专利名称：声波读写装置、移动终端及声波系统的制作方法
技术领域：
声波读写装置、移动终端及声波系统技术领域[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种声波读写装置、移动终端及声波系统。
背景技术：
[0002]目前，在防伪系统中应用较为广泛的技术有激光防伪、查询式数码防伪、条形码防 伪、射频识别技术等。其中，激光防伪和数码防伪属于初期发展的防伪技术，应用较为广泛， 但由于技术门槛不高，标签容易被复制和伪造，使得防伪功能极易失效；条形码防伪标签易 于制作，成本非常低，是一种经济、实用的自动识别技术，但条形码是一种可视技术，扫描仪 只能检测在视野范围内的条形码，并且一旦标签表面出现污损，扫描仪便无法辨认目标、读 取信息；射频识别技术是近年发展起来的技术，射频识别不需要特定的方向和光线，射频标 签只要在接收器的作用范围内便可被正确读取，即使标签隐藏于包装内也同样可读，具有 读取距离远、数据容量大、可反复读写、支持物品的追踪定位等诸多优点，但是射频识别系 统的设计难度大，成本也很高，不易推广到个人用户使用，而且在含有金属的商品包装上无 法使用，只能被局限在特定的应用场合中。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种声波读写装置、移动终端及声波系 统，为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种声波读写装置，包括声波传感器、信号变 换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路，所述声波传感器、信号变换电路、调制 解调电路、编解码电路和数据处理电路顺次相连。[0004]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，所述声波传感器由压电晶片或 压电陶瓷片组成。[0005]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，还包括信号调整电路，所述信号 调整电路位于所述声波传感器和所述信号变换电路之间，所述信号调整电路分别与所述声 波传感器和所述信号变换电路相连。[0006]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，所述信号调整电路包括滤波电 路和信号放大电路，所述滤波电路与所述声波传感器相连，所述信号放大电路与所述信号 变换电路相连。[0007]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，还包括存储器，所述存储器分别 与所述信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路相连。[0008]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，所述数据处理电路包括存储电 路和/或控制电路。[0009]进一步地，上述声波读写装置还可具有以下特点，所述数据处理电路包括加解密 电路；或者，所述数据处理电路包括加解密电路和解析电路，所述加解密电路和解析电路相 连；或者，所述数据处理电路包括顺次相连的加解密电路、解析电路、判定电路。[0010]本实用新型的声波读写装置易于实现，成本低，并且安全性高，适用范围广，易于大面积推广到个人用户。为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种移动终端，包括上述任一项所述的声波读写装置。[0011]进一步地，上述移动终端还可具有以下特点，所述声波读写装置设置于所述移动终端内的智能卡或存储卡中。[0012]本实用新型的移动终端集成了声波读写装置，能够利用声波感应原理，实现对声波标签内容的读取和写入，并且方便了用户在生活中携带和使用，使得商品防伪变得方便快捷。[0013]为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种声波系统，包括声波标签和上述的移动终端，以及与所述移动终端通过无线方式相连的后台服务器。[0014]本实用新型实施例的声波系统，利用声波感应原理，能够将声波读写装置与移动终端内部的智能卡或存储卡结合，实现对声波标签内容的读取和写入，并且读写数据可通过移动终端自身的无线通道与后台服务器进行交互，该声波系统可以广泛应用于防伪识别、身份认证、距离检测、防盗报警等领域。而且，本实用新型的声波系统容易实现、成本低， 能够大面积推广到个人用户，应用前景广阔。
[0015]图[0016]图[0017]图[0018]图[0019]图[0020]图1为本实用新型实施例中声波读写装置的一种结构图；2为本实用新型实施例中声波读写装置的另一种结构图； 3为本实用新型实施例中移动终端的结构图；4为本实用新型实施例中SIM卡的结构图；5为本实用新型实施例中声波系统的一种结构图；6为本实用新型实施例中声波系统的另一种结构图。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。[0022]图1为本实用新型实施例中声波读写装置的一种结构图。如图1所示，本实施例中，声波读写装置10包括声波传感器110、信号变换电路120、调制解调电路130、编解码电路140和数据处理电路150，声波传感器110、信号变换电路120、调制解调电路130、编解码电路140和数据处理电路150顺次相连。[0023]其中，声波传感器110可以由压电晶片或压电陶瓷片组成。声波传感器110不仅能够接收声波，还能发送声波。当接收声波时，声波传感器110感应声波在其表面产生的机械振动，将收到的声波转变成电信号；当发送声波时，声波传感器Iio将电能转变成机械振动而产生声波，将待发送数据以声波发送出去。[0024]其中，信号变换电路120用于完成模拟信号和数字信号之间的转换。信号变换电路120包括至少一个模数转换电路和至少一个数模转换电路。在接收时，模数转换电路将声波传感器110转换后的模拟电信号转换为数字信号输出；而在发送时，数模转换电路将调制后的数字信号转换为模拟电信号输出给声波传感器110。[0025]调制解调电路130用于实现数字信号的调制和解调。调制解调电路130包括至少一个调制电路和至少一个解调电路。在发送时，调制电路根据一定的调制方式对待发送的 信息进行调制，调制可以采用频移键控，也可以采用幅移键控或相移键控等调制方式；在接 收时，解调电路对接收到的信息进行解调。[0026]编解码电路140用于实现数据的编码和解码。编解码电路140包括至少一个编码 电路和至少一个解码电路。在发送时，编码电路根据一定的编码方式对原始待发送的数据 进行编码，编码可以采用不归零码、曼彻斯特码、差分曼彻斯特码、密勒码等编码方式；在接 收时，解码电路对解调后的数据进行解码，还原出原始数据。[0027]数据处理电路150可以用于完成数据的存储、加解密和解析等操作以及实现对各 功能单元(信号变换电路120、调制解调电路130、编解码电路140)的控制等功能，并可以根 据解析结果判别数据的合法性和正确性。数据处理电路150可以包括存储电路，该存储电 路用于存储数据。数据处理电路150还可以包括控制电路，该控制电路用于实现对声波读 写装置中信号变换电路120、调制解调电路130、编解码电路140的控制。[0028]数据处理电路150还可以进一步包括顺次相连的加解密电路、解析电路和判定电 路。加解密电路用于实现对数据的加密和解密。解析电路用于对加解密电路输出的解密数 据进行解析。判定电路用于根据解析电路的解析结果判别数据的合法性和正确性。在本实 用新型实施例中，数据处理电路150也可以只包括加解密电路，不包括解析电路和判定电 路，此时解析电路和判定电路可以集成在能够与声波装置10进行通信的其他装置(例如下 文提到的后台服务器)中。或者，数据处理电路150可以只包括相连的加解密电路和解析 电路，不包括判定电路，此时判定电路可以集成在能够与声波装置10进行通信的其他装置 (例如下文提到的后台服务器)中。[0029]图1中，声波传感器110、模数转换电路、解调电路、解码电路、数据处理电路构成 声波接收电路；数据处理电路、编码电路、调制电路、数模转换电路、声波传感器110构成声 波发送电路。模数转换电路、解调电路、解码电路构成声波的接收处理电路；编码电路、调制 电路、数模转换电路构成声波的发送处理电路。[0030]当声波读写装置10需要读取外界声波标签的数据时，启用声波接收流程。图1中， 声波读写装置10接收声波的工作过程如下声波传感器110感应声波在其表面产生的机械 振动，将机械能转换为电能，提供电信号输出；模数转换电路将声波传感器Iio输出的模拟 电信号转换为数字电信号，解调电路根据信号的调制方式对该数字电信号进行解调，解码 电路再根据信号的编码方式对解调后的信号进行解码；解码后的数据输送给数据处理电路 做进一步处理，包括存储、解密和分析等操作。[0031]当声波读写装置10需要更新外界声波标签的数据时，启用声波发送流程。图1中， 声波读写装置10发送声波的工作过程如下数据处理电路首先对需要写入到声波标签的 数据进行加密；编码电路按照一定的编码方式对加密后的数据进行编码，调制电路按照一 定的调制方式再对编码后的数据进行调制，数模转换电路再把调制后的数字电信号转换成 模拟电信号输出；该模拟电信号对声波传感器110施加一个激励,将电能转换为机械能,声 波传感器110产生机械振动将信号以声波发出，传送到声波标签。[0032]图2为本实用新型实施例中声波读写装置的另一种结构图。如图2所示，与图1 所示的实施例相比，本实施例中，声波读写装置10还可以包括信号调整电路160。信号调整 电路160位于声波传感器110和信号变换电路120之间，分别与声波传感器110和信号变换电路120相连。[0033]信号调整电路160用于对电信号进行调整，以消除或减小应用环境干扰带来的影 响。例如，该调整可以是对电信号进行放大、滤波等。这样，在复杂应用环境下，当声波读写 装置10接收到的声波比较微弱时，信号调整电路160可以对声波传感器检测到的电信号进 行放大、滤波处理。在发送情况下，当需要增加声波传送距离时，信号调整电路160也可用 于放大信号变换后的模拟电信号，用于提升待发送声波的驱动能力。[0034]如图2所示，信号调整电路160可以包括滤波电路和信号放大电路，其中，滤波电 路与声波传感器110相连，信号放大电路与信号变换电路120相连。这样，在发送时，信号 调整电路160对待发送的电信号进行放大，驱动声波传感器110将信号以声波发出；在接收 时，信号调整电路160对接收到的电信号进行滤波、放大，消除其他频段干扰信号的影响。[0035]再如图2所示，与图1所示的实施例相比，本实施例中，声波读写装置10还可以包 括存储器170。存储器170分别与信号变换电路120、调制解调电路130、编解码电路140和 数据处理电路150相连。这样，当需要交互和处理的数据量较大时，存储器170就可以为大 容量数据提供额外的存储空间。在声波读写装置10包括存储器170的情况下，数据处理电 路150可以不包括存储电路，此时数据处理电路150可以将需要存储的数据存储到存储器 170 中。[0036]当声波读写装置10的应用环境为需要一次读写多个声波标签内容时，此时需要 处理和传输的数据量较大，在数据处理电路外另增加一个存储器170用于保存多组声波标 签数据。[0037]本实用新型的声波读写装置能够通过声波通道读取并识别声波防伪标签内的数 据。由于声波能够穿透固体、液体等各种属性的材料，适应性很强，因此本实用新型的声波 读写装置能够广泛应用于防伪识别、身份认证、距离检测、防盗报警等。在应用于防伪识别 时，本实用新型的声波读写装置采用的声波防伪技术能够保证附着在声波标签上的防伪信 息具有唯一性，防伪标签很难被他人复制和篡改，具有很高的安全性。[0038]可见，本实用新型的声波读写装置易于实现，成本低，并且安全性高，适用范围广， 易于大面积推广到个人用户。[0039]图3为本实用新型实施例中移动终端的结构图。如图3所示，本实施例中，移动终 端30包括声波读写装置10。其中，声波读写装置10在前面已有说明，此处不再赘述。[0040]声波读写装置10可以直接设置在移动终端30内部，与移动终端的其他组成电路 集成在一起。此时，需要对移动终端的原有电路做出改变，将声波读写装置10的电路加入 到移动终端的电路中。[0041]声波读写装置10也可以设置在移动终端30内的智能卡或存储卡中。此时，不需 要对移动终端的原有电路做出改变，而只需要将声波读写装置10的电路加入到智能卡或 存储卡中。其中，智能卡可以是SIM卡、USM卡、UIM卡等。存储卡可以是标准SD卡、Micro SD卡等通用型闪存卡。移动终端内部的智能卡或存储卡在增加声波读写装置的同时，不影 响自身所具备的固有功能。这种方式下，移动终端30的电池对声波读写装置10供电，声波 读写装置10与移动终端30的交互通过SM卡或SD卡完成。下面以SM卡为例，说明将声 波读写装置10的电路加入到智能卡或存储卡后这些卡的结构。[0042]图4为本实用新型实施例中SM卡的结构图。如图4所示，该SIM卡包括SIM卡电路基板以及设置在SM卡电路基板上的压电陶瓷器件、发送处理电路、接收处理电路、数 据处理电路和电信功能电路。压电陶瓷器件分别与发送处理电路、接收处理电路通过SM 卡电路基板连接，数据处理电路分别与发送处理电路、接收处理电路通过SM卡电路基板 连接，数据处理电路还与电信功能电路通过SM卡电路基板连接。其中，如前所述，接收处 理电路包括模数转换电路、解调电路、解码电路；发送处理电路包括编码电路、调制电路、数 模转换电路。图4中，电信功能电路是SIM卡的原有电路。压电陶瓷器件作为一种具体的 声波传感器。图4中，压电陶瓷器件、发送处理电路、接收处理电路、数据处理电路为集成在 SIM卡内的声波读写装置的电路。[0043]可见，将声波读写装置10设置于移动终端中后，能够方便用户在生活中携带和使 用，使得商品防伪变得方便快捷。[0044]本实用新型的移动终端集成了声波读写装置，能够利用声波感应原理，实现对声 波标签内容的读取和写入，并且方便了用户在生活中携带和使用，使得商品防伪变得方便 快捷。[0045]图5为本实用新型实施例中声波系统的一种结构图。如图5所示，本实施例中，声 波系统包括声波标签20和声波读写装置10。声波标签20是用于发出声波信号，该声波信 号中携带应用数据，例如，该应用数据可以是防伪信息、认证信息等。声波读写装置10与声 波标签20通过声波方式交互信息。图5所示的声波系统中，声波读写装置10中的数据处 理电路用于完成数据的存储、加解密和解析等操作以及实现对各功能单元(信号变换电路 120、调制解调电路130、编解码电路140)的控制等功能，并可以根据解析结果判别数据的 合法性和正确性。此时数据处理电路中包括存储电路、控制电路、加解密电路、解析电路和 判定电路。加解密电路用于实现对数据的加密和解密。[0046]本实用新型实施例的声波系统,利用声波感应原理,实现对声波标签内容的读取 和写入，可以广泛应用于防伪识别、身份认证、距离检测、防盗报警等领域。而且，本实用新 型的声波系统容易实现、成本低，能够大面积推广到个人用户，应用前景广阔。[0047]图6为本实用新型实施例中声波系统的另一种结构图。如图6所示，本实施例中， 声波系统包括声波标签20和移动终端30，以及与移动终端30通过无线方式相连的后台服 务器40。声波读写装置10与声波标签20通过声波方式交互信息，移动终端30与后台服务 器40通过无线方式交互信息。图6所示的声波系统中，声波读写装置10通过声波方式读 取声波标签20内的数据，对该数据处理后通过移动终端30提供的无线通信链路上传给后 台服务器40进行处理，同时通过移动终端30提供的通信链路获取后台服务器40下发的指 令或信息以执行相应动作。[0048]图6中，后台服务器40用作数据库保存海量的商品信息，用于与声波读写装置10 检测和上传的标签内容进行比较、核对。[0049]图6所示的声波系统中，声波读写装置10中的数据处理电路可以只包括加解密电 路，而不包括解析电路和判定电路，此时解析电路和判定电路集成在后台服务器40。或者， 图6所示的声波系统中，声波读写装置10中的数据处理电路可以只包括相连的加解密电路 和解析电路，不包括判定电路，此时判定电路可以集成在后台服务器40中。[0050]图6中，移动终端30和后台服务器40之间的无线通信方式可以直接利用移动终 端现成的移动通信网络或空中数据通道，其中，无线通信方式可以采用2G/3G/4G等移动通信技术，也可以采用WiFi等无线局域网连接技术。[0051]图6中，当声波读写装置10需要与后台服务器40相连时，声波读写装置10内的 数据处理电路只需要由简单的控制逻辑实现，此时数据处理电路只需要提供对系统的控制 和数据的暂存等功能，而对数据的加解密运算、解析、合法性判定等操作都由后台服务器40 完成。也就是说，声波读写装置10内的数据处理电路可以只保留控制电路和存储电路，而 将其他的加解密、解析、合法性判定等电路都集成在后台服务器40中。[0052]图6所示的声波系统的工作过程可以是声波标签20将标签内容以声波方式发 出，标签内容可以是固定的防伪标识码、身份认证码，也可以是支持重复写入的其他应用数 据和信息；声波读写装置10读取声波标签20发出的标签内容，首先将声波转换为电信号， 再对该电信号进行一系列处理还原出原始数据，并发指令通知移动终端30此时有声波数 据处理需求；移动终端30收到该指令后便将解析后的原始数据上传到后台服务器40中，由 后台服务器40提取标签内容对应的物品信息，并执行数据合法性和有效性的判定，并将物 品信息和判定结果返回给移动终端30进行显示。[0053]为提高系统的安全性，防止标签内容被截取和复制，可以采用加密算法对标签内 容进行加密，声波读写装置10再根据对应的解密算法将标签内容还原。[0054]声波读写装置10是可控的，移动终端30可以控制声波读写装置10的功能的开启 或关闭。这可以通过在移动终端30上安装相应的软件实现，并且可以在移动终端30上查 看所检测商品的详细信息。[0055]图6所示的声波系统不仅可以支持连接后台服务器40的联网应用，也可以支持脱 机模式下的离线应用，在离线应用模式下，需要在移动终端30中提前下载离线应用模式的 离线数据包。[0056]本实用新型实施例的声波系统，利用声波感应原理，能够将声波读写装置与移动 终端内部的智能卡或存储卡结合，实现对声波标签内容的读取和写入，并且读写数据可通 过移动终端自身的无线通道与后台服务器进行交互，该声波系统可以广泛应用于防伪识 别、身份认证、距离检测、防盗报警等领域。而且，本实用新型的声波系统容易实现、成本低， 能够大面积推广到个人用户，应用前景广阔。[0057]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种声波读写装置，其特征在于，包括声波传感器、信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路，所述声波传感器、信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路顺次相连。
2.根据权利要求1所述的声波读写装置，其特征在于，所述声波传感器由压电晶片或压电陶瓷片组成。
3.根据权利要求1所述的声波读写装置，其特征在于，还包括信号调整电路，所述信号调整电路位于所述声波传感器和所述信号变换电路之间，所述信号调整电路分别与所述声波传感器和所述信号变换电路相连。
4.根据权利要求3所述的声波读写装置，其特征在于，所述信号调整电路包括滤波电路和信号放大电路，所述滤波电路与所述声波传感器相连，所述信号放大电路与所述信号变换电路相连。
5.根据权利要求1所述的声波读写装置，其特征在于，还包括存储器，所述存储器分别与所述信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路相连。
6.根据权利要求1所述的声波读写装置，其特征在于，所述数据处理电路包括存储电路和/或控制电路。
7.根据权利要求1所述的声波读写装置，其特征在于，所述数据处理电路包括加解密电路；或者，所述数据处理电路包括加解密电路和解析电路，所述加解密电路和解析电路相连；或者，所述数据处理电路包括顺次相连的加解密电路、解析电路、判定电路。
8.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的声波读写装置。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述声波读写装置设置于所述移动终端内的智能卡或存储卡中。
10.一种声波系统，其特征在于，包括声波标签和权利要求8所述的移动终端，以及与所述移动终端通过无线方式相连的后台服务器。
专利摘要本实用新型涉及一种声波读写装置、移动终端及声波系统。其中，声波读写装置包括声波传感器、信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路，所述声波传感器、信号变换电路、调制解调电路、编解码电路和数据处理电路顺次相连。移动终端包括所述声波读写装置。声波系统包括声波标签和所述移动终端，以及与所述移动终端通过无线方式相连的后台服务器。本实用新型的声波读写装置易于实现，成本低，并且安全性高，适用范围广，易于大面积推广到个人用户。
文档编号G06K17/00GK202870863SQ201220531828
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者董睿 申请人:国民技术股份有限公司