本發(fā)明屬于近場通信領域，尤其涉及一種動態(tài)令牌的前端硬件電路、動態(tài)令牌、讀卡器otp近場通信系統(tǒng)及動態(tài)令牌的授種子或生產配置的方法、讀卡器向動態(tài)令牌授種子或寫入生產配置的方法。

背景技術：

近場通信技術是由非接觸式射頻識別(radiofrequencyidentification，rfid)及互聯(lián)互通技術整合演變而來，在單一芯片上結合感應式讀寫器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數(shù)據(jù)交換。目前這項技術被廣泛應用，如銀行雙界面卡，新型可視銀行卡、otp(one-timepassword，動態(tài)令牌)卡等。

然而，目前在生產otp卡時，一般使用接觸式觸點傳輸數(shù)據(jù)，在做生產配置以及在客戶端在otp授種子時，都需要在結構上預留觸點，導致產品無法完全封裝，需要在授種子后進行二次封裝，其工藝繁瑣，導致生產成本增加。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種動態(tài)令牌的前端硬件電路，旨在解決現(xiàn)有otp卡使用接觸式觸點傳輸數(shù)據(jù)需要在結構上預留觸點導致需要二次封裝的問題。

本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種動態(tài)令牌的前端硬件電路，所述電路通過分立器件搭建，包括：

近場通信天線、檢波單元和通信接口引腳單元；

所述近場通信天線包括近場線圈和匹配電容，所述近場線圈的頻率與選取的載波頻率匹配；

所述檢波單元，用于濾除接收的種子或生產配置數(shù)據(jù)中的載波，得到原調制信號，所述檢波單元與所述近場線圈連接；

所述通信接口引腳單元，用于將所述原調制信號輸出至微控制單元，所述通信接口引腳單元連接于所述檢波單元的輸出端與所述微控制單元的輸入輸出引腳之間。

本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種包括上述動態(tài)令牌的前端硬件電路的動態(tài)令牌。

本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種包括上述動態(tài)令牌的前端硬件電路的讀卡器。

本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種otp近場通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述動態(tài)令牌和上述讀卡器。

本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種基于上述動態(tài)令牌的授種子或生產配置的方法，所述方法包括：

接收讀寫器發(fā)送的種子或生產配置數(shù)據(jù)；

通過檢波單元濾掉所述種子或生產配置數(shù)據(jù)中的載波信號，得到原調制信號；

將所述原調制信號通過通信接口引腳單元輸出至微控制單元；

向讀寫器告知完成授種或生產配置。

本發(fā)明實施例的另一目的在于，提供一種基于上述讀卡器的讀卡器向動態(tài)令牌授種子或寫入生產配置的方法，所述方法包括：

對種子或生產配置數(shù)據(jù)通過載波進行調制，生成發(fā)送信息，所述發(fā)送信息包括：標準接口信號或自定義的低速的調頻或調幅的調制形式的信號；

將所述發(fā)送信息通過通信接口引腳單元發(fā)送給動態(tài)令牌，以使所述動態(tài)令牌完成授種子或生產配置；

接收并解調所述動態(tài)令牌發(fā)送的完成授種或生產配置的告知信號。

本發(fā)明實施例通過基于分立器件搭建的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)授種子或者生產配置，該方案無需在otp卡中設置觸點，不需要二次封裝，僅通過無線通信即可實現(xiàn)，從而避免了現(xiàn)有otp卡由二次封裝導致的工藝步驟復雜，產品周期長以及成本高的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路的結構圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路的示例電路圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路中檢波單元的示例電路圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路中后端匹配單元的示例電路圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的授種子或生產配置的方法的流程結構圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明實施例通過基于分立器件搭建的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)授種子或者生產配置，該方案無需在otp卡中設置觸點，不需要二次封裝，僅通過無線通信即可實現(xiàn)，從而避免了現(xiàn)有otp卡由二次封裝導致的工藝步驟復雜，產品周期長以及成本高的問題。

圖1示出了本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路的結構，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分。

作為本發(fā)明一實施例，該動態(tài)令牌的前端硬件電路可以應用于動態(tài)令牌、讀卡器以及otp近場通信系統(tǒng)中，該動態(tài)令牌的前端硬件電路通過分立器件搭建，包括：

近場通信天線、檢波單元100和通信接口引腳單元14；

近場通信天線包括近場線圈2和匹配電容c1，近場線圈2的頻率與選取的載波頻率匹配；

檢波單元100包括單向導通單元11和濾波單元12，用于濾除接收的種子或生產配置數(shù)據(jù)中的載波，得到原調制信號，檢波單元100與近場線圈2連接；

通信接口引腳單元14，用于將原調制信號輸出至微控制單元mcu，通信接口引腳單元14連接于檢波單元與微控制單元mcu之間。

在本發(fā)明實施例中，近場通信天線接收讀寫器發(fā)送的種子或生產配置數(shù)據(jù)，將種子或生產配置數(shù)據(jù)通過檢波單元100濾掉調制信號的載波信號，得到原調制信號，并將原調制信號通過通信接口引腳單元14輸出至微控制單元mcu，并向讀寫器告知完成授種或生產配置。

本發(fā)明實施例通過基于分立器件搭建的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)授種子或者生產配置，該方案無需在otp卡中設置觸點，不需要二次封裝，僅通過無線通信即可實現(xiàn)，從而避免了現(xiàn)有otp卡由二次封裝導致的工藝步驟復雜，產品周期長以及成本高的問題。

圖2示出了本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路的示例電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分。

作為本發(fā)明一實施例，檢波單元100包括單向導通單元11和濾波單元12；

單向導通單元11可以采用二極管、三極管或mos管實現(xiàn)，優(yōu)選采用二極管d1，該二極管d1的陽極為單向導通單元11的輸入端與近場線圈2連接，二極管d1的陰極為單向導通單元11的輸出端與濾波單元12連接。

濾波單元12包括：

電阻r2和電容c2；

電阻r2的一端為濾波單元12的輸入端與單向導通單元11的輸出端連接，電阻r2的一端同時為濾波單元12的輸出端與電容c2的一端連接，電容c2的一端為濾波單元12的輸出端與通信接口引腳單元14連接，電阻r2的另一端與電容c2的另一端同時接地。

上述濾波單元12還可以由其它等效的器件或電路替代，并且濾波單元12還可以與單向導通單元11反向連接，即濾波單元12的輸入端與近場線圈2連接，濾波單元12的輸出端與單向導通單元11的輸入端連接，單向導通單元11的輸出端連接通信接口引腳單元14，如圖3所示，濾波單元12還可以包括：

電阻r5、電容c4和電感l(wèi)1；

電容c4的一端為濾波單元12的輸入端，電容c4的另一端為濾波單元12的輸出端連接，電容c4的另一端還通過電阻r5接地，電感l(wèi)1與電容c4并聯(lián)。

優(yōu)選地，在單向導通單元11的輸出端與濾波單元12的輸入端之間還可以串聯(lián)電阻r3用于進行負載控制。

作為本發(fā)明一實施例，該動態(tài)令牌的前端硬件電路還可以包括：

負載調制單元13，用于通過控制近場線圈2的負載變化進行負載調制并發(fā)送完成授種或生產配置的調制信號，負載調制單元13與檢波單元100連接。

作為本發(fā)明一實施例，負載調制單元13包括：

開關電路模塊131和負載控制模塊132；

負載控制模塊132的第一端與單向導通單元11的輸出端連接，負載控制模塊132的第二端與開關電路模塊131的電流輸入端連接，開關電路模塊131的電流輸出端接地，開關電路模塊131的第一控制端gpio、第二控制端tx分別通過通信接口引腳單元14與微控制單元mcu的輸入輸出接口gpio、發(fā)送信號端tx連接。

優(yōu)選地，開關電路模塊131包括：

第二開關管q2和第三開關管q3；

第二開關管q2的電流輸入端為開關電路模塊131的電流輸入端，第二開關管q2的電流輸出端為開關電路模塊131的電流輸出端，第二開關管q2的控制端與第三開關管q3的電流輸出端連接，第三開關管q3的電流輸入端為開關電路模塊131的第一控制端，第三開關管q3的控制端為開關電路模塊131的第二控制端。

在本發(fā)明實施例中，第二開關管q2和第三開關管q3構成開關電路，通過mos管的開關切換可以改變線圈的負載，線圈負載變化會耦合到讀寫器端的發(fā)送線圈，讀寫器通過的發(fā)送線圈負載變化可以解調出調制信息。

為了防止誤觸發(fā)，由tx和總線擴展器(generalpurposeinputoutput，gpio)同時控制負載開關。

當然，開關電路模塊131也可以通過一個開關管實現(xiàn)，亦或采用一個開關管和串接在開關管控制端的電阻實現(xiàn)。

在本發(fā)明實施例中，開關電路模塊131起到負載調制作用，可以是只有兩個開關狀態(tài)，或者一個范圍的負載調制，

負載控制模塊132包括：

電阻r4；

電阻r4的兩端分別為負載控制模塊132的第一端和第二端。

可選地，該電阻r4還可以并聯(lián)一個電容，組成負載控制模塊132。

通信接口引腳單元14由rx、tx引腳構成，rx/tx可以直接連接到微控制單元mcu等芯片，或者經過后端匹配單元再連接到微控制單元mcu等芯片。

圖4示出了本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的前端硬件電路中后端匹配單元的示例電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分。

作為本發(fā)明一實施例，該動態(tài)令牌的前端硬件電路還包括：

后端匹配單元15，用于將原調制信號進行判決匹配，并將匹配后的信號通過通信接口引腳單元14輸出至微控制單元mcu，后端匹配單元15連接于檢波單元100與通信接口引腳單元14之間。

后端匹配單元15可以采用比較判別單元或ad采樣單元實現(xiàn)。

具體地，比較判別單元包括：

比較器u1和電阻r2、電阻r3；

比較器u1的正向輸入端與濾波單元12的輸出端連接，比較器u1的反向輸入端通過電阻r2接地，比較器u1的反向輸入端還通過電阻r3與微控制單元mcu的輸入輸出接口連接，比較器u1的輸出端與微控制單元mcu的接收信號端連接。

在本發(fā)明實施例中，通過比較判別單元對有效數(shù)據(jù)進行判別，可以通過電阻r2、電阻r3設置幅度閾值，比較器u1將當前輸入值與幅度閾值比較，若輸入值大于幅度閾值，則比較器u1輸出高電平信號，若輸入值小于幅度閾值，則比較器u1輸出低電平信號，并將輸出的高低電平信號發(fā)送給處理芯片進行后端處理。

當然，還可以采用模數(shù)轉換器作為ad采樣單元連接于檢波單元100與通信接口引腳單元14之間。

在本發(fā)明實施例中，通過ad采樣讀出電壓幅度值，電壓幅度值達到或超過限定閾值時，采樣單元輸出高電平，電壓幅度值低于限定閾值時，采樣單元輸出低電平，ad采樣時，調制方式不限于ook，提取出原調制信息的波形，還可以使用ask等其他調制方法。

本發(fā)明實施例通過基于分立器件搭建的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)授種子或者生產配置，該方案無需在otp卡中設置觸點，不需要二次封裝，僅通過無線通信即可實現(xiàn)，從而避免了現(xiàn)有otp卡由二次封裝導致的工藝步驟復雜，產品周期長以及成本高的問題。

圖5為本發(fā)明實施例提供的動態(tài)令牌的授種子或生產配置的方法的流程結構，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關的部分。

該動態(tài)令牌的授種子或生產配置的方法基于上述實施例中的otp卡中的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)，包括下述步驟：

步驟s101，接收讀寫器發(fā)送的種子或生產配置數(shù)據(jù)；

在讀寫器往otp卡發(fā)送的種子或生產配置數(shù)據(jù)時，讀寫器提供載波信號。該讀寫器根據(jù)發(fā)送信息通過ask(幅移鍵控調制)或ook(開關鍵控)對載波信號進行調制，當然，該讀寫器也可以通過調整載波頻率，通過偏離線圈的匹配頻率，間接達到幅度調制的等效效果。需要指出的是發(fā)送的信息可以是已有的標準接口信號，如uart，iic，spi，單線傳輸協(xié)議等，也可以是自定義的低速的調頻、調幅等調制形式的信號，信號的波形可以是矩形波、正弦波、三角波或自定義波形。

步驟s102，將種子或生產配置數(shù)據(jù)通過檢波單元濾掉調制信號的載波信號，得到原調制信號，并將原調制信號通過通信接口引腳單元輸出至微控制單元；

其中，通信接口引腳單元包括rx引腳。假設標準接口信號為uart信號，則通過rx引腳、uart接口輸出至微控制單元mcu。由于無需對接收的調制信號進行處理，因此，大大簡化了后端接收處理過程，達到透傳的效果。

步驟s103，向讀寫器告知完成授種或生產配置。

作為本發(fā)明一優(yōu)選實施例，還可以對種子或生產配置數(shù)據(jù)加密，具體為，在步驟s101之前：預設與讀寫器協(xié)商的動態(tài)加密口令；

在步驟s101之后：驗證種子或生產配置數(shù)據(jù)中攜帶的動態(tài)加密口令是否與預設的動態(tài)加密口令一致；

若是，則執(zhí)行步驟s102；

所否，則不操作或發(fā)出錯誤提示。

在本發(fā)明實施例中，為了更安全，在通信前，動態(tài)令牌與讀寫器先進行單向或雙向的認證，認證通過后，再進行通信。

作為本發(fā)明一優(yōu)選實施例，在步驟s103中，將原調制信號通過通信接口引腳單元輸出至微控制單元的步驟可以具體為：

步驟s1031，將原調制信號輸出至后端匹配單元進行判決匹配；

步驟s1032，將匹配后的信號通過通信接口引腳單元輸出至微控制單元。

可選地，在步驟s1031中，可以根據(jù)幅度閾值對原調制信號進行判決轉換實現(xiàn)判決匹配；

也可以通過對原調制信號進行ad采樣，并根據(jù)采樣讀出的電壓幅度值生成采樣值實現(xiàn)判決匹配。

作為本發(fā)明一優(yōu)選實施例，步驟s103可以通過通信接口引腳單元直接從微控制單元獲取完成授種或生產配置的信號發(fā)送至讀寫器實現(xiàn)：

步驟s103也可以通過通信接口引腳單元直接從微控制單元獲取完成授種或生產配置的信號，并進行負載調制后向讀寫器發(fā)送完成授種或生產配置的調制信號實現(xiàn)。

在本發(fā)明實施例中，可以由微控制單元通過開關信號控制負載調制單元中的開關電路模塊處于關斷狀態(tài)，以使通過近場線圈與匹配電容組成的近場通信天線的電流較少，當非接前端b在接收狀態(tài)時，開關電路模塊或開關器件處于關斷狀態(tài)，此時，近場通信天線等效阻抗很大，通過的電流很小，保持低功耗狀態(tài)，幾乎不消耗射頻能量，在同一個電路板上有多種近場線圈時，otp卡也幾乎不消耗射頻能量，避免了對其他通信線圈影響。

作為本發(fā)明一實施例，在讀卡器一端，基于讀卡器的讀卡器向動態(tài)令牌授種子或寫入生產配置的方法包括：

步驟s201，對種子或生產配置數(shù)據(jù)通過載波進行調制，生成發(fā)送信息，發(fā)送信息包括：標準接口信號或自定義的低速的調頻或調幅的調制形式的信號；

步驟s202，將發(fā)送信息通過通信接口引腳單元發(fā)送給動態(tài)令牌，以使動態(tài)令牌完成授種子或生產配置；

步驟s203，接收并解調動態(tài)令牌發(fā)送的完成授種或生產配置的告知信號。

本發(fā)明實施例通過基于分立器件搭建的動態(tài)令牌的前端硬件電路實現(xiàn)授種子或者生產配置，該方案無需在otp卡中設置觸點，不需要二次封裝，僅通過無線通信即可實現(xiàn)，從而避免了現(xiàn)有otp卡由二次封裝導致的工藝步驟復雜，產品周期長以及成本高的問題。

應理解，上述實施例中各步驟的序號的大小并不意味著執(zhí)行順序的先后，各過程的執(zhí)行順序應以其功能和內在邏輯確定，而不應對本發(fā)明實施例的實施過程構成任何限定。

在上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述或記載的部分，可以參見其它實施例的相關描述。

以上所述實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。