专利名称：内置射频识别读写器的手机的制作方法
技术领域：
本发明涉及RFID读写设备，特别涉及一种RFID读写设备与移动通信设备有机结合的内置RFID读写器的手机。
背景技术：
当前市场上防伪的技术方案很多，如激光防伪、油墨防伪、数码电话防伪以及手机短信防伪等，近年来研究表明，采用RFID电子标签的防伪方案是十分有效的高科技防伪手段。RFID电子标签防伪的主要内容是给物品贴上RFID电子标签，该电子标签存储着每个商品的唯一识别码(UID)、不加密的商品相关信息或加密的防伪认证信息。专用读写器通过与电子标签进行数据交换，即可获得电子标签的数据。专用读写器得到电子标签的数据后，可以通过识别码(UID)和相关数据直接得到该商品的类型、编号、生产厂家、生产日期等信息，也可以通过有线、无线网络从数据库中查询该商品的真伪。但到目前为止，RFID电子标签识别过程中通常是使用专用读写设备读取存储在电子标签中的物品信息。由于专用的读写设备成本高，体积大，使RFID电子标签防伪系统的推广难度很大。随着移动通信技术的发展，手机已成为我们日常生活中不可缺少的通信工具。显然，把RFID专用读写设备与手机有机结合在一起，使普通的手机具有读写RFID电子标签的功能，对大规模推广RFID电子标签防伪技术具有十分重大的现实意义。
发明内容
本发明提出了一种把RFID专用读写设备与移动通信设备(手机)有机地结合在一起的技术方案。通过把专用的读写设备设计制造成RFID芯片，并将所述RFID芯片及天线集成在GSM或CDMA手机的SIM卡上，构成内置RFID读写器的手机，使普通的手机实现了读写RFID电子标签的功能。
本发明的技术方案为一种内置RFID读写器的手机，包括SIM卡，其特征在于，所述SIM卡的卡体上还设置有可读写RFID电子标签的RFID读写器芯片和与所述RFID读写器芯片连接的外置天线，所述RFID读写器芯片与SIM卡IC芯片连接。
所述RFID读写器芯片包括中心处理模块，以及与所述中心处理模块连接的电源模块和通信模块，为RFID读写器芯片供电的电源模块与SIM卡IC芯片的电源Vcc端子连接，建立RFIC读写器芯片与手机间数据通信的通信模块与SIM卡IC芯片的编程端子连接。
所述外置天线为设置在SIM卡的卡体边缘的带状天线，沿卡体边缘轮廓构成一封闭环形天线。
所述中心处理模块包括微处理单元CPU，以及通过数据总线与所述微处理单元CPU连接的一次可编程ROM、存储器RAM、通信接口UART、振荡器OSC1和OSC2、TX控制逻辑电路、RX控制逻辑电路、TX寄存器、RX寄存器、上电复位电路POR、串行外围接口电路SPII、A/D、PIO和Timer。
所述TX控制逻辑电路和RX控制逻辑电路通过天线端子与外置天线连接。
所述电源模块与中心处理模块的数据总线连接。
所述通信模块与中心处理模块的通信接口UART连接。
一种物品防伪识别系统，包括与GSM/CDMA移动通信网络连接的认证服务器和应用服务器，其特征在于，所述GSM/CDMA移动通信网络还连接权利要求1所述的内置RFID读写器的手机，所述内置RFID读写器的手机读取物品电子标签的信息，通过GSM/CDMA移动通信网络访问防伪认证中心的认证服务器和相关物品信息的应用服务器，通过上述信息比对，判定信息真伪，进而判定物品真伪。
本发明的技术效果为本发明创造性地提出了一种将RFID读写器与手机有机结合成一体的技术方案，通过把专用的RFID读写器设计制造成RFID芯片，并将所述RFID芯片及天线集成在GSM或CDMA手机的SIM卡上，使普通的手机实现了读写RFID电子标签的功能。本发明包括带有SIM卡IC芯片的SIM卡、RFID读写器芯片和外置天线，所述可读写RFID电子标签的RFID读写器芯片分别与SIM卡IC芯片和外置天线连接。具体地，所述RFID读写器芯片包括中心处理模块以及与所述中心处理模块连接的电源模块和通信模块，其中为RFID读写器芯片供电的电源模块与SIM卡IC芯片的电源Vcc端子连接，建立RFIC读写器芯片与手机间数据通信的通信模块与SIM卡IC芯片的编程端子连接。本发明上述技术方案把RFID专用读写器与手机完美地结合在一起，使手机具有读写RFID电子标签的功能，对大规模推广RFID电子标签防伪技术具有十分重大的现实意义。
本发明的外置天线为一环形带状天线，设置在卡体边缘，并沿卡体的边缘轮廓形成一环形封闭天线。该设计充分利用了现有SIM卡的尺寸和形状，通过巧妙的结构设计，使外置天线使外置天线产生的磁场功率能穿透手机电池，与电子标签建立数据通信，同时，在一定程度上强化了外置天线与电子标签的通信质量。
将本发明应用于物品防伪识别系统时，通过GSM/CDMA移动通信网络分别连接认证服务器和应用服务器，即可实时、方便地判定物品真伪，达到物品防伪的效果。
图1为本发明结构示意图；图2为SIM卡IC芯片的端口设置；图3为本发明中心处理模块结构示意图；图4为物品防伪识别系统结构示意图。
附图中标记为1-SIM卡的卡体；2-RFID读写器芯片；3-SIM卡IC芯片；4-外置天线；21-中心处理模块；22-电源模块；23-通信模块；41-天线端子。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明结构示意图。如图1所示，本发明内置RFID读写器的手机的核心为SIM卡，将本发明的SIM卡插入GSM或CDMA手机内，即可以作为手机进行常规通讯，也可作为RFID读写装置，完成对电子标签的读写。所述SIM卡由卡体1、RFID读写器芯片2、SIM卡IC芯片3以及外置天线4组成，其中卡体1和SIM卡IC芯片3即为公知的SIM卡，RFID读写器芯片2为专门设计的可读写电子标签的芯片，外置天线4用于建立RFID读写器芯片2与电子标签间的数据通信，RFID读写器芯片2分别与SIM卡IC芯片3和外置天线4连接，这样，本发明的SIM卡就具有手机正常通讯和读取电子标签的功能。
SIM卡(Subscriber Identity Module)即用户识别卡，其内部储存了用户实现通讯的相关信息，SIM卡IC芯片3为其中心处理器。SIM卡IC芯片3内有5个模块，每个模块对应一个功能CPU(8位)、程序存储器(3--8kbit)、工作存储器(6--16kbit)、数据存储器(128--256kbit)和串行通信单元。通常SIM卡IC芯片3内部的5个模块通常被胶封在SIM卡卡体的铜制接口后。SIM卡同手机连接时至少需要5条连接线(通常编程端口未定义)，即数据端口IO、时钟CLK、复位RST、接地GND和电源Vcc，如图2所示。本发明RFID读写器芯片2与SIM卡IC芯片3之间连接的目的体现在为RFID读写器芯片2提供工作电源和建立RFIC读写器芯片与手机间的数据通信。因此，本发明RFID读写器芯片2包括中心处理模块21，以及与中心处理模块21连接的电源模块22和通信模块23，其中电源模块22与SIM卡IC芯片3的电源Vcc端子连接，负责为RFID读写器芯片2供电，通信模块23与SIM卡IC芯片3的编程端子连接，负责建立RFIC读写器芯片2与手机间的数据通信。
中心处理模块21包括微处理单元CPU，以及通过数据总线与微处理单元CPU连接的一次可编程ROM、存储器RAM、通信接口UART、振荡器OSC1和OSC2、TX控制逻辑电路、RX控制逻辑电路、TX寄存器、RX寄存器、上电复位电路POR、串行外围接口电路SPI、A/D、PIO和Timer。其中，振荡器OSC1和OSC2负责向微处理单元CPU提供正常工作的脉冲时序，一次可编程ROM中固化有通信协议程序，TX控制逻辑电路和RX控制逻辑电路通过中心处理模块21四角设置的天线端子41与外置天线4建立连接，并通过外置天线4与电子标签进行数据通信。
外置天线4为一环形带状天线，通过天线端子41与RFID读写器芯片2连接。具体地说，外置天线4设置在卡体1的边缘，并沿卡体1的边缘轮廓形成一环形封闭天线，如图1所示。本发明外置天线4的设计充分利用了现有SIM卡的尺寸和形状，通过巧妙的结构设计，使外置天线4既具有结构紧凑、布局合理的特点，又能产生足够的磁场。一般情况，SIM卡被插装在手机后部，并由手机电池遮挡，因此外置天线4必须具备穿透手机电池的能力。本发明外置天线4为具有一定宽度的环形线圈，根据涡流原理，其产生的电磁场被集中在一相对小的范围内，因而具有足够的强度，使外置天线4产生的磁场功率能穿透手机电池，与电子标签建立数据通信。同时，本发明外置天线4的设计还在一定程度上强化了外置天线4与电子标签的通信质量。
本发明RFID读写器芯片2的具体规格如下工作频率2450MHz/900MHz/130KHz多频对应通信协议独自微处理单元16位(低功耗)一次可编程ROM64KB工作存储器RAM2KB(SRAM)变调方式BBFSK，FSK，OOK，ASK通信接口UART通信距离数cm～10cm
芯片的外形尺寸5mm×5mm。
通过上述描述的技术方案，本发明内置RFID读写器的手机具有手机正常通讯和读取电子标签的功能。当作为读取电子标签的RFID读写器使用时，RFID读写器芯片2将采集的数据处理后发送给SIM卡IC芯片3，既可以在手机上显示或存储，也可以通过手机发送到认证中心实现对电子标签中信息真伪的判定，进而实现物品真伪的判定。
图4为带有本发明的物品防伪识别系统的结构图。如图4所示，物品防伪识别系统包括通过GSM/CDMA移动通信网络连接的认证服务器、应用服务器和本发明内置RFID读写器的手机，本发明内置RFID读写器的手机负责读取物品所带有的RFID电子标签中的信息，通过GSM/CDMA移动通信网络访问防伪认证中心的认证服务器和相关的物品信息应用服务器，通过上述信息的比对，判定信息真伪，进而判定物品真伪。
以上仅为本发明具体实施方式
的说明，不以任何形式对本发明做出限制。应当指出，对本领域技术人员来说，依据本发明的指导思想还可以做出很多相关的变形和改进，但这些均将落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种内置RFID读写器的手机，包括SIM卡，其特征在于，所述SIM卡的卡体上还设置有可读写RFID电子标签的RFID读写器芯片和与所述RFID读写器芯片连接的外置天线，所述RFID读写器芯片与SIM卡IC芯片连接。
2.如权利要求1所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述RFID读写器芯片包括中心处理模块，以及与所述中心处理模块连接的电源模块和通信模块，为RFID读写器芯片供电的电源模块与SIM卡IC芯片的电源Vcc端子连接，建立RFIC读写器芯片与手机间数据通信的通信模块与SIM卡IC芯片的编程端子连接。
3.如权利要求1所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述外置天线为设置在SIM卡的卡体边缘的带状天线，沿卡体边缘轮廓构成一封闭环形天线。
4.如权利要求2所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述中心处理模块包括微处理单元CPU，以及通过数据总线与所述微处理单元CPU连接的一次可编程ROM、存储器RAM、通信接口UART、振荡器OSC1和OSC2、TX控制逻辑电路、RX控制逻辑电路、TX寄存器、RX寄存器、上电复位电路POR、串行外围接口电路SPII、A/D、PIO和Timer。
5.如权利要求4所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述TX控制逻辑电路和RX控制逻辑电路通过天线端子与外置天线连接。
6.如权利要求2或4所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述电源模块与中心处理模块的数据总线连接。
7.如权利要求2或4所述的内置RFID读写器的手机，其特征在于，所述通信模块与中心处理模块的通信接口UART连接。
8.一种物品防伪识别系统，包括与GSM/CDMA移动通信网络连接的认证服务器和应用服务器，其特征在于，所述GSM/CDMA移动通信网络还连接权利要求1所述的内置RFID读写器的手机，所述内置RFID读写器的手机读取物品电子标签的信息，通过GSM/CDMA移动通信网络访问防伪认证中心的认证服务器和相关物品信息的应用服务器，通过上述信息比对，判定信息真伪，进而判定物品真伪。
全文摘要
本发明提出了一种把RFID专用读写设备与手机有机地结合在一起的技术方案，包括SIM卡，其特征在于，所述SIM卡的卡体上还设置有可读写RFID电子标签的RFID读写器芯片和与所述RFID读写器芯片连接的外置天线，所述RFID读写器芯片与SIM卡IC芯片连接。本发明通过把专用的读写设备设计制造成RFID芯片，并将所述RFID芯片及天线集成在GSM或CDMA手机的SIM卡上，构成内置RFID读写器的手机，使普通的手机实现了读写RFID电子标签的功能。
文档编号H04M1/725GK1761342SQ20051008670
公开日2006年4月19日 申请日期2005年10月24日 优先权日2005年10月24日
发明者莫宁 申请人:莫宁