专利名称：一种基于手机平台的射频识别系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别技术，特别是一种基于手机平台的射频识别系统和应用在该 系统中的电子标签。
背景技术：
包括非接触式集成电路卡(Integrated Circuit Card，简称IC卡)在内的射频识 别(Radio Frequency Identification，以下简称RFID)技术于20世纪80年代兴起，经过 二十多年的发展，已深入现代生活的各个角落，被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交 通运输控制管理等众多领域。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频识别系统具有如下特性 非接触、快速操作电子标签能力只要通过阅读器，射频识别系统即可不需接 触，快速地读写操作电子标签； 多标签处理能力射频识别系统具有防冲突功能，可一次处理多个标签； 耐环境性特性RFID可以对水、油和药品等物质有强力的抗污性，且可以在黑 暗或脏污的环境之中操作电子标签； 可重复使用特性由于RFID为电子数据，可以反复被覆写，因此可以回收标签 重复使用；如被动式RFID，不需要电池就可以使用，没有维护保养的需要； 穿透性特性RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆的话， 也可以进行穿透性通讯。不过如果是被铁质金属包覆的话，就无法进行通讯； 数据的记忆容量大RFID中阅读器和电子标签中可以有很大的记忆容量，适合 各种各样的应用。射频识别技术是自动识别技术的一种，射频识别系统一般至少包括两个部分(1)电子标签，英文名称为Tag; (2)阅读器，英文名称为Reader。电子标签中一般 保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。阅读器又 称为读出装置，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别 物体的目的。进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传 送等管理功能。阅读器在整个射频识别系统中起着举足轻重的作用。阅读器的频率决定了射频识 别系统的工作频段，其功率直接影响射频识别的距离。人们通过计算机应用软件来处理对 射频标签写入或读取其携带的数据信息，由于标签的非接触性，人们必须借助处于应用系 统与标签之间的阅读器来实现数据的读写功能。这使得阅读器在整个通信过程中起着关键 性的桥梁作用。RFID领域广泛采用数字调制技术，如ASK、FSK和PSK调制。幅度键控(Amplitude Shift Keying，简称ASK)即按载波的幅度受到数字数据的调制而取不同的值，例如对应二 进制0，载波振幅为0 ；对应二进制1，载波振幅为1。调幅技术实现起来简单，但容易受增 益变化的影响。频移键控(Frequency Shift Keying，简称FSK)即按数字数据的值(如0或1)调制载波的频率。例如对应二进制0的载波频率为F1，而对应二进制1的载波频率为 F2。该技术抗干扰性能好，但占用带宽较大。相移键控(Phase Shift Keying，简称PSK)即 按数字数据的值调制载波相位。例如用180相移表示1，用0相移表示0。这种调制技术抗 干扰性能最好，且相位的变化也可以作为定时信息来同步发送机和接收机的时钟，并对传 输速率起到加倍的作用。这几种调制方式都是现有的成熟调制技术，广泛应用于各通信系 统中。遵循国际电信联合会(ITU)的规范。目前RFID使用的频率有6种，分别为135KHz 以下、13. 56MHz、433. 92MHz、860M 93OMHz (即超高频，简称 UHF)、2. 45GHz 以及 5. 8GHz, 其各有特色和缺陷。135KHz以下传输距离比较短，此频段在绝大多数的国家属于开放，不 涉及法规开放和执照申请的问题，因此使用较广，主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。 13. 56MHz代表性应用为会员卡、识别证、飞机机票和建筑物出入管理等，这几年近距离非接 触式IC卡发展快速。超高频UHF频段的RFID标签最远可达近10米的传输距离，可大幅提 升现阶段的应用层次，通讯品质佳，适合供应链品项管理。而与此同时，移动通信终端经历20多年的迅速发展，几乎已经成为消费者人手必 备的随身装置，普及率非常高，并且有在移动终端上集成更多功能的趋势。如果能将手机和 阅读器有效结合起来，让用户可以利用手机随时随地地读写操作电子标签，将会给用户带 来极大的便利，且可广泛应用到防伪、资产管理等多个领域，具有广泛的应用前景。NFC方案是近年由Norkia、PhilipS等公司提出有关移动支付的一种新的方案，基 本的做法是在新设计的手机中加入用于支付的RFID模块，RFID模块和手机之间用专门的 通信协议进行相互通信。这种方法可以比较好地解决利用手机读写电子标签的问题，但缺 点是用户必须去改造现有的手机，甚至购买一个全新的手机，这在现阶段并不是所有用户 都能接受方法，而且对整个社会而言也是很大的资源浪费。
发明内容
为克服上述已有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种基于手机平台 的射频识别系统和应用在该系统中的电子标签，该射频识别系统可以在不改动现有手机、 仅替换SIM卡的情况下实现射频识别。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种基于手机平台的射频识别系统，包括手机和电子标签，该手机包括双界面SIM 卡，该双界面SIM卡是在单界面SIM卡的基础上增加了无线接口模块和非接触式天线，该无 线接口模块和该双界面SIM卡芯片的中央处理单元CPU相连，该非接触式天线和该无线接 口模块相连。所述的无线接口模块还包括接收放大电路，所述的非接触式天线与该接收放大电 路的输入端相连，该接收放大电路的输出端与解调电路、数字量化电路和接收数字电路接 口顺次相连。所述的无线接口模块包括顺次相连的发送数字电路接口、调制电路和发送功率放 大电路，该发送功率放大电路的输出端与所述的非接触式天线相连。该射频识别系统在通信过程中，手机到电子标签方向为下行链路，其通信方式是 通过手机的射频信号，或通过双界面SIM卡发出的信号，或者没有下行链路通信。
4
该射频识别系统在通信过程中，电子标签到手机是上行链路，其通信方式采用反 射或负载调制方式，或者由电子标签发射信号，双界面SIM卡用于接收信号。所述手机是占用CDMA1X、800MHZ频段的CDMA手机，或者是占用900/1800/1900MHZ 频段的GSM手机，或者是3G手机。所述的电子标签是靠手机天线发射能量而工作的被动式标签，或者是由电子标签 自己供电的主动式、半主动式标签。所述的电子标签包括天线和电子标签芯片，所述天线和电子标签芯片通过管脚相 连，所述电子标签芯片包括电源管理模块、测试管脚、存储器、时钟模块、控制模块、调制模 块和解调模块，所述电源管理模块用于整个电子标签芯片的电源管理，并提供上电复位信号，所述存储器用于保存物品的特定序列号信息，所述时钟模块用于产生符合各个模块需要的时钟信号，所述控制模块用于协调控制整个芯片的内部逻辑，
所述调制模块和解调模块用于信号的调制和解调。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明可以在不改动现有手机、仅替换SIM卡的情况下实现射频识别，更有利于 减小投资成本。同时本发明将手机和射频识别系统中阅读器有效结合起来，让用户可以利 用手机随时随地地读写操作电子标签，将会给用户带来极大的便利，可应用到防伪、资产管 理等多个领域，具有广泛的应用前景。
图1是本发明射频识别系统结构示意图。图2是本发明电子标签的结构示意图。图3是本发明电子标签的内部电路模块示意图。图4是本发明双界面SIM卡的内部电路模块示意图。 图5是本发明双界面SIM卡的结构示意图。
图6是图5的A-A剖视图。
图7是本发明电子标签的整流电路模块的电路图。图8是本发明电子标签的电源管理模块的电路图。图9是本发明电子标签的内部振荡器的电路图。图10是本发明电子标签的调制模块的电路图。图11是本发明电子标签解调模块的相干解调方法的电路图。图12是本发明电子标签解调模块的非相干解调方法的电路图。图13是本发明双界面SIM卡的无线接口模块的结构示意图。图14是本发明双界面SIM卡的无线接口模块中接收放大电路的示意图。图15是本发明双界面SIM卡的无线接口模块中发送功率放大器电路的示意图。图16是本发明双界面SIM卡的无线接口模块中数字量化电路的示意图。 图17是本发明手机中射频识别软件的参考流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
做进一步详细的说明，但不应以 此限制本发明的保护范围。请参阅图1本发明射频识别系统结构示意图。本发明基于手机平台的射频识别 系统，包括手机1和电子标签3，该手机1包括双界面SIM卡2。电子标签3附在物品4 上。电子标签3是靠手机天线发射能量而工作的被动式标签，或者是由电子标签自己供电 的主动式、半主动式标签(电子标签一部分电路由自己供电工作，一部分电路利用手机等 阅读器所发射的射频能量)。手机1是占用CDMA1X、800MHZ频段的CDMA手机，或者是占用 900/1800/1900MHZ频段的GSM手机，或者是3G手机，或其它通信协议的手机。手机1除目 前市面上手机有的各项功能外，还包括有一个与射频识别相关的软件，用该软件可以启动 电子标签的识别过程。射频识别软件可具有但不限于以下功能 射频功能打开及关闭； 工作模式的选择(工作、待机等)；·电子标签控制命令； 当前识别、交易状况的查询； 历史记录的查询。射频识别软件的参考流程图如图17所示。本发明提供一种基于手机平台的射频识别系统，该系统由电子标签和作为电子标 签读写设备的手机(要求是可发送信号)这两部分组成，手机内部装有针对该射频识别的 双界面SIM卡。该射频识别系统可以在不改动现有手机、仅替换SIM卡的情况下实现射频 识别。系统中电子标签工作的能量来自手机天线发出的射频信号或者由电子标签自带，而 作为电子标签读写设备的手机和SIM卡工作的能量来自手机电池。通信过程中，下行链路 (手机到电子标签方向)的通信方式可以是通过手机的射频信号(如解调所拨号码)，或通 过SIM卡发出的信号，或者没有下行链路通信；而上行链路通信可以采用反射或负载调制 方式，或者由标签发射信号，接收电路集成到SIM卡中。该SIM卡是一种双界面SIM卡，接 触界面提供手机和SIM卡之间进行相互通信的通道，非接触界面提供SIM卡和电子标签之 间相互通信的通道。该SIM卡工作的能量来自手机电池提供的能量。该SIM卡中有接收电 路，可以接收来自电子标签返回的信号。请参阅图2本发明电子标签的结构示意图和图3本发明电子标签的内部电路模块 示意图。本发明电子标签3，包括天线和电子标签芯片5，电子标签可以有一个天线，也可以 有两个天线。所述天线和电子标签芯片5通过管脚相连，所述电子标签芯片5包括电源管 理模块502、测试管脚504、存储器505、时钟模块506、控制模块507、调制模块508和解调 模块509，电源管理模块502连到各个模块，给各模块提供电源，时钟模块506连到存储器 505、控制模块507、调制模块508和解调模块509，为这些模块提供同步时钟，控制模块507 连到测试管脚504、存储器505、调制模块508和解调模块509，为这些模块提供逻辑控制信 号。若该电子标签是主动式或半主动式标签，即当电子标签主动工作时，所述天线包 括第一天线7和第二天线8，第一天线7用于接收手机天线发出的能量和信号，通过第一管 脚51和第二管脚52和电子标签芯片5相连；第二天线8用于发送信号给手机中的双界面SIM卡2，通过第三管脚53和第四管脚54和电子标签芯片5相连。若该电子标签是被动式标签，即当电子标签被动工作时，第二天线8可以不用。所 述天线包括第一天线7，用于接收手机天线发出的能量和信号，并将反馈给手机中的双界面 SIM卡2的信号通过同一天线反射回去。所述电源管理模块502用于整个电子标签芯片的电源管理，并提供上电复位信 号。请参阅图8本发明电子标签的电源管理模块的电路图。电源管理模块502可以选用但 不限于如图所示的电路。当该电子标签是被动式标签时，电源管理模块502 —边和整流电 路模块501相连，另一边和电子标签芯片的其它各模块相连。利用电源管理模块502内部 的低压差线性稳压器(LDO)，将整流电路模块501整流输出的高电压电源，如9V等，变换为 芯片内部工作需要的电压，如1.8V、3.3V等。当该电子标签是主动式或半主动式标签时，该 电源管理模块502直接利用电源管理模块502内部的低压差线性稳压器(LDO)，将标签自带 电源变换为芯片内部工作需要的电压，如1.8V、3. 3V等，并提供给电子标签芯片的其它各 模块使用。该电源管理模块502还包括一个上电复位功能，当电源管理模块502的电压输 入达到一定幅度后，如5V，将产生一个复位信号，用于复位整个电子标签芯片，使芯片可以 从初始状态开始工作。电子标签芯片5还可以包括内部振荡器503，用于提供所述电子标签芯片5工作的 系统时钟，该内部振荡器503的输出端与所述时钟模块506的输入端相连。请参阅图9本 发明电子标签的内部振荡器的电路图。内部振荡器可以选用但不限于如图所示的电路。该 电路由奇数级有一定时延的反相器首尾相连组成，每级反相器都有一个负载电容C，以造成 输入和输出间的时延，奇数级的时延造成的负反馈使电路产生振荡。对于本发明射频识别系统的不同工作模式，电子标签芯片工作的系统时钟可以由 内部振荡器503产生或者没有内部振荡器503而从第一天线7收到的载波信号中提取。下 文还会详细描述。测试管脚504用于配合进行电子标签内部芯片的功能、性能测试和初始化工作， 在设计上和普通管脚基本一致。所述存储器505用于保存物品的特定序列号等相关信息，存储介质可以选用但不 限于 EEPR0M、Flash 等。所述时钟模块506用于产生符合各个模块需要的时钟信号，主要由各级分频电路 实现，分频电路的设计可参见各常见数字电路设计书籍，如康华光主编的《电子技术基础数 字部分》。所述控制模块507用于协调控制整个芯片的内部逻辑，主要由数字电路设计完 成，详细的控制过程在该射频识别系统的各种工作模式中进行说明，控制模块507的设计 就根据各种模式中的控制过程进行。所述调制模块508和解调模块509用于信号的调制和解调。电子标签通过调制模块508实现信号调制，调制方式可选用但不限于以负载调制 的反向散射方式、ASK、FSK或PSK等调制方式产生调制信号。可采用但不限于如图10所示 电路来实现以负载调制。如电子标签在被动工作时，调制模块508通过发出高电平或低电 平来控制连接第二天线8即(发送天线)两端的绝缘栅场效应管(简称MOS管)开关，从 而改变加到该第二天线8的负载电流，产生副载波反射调制信号返回到手机1 (即阅读器)。当调制模块508通过发出高电平时，MOS管开关导通，第二天线8构成一个回路，这样就有 负载电流流过，就产生副载波反射调制信号返回到手机；当调制模块508通过发出低电平 时，MOS管开关截止，第二天线8不构成一个回路，这样就没有负载电流流过，也就不会产生 副载波反射调制信号返回到手机。电子标签3还可以利用内部振荡器503产生信号调制时的载波信号，并利用调制 模块508产生ASK、FSK或PSK的调制信号。如果电子标签3利用内部振荡器503和调制模 块508 —起产生ASK、FSK或PSK的调制信号，ASK、FSK以及PSK调制实现的方法可参见各 通信原理相关书籍介绍。解调模块509可以采用但不限于如常见的相干解调方法或如二极管峰值包络解 调的非相干解调等方法。对相干解调方法，可参考图11本发明电子标签解调模块的相干解 调方法的电路图，所述解调电路包括乘法器210、低通滤波器211，经滤波器501滤波后并作 放大处理的输入信号Vi，与本地载波信号经由乘法器210的运算后，由低通滤波器211滤波 后，生成解调输出信号Vo。对二极管峰值包络解调的非相干解调方法，可参考图12本发明电子标签解调模 块的非相干解调方法的电路图，所述解调电路包括检波二极管212、一端与检波二极管212 负极相连的电容C以及一端与检波二极管212负极相连的电阻R，且所述电容C和电阻R并 联。所述的解调电路在接收输入信号Vi后，进行二极管峰值包络解调，输出解调输出信号 Vo。当该电子标签是被动式标签时，所述电子标签芯片5还包括整流电路模块501，用 于将通过天线7接收到的手机天线发出的射频信号整流出直流电源，供后级电源管理模块 502使用，该整流电路模块501 —边和天线7相连，另一边和电源管理模块502相连。对于 主动或半主动标签，整流电路模块501可以不存在。请参阅图7本发明电子标签的整流电 路模块的电路图。整流电路模块可以选用但不限于如图所示的电路，它是将通过天线7接 收到的交流信号转换为直流电源的电路，整流电路中的D1、D2、D3、D4 二极管是作为开关运 用，具有单向导电性。当正半周时，整流二极管D1、D2导通，在芯片负载电阻R上得到正弦波的正半周。 当负半周时，二极管D3、D4导通，在芯片负载电阻R上得到正弦波的负半周。在负载电阻上正、负半周经过合成，得到的是同一个方向的单向脉动电压，利用电 容C的充放电过程以及肖特基二极管D的限压作用，将输出直流电压Vo，即整流电路模块 501的输出，稳定到一个固定电平，如9V。请参阅图4本发明双界面SIM卡的内部电路模块示意图。本发明射频系统中双界 面SIM卡是在目前广泛应用的单界面SIM卡的基础上增加了无线接口模块201和非接触式 天线11，其中无线接口模块201和图4中所示的中央处理单元CPU相连，该CPU位于SIM卡 芯片12中。而非接触式天线11和无线接口模块201相连。本发明双界面SIM卡采用如图 5所示结构。图6是图5的A-A剖视图。请参阅图13本发明双界面SIM卡的无线接口模块的结构示意图。无线接口模块 201包括顺次相连的发送数字电路接口、调制电路和发送功率放大电路，该发送功率放大电 路的输出端与所述的非接触式天线相连；所述的无线接口模块201还包括接收放大电路， 所述的非接触式天线与该接收放大电路的输入端相连，该接收放大电路的输出端与解调电路、数字量化电路和接收数字电路接口顺次相连。接收放大电路可选用但不限于通过一个自动增益控制(简称AGC)电路来实现。 AGC电路的实现可参见图14。通过以上电路，将使双界面SIM卡在输入信号幅度变化较大 的情况下，使接收放大电路的输出端，即解调电路的输入端得到幅度恒定或较小范围变化 的输出信号。AGC电路中可控增益放大器可采用诸如差分放大器增益控制器电路或电控衰 减器增益控制电路。环路中电平检测电路将交变输出信号变换为直流信号，该信号通过低 通滤波器，在比较器中与基准电平VR相比较，并产生一控制信号。控制过程如下若输入信 号Vi增加，而放大后信号Vo增加时，环路产生一控制信号，使AGC电路增益Av减少；当Vi 减少使Vo减少时，环路产生一控制信号，使Av增加。即通过环路控制作用，无论Vi增加或 减少，输出信号电平Vo将保持几乎恒定的值，或仅在较小范围内变化，从而使下一级解调 电路得到稳定的信号输入。所述的发送功率放大器电路可采用但不限于如图15所示电路实现。所示放大电 路为一种高效率谐振功率放大器电路，包括第一至第四反相器261 264，第一 PNP管Q3、 第二 PNP管Q5，第一 NPN管Q4、第二 NPN管Q6，第一至第三电容C3 C5，第一电阻R11、第 二电阻R12，第一天线负载端ANT1、第二天线负载端ANT2。其中，第一反相器261的输入端接收第一已调制控制信号RFTXD1，输出端与第二 NPN管Q6的基极相连。第二反相器262的输入端接收第二已调制控制信号RFTXD2，输出端 与第二 PNP管Q5的基极相连。第三反相器263的输入端接收第三已调制控制信号RFTXD3， 输出端与第一 PNP管Q3的基极相连。第四反相器264的输入端接收第四已调制控制信号 RFTXD4，输出端与第一 NPN管Q4的基极相连。第二 PNP管Q5的集电极接地，射极与第二 NPN管Q6的射极相连。第二 NPN管Q6 的集电极经由第一电阻Rll与VCC相连。第一 PNP管Q3的集电极接地，射极与第一 NPN管 Q4的射极相连。第一 NPN管Q4的集电极经由第二电阻R12与VCC相连。第一电容C3的第一端与第二 PNP管Q5的射极以及第二 NPN管Q6的射极相连。第 二电容C4的第一端与第一 PNP管Q3的射极以及第一 NPN管Q4的射极相连。第三电容C5 的两端分别与第一电容C3以及第二电容C4的第二端相连。第三电容C5的两端分别与第 一天线负载端ANT1、第二天线负载端ANT2相连。上述放大电路通过RFTXD1、RFTXD2、RFTXD3、RFTXD4这四个已调制控制信号的开 关控制，使得NPN管Q5、Q6，以及PNP管Q3、Q4交替打开/关闭，从而在对于调制信号放大的 同时，也使得天线负载端发出符合频率要求的射频信号。而RFTXD1、RFTXD2、RFTXD3、RFTXD4 这四个已调制控制信号由调制电路25产生，RFTXDl/RFTXD2与RFTXD3/RFTXD4为相位正好 相反的信号对，RFTXDl与RFTXD2之间相位基本一致，RFTXD3与RFTXD4之间相位基本一致。解调的方法还是可以采用但不限于如常见的相干解调方法或如二极管峰值包络 解调的非相干解调方法。调制电路调制方式可选用但不限于以负载调制的反向散射方式、ASK、FSK或PSK 等调制方式产生调制信号，或者利用内部振荡器503产生信号调制时的载波信号，并利用 调制模块508产生ASK、FSK或PSK的调制信号。数字量化电路可采用但不限于如图16所示的比较器电路，作用是输入模拟信号， 输出为数字信号，实现数字量化。
9
非接触天线要求是满足SIM卡的机械尺寸要求。本发明射频识别系统的工作过程如下首先，在需要识别的物品4上粘贴一个电子标签3，电子标签3内部有一个对应该 物品的特定序列号。同时，手机1包括一个与射频识别相关的软件，用该软件可以启动电子 标签的识别过程。整个射频识别系统可以处于以下几种工作模式1、手机-电子标签-SIM卡模式即手机发射信号，电子标签接收，电子标签反射或 负载调制或主动发射信号，SIM卡接收信号；2、SIM卡-电子标签-SIM卡模式SIM卡发射信号，电子标签接收，电子标签反射 或负载调制或主动发射信号，SIM卡接收信号；3、TTF (Tag Talks First)模式即电子标签先发言模式，SIM卡接收信号。一、手机电子标签SIM卡模式在该模式下，电子标签和手机在通信过程中，下行链路(手机到电子标签方向)的 通信方式是利用手机的射频信号；而上行链路(电子标签到手机方向)通信则采用反射或 负载调制方式，或者由电子标签发射信号；首先用户启动手机中射频识别软件，并将手机靠近物品4上的电子标签3，用户可 以通过拨打某个特定号码等方法，使手机天线持续发出信号。电子标签利用第一天线7接 收手机持续发出的信号，通过电子标签内部芯片的整流电路模块501获取能量，并开始工 作。对主动或半主动标签，整流电路模块501可以不存在，能量可以由另外方式如电池提 供。电源管理模块502进行整个电子标签芯片的电源管理，并提供上电复位信号(POR)。电 子标签芯片工作的系统时钟可以由内部振荡器503产生，或者没有内部振荡器503而从第 一天线7收到的载波信号中提取，并提供给时钟模块506进行分频处理后供其它模块使用。 下行链路中，解调模块509用于解调第一天线7收到的手机命令信号，并将该命令信号送交 控制模块507。控制模块507协调控制整个芯片的内部逻辑，并在上电后，监测手机发出的 命令信号，然后根据命令作相应的应答控制。在上行链路中，当电子标签3需要应答数据 时，控制模块507从存储器505中读取物品特定序列号等数据，并通过调制模块508以负载 调制的反向散射方式等方式产生调制信号，或者由电子标签3利用内部振荡器503产生调 制信号，经由第二天线8发射出去，供双界面SIM卡2接收。电子标签内部芯片的功能、性 能测试和初始化工作通过测试管脚504完成，初始化写入的物品特定序列号等数据保存到 存储器505中。当双界面SIM卡2通过非接触式天线11收到电子标签的第二天线8发出的包 含物品特定序列号的调制信号后，无线接口模块201将该信号进行放大并解调为数字信 号，并通过总线送交中央处理单元CPU。手机中的射频识别软件就可以通过但不限于ISO/ IEC7816接口获取该物品4和电子标签3的相关信息，供用户使用。在该模式下，双界面SIM卡只需要一个天线。二、SIM卡-电子标签-SIM卡模式在该模式下，电子标签和手机在通信过程中，下行链路(手机到电子标签方向)的 通信方式是利用SIM卡发出的射频信号；而上行链路通信则采用反射或负载调制方式，或 者由电子标签发射信号。
该模式与第一种模式不同之处在于在下行链路中，电子标签芯片的解调模块 509用于解调第一天线7收到的双界面SIM卡2发出的调制信号，并将该命令信号送交控制 模块507处理。在该模式下，双界面SIM卡2具有一个或两个天线，一个天线用于发送信号，另一 个天线用于接收信号；或利用一个天线进行分时控制。三、TTF(Tag Talks First)模式在该模式下，电子标签和手机在通信过程中没有下行链路；而上行链路通信则采 用电子标签发射信号。该模式与第一种模式不同之处在于内部振荡器503产生电子标签芯片工作的系 统时钟，并提供给时钟模块506进行分频处理后供其它模块使用。在该模式下，双界面SIM卡只需要一个天线。本发明可以在不改动现有手机、仅替换SIM卡的情况下实现电子标签的识读，更 有利于减小投资成本，便于该发明的应用与推广。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡 依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
1权利要求
一种基于手机平台的射频识别系统，其特征在于包括手机(1)和电子标签(3)，该手机(1)包括双界面SIM卡(2)，该双界面SIM卡是在单界面SIM卡的基础上增加了无线接口模块(201)和非接触式天线(11)，该无线接口模块(201)和该双界面SIM卡芯片的中央处理单元CPU相连，该非接触式天线(11)和该无线接口模块(201)相连。
2.根据权利要求1所述的射频识别系统，其特征在于所述的无线接口模块(201)还包 括接收放大电路，所述的非接触式天线与该接收放大电路的输入端相连，该接收放大电路 的输出端与解调电路、数字量化电路和接收数字电路接口顺次相连。
3.根据权利要求1或2所述的射频识别系统，其特征在于所述的无线接口模块(201) 包括顺次相连的发送数字电路接口、调制电路和发送功率放大电路，该发送功率放大电路 的输出端与所述的非接触式天线相连。
4.根据权利要求2所述的射频识别系统，其特征在于该射频识别系统在通信过程中， 手机到电子标签方向为下行链路，其通信方式是通过手机的射频信号，或通过双界面SIM 卡发出的信号，或者没有下行链路通信。
5.根据权利要求2所述的射频识别系统，其特征在于该射频识别系统在通信过程中， 电子标签到手机是上行链路，其通信方式采用反射或负载调制方式，或者由电子标签发射 信号，双界面SIM卡用于接收信号。
6.根据权利要求1所述的射频识别系统，其特征在于所述手机(1)是占用CDMA1X、 800MHZ频段的CDMA手机，或者是占用900/1800/1900MHZ频段的GSM手机，或者是3G手机。
7.根据权利要求1所述的射频识别系统，其特征在于所述的电子标签(3)是靠手机天 线发射能量而工作的被动式标签，或者是由电子标签自己供电的主动式、半主动式标签。
8.根据权利要求1或7所述的射频识别系统，其特征在于所述的电子标签(3)包括 天线和电子标签芯片(5)，所述天线和电子标签芯片(5)通过管脚相连，所述电子标签芯片 (5)包括电源管理模块(502)、测试管脚(504)、存储器(505)、时钟模块(506)、控制模块 (507)、调制模块(508)和解调模块(509)，所述电源管理模块(502)用于整个电子标签芯片的电源管理，并提供上电复位信号，所述存储器(505)用于保存物品的特定序列号信息，所述时钟模块(506)用于产生符合各个模块需要的时钟信号，所述控制模块(507)用于协调控制整个芯片的内部逻辑，所述调制模块(508)和解调模块(509)用于信号的调制和解调。
全文摘要
本发明公开了一种基于手机平台的射频识别系统，包括手机和电子标签，该手机包括双界面SIM卡，该双界面SIM卡是在单界面SIM卡的基础上增加了无线接口模块和非接触式天线，该无线接口模块和该双界面SIM卡芯片的中央处理单元CPU相连，该非接触式天线和该无线接口模块相连。该射频识别系统在通信过程中，手机到电子标签方向为下行链路，其通信方式是通过手机的射频信号，或通过双界面SIM卡发出的信号，或者没有下行链路通信。电子标签到手机是上行链路，其通信方式采用反射或负载调制方式，或者由电子标签发射信号，双界面SIM卡用于接收信号。本发明可以在不改动现有手机、仅替换SIM卡的情况下实现射频识别。
文档编号H04W88/02GK101923623SQ20091005273
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月9日 优先权日2009年6月9日
发明者朱正, 金可威 申请人:上海坤锐电子科技有限公司