專(zhuān)利名稱(chēng)：：非接觸式讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及讀卡器
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種非接觸式讀卡器。
背景技術(shù)：
：非接觸式讀卡器采用射頻或電磁感應(yīng)等原理，在不接觸IC卡的情況下可對(duì)IC卡進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL200420088654.6的實(shí)用新型就公開(kāi)了一種遠(yuǎn)距離讀卡器。不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的IC卡，可能會(huì)設(shè)置采用不同的協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，或者不同的加解密算法對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密，甚至需要采用不同類(lèi)型的讀卡電路實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型IC卡的讀寫(xiě)。而各個(gè)廠(chǎng)商生產(chǎn)的讀卡器，是基于一特定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，以及一特定的數(shù)據(jù)加解密算法，甚至特定的讀卡電路進(jìn)行制造，這導(dǎo)致了讀卡器無(wú)法讀取其他類(lèi)型的IC卡，例如，采用不同加解密算法或采用不同數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的IC卡?？梢?jiàn)，目前的讀卡器很難兼容其它公司類(lèi)型的IC卡產(chǎn)品，其應(yīng)用受到了很大的限制。
實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種非接觸式讀卡器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型IC卡的讀寫(xiě)。本實(shí)用新型提供的非接觸式讀卡器，包括天線(xiàn)單元，用于讀卡單元與IC卡之間的數(shù)據(jù)發(fā)送與接收；讀卡單元，包含有不同的讀卡子單元，用于對(duì)不同IC卡的識(shí)別和對(duì)不同IC卡數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)；開(kāi)關(guān)單元，連接在天線(xiàn)單元和讀卡單元之間，并與控制單元相連，用于接收控制單元的控制指令，將控制單元選擇的讀卡子單元接通至天線(xiàn)單元；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有供不同IC卡所使用的不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和不同的數(shù)據(jù)加解密算法；控制單元，與存儲(chǔ)單元、讀卡單元、開(kāi)關(guān)單元相連，用于從讀卡單元中選取可使用的讀卡子單元、控制開(kāi)關(guān)單元將其接通至天線(xiàn)單元，以及從存儲(chǔ)單元中讀取可使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和加解密算法對(duì)IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和解密；接口單元，與控制單元相連，用于實(shí)現(xiàn)控制單元與上位機(jī)的通訊。所述天線(xiàn)單元包括依次相連的天線(xiàn)線(xiàn)圏、發(fā)射/接收電路、信號(hào)濾波器；其中，天線(xiàn)線(xiàn)圏用于讀卡器和IC卡之間信號(hào)的傳遞；發(fā)射/接收電路用于進(jìn)行電信號(hào)與電磁場(chǎng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換；信號(hào)濾波器用于進(jìn)行信號(hào)濾波。所述讀卡單元子單元包括第一讀卡子單元，用于讀取法國(guó)INSIDE公司生產(chǎn)的IC卡；第二讀卡子單元，用于讀取其他通用類(lèi)型的IC卡。所述存儲(chǔ)單元包括協(xié)議存儲(chǔ)子單元，用于存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；加解密算法存儲(chǔ)子單元，用于存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)傳輸加解密算法。所述接口單元包括至少以下之一USB接口單元、RS232接口單元、無(wú)線(xiàn)接口單元。其中，所述無(wú)線(xiàn)接口單元包括GPRS單元。進(jìn)一步的，可包括SAM卡認(rèn)證單元，與控制單元相連，用于對(duì)使用該讀卡器的用戶(hù)進(jìn)行SAM卡權(quán)限認(rèn)證。進(jìn)一步的，可包括鍵盤(pán)單元，與控制單元相連，用于向讀卡器輸入信息。進(jìn)一步的，可包括顯示單元，與控制單元相連，用于將讀卡器信息進(jìn)行顯示。由上可以看出，本實(shí)用新型提供的讀卡器，采用了多種類(lèi)型的讀卡電路、多種協(xié)議及加解密算法，因此本實(shí)用新型讀卡器可兼容不同廠(chǎng)商、不同類(lèi)型的IC卡的讀取。例如，可兼容多種IC卡標(biāo)準(zhǔn)(14443TYPE-A/TYPE-B，15693標(biāo)準(zhǔn))，支持Inside系列產(chǎn)品和飛利浦系列產(chǎn)品(包括CPU卡和邏輯卡)IC卡，還支持符合14443TYPE-A/TYPE-B的CPU卡。另外，本實(shí)用新型采用232串口及USB口兩種通信模式與上位機(jī)通訊，使接口的可選性增大。還可采用無(wú)線(xiàn)通訊單元，如GPRS無(wú)線(xiàn)通訊單元，從而可實(shí)現(xiàn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊與遠(yuǎn)端上位機(jī)進(jìn)行通訊，適應(yīng)許多現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)辦公的需要。不僅如此，還可采用SAM卡認(rèn)證單元，以支持SAM卡安全i^證。圖1是本實(shí)用新型讀卡器原理圖；圖2是本實(shí)用新型讀卡器讀卡流程圖；圖3是本實(shí)用新型讀卡器讀卡過(guò)程中選取數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和讀卡子單元的流程圖；圖4是本實(shí)用新型第一讀卡子單元電路圖；圖5是本實(shí)用新型第二讀卡子單元電路圖；圖6是本實(shí)用新型信號(hào)濾波器電路圖；圖7是本實(shí)用新型發(fā)射/接收電路的電路圖；圖8是本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)單元的電路圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1示出了本實(shí)用新型讀卡器原理圖，包括天線(xiàn)單元、讀卡單元、開(kāi)關(guān)單元、存儲(chǔ)單元、控制單元、接口單元。其中，天線(xiàn)單元用于實(shí)現(xiàn)讀卡單元與IC卡之間的信號(hào)發(fā)送與接收。天線(xiàn)單元包持依次相連的天線(xiàn)線(xiàn)團(tuán)、發(fā)射/接收電路、信號(hào)濾波器。其中，天線(xiàn)線(xiàn)團(tuán)用來(lái)實(shí)現(xiàn)在讀卡器和IC卡之間傳遞信號(hào)，具體來(lái)說(shuō)，即向IC卡發(fā)送信號(hào)，以及接收IC卡信號(hào)并傳遞給發(fā)射/接收電路。發(fā)射/接收電路用于實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換，即電信號(hào)和電磁場(chǎng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能。具體來(lái)說(shuō)，將從天線(xiàn)線(xiàn)圏接收的信號(hào)進(jìn)行電磁場(chǎng)到內(nèi)部4吏用的電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，以及將要發(fā)送的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電磁場(chǎng)信號(hào)傳輸?shù)教炀€(xiàn)線(xiàn)圈進(jìn)行發(fā)射。信號(hào)濾波器用于進(jìn)行信號(hào)濾波，抑制和消除電路中的電磁干擾，可由EMC濾波器(電磁兼容性濾波器)實(shí)現(xiàn)。讀卡單元，用于對(duì)IC卡的識(shí)別和對(duì)IC卡數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，包括對(duì)天線(xiàn)單元傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)解碼為內(nèi)部可識(shí)別數(shù)據(jù)，以及對(duì)要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼傳遞給天線(xiàn)單元。其中，包含用于讀取不同類(lèi)型IC卡的不同的讀卡子單元，例如包括第一讀卡子單元，用于讀取法國(guó)INSIDE公司生產(chǎn)的系列IC卡；第二讀卡子單元，用于讀取其他的通用類(lèi)型的IC卡，如華大電子公司、清華同方微電子公司、飛利浦公司生產(chǎn)的IC卡。不難理解，當(dāng)存在不兼容前兩讀卡子單元的第三類(lèi)型的IC卡時(shí)，還可相應(yīng)的包括第三讀卡子單元。設(shè)置不同的讀卡子單元，是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)要求不同讀卡電路的不同IC卡的硬件支持。開(kāi)關(guān)單元，連接在天線(xiàn)單元和讀卡單元之間，并與控制單元相連，用于接收控制單元的控制指令，將控制單元選擇的讀卡子單元接通至天線(xiàn)單元。存儲(chǔ)單元，包括協(xié)議存儲(chǔ)子單元和加解密算法存儲(chǔ)子單元，分別存儲(chǔ)有不同類(lèi)型的IC卡所使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，不同廠(chǎng)商所生產(chǎn)的IC卡所使用的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募咏饷芩惴??？刂茊卧?，與存儲(chǔ)單元、讀卡單元、開(kāi)關(guān)單元相連，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)單元的讀取及對(duì)讀卡單元、開(kāi)關(guān)單元的控制。以實(shí)現(xiàn)從讀卡單元中選取合適的讀卡子單元接通至天線(xiàn)單元，以及從存儲(chǔ)單元中選取合適的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行IC卡數(shù)據(jù)的讀取和傳輸，以及根據(jù)從存儲(chǔ)單元中讀取的加解密算法對(duì)讀取的IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)解密。接口單元，與控制單元相連，用于實(shí)現(xiàn)控制單元與上位機(jī)的通訊，接口單元可以包括USB接口單元、RS232接口單元，還可以包括無(wú)線(xiàn)接口單元，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)無(wú)線(xiàn)的方式與遠(yuǎn)端上位才凡進(jìn)行通訊，如可以是GPRS單元，或者藍(lán)牙或紅外線(xiàn)等單元。還可包括SAM卡認(rèn)證單元，與控制單元相連，用于對(duì)使用該讀卡器的用戶(hù)進(jìn)行SAM卡權(quán)限認(rèn)證，當(dāng)認(rèn)證通過(guò)后才允許用戶(hù)以相應(yīng)的權(quán)限使用該讀卡器。還可包括與控制單元相連的鍵盤(pán)單元，用于向讀卡器輸入信息，如可以是要寫(xiě)入IC卡的信息、傳給上位機(jī)的信息、鑒權(quán)認(rèn)證的信息等。還可包括與控制單元相連的顯示單元，用于將相應(yīng)的信息顯示給用戶(hù)。通常狀態(tài)下，當(dāng)讀卡器進(jìn)行尋卡時(shí)，讀卡器的控制單元輪流依次選擇各個(gè)讀卡子單元、并相應(yīng)的控制開(kāi)關(guān)單元將選擇的讀卡子單元接通至天線(xiàn)單元，并且在使用每個(gè)讀卡子單元時(shí)，從存儲(chǔ)單元中依次讀取不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送以進(jìn)行尋卡。當(dāng)在尋卡的過(guò)程中接收到來(lái)自IC卡的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，則讀卡器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行匹配識(shí)別以進(jìn)行讀卡。下面參見(jiàn)圖2示出讀卡器尋卡、讀卡流程圖，對(duì)該過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明步驟201:從讀卡單元中選取的讀卡子單元使用從存儲(chǔ)單元中選取的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通過(guò)天線(xiàn)單元發(fā)送讀卡信號(hào)。例如，控制單元可首先選取第一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，首先選取第一讀卡子單元，可設(shè)置第一讀卡子單元用于讀取通用類(lèi)型的IC卡，該類(lèi)型的IC卡使用比較廣泛。其中，天線(xiàn)單元發(fā)送信號(hào)過(guò)程包括信號(hào)濾波器對(duì)來(lái)自讀卡單元的信號(hào)進(jìn)行濾波，再經(jīng)發(fā)射/接收電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行電信號(hào)到電磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)換，再通過(guò)天線(xiàn)線(xiàn)圏發(fā)送出去。步驟202:靠近天線(xiàn)單元的IC卡由于電磁感應(yīng)IC卡上電，并對(duì)來(lái)自天線(xiàn)單元的信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。步驟203:天線(xiàn)單元接收IC卡的響應(yīng)信號(hào)并傳遞給讀卡單元，具體包括天線(xiàn)線(xiàn)閨接收響應(yīng)信號(hào)，并由發(fā)射/接收電路對(duì)該信號(hào)進(jìn)行電磁場(chǎng)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)信號(hào)濾波器濾波后傳遞給讀卡單元。步驟204:讀卡子單元識(shí)別天線(xiàn)單元所傳遞過(guò)來(lái)的信號(hào)，具體可采用如下的子步驟步驟204a204b:當(dāng)前所選取的讀卡子單元使用當(dāng)前所選取的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議對(duì)天線(xiàn)單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，若可以讀取出該數(shù)據(jù)，則執(zhí)行步驟205,否則執(zhí)行步驟204c;步驟204c204d:控制單元從存儲(chǔ)單元中讀取下一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，返回步驟204a;并且，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議全部被選取過(guò)后，則執(zhí)行步驟204e;步驟204e204f:控制單元選取下一讀卡子單元，返回步驟204a。并且，當(dāng)所有讀卡子單元都被選取過(guò)后，則提示用戶(hù)該IC卡無(wú)法識(shí)別。步驟205:控制單元從識(shí)別出的天線(xiàn)單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)中讀取出數(shù)據(jù)中攜帶的廠(chǎng)商標(biāo)識(shí)(其中，廠(chǎng)商標(biāo)識(shí)可以置于數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)包的包頭中)，控制單元從存儲(chǔ)單元中讀取出該廠(chǎng)商標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的加解密算法，并使用該算法對(duì)數(shù)據(jù)中攜帶的用戶(hù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，獲得用戶(hù)數(shù)據(jù)。不難理解，這里雖然使用廠(chǎng)商標(biāo)識(shí)來(lái)標(biāo)識(shí)所對(duì)應(yīng)的加解密算法，也可以單獨(dú)設(shè)置一字節(jié)用來(lái)標(biāo)識(shí)加解密算法。目前，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議包括TYPE-A和TYPE-B兩種，除了法國(guó)INSIDE公司系列IC卡需要使用特定讀卡單元和TYPE-A協(xié)議進(jìn)行讀取外，其他廠(chǎng)商IC卡均為通用類(lèi)型，可支持通用的讀卡單元、TYPE-A或TYPE協(xié)議。因此，上述第一讀卡子單元可設(shè)置為通用類(lèi)型的讀卡子單元、第二讀卡子單元可設(shè)置為用于讀取法國(guó)INSIDE公司系列IC卡的讀卡子單元，第一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可設(shè)置為T(mén)YPE-A協(xié)議，第二數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可設(shè)置為T(mén)YPE-B協(xié)議。下面參見(jiàn)圖4~8,示出了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型讀卡器的一具體電^各圖。其中圖4是第一讀卡子單元電路圖，其讀卡主芯片采用了MFRC531讀卡芯片，該芯片AD0AD7用于連接控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，RC531—TX1、RC531—TX1和RC531_RX端口連接至圖8開(kāi)關(guān)單元相同名稱(chēng)的相應(yīng)端口。圖5是第二讀卡子單元電路圖，其主芯片采用了PICOREAD-RF和PICOREAD-MCU芯片，PICOREAD-RF和PICOREAD-MCU芯片通過(guò)對(duì)應(yīng)的CS、M—SCK、M—SDI、M—SDOUT端子相連；PICOREAD-RF的INSIDE—TXl、INSIDE—TX2、INSIDE—RX連接至開(kāi)關(guān)單元相同名稱(chēng)的相應(yīng)端口，PICOREAD-MCU的RX_PRO、TX—PRO用于與控制單元相連。圖6是信號(hào)濾波器電路圖，其中J4各端子與圖7發(fā)射/接收電路的J5相應(yīng)端子相連，圖6左側(cè)RX、TX1、TX2連接到圖8開(kāi)關(guān)單元相同名稱(chēng)的相應(yīng)端子上。該圖中電感和電容可采用如下表1示出的數(shù)值<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1突7是發(fā)射/接收電路的電路圖，如上已經(jīng)描述，其J5連接到圖6信號(hào)濾波器電路的J4上。該圖中電阻和電容可采用如下表2示出的數(shù)值。采用本實(shí)用新型所描述的參數(shù)，則讀卡器可以讀取各種IC卡<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2圖8是開(kāi)關(guān)單元的電路圖，其主芯片采用了ADG888芯片。如上已經(jīng)說(shuō)明其端子與第一、第二讀卡子單元、濾波電路相應(yīng)的端子相連，此處不再贅述，其SELECTJTX、SELECT—RX用于與控制單元相連，以接收控制單元的控制指令控制相應(yīng)端子的接通或斷開(kāi)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種非接觸式讀卡器，其特征在于，包括天線(xiàn)單元，用于讀卡單元與IC卡之間的信號(hào)傳遞；讀卡單元，包含有不同的讀卡子單元，用于對(duì)不同IC卡的識(shí)別和對(duì)不同IC卡數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)；開(kāi)關(guān)單元，連接在天線(xiàn)單元和讀卡單元之間；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)有供不同IC卡所使用的不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和不同的數(shù)據(jù)加解密算法；控制單元，與存儲(chǔ)單元、讀卡單元、開(kāi)關(guān)單元相連，用于從讀卡單元中選取可使用的讀卡子單元，并控制開(kāi)關(guān)單元將所選取的讀卡子單元接通至天線(xiàn)單元，以及從存儲(chǔ)單元中讀取可使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和加解密算法對(duì)IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和解密；接口單元，與控制單元相連，用于控制單元與上位機(jī)的通訊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，所述天線(xiàn)單元包括依次相連的天線(xiàn)線(xiàn)圏、發(fā)射/接收電路、信號(hào)濾波器；其中天線(xiàn)線(xiàn)圏用于讀卡器和IC卡之間電磁場(chǎng)信號(hào)的傳遞；發(fā)射/接收電路用于進(jìn)行電信號(hào)與電磁場(chǎng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換；信號(hào)濾波器用于進(jìn)行信號(hào)濾波。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，所述讀卡單元子單元包括第一讀卡子單元，用于讀取法國(guó)INSIDE公司生產(chǎn)的IC卡；第二讀卡子單元，用于讀取通用類(lèi)型的IC卡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，所述存儲(chǔ)單元包括協(xié)議存儲(chǔ)子單元，用于存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議；加解密算法存儲(chǔ)子單元，用于存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)傳輸加解密算法。5.根據(jù)權(quán)利要求1所迷的非接觸式讀卡器，其特征在于，所述接口單元包括至少以下之一USB接口單元、RS232接口單元、無(wú)線(xiàn)接口單元。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，所述無(wú)線(xiàn)接口單元包括GPRS單元。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，進(jìn)一步包括SAM卡認(rèn)證單元，與控制單元相連，用于對(duì)使用該讀卡器的用戶(hù)進(jìn)行SAM卡權(quán)限認(rèn)證。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，進(jìn)一步包括鍵盤(pán)單元，與控制單元相連，用于向讀卡器輸入信息。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式讀卡器，其特征在于，進(jìn)一步包括顯示單元，與控制單元相連，用于將讀卡器信息進(jìn)行顯示。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種非接觸式讀卡器，包括天線(xiàn)單元，用于讀卡單元與IC卡間的數(shù)據(jù)傳輸；讀卡單元，包含不同的讀卡子單元，用于對(duì)不同IC卡的識(shí)別和數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)；開(kāi)關(guān)單元，連接在天線(xiàn)單元和讀卡單元之間；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)供不同IC卡所使用的不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和數(shù)據(jù)加解密算法；控制單元，用于從讀卡單元中選取可使用的讀卡子單元、控制開(kāi)關(guān)單元將其接通至天線(xiàn)單元，以及從存儲(chǔ)單元中讀取可使用的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和加解密算法對(duì)IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取和解密；接口單元，與控制單元相連，用于實(shí)現(xiàn)控制單元與上位機(jī)的通訊。使用本實(shí)用新型，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型IC卡的讀寫(xiě)。文檔編號(hào)G06K7/00GK201054145SQ20072014775公開(kāi)日2008年4月30日申請(qǐng)日期2007年4月27日優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日發(fā)明者張永軍,谷云輝,鐘朝暉申請(qǐng)人:交通部科學(xué)研究院