專利名稱：雙界面智能卡及其通信方法,以及相應(yīng)的定位系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路卡技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙界面智能卡及其通信 方法，以及相應(yīng)的定位系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
集成電路(IC)卡是利用其內(nèi)封裝的集成電路進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲與處理的信息
工具。其自誕生以來，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，以小巧玲瓏、存儲量大、保密 性好等優(yōu)點(diǎn)日益受到人們的青睞。如今，它已廣泛應(yīng)用于金融、交通、社保、
通信等各個(gè)領(lǐng)域，大大方便了人們的生活例如，銀行的信用卡，公交系統(tǒng)使 用的交通卡，醫(yī)療系統(tǒng)使用的社?？ㄒ约笆謾C(jī)中使用的用戶身份識別(SIM)卡 等等。
IC卡的發(fā)展經(jīng)歷了從存儲卡到智能卡，從接觸式IC卡到非接觸式IC卡直 至雙界面IC卡的過程。其中存儲卡僅包含存儲芯片，從而僅具有數(shù)據(jù)存儲功能， 沒有數(shù)據(jù)處理能力；而智能卡內(nèi)集成有微處理器(MCU)，存儲器和固化在只讀 存儲器中的卡內(nèi)操作系統(tǒng)(C0S)，如此，其不僅具有數(shù)據(jù)讀寫與處理功能，更 具有安全性高、可以離線操作等突出優(yōu)點(diǎn)。接觸式IC卡通過卡片表面的金屬觸 點(diǎn)與讀卡器進(jìn)行物理連接來完成通信和數(shù)據(jù)交換；而非接觸式IC卡通過無線通 信的方式與讀卡器進(jìn)行通信，而無需與讀卡器直接進(jìn)行物理連接；雙界面IC卡 就是既支持接觸式數(shù)據(jù)交換又支持非接觸式數(shù)據(jù)交換的IC卡。雖然雙界面IC 卡已經(jīng)取得了一定程度的發(fā)展，在許多領(lǐng)域也取得了較好的應(yīng)用，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未 能滿足人們的需求。
例如，作為手^/L用戶身份識別的SIM卡，往往難以實(shí)現(xiàn)金融安全移動(dòng)支付、 室內(nèi)定位等功能；而作為以射頻識別(RFID)技術(shù)為基礎(chǔ)的雙界面智能卡則難 以實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布、數(shù)字智能家庭等智能卡在手機(jī)中的身份識別等功能。
故，如何提供一種雙界面智能卡，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域與智能家庭、消防 減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域的快速結(jié)合，而實(shí)現(xiàn)安全移動(dòng)支付、信息發(fā)布、醫(yī)療監(jiān)控、消費(fèi)娛樂、小型對等數(shù)據(jù)庫以及定位等服務(wù)，來極大的 方便人們的生活，實(shí)為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的自組網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域 與智能家庭、消防減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域的快速結(jié)合，從而 為人們的生活提供方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種雙界面智能卡，應(yīng)用于一個(gè)電子設(shè)備中，
包括接觸式智能卡單元，以接觸式數(shù)據(jù)交換方式與電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；存儲單元，為用 戶提供存儲空間；微處理單元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元和存儲單元，以管理和訪問以上各個(gè)單元，維護(hù)數(shù)據(jù)在各個(gè) 以上各個(gè)單元之間的流通。
進(jìn)一步的，所述接觸式智能卡單元包括電性連接的加密算法協(xié)處理器和 真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，以進(jìn)行建權(quán)和加密處理。
本發(fā)明另提供一種雙界面智能卡通信方法，其利用接觸式數(shù)據(jù)交換方式實(shí) 現(xiàn)一雙界面智能卡與一電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，且該方法利用ZigBee無線網(wǎng) 絡(luò)實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的數(shù)據(jù)交換。
進(jìn)一步的，該方法包括初始化過程，該初始化過程包括如下步驟配置雙 界面智能卡的偵聽接口 ；偵聽雙界面智能卡與電子設(shè)備接觸界面的通信速率； 當(dāng)?shù)玫剿璧耐ㄐ潘俾手禃r(shí)，進(jìn)入等待狀態(tài)。
進(jìn)一步的，所述利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的數(shù)據(jù)交換的 過程包括數(shù)據(jù)接收過程，包括如下步驟搜索ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)搜索到ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，核對用戶身份；當(dāng)用戶身份得以確認(rèn)時(shí)，加入所搜索到的ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)，接收數(shù)據(jù)；將所接收的數(shù)據(jù)存入雙界面智能卡的存儲單元。
進(jìn)一步的，所述雙界面智能卡通信方法還包括所述雙界面智能卡的存儲 單元接受電子設(shè)備的訪問；按協(xié)議送出數(shù)據(jù)至電子設(shè)備。
進(jìn)一步的，所述利用接觸式數(shù)據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡與電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換的過程包括如下步驟接收電子設(shè)備的讀或?qū)懻埱?；解讀所述讀 或?qū)懻埱?；根?jù)所述讀請求，從雙界面智能卡的存儲單元獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)，發(fā) 送至電子設(shè)備；根據(jù)所述寫請求，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入雙界面智能卡的存儲單元。
本發(fā)明還提供一種定位系統(tǒng)，包括多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，均包括ZigBee無線網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元；未知節(jié)點(diǎn)，包括ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，其中該未知節(jié)點(diǎn)通過 其ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元與所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元 構(gòu)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，獲取所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指示 鏈路的連接質(zhì)量信息，從中得到自身的相對位置信息；信息中心，信號連接于 所述參考節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)，并接收某一所述參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及未知節(jié)點(diǎn) 的相對位置信息，并根據(jù)所接收到的信息實(shí)現(xiàn)對未知節(jié)點(diǎn)的定位。
進(jìn)一步的，所述未知節(jié)點(diǎn)是對所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng) 度以及指示鏈路的連接質(zhì)量信息進(jìn)行解三角函數(shù)得到自身的相對位置信息。
本發(fā)明還提供一種定位方法，在包括多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)以及一未知節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng) 中，實(shí)現(xiàn)對未知節(jié)點(diǎn)的定位，該方法包括在所述參考節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)之間構(gòu) 建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；獲取所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指 示鏈路的連接質(zhì)量信息并計(jì)算出所述未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息；根據(jù)某一 所述參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及未知節(jié)點(diǎn)的相對位置信息，定位未知節(jié)點(diǎn)。其中， 所述計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息的方法為解三角函數(shù)。
可見，以上所提供的雙界面智能卡，利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，使得 該智能卡具備了自組網(wǎng)的功能，從而將其應(yīng)用于不同電子設(shè)備中，便可以實(shí)現(xiàn) 移動(dòng)通信領(lǐng)域與智能家庭、消防減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域的快 速結(jié)合，從而為人們的生活提供方便。另外，由于接觸式智能卡單元的存在， 使得安裝了該智能卡的設(shè)備具備了身份識別和數(shù)據(jù)安全保障能力。而存儲單元 的存在使得安裝了該智能卡的設(shè)備具備了存儲用戶數(shù)據(jù)的能力。且進(jìn)一步利用 以上自組網(wǎng)功能，便可以在消防減災(zāi)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)定位功能。


通過以下對本發(fā)明實(shí)施方式結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的雙界面智能卡的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的雙界面智能卡的一個(gè)初始化工作流程圖3為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的雙界面智能卡由ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元
接收到信息以及待電子設(shè)備查詢的工作流程圖4為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的由電子設(shè)備存入用戶數(shù)據(jù)到存儲單元的工
作流程圖5為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的定位系統(tǒng)的原理框圖； 圖6為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的定位方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 請參考圖1，其為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的雙界面智能卡的結(jié)構(gòu)框圖。如圖 所示，該雙界面智能卡(SC) 10包括接觸式智能卡單元(SCU) 101， ZigBee無 線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元(ZWG) 102,存儲單元(SU) 103和樣吏處理單元(MCU) l(M。其 中，接觸式智能卡單元101以接觸式數(shù)據(jù)交換方式與電子設(shè)備20進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；存儲單元103 為用戶提供存儲空間；而微處理單元104則信號連接于接觸式智能卡單元101、 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102和存儲單元103,以管理和訪問接觸式智能卡單 元IOI、 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102和存儲單元103，維護(hù)數(shù)據(jù)在這些單元之 間的流通。圖中的剪頭線①到⑥便示出了該雙界面智能卡10內(nèi)的數(shù)據(jù)流通情況。 如圖所示，箭頭線①表示電子設(shè)備20與該雙界面智能卡10之間的數(shù)據(jù)交換通 路；箭頭線⑤與⑥共同構(gòu)成微處理單元104與接觸式智能卡單元101之間的數(shù) 據(jù)交換通路；而箭頭線①與⑥共同構(gòu)成接觸式智能卡單元101與電子設(shè)備20之 間的數(shù)據(jù)交換通路，其中箭頭線①在實(shí)際應(yīng)用中往往為符合IS07816標(biāo)準(zhǔn)的總 線。箭頭線③表示微處理單元104與存儲單元103之間的數(shù)據(jù)交換通路；在實(shí) 際應(yīng)用中，其往往為數(shù)據(jù)總線，以通過該數(shù)據(jù)總線完成對存儲單元103的讀寫 操作。箭頭線④表示樣i處理單元104與ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102之間的數(shù)據(jù)交換通^^,在實(shí)際應(yīng)用中，其往往為;徵處理單元104維護(hù)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)單元102的控制總線和接收或發(fā)送經(jīng)由ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102的用戶 數(shù)據(jù)線。
通常，微處理單元104需偵聽電子設(shè)備20與雙界面智能卡10接觸界面的 通信速率，即偵聽箭頭線①所表示的通信總線的通信速率，其如圖中箭頭線② 所示。
另外，接觸式智能卡單元101具備完整的智能卡功能，其往往包括加密算 法協(xié)處理器和真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，它們電性連接，以進(jìn)行建權(quán)和加密處理，來完 成安裝有此雙界面智能卡10的電子設(shè)備的自身傳統(tǒng)命名，且可作為移動(dòng)電話或 者其它有相同需要的電子設(shè)備的身份識別單元。在一實(shí)施例中，可采用意法半 導(dǎo)體公司生產(chǎn)的單界面智能卡芯片ST21Yxx系列來實(shí)現(xiàn)。而存儲單元103往往 為大容量的固態(tài)存儲單元，其內(nèi)可以存儲安裝有此雙界面智能卡10的電子設(shè)備 的系統(tǒng)參數(shù)，而且可以為用戶提供一個(gè)存儲空間，以供用戶存儲所需的文件， 來部分的代替SD卡的功能。在一實(shí)施例中，可采用恒憶(Numonyx ) />司的NAND 系列存儲芯片。微處理單元104是本雙界面智能卡10正常安全運(yùn)行的控制中心， 其管理和訪問接觸式智能卡單元101、 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102和存儲單 元103，維護(hù)數(shù)據(jù)在這些單元之間的流通。具體包括存儲單元103管理，ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102管理，訪問接觸式智能卡單元101，位置坐標(biāo)計(jì)算以及系 統(tǒng)維護(hù)等。在一實(shí)施例中，可采用意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MCU STM32F103xx系 列。ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102具備完整的ZigBee協(xié)議，主要完成基于ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的自組織以及維護(hù)，節(jié)點(diǎn)(Grid)之間的數(shù)據(jù)交換。而電子設(shè)備20可以是 移動(dòng)終端設(shè)備(例如手機(jī)、PDA等)，家用電器等生活常用設(shè)備。
另，本發(fā)明一實(shí)施例還提供一種雙界面智能卡通信方法，其利用接觸式數(shù) 據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡與電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，且利用ZigBee無線 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的數(shù)據(jù)交換。由于每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可 以作為監(jiān)控對象(例如其所連接的傳感器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控)，還可以自 動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還 可在自己信號覆蓋的范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)f.沐，'主j主 工日7; 且古士jffi^達(dá)^i《日頓戰(zhàn).必ii4o在水ra么夂/^nnn水嗜占 因此，充分利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)的自組網(wǎng)與大規(guī)4莫組網(wǎng)能力，可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng) 域與智能家庭、消防減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域的快速結(jié)合，極 大的方便人們的生活。
具體請合并參考圖1與圖2至圖4:其中圖2示出了該雙界面智能卡10的 一個(gè)初始化工作流程，該流程包括以下步驟上電后，開始初始化流程；而后 微處理單元(MCU) 104配置雙界面智能卡10的偵聽接口并偵聽雙界面智能卡 10與電子設(shè)備20接觸界面的通信速率；當(dāng)?shù)玫剿璧耐ㄐ潘俾手禃r(shí)，進(jìn)入等待 狀態(tài)，否則，繼續(xù)偵聽。這個(gè)初始化流程對于保證微處理單元(MCU) 104、電 子設(shè)備20和接觸式智能卡單元(SCU ) 101之間以默認(rèn)速率進(jìn)行通信具有重要意 義。
如圖3，其示出了該雙界面智能卡10由ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元102接收 到信息以及待電子設(shè)備20查詢的工作流程，該流程包括以下步驟首先微處理 單元(MCU) 104配置ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元(ZWG ) 102和存儲單元(SU ) 103;而后，ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元(ZWG) 102搜索ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)搜 索到ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，核對用戶身份；當(dāng)用戶身份得以確認(rèn)時(shí)，加入所搜索 到的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，接收數(shù)據(jù)；而后，將所接收的數(shù)據(jù)存入雙界面智能卡的 存儲單元(SU) 103,其便進(jìn)入等待電子設(shè)備20查詢的狀態(tài)。如果電子設(shè)備20 需讀取存儲單元(SU) 103內(nèi)的數(shù)據(jù)，則按協(xié)議送出數(shù)據(jù)至電子設(shè)備。
如圖4,其示出了由電子設(shè)備20存入用戶數(shù)據(jù)到存儲單元(SU) 103的工 作流程，該流程包括以下步驟接觸式智能卡單元(SCU) 101接收電子設(shè)備的 讀或?qū)懻埱?；；微處理單?MCU) 104解讀所述讀或?qū)懻埱?；而后，微處理單?(MCU) 104根據(jù)所解讀的讀請求，從雙界面智能卡的存儲單元(SU) 103獲取 對應(yīng)的數(shù)據(jù)，發(fā)送至電子設(shè)備20;并根據(jù)所解讀的寫請求，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入 雙界面智能卡的存儲單元(SU) 103。
將以上實(shí)施例所提供的雙界面智能卡或通信方法應(yīng)用于生活中的各個(gè)領(lǐng) 域，例如通信、智能家庭、消防減突、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域，便 可以實(shí)現(xiàn)安全移動(dòng)支付、信息發(fā)布、醫(yī)療監(jiān)控、消費(fèi)娛樂、小型對等數(shù)據(jù)庫及定位等服務(wù)。舉例如下
實(shí)施例一，在移動(dòng)安全支付中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
將以上實(shí)施例所提供的雙界面智能卡應(yīng)用于手機(jī)中(如，置于手機(jī)的SIM 卡座中)，該電話便能夠具備支付交通費(fèi)用、零售商品費(fèi)用、過橋費(fèi)用等功能， 同時(shí)由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)提供了三級安全模式，包括無安全設(shè)定、^使用接入控制清 單(ACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128)的對稱密碼，其 具有高安全性。
實(shí)施例二，在智能數(shù)字家庭中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
將以上實(shí)施例所提供的雙界面智能卡植入家用電器、照明、門鎖、電動(dòng)窗 簾等家用設(shè)施中，便能夠完成其與實(shí)施例一中的手機(jī)互聯(lián)，從而構(gòu)建了一個(gè)控 制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)對家電等家用設(shè)施進(jìn)行控制的功能，方便了人們的生活。
實(shí)施例三，在信息發(fā)布中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
持有實(shí)施例一所提供的手機(jī)的用戶，到達(dá)一個(gè)新的地方，比如出了地鐵站， 想吃飯，打開手機(jī)的信息接收功能，就可以得到附近商戶發(fā)布的信息，從中搜 索飯店的信息，例如，特色菜、價(jià)格、具體的行車路線圖等。
實(shí)施例四，在消費(fèi)娛樂中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
多名持有實(shí)施例一所提供的手機(jī)的用戶，利用ZigBee的自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間進(jìn)行互動(dòng)游戲，如，打麻將，樸克牌等聯(lián)機(jī)游戲。 實(shí)施例五，在醫(yī)療監(jiān)護(hù)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
利用實(shí)施例一所提供的手機(jī)作為個(gè)人網(wǎng)絡(luò)[PAN]的中心控制終端，實(shí)現(xiàn)對自 身各種醫(yī)療設(shè)備[具備ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)]的信息監(jiān)視。 實(shí)施例六，在消防減突中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
實(shí)現(xiàn)在這個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，需要有兩個(gè)條件第一個(gè)條件是需具有安裝了具 備ZigBee功能的各種火突傳感器(例如，煙感、紅外、溫度等傳感器)],并 且這些傳感器自身的位置固定；第二個(gè)條件是植入了以上實(shí)施例所提供的雙界 面智能卡的對講機(jī)，其往往由消防人員持有，例如，實(shí)施例一所提供的手機(jī)。 這樣，在一個(gè)高層建筑物內(nèi)安裝了上述的消防傳感器，就可以在火災(zāi)發(fā)生時(shí)， 消防指揮中心及時(shí)得到持有對講機(jī)的消防人員、持有實(shí)施例一所提供的手機(jī)的受困人員的位置信息，以便及時(shí)提供給消防人員提供救火和救助受困人員的正 確位置信息。
當(dāng)然，這只是定位服務(wù)的一種十分有效的應(yīng)用，本發(fā)明并不限制于在消防 減災(zāi)中的定位應(yīng)用，也可以用于其他定位領(lǐng)域。
下面詳述利用本發(fā)明實(shí)質(zhì)所得到的定位系統(tǒng)與定位方法。請參考圖5,其為 本發(fā)明 一 實(shí)施例所提供的定位系統(tǒng)的原理框圖。如圖所示該系統(tǒng)包括多個(gè)參考 節(jié)點(diǎn)(在此以9個(gè)為例，分別用標(biāo)號1到9表示)，這些參考節(jié)點(diǎn)均包括ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元；還包括至少一個(gè)未知節(jié)點(diǎn)U，此未知節(jié)點(diǎn)U往往包括以上所 述的雙界面智能卡IO，即包括ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元(ZWG) 102，從而該未 知節(jié)點(diǎn)U通過其ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元(ZWG ) 102與多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)1—9的 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元構(gòu)建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，獲取所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)1—9的 位置信息(X1，Y1) —(X9，Y9 )、接收信號強(qiáng)度RSSI以及指示鏈路的連接質(zhì)量LSI 信息，從中得到自身的相對位置信息(x，y);信息中心C，信號連接于所述參考 節(jié)點(diǎn)1—9與未知節(jié)點(diǎn)U，并接收某一所述參考節(jié)點(diǎn)(例如參考節(jié)點(diǎn)5 )的位置信 息以及未知節(jié)點(diǎn)U的相對位置信息(x，y)，并根據(jù)所接收到的信息實(shí)現(xiàn)對未知 節(jié)點(diǎn)的定位，即獲取未知節(jié)點(diǎn)U的位置信息(X，Y)。通常，未知節(jié)點(diǎn)U是利用 微處理單元(MCU) 104對所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息(X1,Y1) — (X9，Y9)、 接收信號強(qiáng)度RSSI以及指示鏈路的連接質(zhì)量LSI信息進(jìn)行解三角函數(shù)得到自身 的相對位置信息(x，y)。
相應(yīng)的，本發(fā)明還^是供一種定位方法，應(yīng)用于以上系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對未知節(jié) 點(diǎn)U的定位，如圖6所示，包括如下步驟
Sl:在參考節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；
S2:獲取多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指示鏈路的連接質(zhì) 量信息并計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息；
S3:根據(jù)某一所述參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及未知節(jié)點(diǎn)的相對位置信息，定 ^f立未^口節(jié)點(diǎn)。
通常，所述計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息的方法為解三角函數(shù)。
綜上所述，以上實(shí)施例所提供的雙界面智能卡，利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，使得該智能卡具備了自組網(wǎng)的功能，從而將其應(yīng)用于不同電子設(shè)備中， 便可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域與智能家庭、消防減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融 等領(lǐng)域的快速結(jié)合，從而為人們的生活提供方便。另外，由于接觸式智能卡單 元的存在，使得安裝了該智能卡的設(shè)備具備了身份識別和數(shù)據(jù)安全保障能力。 而存儲單元的存在使得安裝了該智能卡的設(shè)備具備了存儲用戶數(shù)據(jù)的能力。且 進(jìn)一步利用以上自組網(wǎng)功能，便可以在消防減災(zāi)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)定位功能。
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)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種雙界面智能卡，應(yīng)用于一個(gè)電子設(shè)備中，其特征是，包括接觸式智能卡單元，以接觸式數(shù)據(jù)交換方式與所述電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；存儲單元，為用戶提供存儲空間；微處理單元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元和存儲單元，以管理和訪問以上各個(gè)單元，維護(hù)數(shù)據(jù)在各個(gè)以上各個(gè)單元之間的流通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的雙界面智能卡，其特征是，所述接觸式智能卡單 元包括電性連接的加密算法協(xié)處理器和真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，以進(jìn)行建權(quán)和加密處 理。
3. —種雙界面智能卡通信方法，其利用接觸式數(shù)據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)一雙界面 智能卡與一電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，其特征是，該方法利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò) 實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的數(shù)據(jù)交換。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙界面智能卡通信方法，其特征是，該方法包括 初始化過程，該過程包括如下步驟配置雙界面智能卡的偵聽接口 ； 偵聽雙界面智能卡與電子設(shè)備接觸界面的通信速率； 當(dāng)?shù)玫剿璧耐ㄐ潘俾手禃r(shí)，進(jìn)入等待狀態(tài)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙界面智能卡通信方法，其特征是，其中所述利 用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡之間的數(shù)據(jù)交換的過程包括數(shù)據(jù)接收過 程，其包括如下步驟搜索ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)搜索到ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，核對用戶身份；當(dāng)用戶身份得以確認(rèn)時(shí)，加入所搜索到的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，接收數(shù)據(jù)； 將所接收的數(shù)據(jù)存入雙界面智能卡的存儲單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙界面智能卡通信方法，其特征是，還包括 所述雙界面智能卡的存儲單元接受電子設(shè)備的訪問；按協(xié)議送出數(shù)據(jù)至電子設(shè)備。
7. 沖艮據(jù)權(quán)利要求3所述的雙界面智能卡通信方法，其特征是，其中所述利 用接觸式數(shù)據(jù)交換方式實(shí)現(xiàn)雙界面智能卡與電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換的過程包 括如下步驟接收電子設(shè)備的讀或?qū)懻埱螅?解讀所述讀或?qū)懻埱?；根?jù)所述讀請求，從雙界面智能卡的存儲單元獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)，發(fā)送至電 子設(shè)備；根據(jù)所述寫請求，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入雙界面智能卡的存儲單元。
8. —種定位系統(tǒng)，其特征是，包括 多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)，均包括ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元；未知節(jié)點(diǎn)，包括ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，其中該未知節(jié)點(diǎn)通過其ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元與所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元構(gòu)建ZigBee 網(wǎng)絡(luò)，獲取所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指示鏈路的連接 質(zhì)量信息，從中得到自身的相對位置信息；信息中心，信號連接于所述參考節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)，并接收某一所述參考節(jié) 點(diǎn)的位置信息以及未知節(jié)點(diǎn)的相對位置信息，并根據(jù)所接收到的信息實(shí)現(xiàn)對未 知節(jié)點(diǎn)的定位。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的定位系統(tǒng)，其特征是，所述未知節(jié)點(diǎn)是對所述多 個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指示鏈路的連接質(zhì)量信息進(jìn)行解三 角函數(shù)得到自身的相對位置信息。
10. —種定位方法，在包括多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)以及一未知節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn) 對未知節(jié)點(diǎn)的定位，其特征是，包括在所述參考節(jié)點(diǎn)與未知節(jié)點(diǎn)之間構(gòu)建ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；獲取所述多個(gè)參考節(jié)點(diǎn)的位置信息、接收信號強(qiáng)度以及指示鏈路的連接質(zhì) 量信息并計(jì)算出所述未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息；根據(jù)某一所述參考節(jié)點(diǎn)的位置信息以及未知節(jié)點(diǎn)的相對位置信息，定位未 知節(jié)點(diǎn)；其中所述計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)的自身相對位置信息的方法為解三角函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種雙界面智能卡及其通信方法，以及相應(yīng)的定位系統(tǒng)與方法，該發(fā)明利用ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，使得智能卡具備了自組網(wǎng)的功能，從而將其應(yīng)用于不同電子設(shè)備中，便可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信領(lǐng)域與智能家庭、消防減災(zāi)、信息發(fā)布、消費(fèi)娛樂或金融等領(lǐng)域的快速結(jié)合，從而為人們的生活提供方便。該雙界面智能卡包括接觸式智能卡單元，以接觸式數(shù)據(jù)交換方式與電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元，基于ZigBee協(xié)議接收或發(fā)送數(shù)據(jù)；存儲單元，為用戶提供存儲空間；微處理單元，分別電性連接于所述接觸式智能卡單元、ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)單元和存儲單元，以管理和訪問以上各個(gè)單元，維護(hù)數(shù)據(jù)在各個(gè)以上各個(gè)單元之間的流通。
文檔編號H04W88/00GK101483937SQ200910046070
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者朱健民, 楊軍良, 蔡世賓, 衛(wèi) 鐘 申請人:上海贊潤微電子科技有限公司