感應(yīng)到的磁場信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并激活所述所述射頻裝 置上的其他模塊。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收 模塊中預(yù)設(shè)有門限值或門限值范圍，當(dāng)轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)符合該門限值或門限值范圍時(shí)，則 激活射頻裝置上的其他模塊，否則不激活。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的一種射頻安全通信方法，其特征在于所述磁感應(yīng)及接收 模塊中的預(yù)設(shè)的門限值或門限值范圍可調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及射頻安全通信領(lǐng)域，提出了一種射頻裝置、和與之對(duì)應(yīng)的射頻讀卡器、以及采用上述射頻裝置和射頻讀卡器的通信系統(tǒng)和一種射頻安全通信方法。所述射頻裝置包括射頻收發(fā)模塊和頻天線，還包括磁感應(yīng)及接收模塊，所述射頻讀卡器包括射頻收發(fā)模塊和射頻天線，還包括一磁發(fā)射模塊。所述射頻裝置及射頻讀卡器之間存在兩個(gè)不同特性的通信信道利用磁場進(jìn)行通信，形成的距離穩(wěn)定可控的低速率單向第一通信通道傳遞小數(shù)據(jù)量信息用來進(jìn)行身份認(rèn)證以防止惡意干擾攻擊；利用射頻收發(fā)模塊形成的高速率第二通信通道完成身份確認(rèn)以及交易主體過程；這種系統(tǒng)和通信方法可以更好的實(shí)現(xiàn)距離可控的近距離安全通信。
文檔編號(hào)G06K7/08GK102096836SQ200910250430
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
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