专利名称：一种用于强制手机关机的实现装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯技术领域，特别是涉及一种用于强制手机关机的实现装置。
背景技术：
随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的大幅提高，特别是移动通信 技术的快速发展和伴随着市场经济的发展需要，手机的应用已是相当普及，手机 实际上已成为人们日常生活中所不可缺少的必需用品，而且是随身携带的必需品。 早先的手机只能进行通话，随着用户对手机消费需求的增大，手机也由原来的只 有单独通话功能，发展为具有信息的传输、下载等诸多功能，人们利用手机就能 够下载图片、铃声，能够听音乐、拍照片、发送多媒体短消息，能够玩游戏、即 时聊天等等，而且有些手机还能高速上网、收发电子邮件，能定制信息、接入企 业内部网，或通过手机处理银行、证券业务等等；手机实际上已由单纯用作通话 的"话音业务主导"时代，演变成多用途的移动信息终端时代，这种手机功能的 多样化，使得人们更加离不开手机，在现有的日常生活中，手机成了人们的贴身 工具之一。
手机在带给人们方便的同时，也存在着一些不尽如人意的地方，比如，会场 上，发言人正激情演讲，听众聚精会神，突然某人的手机响了，造成了对会场的 干扰，是我们经常遇到的，非常无奈，但谁也不是有意的。
由于手机的强大功能的吸引力，手机不仅在成年人中普及，很多中学生也开 始使用手机。然而，学校对学生使用手机，是持反对的态度，但学生和家长往往 又不得不使用手机。手机的使用虽然是个人的问题，但在某些场合下，它往往会 影响到他人。
因此，在某些场合手机是被禁止使用的，比如，在会议场所，在飞机上，在
3公共图书室内等，在这些场所中，现有技术所采用的方式主要有二种， 一种是采 用屏蔽的方式，使该场所成为接收手机信号的盲区，这种方式需投入较大的成本， 同时屏蔽的区域不能太大，使屏蔽方式的使用范围受到局限；另一种是采用告示 的方式，提醒进入该区域的手机用户主动关机，然而，这种方式依赖于使用者的 自觉行为。因此，二种方式都不能形成较好的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于强制手机关机的 实现装置，通过该装置，使得手机在某些需要的场合下能够被自动切断或恢复与 网络的联系，形成类似于手机关机或开机的效果，该装置具有结构简单、实现效 果好、成本低的特点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种用于强制手机关机的 实现装置，包括
一具有第一 MCU微处理器的手机智能卡，该卡的卡体上还设有用来实现射频 收发信号的一第一天线和一第一射频收发电路，第一射频收发电路与第一 MCU微 处理器相连接，第一MCU微处理器对第一射频收发电路的工作状态进行控制，控 制发射信号的功率强度和信号接收的灵敏度；第一天线与第一射频收发电路相连 接；
一用来配合手机智能卡进行射频信号收发的读卡器，该读卡器包括一第二天 线、 一阻抗匹配电路、 一第二射频收发电路、 一第二MCU微处理器，第二MCU微 处理器与第二射频收发电路相连接，前者对后者的工作状态进行控制，控制发射 信号的功率强度和信号接收的灵敏度；阻抗匹配电路连接在第二天线与第二射频
收发电路之间，使第二射频收发电路与第二天线形成匹配；
第二 MCU微处理器内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第 二模块，第一 MCU微处理器内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转 化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块。
本实用新型的一种用于强制手机关机的实现装置，手机智能卡是采用在原有手机智能卡(如SM/UIM卡等)的基础上增设第一天线和第一射频收发电路，使 得该手机智能卡在实现常规SM/UIM的标准功能的同时还具有射频收发信号的 功能。原有手机智能卡通常包括卡体以及胶封在卡体内的卡内电路，卡体上设有 可与手机卡座匹配使用的铜制接口，完全符合IS07816标准，卡内电路与铜制接 口的相应端点对应相连接。本实用新型所采用的手机智能卡在增设有第一天线和 第一射频收发电路后，卡内电路就包括有第一天线、第一射频收发电路和第一 MCU 微处理器，卡内电路通过铜制接口可以获得手机电源，这样，就使得该手机智能 卡的射频收发为有源射频收发。由第二天线、阻抗匹配电路、第二射频收发电路、 第二 MCU微处理器所组成的读卡器是专用来匹配手机智能卡的使用，读卡器与手 机智能卡之间可以进行射频信号的传递。在读卡器的第二 MCU微处理器内至少含 有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第二模块，在手机智能卡的第一 MCU微处理器内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转化为实现对手 机的关机或开机进行对应控制的第一模块，这样，通过手机智能卡在读卡器上的 刷卡动作，可以实现手机智能卡与读卡器之间的信号传递，将读卡器的第二 MCU
微处理器的第二模块所产生的无效或有效使能指令射频发送给手机智能卡，并由 手机智能卡的第一 MCU微处理器的第一模块的处理，使读卡器的无效或有效使能 指令被处理成对手机的关机或开机的控制。
本实用新型的有益效果是，由于采用了含有第一天线、第一射频收发电路的 手机智能卡和与其相匹配的读卡器来构成用于强制手机关机的实现装置，且读卡 器的第二 MCU微处理器内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第 二模块，手机智能卡的第一 MCU微处理器内至少含有可用来将读卡器的无效或有 效使能指令转化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块，通过读卡 器向手机智能卡射频发送无效或有效使能指令，并由手机智能卡的第一 MCU微处 理器的第一模块将其处理成对手机的关机或开机的控制，从而实现了对手机强制 关机，使得手机在某些需要的场合下能够被自动切断或恢复与网络的联系，形成 类似于手机关机或开机的效果，该装置具有结构简单、实现效果好、成本低的优点。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种强制手机关机的实现装置不局限于实施例。
图l是本实用新型的原理框图2是本实用新型的读卡器的电路原理图。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型的一种强制手机关机的实现装置，包括一具有第一MCU微处理器11的手机智能卡1,该卡的卡体上还设有用来实现射频收发信号的一第一天线13和一第一射频收发电路12,第一射频收发电路12与第一 MCU微处理器11相连接，第一 MCU微处理器11对第一射频收发电路12的工作状态进行控制，控制发射信号的功率强度和信号接收的灵敏度；第一天线13与第一射频收发电路12相连接；
一用来配合手机智能卡进行射频信号收发的读卡器2，该读卡器2包括一第二天线23、 一阻抗匹配电路24、 一第二射频收发电路22、 一第二 MCU微处理器21，第二MCU微处理器21与第二射频收发电路22相连接，前者对后者的工作状态进行控制，控制发射信号的功率强度和信号接收的灵敏度；阻抗匹配电路24连接在第二天线23与第二射频收发电路22之间，使第二射频收发电路22与第二天线23形成匹配；
第二 MCU微处理器21内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第二模块20，第一 MCU微处理器11内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块10。
本实用新型的一种用于强制手机关机的实现装置，手机智能卡1是采用在原有手机智能卡(如SIM/UIM卡等)的基础上增设第一天线13和第一射频收发电路12，使得该手机智能卡1在实现常规SIM/UIM的标准功能的同时还具有射频收发信号的功能。原有手机智能卡通常包括卡体以及胶封在卡体内的卡内电路，
6卡体上设有可与手机卡座匹配使用的铜制接口，完全符合IS07816标准，卡内电路与铜制接口的相应端点对应相连接。本实用新型所采用的手机智能卡在增设有第一天线13和第一射频收发电路12后，卡内电路就包括有第一天线13、第一射频收发电路12和第一 MCU微处理器11,卡内电路通过铜制接口可以获得手机电源，这样，就使得该手机智能卡1的射频收发为有源射频收发。由第二天线23、阻抗匹配电路24、第二射频收发电路22、第二 MCU微处理器21所组成的读卡器2是专用来匹配手机智能卡1的使用，读卡器2与手机智能卡1之间可以进行射频信号的传递。在读卡器的第二 MCU微处理器21内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第二模块20,在手机智能卡的第一 MCU微处理器11内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块10，这样，通过手机智能卡1在读卡器2上的刷卡动作，可以实现手机智能卡1与读卡器2之间的信号传递，将读卡器的第二 MCU微处理器的第二模块20所产生的无效或有效使能指令射频发送给手机智能卡1,并由手机智能卡的第一 MCU微处理器的第一模块10的处理，使读卡器2的无效或有效使能指令被处理成对手机的关机或开机的控制。
参见图2所示,芯片Nl为第二射频收发电路22的IC芯片(型号为RFDEV01),ANT1、 ANT2为射频信号连接脚，通过电容C1、 C2、 C3和电感L1、 L2、 L3组成的阻抗匹配电路，连接到天线A1 (即第二天线23)上，芯片N1采用16MHz的晶体为本振频率，经过内部倍频后，射频载波频率为2.4GHz,在ISM频段内。信号工作频点，由程序设定。第二射频收发电路22采用SPI接口与MCU通信，采用同步串行方式，时钟信号SPI一CLK,数据同步信号SPI—CS,芯片使能信号SPI—CE，SPI一M0SI、 SPI—SIMO为数据信号，分别是输入和输出。
第二射频收发电路22的IC芯片还有2个信号，RF_IRQ和RF_EF分别为数据发送中断请求和芯片功能使能，用于在和MCU数据通信时的控制，和对芯片的管理。
第二 MCU微处理器21包括芯片N4及其外围电路，芯片N4为普通8位或16位的MCU,内部含有Flash存储器。如果需要通过安全认证或运行加密算法，也可以采用智能卡芯片，符合智能卡规范， 一种安全加密的芯片。
MCU采用SPI接口与射频收发电路传递数据，SPI为双向同步工作方式。将GPIO信号实现对射频收发电路采集数据的中断响应和芯片的控制，根据上位机的需求，芯片采用内部的USB接口或UART接口与其通信，实现数据交换和上位POS对读卡装置的控制。
以下以GSM网络为例进一步说明手机的强制关机过程
基于GSM网络的手机，其正常的手机开机过程，事实上是移动用户的注册过程。手机用户注册时，手机中必须插有一张SM卡，在SIM卡中包含用户注册信息和个人认证密钥KI值。手机用户注册时，手机向基站发送IMSI， (internationalmobile subscriber identity),基站收到这个MSI后，提交给HLR (home locationregister)，并向HLR发送请求监权信令。HLR收到监权信令后， 一般会生成三个随机数(简称为RBASE)，并根据手机注册用户的KI分别对三个RBASE进行A3A8加密运算，运算的结果称为BU。做完运算后，HLR将这3组RBASE-BU下传给基站。基站随机选取其中的一组数据用于该次监权。基站将选中的随机数RBASE发送给手机，并向手机请求监权指令。手机通过SM卡中的KI值，使用A3A8的加密算法，对基站发来的随机数RBASE进行运算，运算后的结果(称为MU),再把MU返回发送给基站，基站收到手机发送的计算结果MU后，基站对MU和BU进行比较，如果MU和BU相同，则注册成功，这个过程也叫做监权。手机收到基站正确的监权应答后，则可以全面开机(即该手机与网络实现连通)，手机进入可通话状态。反之，如果MU和BU不相等，则表示注册失败，手机收到基站错误的监权应答，手机被拒绝入网，手机则不能完全打开(手机的电源虽然打开，但是手机无法与网络实现连通)，手机不能进入正常的通话状态。
使用过程中
首先将读卡器设置成"关机"命令发送状态。当手机用户持手机经过该读卡器2，或主动地在该读卡器2上操作，即手机刷卡一次，读卡器2将"关机"控制信息，通过射频信号，发射给手机智能卡l (可称为RF-SM卡)，在这个"关机"控制信息中，包含把一个"无效使能"变量(可称为SIM-NE)设置为"无效"，和一个卡复位信号，即控制手机重新开机，完成如上面所说的用户注册和监权过程。
在手机的重新开机过程中，手机开机监权时，RF-SIM卡读取所设定的SIM-NE值，由于SM-NE被设为"无效"，通过SIM卡中的KI值，使用A3A8的加密算法，对基站发来的随机数RBASE进行运算，使运算后的结果(称MU)为无效数据或错误数据，这个无效或错误的MU返回给基站，基站就得不到正确的监权,因此，该手机就无法与网络实现连通，也就不能进入正常的通话状态。
这时，如果用户自己强制开机，也仅仅是和自动复位一样，由于RF-SM卡中的SIM-NE为"无效"，手机也无法实现开机(即无法与网络实现连通)。
当需要恢复手机与与网络的连通时，再把读卡器2设置成"开机"命令发送状态，让手机用户再通过该读卡器2刷卡一次，读卡器2将"开机"控制信息，通过射频信号，发射给手机智能卡l (即RF-SM卡)，在这个"开机"控制信息中，包含一个"有效使能"信息即把卡的SIM-NE设置为"有效"，和一个卡复位信号，即控制手机重新开机，完成如上面所说的用户注册和监权过程。
由于SIM-NE变量为"有效"，在计算MU时，就不再产生无效数据或错误数据，而是将正确的MU返回给基站，这样基站就实现正确的监权，手机就可以得到正确的监权应答，手机与网络之间就实现了连通，手机就可以正常通话了。
由此可以看出， 一旦手机智能卡1被设置成"无效使能"，把它插入任何一个手机，永远也无法开机(即无法实现与网络的连通)，直到再在读卡器2上刷卡，被"有效使能"激活为止。
本实用新型的一种用于强制手机关机的实现装置，具有广阔的应用前景。
比如应用于中小学，让学生的手机采用RF-SIM卡(即手机智能卡1)，在学校的门口或班级教室放置一台可与RF-SIM卡匹配使用的读卡器2,学生上学和上课时，该读卡器被设置为"关机"命令发送状态，学生到校或进入教室时，在读卡器2上刷卡，这样，"关机"指令，就通过刷卡传送到学生的手机，学生的手 机，就被强制的关机了。学生在学校的活动和学习时间，手机就无法通话和发送 短信，手机不能正常使用。放学时，学校把读卡器2设置为"开机"，学生离开 学校时，再在读卡器2上刷卡，手机就完成了正常开机，学生的手机又可以正常 使用了。这样就能够满足学生和家长要求使用手机，也不影响学习的愿望。
再比如，使用于会议或图书馆等场所中，使用者的手机采用RF-SM卡(即 手机智能卡1)，在会议室或图书馆的门口放置一台可与RF-SIM卡匹配使用的读 卡器2,该读卡器被设置为"关机"命令发送状态，持有上述手机的人员进入时, 在读卡器2上刷卡，这样，"关机"指令，就通过刷卡传送到上述人员的手机， 上述人员的手机，就被强制的关机了。上述人员在会议期间或图书馆内，手机就 无法通话和发送短信，手机不能正常使用。会议结束或出图书馆时，读卡器2被 设置为"开机"，上述人员离开会议室或图书馆时，再在读卡器2上刷卡，手机 就完成了正常开机，上述人员的手机又可以正常使用了。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种强制手机关机的实现装置， 但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围 内。
权利要求1. 一种用于强制手机关机的实现装置，其特征在于包括一具有第一MCU微处理器的手机智能卡，该卡的卡体上还设有用来实现射频收发信号的一第一天线和一第一射频收发电路，第一射频收发电路与第一MCU微处理器相连接，第一MCU微处理器对第一射频收发电路的工作状态进行控制，控制发射信号的功率强度和信号接收的灵敏度；第一天线与第一射频收发电路相连接；一用来配合手机智能卡进行射频信号收发的读卡器，该读卡器包括一第二天线、一阻抗匹配电路、一第二射频收发电路、一第二MCU微处理器，第二MCU微处理器与第二射频收发电路相连接，前者对后者的工作状态进行控制，控制发射信号的功率强度和信号接收的灵敏度；阻抗匹配电路连接在第二天线与第二射频收发电路之间，使第二射频收发电路与第二天线形成匹配；第二MCU微处理器内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第二模块，第一MCU微处理器内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块。
专利摘要本实用新型公开了一种用于强制手机关机的实现装置，包括一具有第一MCU微处理器的手机智能卡和一用来配合手机智能卡进行射频信号收发的读卡器，手机智能卡中还设有用来实现射频收发信号的第一天线和第一射频收发电路，读卡器包括第二天线、阻抗匹配电路、第二射频收发电路、第二MCU微处理器第二MCU微处理器内至少含有可向手机智能卡发送无效或有效使能指令的第二模块，第一MCU微处理器内至少含有可用来将读卡器的无效或有效使能指令转化为实现对手机的关机或开机进行对应控制的第一模块。通过该装置，使得手机在某些需要的场合下能够被自动切断或恢复与网络的联系，形成类似于手机关机或开机的效果，该装置具有结构简单、实现效果好、成本低的特点。
文档编号H04M1/72GK201263176SQ20082014551
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月8日 优先权日2008年9月8日
发明者孙海波, 范绍山, 邵威烈 申请人:厦门盛华电子科技有限公司