专利名称：一种实现双频非接触式通信的桥接设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动支付领域，尤其涉及一种在两个频段间实现非接触式通信的桥接 设备。
背景技术：
移动支付，也称为手机支付，就是允许用户使用其移动终端(通常是手机)对所消 费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。整个移动支付价值链包括移动运营商、支 付服务商、应用提供商、设备提供商、系统集成商、商家和终端用户。在移动支付方面，目前国际上有两种主流技术方案基于13. 56MHz的NFC和基于 2. 4GHz的RF-SIM，这两种方式都是通过无线射频信号实现信息传输，区别在于NFC方案的 射频芯片集成在手机上，需要改造手机方可投入使用；而RF-SIM方案是将射频芯片集成在 SIM卡上，无需改造手机。NFC手机既能调用手机硬件资源，又具有近距离无线通信能力，具备读写器、标签 以及点对点通信三种应用模式，应用范围非常广，但这种方案绕开了移动支付价值链中处 于关键地位的移动运营商，同时，用户必须更换手机终端，使其兼容NFC标准，这都势必影 响基于NFC方案的移动支付业务的推广和普及。RF-SIM方案将RF (Radio Frequency，射频)芯片和RF天线集成到SIM卡中，实现 基于2. 4G的非接触式通信功能。采用2. 4G频段的RF-SIM方案具有独特的技术优势，不仅 能够实现近距离的现场支付，还能实现车库无障碍通过及商场精准广告投放等新应用，并 且，2. 4G频段非常容易穿透手机的屏蔽，能顺利解决手机兼容性问题。目前13. 56M频段已被广泛应用在交通、金融、社保、加油、政府、市民卡等非接触 卡片领域，产业链成熟度、技术成熟度、安全性得到了充分的证明，能更好的与社会上已有 的各种应用兼容，而采用2. 4G频段的RF-SIM方案则需要对交通机具、金融机具等设备重新 设计，在部署上投入较大，限制了该方案的应用和推广，但由于2. 4G的支付标准具有先天 的技术优势，使其在许多新业务领域有着广泛的应用和发展潜力。如何使现有的大量存在 的13. 56M频段的读卡器兼容2. 4G的移动支付应用是迫切需要解决的现实问题。目前市面上还没有出现能够实现双频非接触式通信的桥接设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现双频非接触式通信的桥接设备，该桥接设备实现 了移动支付业务中不同频段数据信息的相互转换，解决了目前两种主流非接触式移动支付 标准及设备无法兼容的问题。本发明提供的一种实现双频非接触式通信的桥接设备，其特征在于，该桥接设备 包括13. 56M天线、13. 56M通信模块、2. 4G天线、2. 4G通信模块和CPU处理模块；13. 56M通 信模块与13. 56M天线相连，2. 4G天线与2. 4G通信模块相连，13. 56M通信模块和2. 4G通信 模块与CPU处理模块相连；
13. 56M通信模块通过13. 56M天线接收或发送13. 56M频段的数据包；2. 4G通信模 块通过2. 4G天线接收或发送2. 4G频段的数据信包。CPU处理模块用于对13. 56M通信模块或2. 4G通信模块接收到的数据包按照原 始频段的数据标准格式进行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根 据目标频段的数据标准格式对得到的数据消息进行封装，形成标准目标频段的标准数据消 息，并将该数据消息进行分组，以数据包的形式发送给目标频段的通信模块。桥接设备作为一种拥有多频段数据信息处理能力的非接触式智能转换设备，通过 对不同频段上的非接触式通信数据信息进行识别和转换，实现多频段非接触式通信设备的 无缝连接。利用本发明提供的桥接设备可以在现有的大量13. 56M基础设施上快速方便的 部署2. 4G应用。
图1为桥接设备工作原理示意图。图2为桥接设备内部硬件结构示意图，其中，A为单芯片的双频桥接设备，B为双芯 片的双频桥接设备，C为多芯片的双频桥接设备。图3为如图1A所示桥接设备实现双频数据信息相互转换示意图。
具体实施例方式下面通过借助实施例和附图更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性 的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。如图1所示，本发明涉及的桥接设备用于在RF-SIM卡和13. 56M读卡器之间转换 并传输数据信息。在功能上，对于RF-SIM卡而言，桥接设备作为2. 4G读卡器与RF-SIM卡 通信，而对于13. 56M读卡器而言，桥接设备则作为13. 56M卡与13. 56M读卡器通信。在物 理位置上，桥接设备和13. 56M读卡器之间的距离必须处于刷卡距离范围内，以至于桥接设 备和13. 56M读卡器能够保持其间非接触式通信信道的正常连接；当RF-SIM卡进入桥接设 备的刷卡距离范围时，便可与桥接设备建立非接触式通信信道，传输支付交易所需的数据 fn息o综上所诉，桥接设备作为一种拥有多频段数据信息处理能力的非接触式智能转换 设备，通过对不同频段上的非接触式通信数据信息进行识别和转换，实现多频段非接触式 通信设备的无缝连接。本发明涉及的桥接设备可采用多种芯片设计方案来实现，如图2所示，其中，图中 所示A方案采用单芯片设计，通过单个芯片实现多频段的信息桥接，该芯片中含有13. 56M 天线、13. 56M通信模块、2. 4G天线、2. 4G通信模块和CPU处理模块，CPU处理模块通过I/O 接口与13. 56M通信模块和2. 4G通信模块进行有线传输。13. 56M通信模块通过13. 56M天线接收或发送13. 56M频段的数据包；2. 4G通信模 块通过2. 4G天线接收或发送2. 4G频段的数据信包。13. 56M通信模块保持与2. 4G通信模块的有线连接；CPU处理模块用于对13. 56M通信模块或2. 4G通信模块接收到的数据包按照原始 频段的数据标准格式进行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据目标频段的数据标准格式对得到的数据消息进行封装，形成标准目标频段的数据消息，并 将该数据消息进行分组，以数据包的形式发送给其他频段的通信模块。原始频段和目标频 段分别指13. 56M或2. 4G中的一种。图2所示的B方案和C方案为桥接设备的多芯片构成形式，其中，将CPU处理模块 分为第一、第二 CPU处理子模块。第一 CPU处理子模块用于对13. 56M通信模块接收到的数据包按照其数据标准格 式进行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据2. 4G的数据标准格 式对得到的数据消息进行封装，形成标准的2. 4G数据消息，并将该数据消息进行分组，以 数据包的形式发送给2. 4G通信模块。第二 CPU处理子模块用于对2. 4G通信模块接收到的数据包按照其数据标准格式 进行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据13. 56M的数据标准格 式对得到的数据消息进行封装，形成标准的13. 56M数据消息，并将该数据消息进行分组， 以数据包的形式发送给13. 56M通信模块。13. 56M天线、13. 56M通信模块、2. 4G天线、2. 4G通信模块均与A方案中的同名模 块均实现相同功能。B方案中，第一 CPU处理子模块与13. 56M通信模块位于一个芯片上，第 二 CPU处理子模块与2. 4G通信模块位于另一个芯片上。C方案中，第一 CPU处理子模块、 13. 56M通信模块、第二 CPU处理子模块和2. 4G通信模块分别位于不同的芯片上。本发明提供的桥接设备在使用时，将其放置于13. 56M读卡器旁。当使用者采用 13. 56M频段的卡时，由13. 56M读卡器直接处理。当使用者采用2. 4G频段的卡时，先由桥接 设备进行后再由13. 56M读卡器处理。下面举例说明A方案所示的桥接设备的处理流程。如图3所示，A方案所示的桥接设备进行多频非接触式数据转换分为指令传输阶 段和应答传输阶段，下面分别对上述两个阶段进行详细描述。所述指令传输阶段的工作流程如下所示(1) 13. 56M通信模块接收指令数据包。13. 56M通信模块通过13. 56M天线接收 13. 56M读卡器发送过来的指令数据包，并将指令数据包依次发送给CPU处理模块。该指令 数据为13. 56M读卡器使用IS01443-3规范定义的TYPE A或TYPE B类型以及采用其他数 据标准格式定义的数据包。(2) CPU处理模块处理指令数据。CPU处理模块对由13. 56M通信模块发送过来的 指令数据包进行效验和重组，获取完整可靠的数据消息，并将其封装成符合2. 4G标准数据 格式或自定义数据格式的数据消息，随后，将该数据消息进行分组，并通过有线I/O接口以 数据包的形式发送给2. 4G通信模块。其中，2. 4G标准数据格式可以为IS07816-4等。(3) 2. 4G通信模块发送指令数据包。2. 4G通信模块通过2. 4G天线发送由CPU处 理模块发送过来的指令数据包。所述应答传输阶段的工作流程如下所示(1) 2. 4G通信模块接收指令数据包。2. 4G通信模块通过2. 4G天线接收2. 4G卡发 送过来的符合2. 4G标准数据格式或自定义数据格式的指令数据包，并将接收到的指令数 据包依次发送给CPU处理模块。该指令数据包为上述指令传输阶段所发送的指令数据包的 响应信息。(2) CPU处理模块处理指令数据包。CPU处理模块对由2. 4G通信模块发送过来的指令数据包进行效验和重组，获取完整可靠的数据消息，并将其封装成符合13. 56M标准数 据格式或白定义数据格式的数据消息，随后，将该数据消息进行分组，并通过有线I/O接口 以数据包的形式发送给13. 56M通信模块。(3) 13. 56M通信模块处理指令数据。13. 56M通信模块通过13. 56M天线发送由CPU 处理模块发送过来的指令数据包。应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造新劳动前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。
权利要求
一种实现双频非接触式通信的桥接设备，其特征在于，该桥接设备包括13.56M天线、13.56M通信模块、2.4G天线、2.4G通信模块和CPU处理模块；13.56M通信模块与13.56M天线相连，2.4G天线与2.4G通信模块相连，13.56M通信模块和2.4G通信模块与CPU处理模块相连；13.56M通信模块通过13.56M天线接收或发送13.56M频段的数据包；2.4G通信模块通过2.4G天线接收或发送2.4G频段的数据信包。CPU处理模块用于对13.56M通信模块或2.4G通信模块接收到的数据包按照原始频段的数据标准格式进行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据目标频段的数据标准格式对得到的数据消息进行封装，形成标准目标频段的标准数据消息，并将该数据消息进行分组，以数据包的形式发送给目标频段的通信模块。
2.根据权利要求1所述的实现双频非接触式通信的桥接设备，其特征在于，CPU处理模 块分为第一、第二 CPU处理子模块；第一 CPU处理子模块用于对13. 56M通信模块接收到的数据包按照其数据标准格式进 行效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据2. 4G的数据标准格式对 得到的数据消息进行封装，形成标准的2. 4G数据消息，并将该数据消息进行分组，以数据 包的形式发送给2. 4G通信模块；第二 CPU处理子模块用于对2. 4G通信模块接收到的数据包按照其数据标准格式进行 效验和重组，形成完整可靠的数据消息，随后，CPU处理模块根据13. 56M的数据标准格式对 得到的数据消息进行封装，形成标准的13. 56M数据消息，并将该数据消息进行分组，以数 据包的形式发送给13. 56M通信模块。
全文摘要
本发明公开了一种实现双频非接触式通信的桥接设备，包括13.56M天线、13.56M通信模块、2.4G天线、2.4G通信模块和CPU处理模块；13.56M通信模块与13.56M天线相连，2.4G天线与2.4G通信模块相连，13.56M通信模块和2.4G通信模块与CPU处理模块相连；二个通信模块通过其天线接收或发送数据包；CPU处理模块用于接收到的数据包按照原始频段的数据标准格式进行校验和重组，形成完整可靠的数据消息，CPU处理模块根据目标频段的数据标准格式对得到的数据消息进行封装，形成标准目标频段的标准数据消息，并将该数据消息进行分组，以数据包的形式发送给目标频段的通信模块。该桥接设备实现了移动支付业务中不同频段数据信息的相互转换，解决了目前两种主流非接触式移动支付标准及设备无法兼容的问题。
文档编号H04B5/00GK101860383SQ20101020011
公开日2010年10月13日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者付积存, 廖学龙, 张新访, 邓志 申请人:武汉天喻信息产业股份有限公司