具有拨号通话功能的双频复用天线rfid标签的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，至少包括射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、嵌入式处理器、键盘、显示器、充电电池、UIM/SIM组件和电话组件，所述嵌入式处理器分别与所述射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、键盘、显示器、充电电池和电话组件连接，所述充电电池还与所述高频13MHz复用天线连接。本实用新型RFID标签通过电话组件的引入可以实现拨号通话功能，还可应用于同时需要身份识别、交互、支付的应用领域，如：校园卡用于校园卡作远距离考勤，应用于培训教学作课堂交互式问答，应用于电子支付等。
【专利说明】具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及射频识别领域，尤其涉及一种具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签。
【背景技术】
[0002]射频识别即RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)技术,又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频(125k?134.2K)、高频(13.56Mhz)、超高频，微波等技术。RFID读写器也分移动式的和固定式的，目前RFID技术应用很广，如:图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。
[0003]RFID标签一般分为有源RFID标签和无源RFID标签，无源RFID标签内部没有自己的供电电源，只是在读写器的响应范围内通过非接触的方式，从读写器的射频场中获取能量供应卡内的电路使用。有源RFID标签内部有自己的供电电源，平时处于“酬民”状态，当耦合的能量超过某一特定值时，电路处于工作状态，有源RFID标签才真正开始工作。
[0004]随着技术的发展，现在RFID标签上配置越来越多的电路、器件，在供电方面，无源RFID标签无法满足供电需求，目前有源RFID标签使用电池供电，电池通常一次性封装在有源卡中，当I到2年左右电量耗完时，此卡就将报废。在需求方面，人们已经不再满足单一作用的RFID标签。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是如何使得RFID标签兼具身份感知功能、交互功能和电话机通话。
[0006]为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，至少包括射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、嵌入式处理器、键盘、显示器、nM/SM组件、充电电池和电话组件，所述嵌入式处理器分别与所述射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、键盘、显示器、充电电池连接,所述充电电池还与所述高频13MHz复用天线连接,所述UIM/SIM组件与所述嵌入式处理器连接。其中:
[0007]所述电话组件包括通话模块电路和语音输入/输出设备，所述通话模块电路分别与所述语音输入/输出设备、键盘、显示器和nM/SIM组件连接；
[0008]所述HM/SM组件至少包括了 HM/SM卡卡槽组件以及设于所述nM/SM卡卡槽组件上的nM/SM卡连接电路，所述UIM/SIM卡连接电路的一端与插入所述nM/SM卡卡槽组件中的所述nM/SM卡上的金属芯片连通，另一端与所述通话模块电路连接。
[0009]所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括用以与外部电话机的插卡槽中电路导通连接的外接接口，所述外接接口与所述处理器连接。
[0010]本实用新型引入了电话组件和nM/SM组件，电话组件可以是手机中最普通的包含通话电路在内的组件，将其与键盘连接，可以实现拨号通话功能。
[0011]所述射频2.4GHz复用天线，包括RF感知信道和RF交互信道，所述RF感知信道被配置成实现身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成实现交互通讯工作模式，在身份感知工作模式中，所述RF感知信道至少用以向外部终端发送ID信息；在交互通讯工作模式中，所述RF交互信道至少用以实现与外部终端之间通讯数据的双向传输；
[0012]所述高频13MHz复用天线，被配置成实现感知工作模式或充电工作模式，在所述感知工作模式中，所述高频13MHz复用天线用以与外部终端实现近距离感知；在所述充电工作模式中，所述高频13MHz复用天线用以为所述充电电池进行无线充电；
[0013]所述嵌入式处理器至少用以:
[0014]响应所述键盘的输入，选择所述射频2.4GHz复用天线的工作信道；
[0015]响应所述键盘的输入，选择所述高频13MHz复用天线的工作模式；
[0016]将所述射频2.4GHz复用天线与外部终端之间双向传输的信息传输至所述显示器。
[0017]所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括NFC电路,所述高频13MHz复用天线通过所述NFC电路与所述嵌入式处理器连接。
[0018]所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括无线充电电路，所述所述高频13MHz复用天线还通过所述无线充电电路与所述嵌入式处理器连接。
[0019]所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述嵌入式处理器连接。
[0020]所述显示器用以显示所述射频2.4GHz复用天线与外部终端之间双向传输的信肩、O
[0021]可见，除了电话组件的设计，本实用新型一方面还引入了射频2.4GHz复用天线，通过该复用天线的两个信道，分别可以实现身份感知功能和交互功能，进而通过嵌入式处理器实现两种功能之间的切换，另一方面还引入了高频13MHz复用天线，通过该天线既可以实现无线充电功能，也可以实现与外部终端实现近距离感知，进而通过嵌入式处理器实现两种功能的切换。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型一实施例提供的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签的结构不意图；
[0023]图2是本实用新型一实施例中按键、显示屏的示意图；
[0024]图3是本发明一实施例中插卡通话的示意图；
[0025]图4是本发明一实施例中刷卡通话的示意图。
【具体实施方式】
[0026]以下将结合图1和图2对本实用新型提供的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签进行详细的描述，其为本实用新型一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
[0027]请参考图1，本实用新型提供了一种具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，可应用于同时需要身份识别、交互、支付的应用领域，如:校园卡用于校园卡作远距离考勤，应用于培训教学作课堂交互式问答，应用于电子支付等。
[0028]至少包括射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、嵌入式处理器、键盘、显示器、nM/SM组件和充电电池，所述嵌入式处理器分别与所述射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、键盘、显示器、充电电池连接,所述充电电池还与所述高频13MHz复用天线连接，所述nM/SM组件与所述嵌入式处理器连接，其中:
[0029]所述电话组件包括通话模块电路和语音输入/输出设备，所述通话模块电路分别与所述语音输入/输出设备、键盘、显示器和nM/SIM组件连接；
[0030]所述HM/SM组件至少包括了 HM/SM卡卡槽组件以及设于所述nM/SM卡卡槽组件上的nM/SM卡连接电路，所述UIM/SIM卡连接电路的一端与插入所述nM/SM卡卡槽组件中的所述nM/SIM卡上的金属芯片连通，另一端与所述通话模块电路连接。换言之，该HM/SM卡连接电路的一端触头应与所述nM/SM卡卡槽中插入nM/SM卡时HM/SM卡金属芯片所在位置相匹配，另一端与所述通话模块电路连接。由于本实施例具体阐明了处理器的型号，故而，具体连接哪个接口属于领域内的常识，无需再述。本实施例中，ΠΜ/SIM卡连接电路还与所述嵌入式处理器连接，结合外部接口、高频13MHz复用天线,可以实现在外部电话机上进行刷卡打电话与插卡打电话。
[0031]本实用新型引入了电话组件和nM/SIM组件，电话组件可以是手机中最普通的包含通话电路在内的组件，将其与键盘连接，可以实现拨号通话功能。
[0032]所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括用以与外部电话机的插卡槽中电路导通连接的外接接口，所述外接接口与所述处理器连接。请参考图3，本实用新型的RFID标签可以实现插卡通话，再参考图4，本实用新型的RFID标签也可实现刷卡通话。当然，本实用新型的RFID标签也可实现直接拨号通话。
[0033]所述射频2.4GHz复用天线，包括RF感知信道和RF交互信道，所述RF感知信道被配置成实现身份感知工作模式，所述RF交互信道被配置成实现交互通讯工作模式，在身份感知工作模式中，所述RF感知信道至少用以向外部终端发送ID信息；在交互通讯工作模式中，所述RF交互信道至少用以实现与外部终端之间通讯数据的双向传输；
[0034]所述高频13MHz复用天线，被配置成实现感知工作模式或充电工作模式，在所述感知工作模式中，所述高频13MHz复用天线用以与外部终端实现近距离感知；在所述充电工作模式中，所述高频13MHz复用天线用以为所述充电电池进行无线充电；
[0035]所述嵌入式处理器至少用以:
[0036]响应所述键盘的输入，选择所述射频2.4GHz复用天线的工作信道；
[0037]响应所述键盘的输入,选择所述高频13MHz复用天线的工作模式；
[0038]将所述射频2.4GHz复用天线与外部终端之间双向传输的信息传输至所述显示器；
[0039]还可用于响应所述键盘的输入，选择导通高频13MHz复用天线与UIM/SIM卡组件或导通外接接口与ΠΜ/S頂卡组件，以实现数据交互。即选择进行刷卡打电话还是插卡打电话。
[0040]有关所述嵌入式处理器，本实施例中，所述嵌入式处理器的型号可选为“ARM” 7系列，该嵌入式处理器的SPI接口与所述射频2.4GHz复用天线以及高频13MHz复用天线连接，电源接口与所述充电电池连接，液晶驱动接口与所述显示屏连接，GP1接口与所述键盘上的按键连接。对于两个复用天线的切换功能，可以在键盘上设置具体的按键，按下或者拨动该‘按键嵌入式处理器就会做相应的操作。
[0041]有关所述射频2.4GHz复用天线和高频13MHz复用天线，应认为，只要起到类似作用，即使是不同频段，也可视作本实用新型等同的手段之一，使用2.4GHz复用天线与高频13MHz复用天线，可以为双频的连接提供硬件基础，通过高频13MHz复用天线的感知工作模式可以用作实现刷卡消费、刷卡识别等功能，通过2.4GHz复用天线的两个信道可以用作实现答题、考勤等功能；本实用新型设计了一种全新的RFID标签结构，能够实现校门2.4G考勤、教室2.4G答题，13.56M—卡通消费、插卡通话等功能。比如，请参考图2，当2.4GHz复用天线处于交互通讯工作模式，可以用来实现答题功能，嵌入式处理器响应键盘的答题选择，并将答题选择通过2.4GHz复用天线传输至上位机，以完成答题过程。
[0042]进一步的,有关高频13MHz复用天线，
[0043]为了实现充电工作模式，所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括无线充电电路，所述高频13MHz复用天线还通过所述无线充电电路与所述嵌入式处理器连接。高频13MHz复用天线和无线充电电路根据电磁感应原理将产生的电能存放于充电电池中，并用于为各部件提供所需的电能。对于其中的无线充电电路，由于无线充电技术中如何利用电磁感应来实现供电是已知的技术手段，故而，本实施例不做列举。
[0044]为了实现感知工作模式，所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括NFC电路，所述高频13MHz复用天线通过所述NFC电路与所述嵌入式处理器连接，通过NFC电路的引入，使得本实用新型结合了近场通讯技术，能够让可携式设备进行非接触式点对点通讯。
[0045]除此以外，本实施例提供的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述嵌入式处理器连接。所述显示器用以显示所述射频2.4GHz复用天线与外部终端之间双向传输的信息。本实施例采用了 LCD。当然，其他可用于显示的设备都是本实用新型保护的范围之内的可选方案之一
[0046]在本实用新型RFID标签的基础上，进而可以实现RFID标签的答题功能。当然，应明确，其功能性的应用并非仅限于答题而已，只要是利用了其交互功能所进行的任何具体应用，都是本实用新型力求保护的方案之一。
[0047]所述键盘至少包括了若干数字键、若干字母键、确认键、两个方向键和若干功能键，分别与嵌入式处理器的“GP10”接口连接。进一步具体来说，设有A?F，O?9，CE/电源功能复合键，OK, Fn, <-/->翻屏键，其中O键可以做模式选择，选择逐个作答或者集中作答，而且设有抢答键，学生可作抢答。
[0048]各部分功能如下:
[0049]1、A?F:选择题答案，可做多选；
[0050]2、0?9:填空题作答答案；
[0051]3、“CE”:答题器开关；
[0052]4、“0K”:答题完毕后按OK键发送；
[0053]5、设有抢答键，学生可作抢答；
[0054]6、“Fn”:辅助功能按键；
[0055]7、向上:答题时，用来显示上一题；
[0056]8、向下:答题时，用来显示下一题；
[0057]9、显示屏:能够显示题号、答题的状态是否完成以及所选的答案；
[0058]10,0键可以做模式选择，选择逐个作答或者集中作答。
[0059]依据其功能，本实施例的上端机以及嵌入式处理器可做进一步的设置和编程，本实施例不做进一步展开。可见，通过引入了键盘与显示屏，为答题的输入操作和可视化反馈提供了硬件基础，学生可以通过按键输入结果，进而由嵌入式处理器接收，接收后一方面可以通过显示屏实现显示反馈，另一方面可以利用2.4GHz复用天线将输入的信息反馈给上端机，上端机自会根据预编程的软件来进行处理，嵌入式处理器还能接受上端机的信息反馈给所述显示屏；
[0060]在RFID标签上还可设置电源开关，将其与充电电池连接其他部件的电路连接即可。
[0061]综上所述，本实用新型至少具备以下有益效果:
[0062]1、分别使用了 2.4GHz复用天线与高频13MHz复用天线，可以为双频的连接提供硬件基础，通过高频13MHz复用天线可以用作实现刷卡消费、刷卡识别等功能,通过2.4GHz复用天线可以用作实现答题、考勤等功能；
[0063]2、引入了键盘与显示屏，为输入操作和可视化反馈提供了硬件基础，操作人员可以通过按键输入信息，进而由嵌入式处理器接收，接收后一方面可以通过显示屏实现显示反馈，另一方面可以利用2.4GHz复用天线将输入的信息反馈给上端机，上端机自会根据预编程的软件来进行处理，嵌入式处理器还能接受上端机的信息反馈给所述显示屏；
[0064]3、由于在卡中整合的部件、电路增多，现有的供电模式已经无法满足要求，本实用新型将13MHz复用天线作为无线充电的线圈，进而配合无线充电电路和充电电池，通过无线供电满足供电需求；
[0065]4、本实用新型通过射频2.4GHz复用天线的两个信道，分别可以实现身份感知功能和交互功能，进而通过嵌入式处理器实现两种功能之间的切换；
[0066]5、本实用新型通过为射频2.4GHz13MHz复用天线配置两种工作模式，既可以实现无线充电功能，也可以实现与外部终端实现近距离感知，进而通过嵌入式处理器实现两种功能的切换。
[0067]6、本实用新型引入了 nM/SM卡组件，插入到其中的ΠΜ/S頂卡可以与嵌入式处理器之间实现数据互通，进而利用射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线或外接接口实现与外部电话机之间的数据互通。
[0068]7、本实用新型引入了电话组件，电话组件与nM/SM卡组件连接，可以读取其插入其中的nM/SIM卡，从而直接实现拨号通话。
【权利要求】
1.一种具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于，至少包括射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、嵌入式处理器、键盘、显示器、充电电池、UIM/SIM组件和电话组件，所述嵌入式处理器分别与所述射频2.4GHz复用天线、高频13MHz复用天线、键盘、显示器、充电电池和电话组件连接，所述充电电池还与所述高频13MHz复用天线连接，其中: 所述电话组件包括通话模块电路和语音输入/输出设备，所述通话模块电路分别与所述语音输入/输出设备、键盘、显示器和nM/SIM组件连接； 所述射频2.4GHz复用天线包括RF感知信道和RF交互信道，所述RF感知信道和RF交互信道均与所述嵌入式处理器连接。
2.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:所述HM/SM组件至少包括了 HM/SM卡卡槽组件以及设于所述nM/SM卡卡槽组件上的UIM/SIM卡连接电路，所述HM/SM卡连接电路的一端与插入所述nM/SM卡卡槽组件中的所述nM/SM卡上的金属芯片连通，另一端与所述通话模块电路连接。
3.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:还包括NFC电路，所述高频13MHz复用天线通过所述NFC电路与所述嵌入式处理器连接。
4.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:还包括无线充电电路，所述高频13MHz复用天线还通过所述无线充电电路与所述嵌入式处理器连接。
5.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述嵌入式处理器连接。
6.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:所述显示器用以显示所述射频2.4GHz复用天线与外部终端之间双向传输的信息。
7.如权利要求1所述的具有拨号通话功能的双频复用天线RFID标签，其特征在于:还包括用以与外部电话机的插卡槽中电路导通连接的外接接口，所述nM/SM组件还与所述嵌入式处理器连接，所述外接接口与所述处理器连接。
【文档编号】H04M1/26GK204155304SQ201420602803
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】竺春, 董雁适, 汪刚 申请人:上海真灼电子技术有限公司