基于NFC的一卡通系统的制作方法

本实用新型涉及一卡通领域，具体涉及基于NFC的一卡通系统。

背景技术：

NFC(近场通信)是一种距离短、带宽大、能耗低的无线电技术，是一种提供无线、安全、迅速的无线连接技术，NFC技术在门禁、公交、手机支付领域发挥巨大作用。

在大型企业或机构中，员工信息管理是现代化企业或机构必不可少的日常工作，如门禁、考勤、消费等，传统企业或机构采用门禁卡、考勤卡、消费卡等多种功能卡来管理，携带不方便、效率低、程序繁琐，增大企业或机构的运行成本。目前，智能手机、平板电脑等智能终端应用广泛，且现有技术有的已将NFC芯片集成于智能终端中，以支持近距离数据传输，如将智能终端与NFC技术结合使用，将智能终端变成一卡通，则可减少企业或机构日常工作人力物力的投入，提高工作效率。

技术实现要素：

本实用新型提供基于NFC的一卡通系统，解决现有技术存在的一卡一用引发的企业或机构日常管理效率低下的问题。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

基于NFC的一卡通系统，包括NFC终端、NFC读写器、网关协调器和服务器；所述NFC读写器读NFC终端信息或将信息写入NFC终端；所述NFC读写器数据经网关协调器汇聚至服务器；所述NFC读写器包括有NFC发卡机、NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机；所述NFC发卡机、NFC充值机分别写入信息至NFC终端，所述NFC发卡机、NFC充值机分别与网关协调器连接；所述NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机分别读取NFC终端信息，并将所读取的信息通过网关协调器汇聚至服务器；所述服务器与NFC终端无线连接；所述NFC考勤机包括天线、天线调节电路、电磁感应电路、读写电路以及串口通信电路；所述天线接收NFC终端信号，所述信号输入至天线调节电路进行调试和匹配，匹配后的信号经电磁感应电路后由读写电路读取，所述读写电路输出的信号经串口通信电路输入至网关协调器；所述NFC发卡机向NFC终端写入信息时，与上述信号流向相反；所述NFC发卡机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机与NFC考勤机的电路结构相同。

进一步地，在所述NFC考勤机中，还包括有时序电路，所述时序电路的输出端与读写电路连接，为读写电路提供读或写的时序。

进一步地，在所述NFC考勤机中，还包括有供电电路，所述供电电路为读写电路和串口通信电路供电。

进一步地，在所述NFC考勤机中，还包括信号调理电路；所述天线调节电路经信号调理电路进行调理后输入至读写电路中；所述电磁感应电路的信号经信号调理进行调理后输入至读写电路中。

进一步地，所述电磁感应电路主要包括有560nH的高频电感。

进一步地，所述电磁感应电路还包括有线圈，由铜丝绕制而成，所述铜丝为4匝，半径为0.305mm，各圈铜丝之间间距为0.355mm。

与现有技术相比，具有如下特点：

1、设置NFC终端、NFC读写器、网关协调器和服务器，利用NFC终端实现发卡、考勤、门禁、消费、充值，解决一卡一用的问题；NFC发卡机、NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机电路结构相同，均设置还有天线、天线调节电路、电磁感应电路、读写电路以及串口通信电路，实现数据的读或写，以及与服务器的信号传递，电路结构具有通用性，当用户需增加新的管理考核项时，可直接套用本电路结构直接使用，无需投入新的成本进行软件和硬件的开发，提高企业或机构管理效率的同时降低运行成本；

2、设置信号调理电路对天线调节电路和电磁感应电路的信号进行调理，减少干扰、噪声，提供读写准确度，以提高本实用新型的准确性。

附图说明

图1为本实用新型结构原理框图。

图2为NFC读写器的结构原理框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于这些实施例。

企业或机构的日常管理中，通常每天需要进行多次考勤，不同的门禁需要相应权限才可进入，用餐、生活用品的消费和充值，如果每项都需员工手持相应的卡，多卡携带会给员工带来很大麻烦，也不利于对员工进行统一化管理。

根据现有企业或机构的日常管理存在的问题，本实用新型提出一种基于NFC的一卡通系统，包括NFC终端、NFC读写器、网关协调器和服务器；所述NFC读写器读NFC终端信息或将信息写入NFC终端；所述NFC读写器数据经网关协调器汇聚至服务器；所述NFC读写器包括有NFC发卡机、NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机；所述NFC发卡机、NFC充值机分别写入信息至NFC终端，所述NFC发卡机、NFC充值机分别与网关协调器连接；所述NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机分别读取NFC终端信息，并将所读取的信息通过网关协调器汇聚至服务器；所述服务器与NFC终端无线连接；所述NFC考勤机包括天线、天线调节电路、电磁感应电路、读写电路以及串口通信电路；所述天线接收NFC终端信号，所述信号输入至天线调节电路进行调试和匹配，匹配后的信号经电磁感应电路后由读写电路读取，所述读写电路输出的信号经串口通信电路输入至网关协调器；所述NFC发卡机向NFC终端写入信息时，与上述信号流向相反；所述NFC发卡机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机与NFC考勤机的电路结构相同。

NFC终端为具备NFC功能的智能手机、平板电脑等智能终端，用户只需在智能终端开启NFC功能，便能在智能终端接触其它设备时交换数据，可接受NFC读写器写入的数据，可允许NFC读写器读取数据。

NFC读写器可根据需求设置NFC发卡机、NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机和NFC充值机，还可根据企业或机构的管理需求，增设其它具备NFC读写功能的装置，电路结构与NFC考勤机相同。NFC读写器作为NFC发卡机、NFC充值机使用时，向NFC终端写入数据，同时将写入的信息通过串口通信电路反馈至网关协调器，最终传输至服务器；NFC读写器作为NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机使用时，感应NFC终端，并读取NFC终端的数据，所读取的数据经串口通信传输至网关协调器，并最终传输至服务器。当进行考勤、充值和消费时，考勤、充值和消费信息传输至服务器进行存储后，服务器将考勤、充值和消费信息反馈至NFC终端中。

天线是一种变换器，具有可逆性，可作为发射天线，也可以作为接收天线，同一天线作为发射或接收的基本特性参数相同。在NFC发卡机和NFC充值机中，天线是发射功能，在NFC考勤机、NFC门禁机、NFC消费机和，天线是接收功能。作为接收功能时，当NFC终端进入天线工作区域时会产生感应电流，NFC终端获得能量，被激活，将自身编码信发送至天线，携带编码信息的载波输入至天线调节电路中。作为发送功能时，当NFC终端进入天线工作区域时，将信息通过天线传输至NFC终端。

天线调节电路主要由电阻和电容组成，根据应用需求，可通过调节电容大小，进行选频，保留携带信息的载波，将保留有携带信息的载波输入至电磁感应电路中。

电磁感应电路主要包括560nH的高频电感，具有效率高、速度快、耗能低的特点，主要由、包括有骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯，通常应用在收发器中。电磁感应电路对接收到的信号进行解调和解码。本实用新型的述电磁感应电路还包括有线圈，所述由铜丝绕制而成，所述铜丝为4匝，半径为0.305mm，各圈铜丝之间间距为0.355mm。上述匝数、半径、各圈铜丝间距的设置，使得读写效率最高。

读写电路主要包括PN532芯片，是一种高集成的非接触读写芯片，集成有13.56MHz下的各种主动/被动式非接触通信方法和协议，有三种读写器模式和两种卡操作模式，便于实现多种操作模式的切换。

串口通信电路是最为常用的通信协议，可将接收到的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，也可接收串行数据转换为并行的数据字符。

在所述NFC考勤卡中，还包括有时序电路，所述时序电路的输出端与读写电路连接，为读写电路提供读或写的时序。读写电路根据时序进行读写，提高读写的准确度。

在所述NFC考勤机中，还包括有供电电路，所述供电电路为读写电路和串口通信电路供电。

在所述NFC考勤机中，还包括信号调理电路；所述天线调节电路经信号调理电路进行调理后输入至读写电路中；所述电磁感应电路的信号经信号调理进行调理后输入至读写电路中。天线调节电路和电磁感应电路的输出信号通常需进行去噪、放大和滤波处理，提高数据的有效性。

NFC门禁机与服务器通过有线网络连接，员工手持NFC终端靠近NFC门禁机，实现感应数据传送，NFC门禁机与相应的网关协调器连接。NFC门禁机安装在电子门中，读取到有权限的NFC终端信息，电子门打开，否则关闭。

NFC消费机和NFC充值机与NFC终端近距离接触，实现消费和充值的感应数据传送，服务器将消费、充值信息通过2G、3G、4G、WiFi网络反馈至NFC终控端。

本实用新型中，NFC考勤机内部集成有网关协调器，且网关协调器通过有限网络企业或机构网的服务器中。NFC考勤机安装在企业或机构的各办公楼的一楼大厅，NFC终端与NFC考勤机近距离接触，实现感应数据的传送，员工的考勤信息由服务器通过移动通信网络反馈至NFC终端。

本实用新型的工作过程为：

NFC发卡机、NFC充值机中的读写电路通过电磁感应电路、天线调节电路和天线，将信息写入NFC终端，并将写入的信息通过串口通信模块输入至网关协调器，并传输至服务器中；在NFC考勤机、NFC门禁机和NFC消费机中，天线接收NFC终端的信息，并进行调节、电磁感应之后，由读写电路读入信息，所读入的信息通过串口通信模块输入至网关协调器，并传输至服务器中；NFC终端进行考勤、消费或充值时，服务器以无线方式向NFC终端发出反馈信息。

本实用新型涉及的控制器所进行的简单运算和控制处理，均为现有程序，未进行任何改进。