专利名称：一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带自动无线识别和数据获取模块(RFID)的设备，尤其是涉 及设有自动无线识别和数据获取模块的手持设备，应用于物流，零售，服装业，防伪，识别领 域。
背景技术：
RFID技术是一种自动无线识别和数据获取技术，已经使用多年，应用领域越来越 多。随着国家标准委对RFID标准的研究，及出台的《中国RFID发展技术白皮书》看出不论 在RFID芯片设计与制造方面还是在RFID天线设计与制造方面，我国的RFID技术都是很成 熟的，所以方案是可靠并且可性的。今天带有可读和可写并能防范非授权访问的存储器的 智能芯片已经可以在很多领域看到，诸如集装箱、货盘、产品包装、智能识别。目前手机技 术已经非常成熟，在手机上增加更多的实用功能将是今后手机发展的一个方向。随着今后 市场的打开，RFID技术会越来越普及。而这样一个实用功能性的技术，势必将在手机上得 到体现。因为手机已经成为人们生活中必不可少的一件物品。
实用新型内容为了解决现有RFID技术不能远程识别和数据传输的技术不足，本实用新型目的 是提供一种将RFID技术整合在电路主板上的手机，可以扩展为手持终端设备，并具有互联 网功能。 为了实现本实用新型的发明目的采用的技术方案如下 —种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，包括一手机主体，手机主体设有 外壳、电路主板及发射天线，其特征在于手机主体为设有自动无线识别和数据获取的功能 模块的手机主体，自动无线识别和数据获取的功能模块设有数据接口 ；设一个自动无线识 别和数据获取模块电路；自动无线识别和数据获取模块电路经数据接口与手机主体的自动 无线识别和数据获取的功能模块连接。 所述自动无线识别和数据获取模块电路为13. 56Mhz的自动无线识别和数据获取 模块；自动无线识别和数据获取模块的输入电压为2. 8 3. 8伏，自动无线识别和数据获取 模块的电压输入端直接与电路主板上的电源输入端连接。 所述手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块、自动无线识别和数据获取 模块电路的数据接口为通用串行数据总线接口 。 所述自动无线识别和数据获取模块电路与手机主体的自动无线识别和数据获取 的功能模块的通用串行数据总线接口为插针式连接。 所述手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块为型号为MT6225A-L的集 成模块；输入输出的数据接口分别是UTXD1和URXD1两个管脚。 所述自动无线识别和数据获取 块电路设在手机主体外壳内并固定在电路主板 上。[0011] 所述自动无线识别和数据获取模块电路设在手机主体的显示屏的背面，并与电路 主板的射频区隔开。 所述手机主体为与互联网连接式的手机主体。 所述自动无线识别和数据获取模块电路与手机主体的自动无线识别和数据获取 的功能模块之间经通用串行数据总线连接；两者则整合在电路主板上。 本实用新型的有益效果能对RFID标签卡的远程识别和数据传输；应用于物流、 零售、服装业、防伪、识别多个领域；具有操作简单、执行高效率、识别准确、保密性高特点， 并且能在复杂环境中工作；结构简单、便于制作、可靠性好。
图1是本实用新型的实施例1的结构框图； 图2是本实用新型的应用原理示意图。
具体实施方式下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。 在手机上添加RFID技术并不是一件难事，RFID控制器将作为普通的外设连接在 手机上，在手机上添加RFID控制器可以比作在手机上添加FM，蓝牙，甚至更为简单。如果 RFID技术与互联网，通讯等技术相结合，则可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。而手机 的普及与应用，恰恰符合RFID技术的一个载体。 对于将自动无线识别和数据获取模块整合在手机内的，或者整合在一台手持设备 终端内，或者采用RFID控制器，RFID控制器与手机或手持设备终端经数据线或无线连接 的，这些设计或其它类似设计均是本实用新型所要保护的。手机能扩展为带互联网功能，手 持设备终端具有通讯或互联网功能。 如图1所示的实施例1中，本实用新型借助一款大屏成熟的手机机型，以其高性能 芯片组合为平台。选用大屏成熟的机型主要出发点是机型大，电路主板和内部的结构空间 大，对于自动无线识别和数据获取模块电路的位置可调性高。 本实用新型包括一设有RFID功能模块的手机主体，手机主体为与互联网连接式 的手机主体。手机主体设有外壳、电路主板及发射天线。手机主体的自动无线识别和数据 获取的功能模块为型号为MT6225A-L的集成模块；输入输出的数据接口分别是UTXD1和 URXD1两个管脚。手机主体的电路主板设有通用串行数据总线接口 (传输协议是UART， UART 是其英文名称縮写。UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。通用串行数据总线双 向通信，实现着全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控 调试器和其它器件，如EEPR0M通信)，UTXD1与URXD1之管脚经通用串行数据总线分别与电 路主板的通用串行数据总线接口连接。设一个RFID模块电路(自动无线识别和数据获取 模块电路)，RFID模块电路为13. 56Mhz的RFID模块。RFID模块电路的电压输入端直接与 电路主板上的电源输入端连接，手机主体的充电电池直接为RFID模块电路提供电源。RFID 模块电路输入电压为2. 8 3. 8伏。RFID模块电路经通用串行数据总线接口与电路主板连 接，通用串行数据总线接口为采用插针式(FPC式)直插式连接。RFID模块电路采用异步半 双工UART协议。RFID模块电路设在手机主体外壳内并固定在电路主板上。RFID模块电路设在显示屏背面，并与电路主板的射频区隔开。RFID模块电路的下面避免放金属以免吸收 通信信号。把RFID模块电路摆放在显示屏背面，并且最大化和手机射频隔开，另外两种天 线频段相差很大，互扰应该非常小。RFID模块电路的尺寸为26mmX24mmX lmm，尽可能小。 一般的RFID模块电路耗电 比较大，因此需要采用省电型或小电量供电的芯片模块。 UART通信 UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始 位开始，后面是7个或8个数据位， 一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发 现开始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶，UART 就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。 在接收过程中，UART从消息帧中去掉起始位和结束位，对进来的字节进行奇偶校 验，并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。 例如，如果产生一个奇偶错误，UART就置位奇偶标志。 手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块数据传输及控制软件的名称是 串行数据通讯。实现的方式串行数据通讯时，数据按位传送，任何时候线上仅有一位数据。 因此收、发双方必须同步，以从二进制位流中正确地读出每一位数据。异步串行通讯中，收、 发方的同步不采用时钟线来进行，而是由通讯双方约定一个波特率，每一个传送单元通过 一个"起始位"来同步。当接收方监测到一个有效起始位，便按照约定的波特率的一个倍频 (例如16倍频)对数据进行采样接收。由于每一个传送单元的位数较少(通常不超过11 位)，而接收采样的频率要高于通讯波特率，即使收发双方的时基存在一定误差，仍然可以 保证准确的通讯。 在空闲状态，传送线为逻辑"l"状态。数据的传送总是以一个"起始位"开始的， 接着是要传送的若干数据位，低位先行，最后是一个"l"状态的"停止位"。例如在文档中用 "9600N. 8. 1"描述一个UART，就表示UART使用9600bps的波特率，帧格式为一个起始位、8 个数据位、一个停止位。 当接收方检测到一个"l"向"O"的跳变，便视为可能的起始位。起始位被确认后，
依次接收数据位和停止位，若检测不到正确的停止位，可视为传送出错而放弃。 保证RFID模块与射频标签卡(RFID标签卡)可以通信，然后把RFID模块连接到
手机上，用手机控制RFID模块对射频标签卡操作。还需要控制好RFID模块工作电流，需要
使用时打开RFID模块不需要时则关闭。做到最大省电。 实施例2中，自动无线识别和数据获取模块电路与手机主体的自动无线识别和数 据获取的功能模块之间经通用串行数据总线(印刷的线路)连接，两者则整合在电路主板 上。其他的结构与实施例l相同。 如图2所示，本实用新型的工作原理 首先通过手机主体与RFID模块电路相连接，通过手机主体上的软件模块中的串 口精灵及其他工具下命令字(通过手机主体上的软件模块对RFID模块电路实行控制和数 据通讯)，命令字被RFID模块电路接收处理，然后通过天线发射信号与射频标签卡通信，比 如读射频标签卡的序列号，此时在手机主体的显示屏上解析读上来的数据必须是正确的。 和射频标签卡通信的信息中，无论是下行的写入信息还是上行的读信息都可以通过手机通讯网络及互联网传输到异地的远程数据控制中心电脑中，实现射频信息的远程通讯。 对与硬件来说就是怎么样提高RFID的通信距离以及如何降低功耗的问题。同 阶段对于软件模块来说就是怎么样优化通信过程，怎么样提高代码执行效率，怎么样减少 BUG。
通过硬件和软件上的一些测试验证，对本实用新型的检验。包括内容 软件验证，在MB2509手机里开辟RFID模块任务，主要包括对RFID标签卡的读标
签卡序列号；读标签卡指定地址的内容和写标签卡指定地址的内容功能。 硬件验证，在对标签卡读/写情况下，手机的其他功能无明显地影响。并且整机功
耗以及手机与标签卡通信的距离都在预定范围内。 本实用新型的设计制造及验证内容 1、首先进行原理图设计，结构外壳也一起进行样品制作。RFID模块电路和电路主 板接合方式是通过直插式插座，位置在电路主板右上方。并把样品外壳也装起(看实际接 合程度进行修剪)，这样硬件平台完成。 2、首先对电路主板进行验证，虽然硬件上没有多大改动，但只要改动后，相关的硬 件验证还是要做，包括电流，音频，ESD， RF性能等都验证一下。 3、然后进行软件整合，主要是在新机型上整合程序，以便进行相关硬件测试。至少 实现功能在手机开机后，能控制RFID模块电路处于一直工作状态；在RFID工作状态下能 同时拨号通话。 4、在软件的配合下，进行相关测试。首先是硬件测试，主要测RFID工作电流、手机 和RFID模块电路一起工作时的最大工作电流、RFID模块电路对音频电路的干扰测试、串口 通讯测试等。 5、RF测试。主要是测试RFID模块电路对手机RF的干扰情况及手机RF对RFID模
块电路的干扰情况。前者可以通过相关的仪器(CMU200，频谱仪)测试相关RF性能。后者
可以通过抓取RFID模块电路的通讯数据误码率和模块读取有效距离来测试性能。 6、结构干涉验证，主要是验证结构外壳、电路主板、RFID模块电路之间的接合情
况，可根据实际装配情况进行可行性结构调整。 7 、整机的ESD验证，可通过打静电来验证。
权利要求一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，包括一手机主体，手机主体设有外壳、电路主板及发射天线，其特征在于手机主体为设有自动无线识别和数据获取的功能模块的手机主体，自动无线识别和数据获取的功能模块设有数据接口；设一个自动无线识别和数据获取模块电路；自动无线识别和数据获取模块电路经数据接口与手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块连接。
2. 根据权利要求l所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为 自动无线识别和数据获取模块电路为13. 56Mhz的自动无线识别和数据获取模块；自动无 线识别和数据获取模块的输入电压为2. 8 3. 8伏，自动无线识别和数据获取模块的电压 输入端直接与电路主板上的电源输入端连接。
3. 根据权利要求1所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为 手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块、自动无线识别和数据获取模块电路的数 据接口为通用串行数据总线接口 。
4. 根据权利要求3所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为 自动无线识别和数据获取模块电路与手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块的 通用串行数据总线接口为插针式连接。
5. 根据权利要求1或3所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征 为手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块为型号为MT6225A-L的集成模块；输 入输出的数据接口分别是UTXD1和URXD1两个管脚。
6. 根据权利要求l所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为 自动无线识别和数据获取模块电路设在手机主体外壳内并固定在电路主板上。
7. 根据权利要求l所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为 自动无线识别和数据获取模块电路设在手机主体的显示屏的背面，并与电路主板的射频区 隔开。
8. 根据权利要求l所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为手机主体为与互联网连接式的手机主体。
9. 根据权利要求1所述的一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，其特征为自动无线识别和数据获取模块电路与手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块之间经通用串行数据总线连接；两者则整合在电路主板上。
专利摘要本实用新型公开了一种设有自动无线识别和数据获取模块的手机，包括一手机主体，手机主体设有外壳、电路主板及发射天线，手机主体为设有自动无线识别和数据获取的功能模块的手机主体，自动无线识别和数据获取的功能模块设有数据接口；设一个自动无线识别和数据获取模块电路；自动无线识别和数据获取模块电路经数据接口与手机主体的自动无线识别和数据获取的功能模块连接。本实用新型能对射频存储信息的远程识别和数据传输。
文档编号H04M1/725GK201491063SQ20092015423
公开日2010年5月26日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者刘松, 罗凡, 陈家瑛 申请人:华通科技有限公司