專利名稱：基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法、讀卡器及移動終端的制作方法
基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法、讀卡器及移動終端
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法，本發(fā)明還涉及讀卡器及移動終端。
背景技術(shù)：
移動終端是一種可實現(xiàn)中近距離無線通信及電子支付為一體的電子商務(wù)模式，此技術(shù)是一個集移動通訊電子錢包，鑰匙和身份證的全方位服務(wù)平臺。它在移動終端集成了微型RF模塊，并通過內(nèi)置的接收裝置與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。在現(xiàn)有的通訊技術(shù)中大多使用13. 5MHz和2. 4GHz進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通訊方式是由讀卡器向空間中發(fā)出13. 5MHz和2. 4GHz的電磁波信號，移動終端接收到空間中電磁波信號對信號進(jìn)行解調(diào)提取出數(shù)據(jù)信息最終實現(xiàn) 數(shù)據(jù)通訊，由于電磁波在空間中的傳播是發(fā)散的所以通訊距離的控制十分困難，且由于移動終端的多樣性及不確定性使現(xiàn)有距離控制技術(shù)受到了很大程度上的制約。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法、讀卡器及移動終端。本發(fā)明實施例提供了一種基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，包括移動終端及讀卡器，讀卡器發(fā)出倏逝波；移動終端接收讀卡器發(fā)出的倏逝波；基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)通過控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制移動終端與讀卡器之間的通訊距離。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，讀卡器包括射頻模塊，發(fā)出電磁波；介質(zhì)，電磁波耦合到介質(zhì)上以產(chǎn)生倏逝波。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，介質(zhì)的折射率大于空氣，電磁波耦合到介質(zhì)的里面從而在介質(zhì)的外側(cè)產(chǎn)生倏逝波。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，射頻模塊使用不同頻率或不同波長的電磁波。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，射頻模塊通過多個電磁波發(fā)射天線、金屬反射或電磁波在介質(zhì)表面不同的入射點來控制讀卡器發(fā)出的倏逝波的輻射范圍。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，通過調(diào)整讀卡器發(fā)出的倏逝波的功率強度來調(diào)整倏逝波的輻射范圍。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例，移動終端包括倏逝波接收模塊，接收由讀卡器發(fā)出的倏逝波，以及移動終端射頻模塊，向讀卡器發(fā)出電磁波。本發(fā)明實施例還提供了一種讀卡器，讀卡器包括射頻模塊，發(fā)出電磁波；以及介質(zhì)，電磁波耦合到介質(zhì)上以產(chǎn)生倏逝波，讀卡器通過控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制其與移動終端之間的通訊距離。本發(fā)明實施例還提供了一種移動終端，該移動終端包括倏逝波接收模塊和移動終端射頻模塊，倏逝波接收模塊接收讀卡器發(fā)出的倏逝波，移動終端射頻模塊向讀卡器發(fā)出電磁波，移動終端通過基于倏逝波的輻射范圍控制其與讀卡器之間的通訊距離。
本發(fā)明實施例還提供了一種基于倏逝波的移動通訊方法，該方法包括以下步驟讀卡器發(fā)出倏逝波；移動終端接收倏逝波；控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制移動終端與讀卡器之間的通訊距離。本發(fā)明實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法、讀卡器及移動終端解決了移動通訊中距離控制難題，克服了移動通訊多樣性所導(dǎo)致的距離控制差異問題，減少了用戶在移動通訊時的通訊失敗及誤刷的情況，保證了移動通訊準(zhǔn)確的距離控制性與高安全性。

圖I是本發(fā)明一實施例的移動通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2顯示了圖I中射頻模塊11采用不同入射點的電磁波在介質(zhì)表面產(chǎn)生不同位置的倏逝波；
圖3顯示了圖I中射頻模塊11通過多個天線或金屬反射控制倏逝波的輻射范圍；圖4是本發(fā)明一實施例的移動通訊方法的流程示意圖；圖5是本發(fā)明又一實施例的移動通訊方法的流程示意圖；圖6是本發(fā)明又一實施例的移動通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖7是本發(fā)明又一實施例的移動通訊方法的流程示意具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明一實施例的移動通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖I所示,移動通訊系統(tǒng)包括讀卡器10與移動終端20，讀卡器10與移動終端20之間通過倏逝波進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，讀卡器10發(fā)出倏逝波13 ;移動終端20接收讀卡器10發(fā)出的倏逝波13并提取其中的通訊信
肩、O更具體的，請參閱圖1，讀卡器10包括射頻模塊11及介質(zhì)12。其中，射頻模塊11發(fā)出電磁波，該電磁波耦合到介質(zhì)12上以產(chǎn)生倏逝波13。更具體的，請參閱圖I，移動終端20包括倏逝波接收模塊22。倏逝波接收模塊22用于接收讀卡器10發(fā)出的倏逝波13并提取其中的通訊信息。此外，該移動終端20還包括移動終端射頻模塊(未標(biāo)示)，用于向讀卡器發(fā)出射頻。介質(zhì)12的折射率大于空氣，射頻模塊11所發(fā)射的電磁波的頻率可以是任何用來通訊的頻率。通過將電磁波耦合到折射率大于空氣的介質(zhì)12的里面形成全反射，則在介質(zhì)12的外側(cè)將產(chǎn)生倏逝波13。由于倏逝波在讀卡器10表面的強度隨著距離按指數(shù)關(guān)系衰減，依據(jù)此特性以及移動終端20在不同距離接收到的讀卡器10所發(fā)出倏逝波13的平均功率密度，便可得出移動終端20與讀卡器10之間的通訊距離，從而有效控制移動通訊的距離范圍，解決了一般電磁波在空間傳播時的方向及輻射范圍的難于控制的問題。因此，控制讀卡器10與移動終端20之間的通訊距離可以采用如下幾種方式進(jìn)行控制例如通過射頻模塊11使用不同頻率或不同波長的電磁波來控制讀卡器10表面的倏逝波13的輻射范圍；圖2是圖I中射頻模塊11采用不同入射點的電磁波在介質(zhì)表面產(chǎn)生不同位置的倏逝波，如圖2所示，可以通過設(shè)置射頻模塊11發(fā)出的電磁波在介質(zhì)表面不同的入射點來控制讀卡器10發(fā)出的倏逝波的輻射范圍，進(jìn)而實現(xiàn)倏逝波的位置可調(diào)；圖3是圖I中射頻模塊11通過多個天線111或金屬112反射控制倏逝波的輻射范圍的示意圖，如圖3所示，可以通過將射頻模塊11設(shè)置多個電磁波發(fā)射天線或利用金屬反射來控制讀卡器10發(fā)出的倏逝波的輻射范圍；此外，還可以通過調(diào)節(jié)讀卡器10發(fā)出的倏逝波的功率強度來控制讀卡器10發(fā)出的倏逝波的輻射范圍。本發(fā)明另一實施例還提供了一種讀卡器，該讀卡器通過倏逝波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，讀卡器包括射頻模塊及介質(zhì)。其中，射頻模塊及介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上一實施例的移動通訊系統(tǒng)中的射頻模塊11和介質(zhì)12的結(jié)構(gòu)與設(shè)置相同，另外，該讀卡器控制其與移動終端之間的通訊距離的方式與上一實施例中的的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)控制通訊距離的方式原理相同，此處都不再贅述。本發(fā)明另一實施例還提供了一種移動終端，該移動終端通過倏逝波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，該移動終端包括倏逝波接收模塊，該倏逝波接收模塊接收讀卡器發(fā)出的倏逝波并提取其中的通訊信息。該倏逝波接收模塊的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上一實施例的移動通訊系統(tǒng)中的倏逝·波接收模塊22的結(jié)構(gòu)與設(shè)置相同，此處不再贅述。本發(fā)明另一實施例還提供了一種移動終端，該移動終端包括倏逝波接收模塊，該倏逝波接收模塊接收讀卡器發(fā)出的倏逝波，移動終端通過控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制控制其與讀卡器之間的通訊距離。該倏逝波接收模塊的結(jié)構(gòu)和設(shè)置與上一實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)中的倏逝波接收模塊22的結(jié)構(gòu)與設(shè)置相同，此處都不再贅述。本發(fā)明另一實施例還提供了一種移動通訊方法，該方法包括以下步驟a.讀卡器發(fā)出倏逝波；b.移動終端接收讀卡器發(fā)出的倏逝波并提取其中的通訊信息。具體如圖4所示，其中，步驟a包括發(fā)出電磁波，并通過該電磁波產(chǎn)生倏逝波。步驟a還可以進(jìn)一步包括使用不同頻率或不同波長的電磁波來來控制所產(chǎn)生的倏逝波的輻射范圍。步驟a還可以進(jìn)一步包括通過改變發(fā)出的倏逝波的功率強度控制倏逝波在近場空間中的功率強度以控制移動通訊距離。本發(fā)明實施例的移動通訊系統(tǒng)、讀卡器、移動終端及通訊方法利用倏逝波的特性同時實現(xiàn)了移動通訊的數(shù)據(jù)通訊與距離控制的問題，減少了用戶的接入時間以及用戶在移動通訊時的通訊失敗及誤刷的情況，同時還為用戶提供了安全通訊的保障，提升了用戶體驗。本發(fā)明實施例尤其可應(yīng)用于移動電子支付領(lǐng)域。本發(fā)明另一實施例還提供了一種基于倏逝波的移動通訊方法，該方法包括以下步驟SI.讀卡器發(fā)出倏逝波；S2.移動終端接收該倏逝波；S3.控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制控制移動終端與讀卡器之間的通訊距離。具體如圖5所示，其中，步驟SI包括發(fā)出電磁波，并通過該電磁波產(chǎn)生倏逝波。步驟SI還可以進(jìn)一步包括使用不同頻率或不同波長的電磁波來控制所產(chǎn)生的倏逝波的輻射范圍。步驟SI還可以進(jìn)一步包括通過改變發(fā)出的倏逝波的功率強度控制倏逝波在近場空間中的功率強度以控制移動通訊距離。該方法控制通訊距離的方式與上一實施例中的的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)控制通訊距離的方式原理相同，此處不再贅述。本發(fā)明實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法、讀卡器及移動終端解決了移動通訊中距離控制難題，克服了移動通訊多樣性所導(dǎo)致的距離控制差異問題，減少了用戶在移動通訊時的通訊失敗及誤刷的情況，保證了移動通訊準(zhǔn)確的距離控制性與高安全性。圖6是本發(fā)明又一實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)包括讀卡器10’及移動終端20’。讀卡器10’發(fā)出倏逝波13’ ；移動終端20’接收讀卡器10’發(fā)出的倏逝波13，基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)根據(jù)移動 終端20’接收到的倏逝波來判斷移動終端20’與讀卡器10’之間的通訊距離。更具體的，請參閱圖1，移動終端20’包括第一射頻模塊21’、倏逝波接收模塊22’及判斷模塊23’。其中，倏逝波接收模塊22’接收讀卡器10’發(fā)出的倏逝波13’。判斷模塊23’根據(jù)移動終端20’接收到的倏逝波來判斷移動終端20’與讀卡器10’之間的通訊距離。第一射頻模塊21’發(fā)出數(shù)據(jù)信號。在本實施例中，判斷模塊23’根據(jù)移動終端20’接收到的倏逝波的平均功率強度來判斷移動終端20’與讀卡器10’之間的通訊距離。更具體的，請進(jìn)一步參閱圖6，讀卡器10’包括第二射頻模塊11’及介質(zhì)12’。其中，第二射頻模塊11’發(fā)出電磁波，該電磁波耦合到介質(zhì)12’上以產(chǎn)生倏逝波13，。介質(zhì)12’的折射率大于空氣，射頻模塊11’所發(fā)射的電磁波的頻率可以是任何用來通訊的頻率。通過將電磁波耦合到折射率大于空氣的介質(zhì)12’的里面形成全反射，則在介質(zhì)12’的外側(cè)將產(chǎn)生倏逝波13’。由于倏逝波在讀卡器10’表面的強度隨著距離按指數(shù)關(guān)系衰減，依據(jù)此特性以及移動終端20’在不同距離接收到的讀卡器10’所發(fā)出倏逝波13’的平均功率密度，便可得出移動終端20’與讀卡器10’之間的通訊距離，基于判斷結(jié)果進(jìn)行后續(xù)通訊，從而有效控制移動通訊的距離范圍，解決了一般電磁波在空間傳播時的方向及輻射范圍的難于控制的問題。依據(jù)這一原理，在本實施例中，根據(jù)倏逝波的平均功率強度與通訊距離之間的這一關(guān)系對第一射頻模塊21’設(shè)置兩個門限閾值，第一門限閾值用于控制移動終端20’與讀卡器10’之間的通訊距離，第二門限閾值用于控制讀卡器10’與移動終端20’之間的有效數(shù)據(jù)通訊距離。如圖6所示，本發(fā)明實施例中，使用倏逝波實現(xiàn)讀卡器10’與移動終端20’之間的數(shù)據(jù)通訊。實現(xiàn)過程分為兩個步驟第一步，當(dāng)移動終端20’靠近讀卡器10’表面一定距離(如圖6中a所示)時，此時移動終端20’上的倏逝波接收模塊22’接收到讀卡器10’發(fā)出的倏逝波的平均功率強度達(dá)到了第一門限閾值，移動終端20’將被喚醒進(jìn)入通訊準(zhǔn)備狀態(tài)；同時移動終端20’將會發(fā)送身份確認(rèn)信息給讀卡器10’，讀卡器10’收到身份確認(rèn)信息后準(zhǔn)備發(fā)生通訊數(shù)據(jù)。第二步，在第一步的基礎(chǔ)上，當(dāng)移動終端20’繼續(xù)靠近讀卡器10’到一定距離(如圖6中b所示)時，此時移動終端20’上接收到讀卡器10’發(fā)出的倏逝波的平均功率強度達(dá)到了第二門限閾值。移動終端20’開始通過第一射頻模塊21’迅速對倏逝波接收模塊22’接收到的讀卡器10’發(fā)出的倏逝波信號進(jìn)行處理并提取出其中的通訊數(shù)據(jù)；讀卡器10’則開始通過第二射頻模塊11’迅速 對接收到的移動終端20’發(fā)出的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理并提取出其中的通訊數(shù)據(jù)。最終完成移動支付系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信工作。本發(fā)明另一實施例還提供了一種基于倏逝波的移動通訊方法，具體如圖7所示，該方法包括以下步驟SSl.讀卡器發(fā)出倏逝波；SS2.移動終端接收讀卡器發(fā)出的倏逝波；SS3.將移動終端接收到的倏逝波的平均功率強度與第一門限閾值進(jìn)行比較；SS4.移動終端被喚醒進(jìn)入通訊準(zhǔn)備狀態(tài)并將身份確認(rèn)信息發(fā)送給讀卡器；SS5.將移動終端接收到的倏逝波的平均功率強度與第二門限閾值進(jìn)行比較；SS6.移動終端接收讀卡器發(fā)出的倏逝波并提取其中的通訊信息。步驟SSl還可以進(jìn)一步包括使用不同頻率或不同波長的電磁波來來控制所產(chǎn)生的倏逝波的輻射范圍。步驟SSl還可以進(jìn)一步包括通過改變發(fā)出的倏逝波的功率強度控制倏逝波在近場空間中的功率強度以控制移動通訊距離。該方法控制通訊距離的方式與上一實施例中的的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)控制通訊距離的方式原理相同，此處不再贅述。本發(fā)明實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法利用倏逝波的特性判斷移動終端與讀卡器之間的通訊距離，同時實現(xiàn)了移動通訊的距離控制問題，減少了用戶的接入時間以及用戶在移動通訊時的通訊失敗及誤刷的情況，同時還為用戶提供了安全通訊的保障，提升了用戶體驗。在上述實施例中，僅對本發(fā)明進(jìn)行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本專利申請后可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，包括移動終端及讀卡器，其特征在于， 所述讀卡器發(fā)出倏逝波； 所述移動終端接收所述讀卡器發(fā)出的倏逝波； 所述基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)通過控制所述倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制所述移動終端與所述讀卡器之間的通訊距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述讀卡器包括 射頻模塊，發(fā)出電磁波； 介質(zhì)，所述電磁波耦合到所述介質(zhì)上以產(chǎn)生倏逝波。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述介質(zhì)的折射率大于空氣，所述電磁波耦合到所述介質(zhì)的里面從而在所述介質(zhì)的外側(cè)產(chǎn)生倏逝波。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻模塊使用不同頻率或不同波長的電磁波。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻模塊通過多個電磁波發(fā)射天線、金屬反射或電磁波在介質(zhì)表面不同的入射點來控制所述讀卡器發(fā)出的所述倏逝波的輻射范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，通過調(diào)整所述讀卡器發(fā)出的倏逝波的功率強度來調(diào)整所述倏逝波的輻射范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述移動終端包括 倏逝波接收模塊，接收由所述讀卡器發(fā)出的倏逝波，以及 移動終端射頻模塊，向所述讀卡器發(fā)出電磁波。
8.一種讀卡器，其特征在于，所述讀卡器包括 射頻模塊，發(fā)出電磁波；以及 介質(zhì)，所述電磁波耦合到所述介質(zhì)上以產(chǎn)生倏逝波， 所述讀卡器通過控制所述倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制其與移動終端之間的通訊距離。
9.一種移動終端，其特征在于，所述移動終端包括倏逝波接收模塊和移動終端射頻模塊，所述倏逝波接收模塊接收讀卡器發(fā)出的倏逝波，所述移動終端射頻模塊向所述讀卡器發(fā)出電磁波，所述移動終端通過基于所述倏逝波的輻射范圍控制其與讀卡器之間的通訊距離。
10.一種基于倏逝波的移動通訊方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 讀卡器發(fā)出倏逝波； 移動終端接收所述倏逝波； 控制所述倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制所述移動終端與所述讀卡器之間的通訊距離。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)，包括移動終端及讀卡器，讀卡器發(fā)出倏逝波；移動終端接收讀卡器發(fā)出的倏逝波；基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)通過控制倏逝波的輻射范圍進(jìn)而控制移動終端與讀卡器之間的通訊距離。本發(fā)明實施例還提供了一種讀卡器、移動終端及一種基于倏逝波的移動通訊方法。本發(fā)明實施例的基于倏逝波的移動通訊系統(tǒng)及方法解決了移動通訊中距離控制難題，克服了移動通訊多樣性所導(dǎo)致的距離控制差異問題，減少了用戶在移動通訊時的通訊失敗及誤刷的情況，保證了移動通訊準(zhǔn)確的距離控制性與高安全性。
文檔編號G06K7/00GK102957457SQ201110246758
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者劉若鵬, 劉京京, 楊松濤 申請人:深圳光啟高等理工研究院, 國民技術(shù)股份有限公司