專利名稱：基于距離控制的無線近距離通訊方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及近距離無線數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，比如，近距離身份識別，近距離消費支付 等，特別是一種基于距離控制的無線近距離通信方法和系統(tǒng)，采用所述方法和系統(tǒng)有利于 保障數(shù)據(jù)交換對象的唯一性及數(shù)據(jù)交換的安全性。
背景技術(shù)：
目前，無線近距離通信主要應(yīng)用于近距離無線數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，比如，近距離身份識 別，近距離消費支付等。在上述領(lǐng)域中，之所以要求近距離無線通信，是因為要保障數(shù)據(jù)交 換對象的唯一性，及數(shù)據(jù)交換的安全性。但是，由于高頻以上頻段電磁波傳播的特點，決定 了其通信距離長，通信距離不易控制的現(xiàn)狀。如果直接運用于近距離無線通信領(lǐng)域，將造成 數(shù)據(jù)交換對象不確定，數(shù)據(jù)交換安全性低的結(jié)果。本發(fā)明人認為，如果在無線近距離通信單 元(例如POS設(shè)備)與無線通信對象(例如使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或者集成 射頻通信功能的產(chǎn)品)之間開啟數(shù)據(jù)交互前引入一個距離控制量，則能夠精確設(shè)定近距離 的范圍，避免干擾或排除錯誤觸發(fā)通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種基于距離控制的無線近距離 通信方法和系統(tǒng)，采用所述方法和系統(tǒng)有利于保障數(shù)據(jù)交換對象的唯一性及數(shù)據(jù)交換的安 全性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，在無線近距離通信單元與無 線通信對象之間開啟數(shù)據(jù)交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距 離的范圍。所述近距離的范圍是指從所述無線近距離通信單元的感應(yīng)區(qū)表面起至向外延伸 的空間距離不大于IOcm內(nèi)的任意設(shè)計距離。所述距離控制量是在所述近距離的范圍內(nèi)設(shè)置一個高頻電磁場，所述高頻電磁場 由電磁場產(chǎn)生單元提供，所述電磁場產(chǎn)生單元連接電磁場檢測單元，兩者組合成距離控制 單元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發(fā)生變化并被所述電磁場 檢測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù) 據(jù)交互。所述無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù)據(jù)交互包括以下步驟所述無 線近距離通信單元采集無線通信對象的電磁強度和背景電磁強度，由此判斷出所述無線通 信對象合法且確實處于有效通信距離之內(nèi)，然后進入現(xiàn)有正常處理程序。所述無線近距離通信單元是POS設(shè)備，所述無線通信對象是使用射頻技術(shù)的SIM 卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品。基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)，其特征在于，包括無線近距離通信單元和
3與其進行數(shù)據(jù)交互的無線通信對象，所述無線近距離通信單元連接距離控制單元，所述距 離控制單元包括在所述無線近距離通信單元的感應(yīng)區(qū)表面起至向外延伸的一個確定的空 間范圍內(nèi)產(chǎn)生高頻電磁場的電磁場產(chǎn)生單元，和與所述電磁場產(chǎn)生單元連接的電磁場檢測 單元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發(fā)生變化并被所述電磁場 檢測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù) 據(jù)交互。所述無線近距離通信單元是POS設(shè)備，所述無線通信對象是使用射頻技術(shù)的SIM 卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品，所述無線通信對象中包含金屬介質(zhì)。本發(fā)明的技術(shù)效果如下本發(fā)明基于距離控制的無線近距離通信方法和系統(tǒng)，是通過距離控制設(shè)備來保障 無線通信的有效通信距離控制一個較小的、真正的近距離范圍內(nèi)，例如在O到IOcm內(nèi)的任 意設(shè)計距離，從而達到近距離安全通信的目的。


圖1是本發(fā)明基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)的工作原理示意圖。圖2是電磁場產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)原理及檢測場強變化的電路原理圖。圖3是本發(fā)明基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖(圖1-圖3)等對本發(fā)明進行說明。本發(fā)明是關(guān)于無線通信領(lǐng)域中近距離通信的距離控制原理，能夠?qū)崿F(xiàn)近距離通 信，可應(yīng)用于需要近距離通信無線通信設(shè)備。本發(fā)明由兩部分組成。第一部分為無線通信設(shè)備，功能為完成無線通信。第二部 分為距離控制設(shè)備，這部分設(shè)備能夠產(chǎn)生高頻電磁場，并檢測電磁場的變化，以此來識別無 線通信對象是否靠近，從而實現(xiàn)無線通信過程中的距離控制。本發(fā)明的主要目的，是通過距離控制設(shè)備來保障無線通信的有效通信距離控制在 0到IOcm內(nèi)的任意設(shè)計距離。從而達到近距離安全通信的目的。為了保證近距離無線通信，提高通信的安全性，以及數(shù)據(jù)交換對象的唯一性。本發(fā) 明人考慮了以下幾點思路1.距離控制部分包括高頻電磁場產(chǎn)生單元和電磁場變化檢測單元。當數(shù)據(jù)交換 對象沒有進入有效通信距離之內(nèi)時，電磁場產(chǎn)生單元和電磁場檢測單元工作在穩(wěn)定狀態(tài) 下，此時電磁場維持平衡。當電磁場檢測單元檢測到磁場發(fā)生變化時，意味著數(shù)據(jù)交換對象 (通常包含金屬物質(zhì))進入到有效通信距離內(nèi)。此時無線通信單元開始正常工作。2.無線通信單元開啟后，無線通信單元與無線通信對象進行數(shù)據(jù)交互，通過通信 協(xié)議，由無線通信單元采集無線通信對象的場強，及背景電磁場強度，經(jīng)過對采集數(shù)據(jù)的計 算處理之后，來判斷該通信對象是否合法。是否確實在有效通信距離之內(nèi)。3.通過技術(shù)手段給無線近距離通信的所謂近距離一個確定的或者可控制的范圍。 通過精確設(shè)定近距離的范圍，避免干擾或排除錯誤觸發(fā)通信。圖1是本發(fā)明基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)的工作原理示意圖。如圖1所示，自上而下包括距離控制單元工作部分、無線近距離通信單元工作部分和正常處理部分。 距離控制單元包括電磁場產(chǎn)生單元和電磁場檢測單元，電磁場產(chǎn)生單元和電磁場檢測單元 進行能量數(shù)據(jù)交換，由距離控制單元判斷是否有無線通信對象靠近，如果沒有，則檢測到電 磁場無變化，進入下一輪判斷，如果有，則檢測到電磁場有變化，距離控制單元開啟無線近 距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù)據(jù)交互。無線近距離通信單元通過通信協(xié)議(這里 的通信協(xié)議是指必須適用電磁強度等參數(shù)特征的通信協(xié)議)與無線通信對象進行數(shù)據(jù)交 換或交互，由于無線通信對象靠近并進入高頻電磁場區(qū)域，無線近距離通信單元可以首先 采集無線通信對象電磁強度和背景電磁強度，通過運算，判斷出所述無線通信對象合法且 確實處于有效通信距離之內(nèi)，然后進入現(xiàn)有正常處理程序。如果判斷出不是合法通信對象 或不在有效通信距離內(nèi)，則返回無線近距離通信單元的起始工作狀態(tài)或距離控制單元的起 始工作狀態(tài)。圖2是電磁場產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)原理及檢測場強變化的電路原理圖。如圖2所示，右邊 是電磁場檢測單元，左邊是電磁場產(chǎn)生單元，分別用線圈結(jié)構(gòu)示意，兩個單元之間能夠進行 能量數(shù)據(jù)交換。圖3是本發(fā)明基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。如圖3所 示，POS設(shè)備(P0S讀寫器，或無線近距離通信系統(tǒng)的主體)包含無線近距離通信單元(簡 稱為無線通信單元)和距離控制單元。距離控制單元包括電磁場產(chǎn)生單元和電磁場檢測單 元。當使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品沒有進入有效通信 距離之內(nèi)時，電磁場產(chǎn)生單元和電磁場檢測單元工作在穩(wěn)定狀態(tài)下，此時電磁場維持平衡。 當使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品進入到有效通信距離之 內(nèi)時，由于其包含金屬介質(zhì)，將改變有效通信距離內(nèi)的磁場分布。也就是說，使用射頻技術(shù) 的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品靠近則干擾磁場。此時電磁場檢測單元 將改變工作狀態(tài)啟動POS設(shè)備與使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功能 的產(chǎn)品之間的通信，也就是無線近距離通信單元與數(shù)據(jù)通信對象之間進行無線數(shù)據(jù)通信。啟動通信之后，POS設(shè)備將通過通信協(xié)議采集使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡 或者集成射頻通信功能的產(chǎn)品電磁場強度和背景電磁場強度。結(jié)合采集到的電磁場強度和 進行運算來判斷其是否為合法，以及是否確實處于有效通信距離之內(nèi)，以避免其它金屬物 體干擾。應(yīng)當指出，以上所述實施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但 不以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，在無線近距離通信單元與無線通信對象之間開啟數(shù)據(jù)交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距離的范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，所述近 距離的范圍是指從所述無線近距離通信單元的感應(yīng)區(qū)表面起至向外延伸的空間距離不大 于IOcm內(nèi)的任意設(shè)計距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，所述距 離控制量是在所述近距離的范圍內(nèi)設(shè)置一個高頻電磁場，所述高頻電磁場由電磁場產(chǎn)生單 元提供，所述電磁場產(chǎn)生單元連接電磁場檢測單元，兩者組合成距離控制單元；如果無線通 信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發(fā)生變化并被所述電磁場檢測單元檢測到， 則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù)據(jù)交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，所述無 線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù)據(jù)交互包括以下步驟所述無線近距離通信單 元采集無線通信對象電磁強度和背景電磁強度，由此判斷出所述無線通信對象合法且確實 處于有效通信距離之內(nèi)，然后進入現(xiàn)有正常處理程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離控制的無線近距離通信方法，其特征在于，所述無 線近距離通信單元是POS設(shè)備，所述無線通信對象是使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或 者集成射頻通信功能的產(chǎn)品。
6.基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)，其特征在于，包括無線近距離通信單元和與 其進行數(shù)據(jù)交互的無線通信對象，所述無線近距離通信單元連接距離控制單元，所述距離 控制單元包括在所述無線近距離通信單元的感應(yīng)區(qū)表面起至向外延伸的一個確定的空間 范圍內(nèi)產(chǎn)生高頻電磁場的電磁場產(chǎn)生單元，和與所述電磁場產(chǎn)生單元連接的電磁場檢測單 元；如果無線通信對象進入所述高頻電磁場，所述高頻電磁場發(fā)生變化并被所述電磁場檢 測單元檢測到，則所述距離控制單元開啟無線近距離通信單元與無線通信對象之間的數(shù)據(jù) 交互。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于距離控制的無線近距離通信系統(tǒng)，其特征在于，所述無 線近距離通信單元是POS設(shè)備，所述無線通信對象是使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或 者集成射頻通信功能的產(chǎn)品，所述使用射頻技術(shù)的SIM卡、射頻SD卡或者集成射頻通信功 能的產(chǎn)品中包含金屬介質(zhì)。
全文摘要
基于距離控制的無線近距離通信方法和系統(tǒng)，采用所述方法和系統(tǒng)有利于保障數(shù)據(jù)交換對象的唯一性及數(shù)據(jù)交換的安全性，其特征在于，在無線近距離通信單元與無線通信對象之間開啟數(shù)據(jù)交互前引入一個距離控制量，通過所述距離控制量確定所述近距離的范圍。
文檔編號H04B5/00GK101944959SQ20101022396
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者莫寧 申請人:北京泛在電子標簽技術(shù)有限公司