[发明专利]利用探测器阵列实现可靠近距离通信的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及连同机器一起使用的记录载体，特别涉及带有半导体电路元件的记录载体，尤其涉及一种控制移动终端射频通信距离的系统和方法。

背景技术

射频通信终端(以下简称“手机”)已经普及，通过改造使其具备近距离通信功能，以实现手机支付等功能的需求越来越强烈，目前已经出现了在用户识别模块SIM卡上增加射频功能(成为射频SIM)或者在手机主板上增加近距离通信模块来实现手机近距离通信的方法，这种方法的出现使得手机成为一个可以充值、消费、交易及身份认证的超级智能终端，极大地满足市场的迫切需求。

其中，基于射频SIM的手机近距离通信解决方案以其简单、无需更改手机等优势得到广泛的关注，在该方案中，射频SIM采用UHF或VHF技术使得射频信号可以从手机中透射出来，从而实现不改造手机就可使得手机具备近距离通信功能。但是，由于不同手机屏蔽效果差距很大，有的手机因为屏蔽效果不好其射频信号透射强度大，其通信距离甚至可以达到1米左右，而有的手机因为屏蔽效果特别好，射频信号不能透射出来，造成不能正常收发数据，不能完成交易，面对如此多的手机种类要都能做到精确地控制射频信号覆盖的距离十分困难。

实际生活中的许多应用，尤其是公交刷卡，对于交易的有效距离范围控制提出了严格的要求，过长的距离(如10CM以上)会带来很大的安全隐患，因此，手机在增加近距离通信功能的同时，还必须能够有效控制其交易的有效距离范围。

现有针对射频通信的距离进行控制，使其不超过规定值的技术只有被动感应技术，如ISO14443协议规定的非接触卡技术规范，或者ISO18000规定的RFID技术规范，这些技术的特点是卡侧无源的，只能通过感应的方式从读卡器侧耦合获得能量来工作，从而实现与读卡器之间的通信。而基于射频SIM的手机近距离通信采用的是有源方式，且基本上使用的是UHF频段，这就导致其无法使用无源技术来控制通信距离，由于UHF频段射频信号具备很强的穿透能力，其距离控制问题更加突出。

上述现有技术控制移动终端射频通信距离的方法存在以下不足：

1、基于射频SIM的手机近距离通信的采用的是有源方式，且基本上使用的是UHF频段，无法使用无源技术来控制其通信距离；

2、采用调整手机射频信号发射强度及读卡器接收灵敏度等方法来控制通信距离的方法受驻波、信号反射等多种因素的影响，难以实现可靠的近距离通信。

针对这个问题，现有技术采用调整手机射频信号发射强度及读卡器接收灵敏度等方法来控制通信距离，但此方法由于驻波、信号反射等多种因素的影响难以实现可靠的近距离通信。本发明提出一种简单易行、低成本的解决方案，该方案可以使得射频通信终端与射频通信设备的数据通信距离可靠地控制在设定的距离范围内，从而保证了交易的安全；还能从根本上确保通信的可靠。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种控制移动终端射频通信距离的系统和方法。

本发明提出一种简单易行、低成本的解决方案，该方案可以使得射频通信终端与射频通信设备的数据通信距离可靠地控制在设定的距离范围内，从而保证了交易的安全；还能从根本上确保通信的可靠。

本发明提供了一种利用探测器阵列实现可靠近距离通信的系统，包括内含射频SIM卡的射频移动终端和射频控制终端；

所述射频控制终端通过探测器阵列检测射频移动终端的通信状态，并对检测结果进行分析，从而判断射频移动终端的通信距离。

所述射频控制终端包括读卡器。

探测器阵列包括具有不同增益及辐射特性的天线或耦合结构，通过调整探测器的问题来辅助实现不同的接收增益。

所述探测器阵列包含一组信标探测器、一组最小刻度探测器和至少一组刻度探测器，每组探测器至少包括一个探测器，每个探测器有对应放大器及衰减器，调整放大器及衰减器的参数值可达到增加探测器阵列的放大倍数的目的。

调整放大器及衰减器的参数值将探测器阵列其中一组探测器的放大倍数调至一较大值A1，作为信标探测器，用于首先与射频移动终端进行通信；

调整放大器及衰减器的参数值将探测器阵列其中另一组探测器的放大倍数至一较小值A2，作为最小刻度探测器，使射频移动终端在非常接近时才能与之通信；

调整放大器及衰减器的参数值将探测器阵列其余各组中的每组探测器的发射功率增益和接收灵敏度调至介于A1和A2间的唯一对应数值，作为刻度探测器，用于判断射频移动终端大致的距离范围。

所述信标探测器和刻度探测器可合为一组。