一卡通系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種一卡通系統(tǒng)及控制方法，該系統(tǒng)包括有源RFID卡、讀卡器和與讀卡器連接的計(jì)算機(jī)，其中，讀卡器包括用于遠(yuǎn)距離接收的考勤讀卡器和用于近距離接收的收費(fèi)讀卡器；有源RFID卡包括支付按鍵、第一RF收發(fā)電路以及分別與支付按鍵和第一RF收發(fā)電路連接的處理器；其中，處理器在未接收到支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)控制第一RF收發(fā)電路發(fā)射第一RFID卡信息和在接收到支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)控制第一RF收發(fā)電路發(fā)射第二RFID卡信息；考勤讀卡器在接收到第一RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行考勤處理；收費(fèi)讀卡器在接收到第二RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行支付處理。實(shí)施本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)用于考勤和支付收費(fèi)的真正一卡通，且使用方便、成本較低，安全可靠。
【專利說明】—^通系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子信息【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種一卡通系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，無源IC (ID)卡、有源RFID卡得到了越來越廣泛的應(yīng)用。無源IC (ID)卡一般應(yīng)用于門禁、考勤、支付等，但是無源IC (ID)卡大部分是接觸式或近距離非接觸式的，且具有較強(qiáng)的方向性，難以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離讀卡。對(duì)于考勤應(yīng)用，當(dāng)人流集中量大時(shí)，員工(或?qū)W生等)排除打卡很浪費(fèi)時(shí)間，甚至下大雨時(shí)無法排隊(duì)，此時(shí)需要遠(yuǎn)距離打卡。因此，無源IC (ID)卡在遠(yuǎn)距離的考勤打卡應(yīng)用中受到了一定的限制。而有源RFID卡可以代替近距離無源IC (ID)卡來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的考勤打卡，其讀卡器可以讀取到十幾米遠(yuǎn)的有源RFID卡，且每秒能讀到幾百乃至上千張卡，免除了員工的排隊(duì)之苦，提高效率。但是，在食堂和小賣部等消費(fèi)場(chǎng)合，如果使用有源RFID卡進(jìn)行消費(fèi)支付，會(huì)產(chǎn)生誤讀問題，讀卡器可能將周圍的卡都讀進(jìn)來，造成非消費(fèi)的旁為誤為他人買單的情況。因此，有源RFID卡在支付應(yīng)用方面也受到了一定的限制。
[0003]在現(xiàn)實(shí)生活中，倘若人們攜帶不同的卡來進(jìn)行考勤、支付等，使用起來會(huì)很方便，因而需要一種一卡通技術(shù)，使得人們使用一張卡便可以進(jìn)行考勤、支付等。在現(xiàn)有的技術(shù)中，常用的解決方法是在有源RFID卡里面再另加一張無源IC (ID)卡，然后再用一個(gè)外殼封裝起來。這樣，表面看起來是“一卡通”，但實(shí)際上還是兩張卡，只是將兩張卡包裝在一起而已，其仍需要傳統(tǒng)的有源RFID讀卡器和傳統(tǒng)的無源讀卡器來進(jìn)行分別讀卡。因此，現(xiàn)在技術(shù)仍無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的一卡通應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的一卡通應(yīng)用的缺陷，提供一種一卡通系統(tǒng)及控制方法，其使用方便、成本較低，安全可靠，可以實(shí)現(xiàn)用于考勤和支付收費(fèi)的真正一卡通。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一卡通系統(tǒng)，有源RFID卡、讀卡器和與讀卡器連接的計(jì)算機(jī)，其中，所述讀卡器包括用于遠(yuǎn)距離接收的考勤讀卡器和用于近距離接收的收費(fèi)讀卡器；所述有源RFID卡包括支付按鍵、第一RF收發(fā)電路以及分別與所述支付按鍵和所述第一 RF收發(fā)電路連接的處理器；其中，所述處理器在未接收到所述支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)控制所述第一 RF收發(fā)電路發(fā)射第一 RFID卡信息和在接收到所述支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)控制所述第一 RF收發(fā)電路發(fā)射第二 RFID卡信息；所述考勤讀卡器在接收到所述第一 RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)進(jìn)行考勤處理；所述收費(fèi)讀卡器在接收到所述第二 RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)進(jìn)行支付處理。
[0006]優(yōu)選地，所述第一 RFID卡信息和所述第二 RFID卡信息均包括單位數(shù)字信息、用戶個(gè)人數(shù)字信息和支付按鍵數(shù)字信息；其中，所述第一 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示所述支付按鍵松開，所述第二 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示所述支付按鍵按下。[0007]優(yōu)選地，所述處理器在未接收到所述支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)，控制所述第一 RF收發(fā)電路周期性地每隔一預(yù)設(shè)時(shí)間跳頻一次來發(fā)射所述第一 RFID卡信息，以及在接收到所述支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)，立即控制所述第一 RF收發(fā)電路發(fā)射所述第二 RFID卡信息。
[0008]優(yōu)選地，所述考勤讀卡器和所述收費(fèi)讀卡器均包括電源電路、RS232串行接口電路、RS485串行接口電路和若干個(gè)獨(dú)立的接收處理電路，各個(gè)接收處理電路分別用于接收第一 RF收發(fā)電路以各個(gè)不同頻率發(fā)射的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息；所述接收處理電路的數(shù)目決定于第一 RF收發(fā)電路的一個(gè)周期內(nèi)的跳頻次數(shù)；所述電源電路與所述接收處理電路連接，所述RS232串行接口電路分別與所述接收處理電路和所述RS485串行接口電路連接；所述讀卡器通過所述RS232串行接口電路或所述RS485串行接口電路與所述計(jì)算機(jī)建立連接。
[0009]優(yōu)選地，所述接收處理電路包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的第二 RF收發(fā)電路，所述第二 RF收發(fā)電路用于接收所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息。
[0010]優(yōu)選地，所述若干個(gè)接收處理電路中的一個(gè)接收處理電路為綜合接收處理電路，所述綜合接收處理電路通過其單片機(jī)的串口分別與其余的接收處理電路串接以讀取其余的接收處理電路所接收到的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息，且用于對(duì)其本身所接收的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息和從其余的接收處理電路中讀取到的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息進(jìn)行綜合處理后通過所述RS232串行接口電路或所述RS485串行接口電路轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)。
[0011]優(yōu)選地，所述收費(fèi)讀卡器還包括確認(rèn)按鍵，與其中一個(gè)接收處理電路中的單片機(jī)連接，且用于觸發(fā)該接收處理電路向所述有源RFID卡發(fā)射確認(rèn)信息；
[0012]所述有源RFID卡還包括LED指示電路，與所述處理器連接，且用于在所述有源RFID卡接收到所述確認(rèn)信息時(shí)發(fā)出提示信號(hào)。
[0013]優(yōu)選地，所述第一RF收發(fā)電路在一個(gè)周期內(nèi)發(fā)生四次跳頻；所述預(yù)設(shè)時(shí)間為2秒；所述讀卡器包括四個(gè)獨(dú)立的接收處理電路。
[0014]優(yōu)選地，所述處理器在接收到所述支付按鍵的觸發(fā)命令時(shí)降低所述第一 RF收發(fā)電路的發(fā)射功率以發(fā)射所述第二 RFID卡信息。
[0015]本發(fā)明還提供一種一卡通控制方法，所述方法包括以下步驟:
[0016]S1、當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵未被按下時(shí)，發(fā)送第一 RFID信息；當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵被按下時(shí)，發(fā)送第二 RFID信息；
[0017]S2、讀卡器接收到第一 RFID信息，則將第一 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第一 RFID信息進(jìn)行考勤處理；讀卡器接收到第二 RFID信息，則將第二 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第二 RFID信息進(jìn)行支付處理。
[0018]實(shí)施本發(fā)明的一卡通系統(tǒng)及控制方法，通過設(shè)置遠(yuǎn)距離通信的考勤讀卡器和近距離通信的收費(fèi)讀卡器，并在有源RFID卡上增加支付按鍵以確認(rèn)支付，從而實(shí)現(xiàn)了可使用一張有源RFID卡來進(jìn)行考勤和支付，提高了考勤打卡的效率以及保證了支付收費(fèi)的準(zhǔn)確可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:[0020]圖1是本發(fā)明的一卡通系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；
[0021]圖2A是本發(fā)明的有源RFID卡中的支付按鍵、處理器和第一 RF收發(fā)電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0022]圖2B是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的充電電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0023]圖2C是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的電池電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0024]圖2D是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的穩(wěn)壓輸出電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的讀卡器較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4A是本發(fā)明的讀卡器中的第一接收處理電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0027]圖4B是本發(fā)明的讀卡器中的第二接收處理電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0028]圖4C是本發(fā)明的讀卡器中的第三接收處理電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0029]圖4D是本發(fā)明的讀卡器中的第四接收處理電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0030]圖5是本發(fā)明的讀卡器中的RS232串行接口電路和RS485串行接口電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；
[0031]圖6是本發(fā)明的 一卡通控制方法的流程圖。
[0032]圖7是本發(fā)明的有源RFID卡的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]如圖1所示，本發(fā)明的一^^通系統(tǒng)包括有源RFID卡100、讀卡器200和計(jì)算機(jī)300。有源RFID卡100與讀卡器200無線連接，讀卡器200與計(jì)算機(jī)300連接。其中，讀卡器200包括用于遠(yuǎn)距離接收的考勤讀卡器和用于近距離接收的收費(fèi)讀卡器。例如，可以這樣定義，最大通信距離大于或等于某一值(如10米)的為遠(yuǎn)距離接收；最大通信距離小于或等于某一值(如I米)的為近距離接收。當(dāng)然，也可以使用其他值來進(jìn)行定義。在本發(fā)明中，例如，考勤讀卡器的最大通信距離可設(shè)置為15米，其接收靈敏度高，能夠接收15米以內(nèi)的RFID卡信息，即能遠(yuǎn)距離接收。收費(fèi)讀卡器的最大通信距離可設(shè)置為0.5米，其接收靈敏度高，僅能接收0.5米以內(nèi)的RFID卡信息，即能近距離接收。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置其它值，本發(fā)明并不限于此。可以通過調(diào)整天線和RF接收處理電路來設(shè)置讀卡器的接收靈敏度(即設(shè)置其最大通信距離)。實(shí)際上，本發(fā)明的考勤讀卡器和收費(fèi)讀卡器的硬件電路組成是基本相同的，只是兩者的最大通信距離不同。
[0034]如圖1所示，有源RFID卡100包括卡體以及設(shè)置在卡體表面的支付按鍵101以及設(shè)置在卡體內(nèi)的處理器102和第一 RF收發(fā)電路103。處理器102分別與支付按鍵101和第一 RF收發(fā)電路103連接。支付按鍵101用于觸發(fā)支付，也可以用于需要用戶確認(rèn)的其他應(yīng)用場(chǎng)合。第一 RF收發(fā)電路103用于向讀卡器200發(fā)射第一 RFID卡信息或第二 RFID卡信息；處理器102用于在未接收到支付按鍵101的觸發(fā)命令時(shí)(即支付按鍵101松開時(shí))控制第一 RF收發(fā)電路103發(fā)射第一 RFID卡信息和在接收到支付按鍵101的觸發(fā)命令時(shí)(即支付按鍵101按下時(shí))控制第一 RF收發(fā)電路103發(fā)射第二 RFID卡信息。
[0035]較佳地，第一 RFID卡信息或第二 RFID卡信息均可以包括單位數(shù)字信息、用戶個(gè)人數(shù)字信息和支付按鍵數(shù)字信息。例如，單位數(shù)字信息可占2字節(jié)(可區(qū)別65536個(gè)單位)，用戶個(gè)人數(shù)字信息可占2字節(jié)(同一單位可區(qū)別65536個(gè)用戶)，支付按鍵數(shù)字信息可占I字節(jié)(可區(qū)別支付按鍵按下還是松開)，例如，第一 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示支付按鍵101松開，第二 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示支付按鍵101按下。此外，RFID卡信息還可包括I字節(jié)循環(huán)時(shí)間計(jì)數(shù)數(shù)字信息(每一數(shù)字2秒時(shí)間間隔，用于多臺(tái)讀卡器接收時(shí)，可判斷同一分鐘運(yùn)動(dòng)方向，如進(jìn)大門、出大門等)。第一 RFID卡信息和第二 RFID卡信息可以預(yù)先存儲(chǔ)在有源RFID卡100的存儲(chǔ)單元中。
[0036]較佳地，處理器102在未接收到支付按鍵101的觸發(fā)命令時(shí)，控制第一 RF收發(fā)電路103周期性地每隔一預(yù)設(shè)時(shí)間跳頻一次來發(fā)射第一 RFID卡信息，例如，較佳地，第一 RF收發(fā)電路103在一個(gè)周期內(nèi)總共發(fā)生四次跳頻，當(dāng)然，本發(fā)明并不限于四跳，也可以是兩跳、三跳等，跳數(shù)越少，相應(yīng)的讀卡器電路越簡(jiǎn)單；也可以是八跳、十跳等，跳數(shù)越多，讀卡器接收的可靠性就越高，同時(shí)電路也越復(fù)雜。例如，在支付按鍵101沒有按下的情況下，第一RF收發(fā)電路103每2秒跳頻一次發(fā)射第一 RFID卡信息，即其發(fā)射時(shí)間間隔為2秒。而當(dāng)接收到支付按鍵101的觸發(fā)命令時(shí)，處理器102立即控制第一 RF收發(fā)電路103發(fā)射第二 RFID卡信息，同樣可以使用上述四個(gè)頻率來發(fā)射第二 RFID卡信息。當(dāng)支付按鍵101松開時(shí)，進(jìn)行復(fù)位，繼續(xù)控制第一 RF收發(fā)電路103每2秒跳頻一次發(fā)射第一 RFID卡信息。這樣,在一個(gè)周期內(nèi)以四個(gè)不同的頻率發(fā)射RFID信息，很好地實(shí)現(xiàn)了抗干擾，進(jìn)一步保證讀卡器200能接收到有源RFID卡發(fā)射的RFID卡信息。此外，較佳地，在支付按鍵101按下時(shí)，處理器103降低第一 RF收發(fā)電路103的發(fā)射功率以發(fā)射第二 RFID卡信息，這樣，可以減小其通信距離，避免有源RFID卡被附近的其他讀卡器讀到。
[0037]較佳地，第一 RF收發(fā)電路103的發(fā)射電流為15MA，發(fā)射時(shí)間為2MS，平時(shí)休眠，休眠電流僅為0.5UA，這樣，100MAH電池可使用半年以上。
[0038]較佳地，有源RFID卡100還可包括供電電路和LED指示電路(圖1未示出)。供電電路連接處理器102，用于給有源RFID卡100供電。供電電路可包括充電電路、電池電路和穩(wěn)壓輸出電路。其中，充電電路與電池電路連接，電池電路與穩(wěn)壓輸出電路連接，穩(wěn)壓輸出電路與處理器102連接。LED指示電路連接處理器102，用于在有源RFID卡100接收到讀卡器發(fā)射的確認(rèn)信息時(shí)發(fā)出提示信號(hào)。LED指示電路包括LED燈。例如，有源RFID卡100的第一 RF收發(fā)電路103接收到讀卡器200所發(fā)射的確認(rèn)信息時(shí)將確認(rèn)結(jié)果告知處理器102，處理器102繼而控制LED指示電路中的LED燈發(fā)光(例如常亮幾秒或閃爍幾秒)以表示讀卡器200已將有源RFID卡100所發(fā)射的RFID卡信息轉(zhuǎn)發(fā)到計(jì)算機(jī)300。
[0039]圖2A、圖2B、圖2C和圖2D示出了本發(fā)明的有源RFID卡內(nèi)部電路較佳實(shí)施例的電路原理圖。其中，圖2A是本發(fā)明的有源RFID卡中的支付按鍵、處理器和第一 RF收發(fā)電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；圖2B是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的充電電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；圖2C是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的電池電路較佳實(shí)施例的電路原理圖；圖2D是本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路中的穩(wěn)壓輸出電路較佳實(shí)施例的電路原理圖。
[0040]如圖2A所示，本發(fā)明的有源RFID卡中的處理器102可以是單片機(jī)、MCU等，較佳的，處理器102為RF單片機(jī)，其型號(hào)為CC2510F8。第一 RF收發(fā)電路103包括天線ANT和由電容C20、C21、C22、C23、C24、C12和電感L1、L2、L3構(gòu)成的濾波和阻抗匹配電路。其中，電容C20的一端連接單片機(jī)的第24引腳，即引腳RF_N，電容C21的一端連接單片機(jī)的第23引腳，即引腳RF_P。較佳地，按鍵開關(guān)SI設(shè)置為支付按鍵101，連接單片機(jī)的第5引腳，即引腳P0_0，當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此。此外，圖2A還示出了 LED指示電路，LED指示電路可以由串聯(lián)的電阻Rl和發(fā)光二極管Dl組成，電阻Rl連接單片機(jī)的第4引腳，即引腳P1_0。當(dāng)然，這是本發(fā)明的有源RFID卡內(nèi)部的部分電路的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到，本發(fā)明的處理器102和第一 RF收發(fā)電路103等也可以使用其它電路元件來實(shí)現(xiàn)。 [0041]本發(fā)明的有源RFID卡的供電電路包括充電電路、電池電路和穩(wěn)壓輸出電路。如圖2B所示，供電電路中的充電電路用于為電池電路中的電池進(jìn)行充電。充電電路外接5V電源，其輸出端連接至圖2C中的電池電路的CH+端，為電池提供3.7-4.2V的充電電壓。如圖2C所示，電池電路包括電池和充電保護(hù)電路。電池可以是鋰電池、鈕扣電池等。充電保護(hù)電路可包括芯片U2、芯片U3等。電池電路通過其B+端向穩(wěn)壓輸出電路提供3.7-4.2V的電壓。如圖2D所示，穩(wěn)壓輸出電路接收電池電路輸出的3.7-4.2V的電壓，并對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整后，向處理器102提供穩(wěn)定電壓VDD^ 3.3V。其中，芯片U4為穩(wěn)壓芯片，型號(hào)為RT9167-3V3，它的第5引腳向處理器102提供穩(wěn)定電壓VDD。
[0042]此外，本發(fā)明的有源RFID卡的相關(guān)參數(shù)的設(shè)置可以在單片機(jī)程序中植入，直接寫入卡中，也可以在有源RFID卡生產(chǎn)完成后，通過讀卡器和計(jì)算機(jī)等進(jìn)行無線寫入。
[0043]在本發(fā)明中，當(dāng)有源RFID卡100的第一 RF收發(fā)電路103的一個(gè)周期內(nèi)的跳頻次數(shù)優(yōu)選為四跳時(shí)，本發(fā)明的讀卡器200也相應(yīng)地優(yōu)選設(shè)置為四通道接收，即設(shè)置四個(gè)獨(dú)立的接收處理電路，讀卡器200的接收處理電路的數(shù)目決定于有源RFID卡100的第一 RF收發(fā)電路103的一個(gè)周期內(nèi)的跳頻次數(shù)。例如，若有源RFID卡100中的第一 RF收發(fā)電路103的一個(gè)周期內(nèi)的跳頻次數(shù)為八跳時(shí)，則讀卡器200就設(shè)置為八通道接收，以此類推。
[0044]如圖3所示，讀卡器200包括電源電路201、RS232串行接口電路202、RS485串行接口電路203、第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c和第四接收處理電路204d。其中，電源電路201分別與第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c和第四接收處理電路204d連接。RS232串行接口電路202分別與第四接收處理電路204d和RS485串行接口電路203連接。RS232串行接口電路202用于讀卡器200和計(jì)算機(jī)300之間的短距離通信(如15米內(nèi))，而RS485串行接口電路203用于讀卡器200和計(jì)算機(jī)300之間的長(zhǎng)距離通信(如15公里內(nèi))。用戶可根據(jù)實(shí)際需要，通過RS232總線將計(jì)算機(jī)300連接到讀卡器200的RS232串行接口電路202，或者通過RS485總線將計(jì)算機(jī)300連接到讀卡器200的RS485串行接口電路203。特別說明的是，選擇RF485只是為了增加讀卡器200和計(jì)算機(jī)300之間的通信距離，無論在讀卡器端還是計(jì)算機(jī)端，都需要還原成RS232信號(hào)。例如，當(dāng)選擇RF485來實(shí)現(xiàn)讀卡器200與計(jì)算機(jī)300之間的通信時(shí)，在讀卡器200中，RS485串行接口電路203對(duì)從計(jì)算機(jī)300中接收到的信號(hào)進(jìn)行處理生成RS485信號(hào)后，還需經(jīng)RS232串行接口電路202將該RS485信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS232信號(hào)；反過來，RS232串行接口電路202對(duì)從第四接收處理電路204d中接收到的信號(hào)進(jìn)行處理生成RS232信號(hào)后，還需經(jīng)RS485串行接口電路203將該RS232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)后再發(fā)送給計(jì)算機(jī)300。當(dāng)然，若選擇RF232來實(shí)現(xiàn)讀卡器200與計(jì)算機(jī)300之間的通信，則直接通過RS232串行接口電路202進(jìn)行處理即可，而不需經(jīng)由RS485串行接口電路203進(jìn)行處理。
[0045]在本發(fā)明中，每個(gè)接收處理電路204a、204b、204c、204d均包括單片機(jī)和與該單片機(jī)連接的第二 RF收發(fā)電路，第二 RF收發(fā)電路用于接收第一 RF收發(fā)電路103發(fā)射的第一RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息。例如，第一接收處理電路204a用于接收第一 RF收發(fā)電路103以第一頻率發(fā)射的第一 RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息；第二接收處理電路204b用于接收第一 RF收發(fā)電路103以第二頻率發(fā)射的第一 RFID卡信息和/或第二RFID卡信息；第三接收處理電路204c用于接收第一 RF收發(fā)電路103以第三頻率發(fā)射的第一 RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息；第四接收處理電路204d用于接收第一 RF收發(fā)電路103以第四頻率發(fā)射的第一 RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息。特別地，第四接收處理電路204d作為綜合接收處理電路，第四接收處理電路204d通過其單片機(jī)的串口分別與其余的接收處理電路(即第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c)串接以讀取其余的接收處理電路所接收到的第一 RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息，同時(shí)，第四接收處理電路204d對(duì)其本身所接收的第一 RFID卡信息和/或第二 RFID卡信息和從其余的接收處理電路中讀取到的第一 RFID卡信息或第二 RFID卡信息進(jìn)行綜合處理后再通過RS232串行接口電路202或RS485串行接口電路203轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)300。
[0046]較佳地，對(duì)于考勤讀卡器，其第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c和第四接收處理電路204d均會(huì)對(duì)其第二收發(fā)電路所接收的信息進(jìn)行識(shí)別判斷，僅保留第一 RFID卡信息，其余信息丟棄。例如，第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c或第四接收處理電路204d通過各自的第二收發(fā)電路接收到信息后，判斷該信息是否為第一 RFID卡信息，若是，則保留該信息，若否，則丟棄該信息。同時(shí)，第四接收處理電路204d會(huì)讀取第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路所接收到的第一 RFID卡信息，并將這四個(gè)接收處理電路204a、204b,204c和204d中最先接收到的第一 RFID卡信息轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)300。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明的第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c也可以不對(duì)其所接收的信息進(jìn)行識(shí)別判斷，而由作為綜合接收處理電路的第四接收處理電路204d進(jìn)行綜合處理，第四接收處理電路204d讀取第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c所接收到的信息，并對(duì)讀取到的信息和其本身所接收的信息進(jìn)行綜合識(shí)別判斷后，得到有效的第一 RFID卡信息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)300。進(jìn)一步地，對(duì)于同一張有源RFID卡，考勤讀卡器一分鐘只采集一次第一 RFID卡信息，多余丟棄，即在一分鐘內(nèi)，考勤讀卡器的第四接收處理電路204d只轉(zhuǎn)發(fā)一次第一 RFID卡信息給計(jì)算機(jī)300。
[0047]類似地，對(duì)于收費(fèi)讀卡器，其第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c和第四接收處理電路204d均會(huì)對(duì)其第二收發(fā)電路所接收的信息進(jìn)行識(shí)別判斷，僅保留第一 RFID卡信息，其余信息丟棄。例如，第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c或第四接收處理電路204d通過各自的第二收發(fā)電路接收到信息后，判斷該信息是否為第二 RFID卡信息，若是，則保留該信息，若否，則丟棄該信息。同時(shí)，第四接收處理電路204d會(huì)讀取第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路所接收到的第二 RFID卡信息，并將這四個(gè)接收處理電路204a、204b、204c和204d中最先接收到的第二 RFID卡信息轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)300。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明的第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c也可以不對(duì)其所接收的信息進(jìn)行識(shí)別判斷，而由作為綜合接收處理電路的第四接收處理電路204d進(jìn)行綜合處理，第四接收處理電路204d讀取第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c所接收到的信息，并對(duì)讀取到的信息和其本身所接收的信息進(jìn)行綜合識(shí)別判斷后，得到有效的第二 RFID卡信息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)300。
[0048]實(shí)際上，本發(fā)明的每個(gè)接收處理電路204a、204b、204c、204d的硬件電路結(jié)構(gòu)是基本相同的。
[0049]如圖4A-4D所示，分別示出了本發(fā)明的讀卡器中的第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b、第三接收處理電路204c和第四接收處理電路204d較佳實(shí)施例的電路原理圖。每個(gè)接收處理電路均包括單片機(jī)和第二 RF收發(fā)電路等。其中，各個(gè)接收處理電路的單片機(jī)的型號(hào)優(yōu)選為CC2510F32。第一接收處理電路204a的單片機(jī)的第7引腳(B卩引腳P0_2)連接至第四接收處理電路204d的單片機(jī)的第8引腳(B卩引腳P0_3);第二接收處理電路204b的單片機(jī)的第7引腳(B卩引腳P0_2)連接至第四接收處理電路204d的單片機(jī)串口P0_3 ;第三接收處理電路204c的單片機(jī)的第7引腳(B卩引腳P0_2)連接至第四接收處理電路204d的單片機(jī)的第8引腳(即引腳P0_3)。第二 RF收發(fā)電路包括天線以及由多個(gè)電容和多個(gè)電感構(gòu)成的濾波和阻抗匹配電路。
[0050]此外，圖5示出了本發(fā)明的讀卡器中的RS232串行接口電路和RS485串行接口電路較佳實(shí)施例的電路原理圖。如圖5所示，本發(fā)明的RS232串行接口電路采用MAX232芯片，而RS485串行接口電路采用MAX488芯片。當(dāng)然，這是本發(fā)明的讀卡器內(nèi)部電路的較佳實(shí)施例而已，本發(fā)明并不限于此，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到，本發(fā)明的接收處理電路、RS232串行接口電路和RS485串行接口電路等也可以使用其它電路元件來實(shí)現(xiàn)。
[0051]較佳地，收費(fèi)讀卡器還可包括確認(rèn)按鍵(例如圖4D中的按鍵開關(guān)S4)，與其中一個(gè)接收處理電路中的單片機(jī)連接，較佳地，與第四接收處理電路204d中的單片機(jī)連接，當(dāng)計(jì)算機(jī)300接收到第二 RFID卡信息后，收費(fèi)端用戶按下確認(rèn)按鍵，第四接收處理電路204d中的單片機(jī)接收到確認(rèn)按鍵的確認(rèn)命令，控制其第二 RF收發(fā)電路向相應(yīng)的有源RFID卡發(fā)射確認(rèn)信息。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，也可以設(shè)置其他按鍵開關(guān)為收費(fèi)讀卡器的支付確認(rèn)按鍵。此外,第一接收處理電路204a、第二接收處理電路204b和第三接收處理電路204c中的單片機(jī)也可分別連接一些按鍵開關(guān)以作擴(kuò)展使用。
[0052]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一卡通控制方法的流程圖。如圖6所示，該方法包括以下步驟:
[0053]S1、當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵未被按下時(shí)，發(fā)送第一 RFID信息；當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵被按下時(shí)，發(fā)送第二 RFID信息。
[0054]其中，第一 RFID信息為考勤數(shù)據(jù)信息。該考勤數(shù)據(jù)信息包括:單位數(shù)字信息、用戶個(gè)人數(shù)字信息和支付按鍵數(shù)字信息。第二 RFID信息為支付信息。該支付信息包括:單位數(shù)字信息、用戶個(gè)人數(shù)字信息和支付按鍵數(shù)字信息。
[0055]S2、讀卡器接收到第一 RFID信息，則將第一 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第一 RFID信息進(jìn)行考勤處理；讀卡器接收到第二 RFID信息，則將第二 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第二 RFID信息進(jìn)行支付處理。
[0056]具體的，計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)有多個(gè)需進(jìn)行考勤的用戶的信息。計(jì)算機(jī)通過第一 RFID信息中的單位數(shù)字信息和用戶個(gè)人數(shù)字信息找到與其匹配的人員，從而進(jìn)行登記以完成考勤記錄。
[0057]計(jì)算機(jī)根據(jù)第二 RFID信息進(jìn)行支付身份確認(rèn)，并進(jìn)行支付扣款等，以完成支付處理過程。此外，計(jì)算機(jī)進(jìn)行支付扣款后可通過讀卡器將確認(rèn)信息發(fā)送到有源RFID卡，有源RFID卡進(jìn)行相應(yīng)的顯示(例如，亮燈顯示等)以提示用戶支付成功。
[0058]應(yīng)理解，在本發(fā)明的實(shí)施例的一卡通控制方法中，讀卡器還對(duì)接收到的第一 RFID信息或第二 RFID信息進(jìn)行處理，例如，解調(diào)、解碼等。
[0059]圖7示出了本發(fā)明的有源RFID卡的外觀示意圖，有源RFID卡上可以印制有學(xué)校名稱、學(xué)號(hào)、班級(jí)和姓名等信息，此外，有源RFID卡還設(shè)置有一個(gè)支付按鍵(支付按鍵的位置可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置)，該支付按鍵可以是觸摸按鍵等。本發(fā)明的一卡通系統(tǒng)可以廣泛應(yīng)用于單位考勤、學(xué)?？记?、食堂打飯、小賣部購(gòu)物、圖書館借書等。下面將結(jié)合圖7和實(shí)際使用情況，對(duì)本發(fā)明的一卡通系統(tǒng)的考勤功能和支付功能進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。
[0060]對(duì)于考勤功能，例如，在單位或?qū)W校門口安裝一考勤讀卡器，用戶隨身攜帶如圖7所示的有源RFID卡，用戶無需任何操作，無需排隊(duì)便可近距離打卡。用戶走進(jìn)該考勤讀卡器的通信范圍內(nèi)時(shí)，有源RFID卡向考勤讀卡器發(fā)射第一 RFID卡信息，考勤讀卡器便可以自動(dòng)讀取到有源RFID卡的第一 RFID卡信息，每秒可讀取幾百乃至上千張卡，有效地防止了漏打卡、忘打卡的現(xiàn)象。較佳地，對(duì)于同一張卡，考勤讀卡器只采集第一 RFID卡信息，其余信息丟棄，且一分鐘只采集一次第一 RFID卡信息，多余丟棄，此外，考勤讀卡器也可以將非本單位或?qū)W校的RFID卡信息丟棄，最終將本單位或?qū)W校的用戶的有效第一 RFID卡信息轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的考勤處理，當(dāng)然，考勤讀卡器也可不執(zhí)行該操作，而由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。
[0061]對(duì)于支付功能，例如，在食堂，收費(fèi)讀卡器連接到觸摸屏電腦，學(xué)生確認(rèn)電腦上的飯菜和應(yīng)付金額后，按下如圖7所示的有源RFID卡上的支付按鍵，有源RFID卡的處理器接收支付按鍵的觸發(fā)命令，向收費(fèi)讀卡器發(fā)射第二 RFID卡信息以進(jìn)行支付，收費(fèi)讀卡器接收第二 RFID卡信息，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)進(jìn)行收費(fèi)處理。較佳地，收費(fèi)讀卡器只采集第二RFID卡信息，其余丟棄。此外，收費(fèi)讀卡器上還可設(shè)置有確認(rèn)按鍵以對(duì)交易進(jìn)行最終確認(rèn)，例如，當(dāng)讀卡器接收到有源RFID卡發(fā)來的支付信號(hào)并將其轉(zhuǎn)發(fā)給電腦后，收銀端再將對(duì)卡號(hào)、持卡者等資料核對(duì)無誤后，再按下確認(rèn)按鍵以完成支付功能，同時(shí)發(fā)射確認(rèn)信息給相應(yīng)的有源RFID卡，以告知用戶支付成功，安全可靠。
[0062]總之，本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)真正意義上的一卡通，用戶只需持有一張有源RFID卡便可實(shí)現(xiàn)考勤和支付收費(fèi)功能，使用方便，成本較低，安全可靠。
[0063]雖然本發(fā)明是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種一卡通系統(tǒng)，包括有源RFID卡(100)、讀卡器(200)和與讀卡器(200)連接的計(jì)算機(jī)(300)，其特征在于，所述讀卡器(200)包括用于遠(yuǎn)距離接收的考勤讀卡器和用于近距離接收的收費(fèi)讀卡器； 所述有源RFID卡(101)包括支付按鍵(101 )、第一 RF收發(fā)電路(103)以及分別與所述支付按鍵(101)和所述第一 RF收發(fā)電路(103)連接的處理器(102); 其中，所述處理器(102)在未接收到所述支付按鍵(101)的觸發(fā)命令時(shí)控制所述第一RF收發(fā)電路(103)發(fā)射第一 RFID卡信息和在接收到所述支付按鍵(101)的觸發(fā)命令時(shí)控制所述第一 RF收發(fā)電路(103)發(fā)射第二 RFID卡信息； 所述考勤讀卡器在接收到所述第一 RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)(300)進(jìn)行考勤處理； 所述收費(fèi)讀卡器在接收到所述第二 RFID卡信息時(shí)將其轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)(300)進(jìn)行支付處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述第一RFID卡信息和所述第二RFID卡信息均包括單位數(shù)字信息、用戶個(gè)人數(shù)字信息和支付按鍵數(shù)字信息； 其中，所述第一 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示所述支付按鍵(101)松開，所述第二 RFID卡信息的支付按鍵數(shù)字信息表示所述支付按鍵(101)按下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器(102)在未接收到所述支付按鍵(101)的觸發(fā)命令時(shí)，控制所述第一 RF收發(fā)電路(103)周期性地每隔一預(yù)設(shè)時(shí)間跳頻一次來發(fā)射所述第一 RFID卡信息，以及在接收到所述支付按鍵(101)的觸發(fā)命令時(shí)，立即控制所述第一 RF收發(fā)電`路(103)發(fā)射所述第二 RFID卡信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述考勤讀卡器和所述收費(fèi)讀卡器均包括電源電路(201)、RS232串行接口電路(202)、RS485串行接口電路(203)和若干個(gè)獨(dú)立的接收處理電路，各個(gè)接收處理電路分別用于接收第一 RF收發(fā)電路(103)以各個(gè)不同頻率發(fā)射的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息；所述接收處理電路的數(shù)目決定于第一 RF收發(fā)電路(103)的一個(gè)周期內(nèi)的跳頻次數(shù)； 所述電源電路(201)與所述接收處理電路連接，所述RS232串行接口電路(202 )分別與所述接收處理電路和所述RS485串行接口電路(203)連接； 所述讀卡器(200)通過所述RS232串行接口電路(202)或所述RS485串行接口電路(203)與所述計(jì)算機(jī)建立連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述接收處理電路包括單片機(jī)和與所述單片機(jī)連接的第二 RF收發(fā)電路，所述第二 RF收發(fā)電路用于接收所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述若干個(gè)接收處理電路中的一個(gè)接收處理電路為綜合接收處理電路，所述綜合接收處理電路通過其單片機(jī)的串口分別與其余的接收處理電路串接以讀取其余的接收處理電路所接收到的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息，且用于對(duì)其本身所接收的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二 RFID卡信息和從其余的接收處理電路中讀取到的所述第一 RFID卡信息和/或所述第二RFID卡信息進(jìn)行綜合處理后通過所述RS232串行接口電路(202)或所述RS485串行接口電路(203 )轉(zhuǎn)發(fā)給所述計(jì)算機(jī)(300 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述收費(fèi)讀卡器還包括確認(rèn)按鍵，與其中一個(gè)接收處理電路中的單片機(jī)連接，且用于觸發(fā)該接收處理電路向所述有源RFID卡(100)發(fā)射確認(rèn)信息； 所述有源RFID卡(100)還包括LED指示電路，與所述處理器(102)連接，且用于在所述有源RFID卡(100)接收到所述確認(rèn)信息時(shí)發(fā)出提示信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述第一RF收發(fā)電路(103)在一個(gè)周期內(nèi)發(fā)生四次跳頻；所述預(yù)設(shè)時(shí)間為2秒；所述讀卡器(200)包括四個(gè)獨(dú)立的接收處理電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一卡通系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器(102)在接收到所述支付按鍵(101)的觸發(fā)命令時(shí)降低所述第一 RF收發(fā)電路(103)的發(fā)射功率以發(fā)射所述第二RFID卡信息。
10.一種一卡通控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: s1、當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵未被按下時(shí)，發(fā)送第一RFID信息；當(dāng)有源RFID卡進(jìn)入讀卡器的識(shí)讀區(qū)域且支付按鍵被按下時(shí)，發(fā)送第二 RFID信息； s2、讀卡器接收到第一RFID信息，則將第一 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第一RFID信息進(jìn)行考勤處理；讀卡器接收到第二 RFID信息，則將第二 RFID信息發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)第二 RFID信息進(jìn) 行支付處理。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103605890SQ201310576321
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】戴萬謀 申請(qǐng)人:深圳市愛美家電子科技有限公司