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CN108470202A - 一种nfc-蓝牙双界面非接触式卡片系统 - Google Patents

一种nfc-蓝牙双界面非接触式卡片系统 Download PDF

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CN108470202A CN201810118202.4A CN201810118202A CN108470202A CN 108470202 A CN108470202 A CN 108470202A CN 201810118202 A CN201810118202 A CN 201810118202A CN 108470202 A CN108470202 A CN 108470202A
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Abstract

本发明公开了一种NFC‑蓝牙双界面非接触式卡片系统，可以实现NFC和蓝牙两种方式的通信，以及利用供电配件对蓝牙通信供电。系统包括NFC‑蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件两个部分，供电配件提供NFC载波并通过所述驱动电路进行功率放大和阻抗匹配，将NFC载波耦合到NFC天线，从而传输到所述NFC‑蓝牙双界面非接触式卡片的NFC天线上，为卡片提供电能。卡片在进行NFC通信时，通过NFC读写器对NFC和蓝牙通信同时供电；卡片只进行蓝牙通信而外部没有NFC读写器时，通过供电配件对蓝牙通信供电。

Description

一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统
技术领域
本发明涉及非接触通信领域，尤其是一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统。
背景技术
随着射频识别技术和IC卡技术的快速发展和有机结合，基于射频技术的非接触式卡片得到广泛应用，具有可靠性高、操作方便、应用范围广等优点。应用较广的是利用NFC(Near Field Communication,近场通信)通信的RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)卡片，可以用于物品防伪和身份管理等领域。
目前，许多智能手机还不支持NFC功能，而支持NFC功能的智能手机受供应商的限制，其NFC功能通常是受限或不开放的(往往只支持标签功能)，这也给NFC卡片与智能手机的通信带来了巨大的问题，比如无法使用智能手机对NFC卡进行访问操作(如无法充值、查询或进行更新)。由于智能手机的蓝牙功能均是不受限的，因此可以通过支持蓝牙通信的RFID卡，与智能手机建立蓝牙通信，使智能手机得以对NFC卡进行操作，或使不支持NFC功能智能手机具备NFC功能。
但是支持蓝牙通信的RFID卡的蓝牙通信需要供电，常用的电池或外部供电装置成本较大，将增加支持蓝牙通信的RFID卡片的制作成本，不利于RFID卡片的推广；而将电池或供电装置集成到支持蓝牙通信的RFID卡片上，将使卡片尺寸变大变厚，给用户使用带来极大不便，同时成本也将增加，这与使用RFID卡片的初衷相悖。
NFC卡片或支持蓝牙通信的RFID卡片一般均是以较低廉的方式发放给用户使用的，如公交公司发放公交卡，银行发放银行卡等。考虑到商业应用，需要RFID卡片具有低成本、便捷性的要求，虽然利用NFC通信的RFID在外部有NFC读写器时可以对卡片供电实现NFC通信和蓝牙通信。但当不存在NFC读写器又需要对卡片进行访问操作时，则仍显得捉襟见肘，这就是由于此时卡片的NFC功能和蓝牙功能均因没有供电装置无法工作而造成的；而且由于蓝牙功能的高功耗(相对于NFC通信)，即使移动终端与卡片建立了NFC通信，也往往不能使支持蓝牙功能的NFC卡片启动蓝牙功能，仍然无法满足蓝牙通信要求。因此急需一种供电配件解决蓝牙通信的供电问题。
发明内容
本发明提出了一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，卡片可以同时支持与NFC读写器的NFC通信和与移动终端的蓝牙通信，并利用供电配件解决蓝牙通信的供电问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统包括NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件，所述NFC-蓝牙双界面非接触式卡片包括：蓝牙天线、蓝牙接口电路、NFC接口电路、NFC天线、整流电路和功能模块，所述蓝牙天线和蓝牙接口电路用于蓝牙通信；所述NFC天线和NFC接口电路用于NFC通信；所述整流电路用于从所述NFC天线上获取电能，为所述蓝牙接口电路、NFC接口电路和功能模块供电；所述供电配件包括：NFC载波生成电路、驱动电路和NFC天线，所述的NFC载波生成电路、驱动电路和NFC天线顺次相连，供电配件的NFC天线发射NFC载波，卡片的NFC天线耦合载波，并利用整流电路提取电能；所述供电配件只为卡片供电，不进行数据通信。
优选的，所述供电配件只提供NFC载波，不负载NFC信号；所述NFC载波生成电路产生NFC载波，并通过所述驱动电路进行功率放大和阻抗匹配，将NFC载波耦合到所述NFC天线，从而传输到所述NFC-蓝牙双界面非接触式卡片的NFC天线上，为卡片提供电能。
优选的，所述的供电配件通过外接电源获取电能，如USB供电、家用电源经变压器后供电。所述的NFC载波生成电路提供的电压为5V±10％。所述的驱动电路包括功率放大电路和阻抗匹配电路。供电配件为卡片供电时，NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件的距离小于10cm。
功能模块(6)主要包括控制单元(CPU及RAM等)和/或存储单元(EEPROM和flash存储器等)，用于实现卡片的基本功能。
NFC-蓝牙双界面非接触式卡片进行NFC通信时，外部利用NFC读写器对卡片供电，首先通过NFC天线耦合NFC读卡器发出的调制后NFC载波，利用整流电路提取电能，同时为功能模块、NFC接口和蓝牙接口供电，此时，卡片既可以进行NFC通信，也可以进行蓝牙通信。
当外部没有NFC读写器时，卡片不进行NFC通信，需要利用供电配件为卡片供电，利用供电配件发出的未调制的NFC载波，卡片的NFC天线耦合载波，并利用整流电路提取电能，为功能模块和蓝牙接口供电，卡片只进行蓝牙通信。
本发明可以有效解决NFC-蓝牙双界面非接触式卡片的供电问题，本发明的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片在存在NFC读卡器时，可以脱离供电配件单独使用；而当外部没有NFC读写器又需要利用移动终端对其进行访问操作时，通过供电配件为卡片供电，实现蓝牙通信。
附图说明
图1是本发明NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件的整体框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，卡片可以同时支持与NFC读写器的NFC通信和与移动终端的蓝牙通信，并利用供电配件解决蓝牙通信的供电问题，主要包括以下两个部分：NFC-蓝牙双界面非接触式卡片1和供电配件2。
NFC-蓝牙双界面非接触式卡片1进行NFC通信时，外部利用NFC读写器对卡片1供电，首先通过NFC天线3耦合NFC读卡器发出的调制后NFC载波，利用整流电路5提取电能，同时为功能模块6、NFC接口4和蓝牙接口7供电，此时，卡片1既可以进行NFC通信，也可以进行蓝牙通信。
当外部没有NFC读写器时，卡片1不进行NFC通信，需要利用供电配件2为卡片1供电，利用供电配件2发出的未调制的NFC载波，之后，卡片1的NFC天线3耦合载波，并利用整流电路5提取电能，为功能模块6和蓝牙接口7供电，卡片只进行蓝牙通信。
供电配件2中NFC载波生成电路9用于产生NFC载波，频率为13.56MHz，并通过驱动电路10进行功率放大和阻抗匹配，将NFC载波耦合到NFC天线11，通过空间电磁场，传输到卡片1的NFC天线3上。供电配件2，作为卡片1未进行NFC通信或外部没有NFC读写器时的供电设备，此时卡片的蓝牙通信的供电由供电配件2提供。
所述的供电配件通过外接电源获取电能。所述的NFC载波生成电路提供的电压为5V±10％。所述的驱动电路包括功率放大电路和阻抗匹配电路。供电配件为卡片供电时，NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件的距离小于10cm。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于，包括NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件，所述NFC-蓝牙双界面非接触式卡片包括：蓝牙天线、蓝牙接口电路、NFC接口电路、NFC天线、整流电路和功能模块，所述蓝牙天线和蓝牙接口电路用于蓝牙通信；所述NFC天线和NFC接口电路用于NFC通信；所述整流电路用于从所述NFC天线上获取电能，为所述蓝牙接口电路、NFC接口电路和功能模块供电；所述供电配件包括：NFC载波生成电路、驱动电路和NFC天线，所述的NFC载波生成电路、驱动电路和NFC天线顺次相连，供电配件的NFC天线发射NFC载波，NFC-蓝牙双界面非接触式卡片卡片的NFC天线耦合载波，并利用整流电路提取电能；所述供电配件只为卡片供电，不进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于：所述供电配件只提供NFC载波，不负载NFC信号；所述NFC载波生成电路产生NFC载波，并通过所述驱动电路进行功率放大和阻抗匹配，将NFC载波耦合到所述NFC天线，从而传输到所述NFC-蓝牙双界面非接触式卡片的NFC天线上，为卡片提供电能。
3.根据权利要求1所述的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于所述的供电配件通过外接电源获取电能。
4.根据权利要求1所述的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于所述的驱动电路包括功率放大电路和阻抗匹配电路。
5.根据权利要求1所述的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于供电配件为卡片供电时，NFC-蓝牙双界面非接触式卡片和供电配件的距离小于10cm。
6.根据权利要求1所述的NFC-蓝牙双界面非接触式卡片系统，其特征在于所述的功能模块包括存储单元、控制单元中的一种或多种。
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