專(zhuān)利名稱(chēng)：國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，屬于非接觸式IC卡技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有能夠同時(shí)具備電子護(hù)照讀寫(xiě)功能和中國(guó)第二代居民身份證(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ニ代證)讀寫(xiě)功能的多功能射頻讀寫(xiě)部件，因此，現(xiàn)在如果想研制能夠同時(shí)讀寫(xiě)電子護(hù)照和ニ代證的多功能證件閱讀機(jī)，就只能將ー個(gè)電子護(hù)照讀寫(xiě)部件和ー個(gè)ニ代證射頻讀寫(xiě)部件堆砌在設(shè)備內(nèi)部，并將其對(duì)應(yīng)天線堆疊在一起，但是，這種相互堆疊在一起的天線必然彼此相互影響、吸收能量，進(jìn)而會(huì)降低射頻通信的信噪比、減小天線的輸出場(chǎng)強(qiáng)、引起通信波形的畸變，導(dǎo)致通信的失敗。因此，此類(lèi)多功能證件閱讀設(shè)備的通信成功率都不高、對(duì)證件的兼容性也較差。同吋，由于此類(lèi)設(shè)備使用兩個(gè)射頻讀寫(xiě)部件的方式實(shí)現(xiàn)，其成·本自然也會(huì)較高、設(shè)備的體積也會(huì)較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問(wèn)題的同時(shí)具備電子護(hù)照讀寫(xiě)功能和ニ代證讀寫(xiě)功能的國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置。本發(fā)明由控制模塊、射頻模塊、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、安全模塊、電源模塊和天線接ロ組成，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、射頻模塊、天線接ロ依次連接，所述安全模塊分別與控制模塊、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊連接，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、射頻模塊分別與電源模塊連接。所述控制模塊是本發(fā)明的核心管理模塊，所述控制模塊具有能夠通過(guò)運(yùn)行于微處理器中的固件完成整個(gè)多功能射頻讀寫(xiě)裝置的USB接ロ管理、證件類(lèi)型判斷、連接管理、應(yīng)用層數(shù)據(jù)管理、射頻模塊接ロ管理、設(shè)備與證件之間的鏈接管理等功能，能夠自動(dòng)對(duì)應(yīng)用層命令進(jìn)行封裝和解析，能夠自動(dòng)完成通信過(guò)程中的鏈傳輸控制和差錯(cuò)處理；運(yùn)行于所述控制模塊中的固件能夠通過(guò)固件管理模塊按照用戶(hù)的需求進(jìn)行改動(dòng)和下載更新。所述控制模塊與射頻模塊之間的接ロ，能夠控制射頻模塊的工作狀態(tài)、工作模式、通信速率、編解碼格式、磁場(chǎng)通斷、輸出阻抗等。所述控制模塊與安全模塊之間的接ロ，能夠配合安全模塊完成上位機(jī)與ニ代證之間的安全通信。所述控制模塊能夠通過(guò)USB接ロ與上位機(jī)進(jìn)行通信。所述射頻模塊通過(guò)天線接ロ與天線連接,在控制模塊的控制下能夠產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)為電子護(hù)照和ニ代證提供其工作必須的能量，所述射頻模塊能夠通過(guò)該射頻磁場(chǎng)與電子護(hù)照和ニ代證進(jìn)行通信，將相關(guān)通信指令以正確的格式發(fā)送給電子護(hù)照和ニ代證，同時(shí)將電子護(hù)照和ニ代證的應(yīng)答信息進(jìn)行解調(diào)后反饋給所述控制模塊。所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊用于本發(fā)明與上位機(jī)操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件之間的連接，能夠在所述控制模塊中固件的配合下完成本發(fā)明在上位機(jī)上的枚舉、識(shí)別、數(shù)據(jù)交換等功能。所述安全模塊能夠完成ニ代證讀寫(xiě)過(guò)程中的相互認(rèn)證、加密解密等安全計(jì)算和控制。
綜上所述，本發(fā)明將電子護(hù)照讀寫(xiě)功能和ニ代證讀寫(xiě)功能有機(jī)地結(jié)合在了同一個(gè)部件中，只需通過(guò)一個(gè)天線就能夠完成對(duì)電子護(hù)照或ニ代證的識(shí)別和讀寫(xiě)操作；同時(shí)，本發(fā)明在保持體積不大于單一功能模塊的結(jié)構(gòu)的情況下，將電子護(hù)照讀寫(xiě)功能和ニ代證讀寫(xiě)功能有機(jī)地集合在同一個(gè)射頻讀寫(xiě)部件中。本發(fā)明除具備電子護(hù)照和ニ代證的讀寫(xiě)功能外，還具備以下優(yōu)點(diǎn)I)本發(fā)明能夠自動(dòng)判斷證件的進(jìn)場(chǎng)和移除本發(fā)明能夠自動(dòng)判斷證件是否進(jìn)場(chǎng)以及證件是否被移除，減輕了操作人員的工作量，提高了證件讀寫(xiě)操作的效率，減少了讀寫(xiě)操作中由于證件被突然移除導(dǎo)致的誤操作和不必要的等待時(shí)間。2)本發(fā)明能夠自動(dòng)識(shí)別證件種類(lèi)本發(fā)明能夠自動(dòng)識(shí)別入場(chǎng)的證件類(lèi)型，自動(dòng)判斷入場(chǎng)的證件是電子護(hù)照還是ニ代 證。減少了操作人員的工作量，提高了工作效率。3)本發(fā)明能夠自動(dòng)與證件建立連接本發(fā)明能夠自動(dòng)完成證件讀寫(xiě)操作中的找卡、選卡、選應(yīng)用等操作，能夠自動(dòng)使證件進(jìn)入應(yīng)用狀態(tài)，做好接收上位機(jī)應(yīng)用層命令的準(zhǔn)備，極大地提高了上位機(jī)與證件之間的通信速度和效率。4)本發(fā)明能夠完成應(yīng)用層的通信管理本發(fā)明能夠自動(dòng)完成證件讀寫(xiě)操作過(guò)程中的幀格式封裝、冗余校驗(yàn)、鏈傳輸處理、塊號(hào)管理等應(yīng)用層以下通信數(shù)據(jù)的管理操作，能夠與應(yīng)用層指令無(wú)縫連接，減輕了上位機(jī)軟件的負(fù)擔(dān)、極大地提高了通信的效率和速度。5)本發(fā)明能夠自動(dòng)完成通信過(guò)程中的差錯(cuò)處理本發(fā)明能夠自動(dòng)完成證件讀寫(xiě)操作過(guò)程中的流程退出、自動(dòng)重試、檢錯(cuò)重發(fā)等差錯(cuò)處理機(jī)制，極大地減輕了上層應(yīng)用軟件的負(fù)擔(dān)，加快了通信的速度，提高了通信的穩(wěn)定性。6)本發(fā)明只需配合一塊天線即可滿足證件的讀寫(xiě)需求本發(fā)明只需在天線接口上連接ー塊天線，就能夠滿足電子護(hù)照和ニ代證的讀寫(xiě)需求。如果不使用本發(fā)明，就至少需要兩塊天線才能滿足電子護(hù)照和ニ代證的讀寫(xiě)需求，既會(huì)増加成本，又會(huì)降低讀寫(xiě)操作的成功率。7)使用本發(fā)明能夠在一次操作中完成對(duì)證件的讀寫(xiě)操作本發(fā)明只需一次放證操作就能夠自動(dòng)完成對(duì)電子護(hù)照和ニ代證的識(shí)別和讀寫(xiě)操作。如果不采用本發(fā)明就需要對(duì)證件進(jìn)行多次放證操作和人工干預(yù)，才能完成證件的讀寫(xiě)操作。8)本發(fā)明能夠自動(dòng)完成干擾雜波的濾除本發(fā)明中的自適應(yīng)濾波算法能夠自動(dòng)濾除通信過(guò)程中的干擾雜波，準(zhǔn)確地判斷信號(hào)幀的起始位置和結(jié)束位置，極大地提高了讀寫(xiě)模塊對(duì)證件的兼容性。9 )本發(fā)明能夠通過(guò)USB ロ完成固件更新本發(fā)明能夠通過(guò)USB 口下載固件到射頻模塊的微處理器中，完成相應(yīng)功能的更新和配置的修改。本發(fā)明既不會(huì)降低射頻通信的信噪比，也不會(huì)減小輸出場(chǎng)強(qiáng)，也不會(huì)造成信號(hào)的畸變，具有較高的通信成功率和較好的證件兼容性。同時(shí)，本發(fā)明還大幅降低了射頻模塊的成本，此外，本發(fā)明能夠通過(guò)自動(dòng)識(shí)別入場(chǎng)的是電子護(hù)照還是ニ代證，井能夠自動(dòng)完成找卡、選卡、選應(yīng)用等與卡片建立連接的操作，使卡片自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)用層，做好與應(yīng)用層之間進(jìn)行通信的準(zhǔn)備，極大地提高了讀寫(xiě)操作的自動(dòng)化程度，提高了證件讀寫(xiě)設(shè)備的工作效率，具有較高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。


圖I是本發(fā)明所述國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明所述國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置的控制模塊的工作流程圖； 圖3是本發(fā)明所述國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置的自適應(yīng)濾波的工作流程圖；圖4是本發(fā)明所述國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置通過(guò)USB ロ進(jìn)行固件更新的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖I所示，本發(fā)明由控制模塊3、射頻模塊4、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊2、安全模塊I、電源模塊6和天線接ロ 5組成，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊2、控制模塊3、射頻模塊4、天線接ロ 5依次連接，所述安全模塊I分別與控制模塊3、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊2、電源模塊6連接，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊2、控制模塊
3、射頻模塊4分別與電源模塊6連接?？刂颇K3是本發(fā)明的核心管理模塊，控制模塊3具有能夠通過(guò)運(yùn)行于微處理器中的固件完成整個(gè)多功能射頻讀寫(xiě)裝置的USB接ロ管理、證件類(lèi)型判斷、連接管理、應(yīng)用層數(shù)據(jù)管理、射頻模塊接ロ管理、設(shè)備與證件之間的鏈接管理等功能，能夠自動(dòng)對(duì)應(yīng)用層命令進(jìn)行封裝和解析，能夠自動(dòng)完成通信過(guò)程中的鏈傳輸控制和差錯(cuò)處理；運(yùn)行于控制模塊3中的固件能夠通過(guò)固件管理模塊按照用戶(hù)的需求進(jìn)行改動(dòng)和下載更新。控制模塊3與射頻模塊4之間的接ロ，能夠控制射頻模塊4的工作狀態(tài)、工作模式、通信速率、編解碼格式、磁場(chǎng)通斷、輸出阻抗等?？刂颇K3與安全模塊I之間的接ロ，能夠配合安全模塊I完成上位機(jī)與ニ代證等智能卡之間的安全通信?？刂颇K3能夠通過(guò)USB接ロ與上位機(jī)進(jìn)行通信?？刂颇K3的工作流程如圖2所示；本發(fā)明的自適應(yīng)濾波的工作流程如圖3所示；本發(fā)明的通過(guò)USB ロ進(jìn)行固件更新的工作流程如圖4所示。射頻模塊4通過(guò)天線接ロ與天線連接,在控制模塊3的控制下能夠產(chǎn)生射頻磁場(chǎng)為電子護(hù)照和ニ代證提供其工作必須的能量，射頻模塊4能夠通過(guò)該射頻磁場(chǎng)與電子護(hù)照和ニ代證進(jìn)行通信，將相關(guān)通信指令以正確的格式發(fā)送給電子護(hù)照和ニ代證，同時(shí)將電子護(hù)照和ニ代證的應(yīng)答信息進(jìn)行解調(diào)后反饋給控制模塊3。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，其特征在于，包括控制模塊、射頻模塊、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、安全模塊、電源模塊和天線接ロ組成，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、射頻模塊、天線接ロ依次連接，所述安全模塊分別與控制模塊、USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊連接，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、射頻模塊分別與電源模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，其特征在于，所述USB接ロ及驅(qū)動(dòng)模塊是電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置與上位機(jī)操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件之間的連接媒介。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，其特征在于，所述天線的數(shù)量為ー個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，其特征在于，所述射頻模塊通過(guò)天線接ロ與天線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，其特征在于，所述控制模塊能夠通過(guò)USB接ロ與上位機(jī)進(jìn)行通信連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種國(guó)家法定電子證件多功能射頻讀寫(xiě)裝置，由控制模塊、射頻模塊、USB接口及驅(qū)動(dòng)模塊、安全模塊、電源模塊和天線接口組成，本發(fā)明既不會(huì)降低射頻通信的信噪比，也不會(huì)減小輸出場(chǎng)強(qiáng)，也不會(huì)造成信號(hào)的畸變，具有較高的通信成功率和較好的證件兼容性。同時(shí)，本發(fā)明還大幅降低了射頻模塊的成本，此外，本發(fā)明能夠通過(guò)自動(dòng)識(shí)別入場(chǎng)的是電子護(hù)照還是二代證，并能夠自動(dòng)完成找卡、選卡、選應(yīng)用等與卡片建立連接的操作，使卡片自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)用層，做好與應(yīng)用層之間進(jìn)行通信的準(zhǔn)備，極大地提高了讀寫(xiě)操作的自動(dòng)化程度，提高了證件讀寫(xiě)設(shè)備的工作效率，具有較高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)G06K17/00GK102867200SQ20121032253
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者譚林, 李剛, 張如彩, 陶小菘, 肖熠 申請(qǐng)人:公安部第一研究所, 北京中盾安全技術(shù)開(kāi)發(fā)公司