具有身份證rfid讀取的閱讀裝置及其應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有身份證RFID讀取的閱讀裝置及其應(yīng)用方法，該閱讀裝置包括為終端供電的電源控制單元，其特征在于：還包括控制單元以及與該控制單元連接的射頻電路和安全處理單元；所述的射頻單元連接有天線；本發(fā)明具備身份證RFID讀取能力、同時(shí)有豐富軟件接口與公眾民用領(lǐng)域?qū)?，為通訊、水電等公眾服?wù)商提供可靠的便民服務(wù)渠道，同時(shí)基于身份證內(nèi)置的RFID數(shù)據(jù)，在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供具有權(quán)威性的身份認(rèn)證方式，具有一定的創(chuàng)造性、實(shí)用性與前瞻性。
【專利說明】具有身份證RFID讀取的閱讀裝置及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線射頻領(lǐng)域，尤其涉及一種具有身份證RFID讀取的閱讀裝置及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國第二代居民身份證全面發(fā)放的展開，身份證閱讀器將廣泛應(yīng)用于公安、民航、銀行等各種系統(tǒng)。第二代身份證卡是非接觸式卡的一種，結(jié)合了射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)，具有操作快捷、抗干擾性強(qiáng)、安全性高等特點(diǎn)。無線射頻技術(shù)是一個(gè)獨(dú)立的跨學(xué)科的專業(yè)領(lǐng)域，它綜合了高頻技術(shù)、電磁兼容性、半導(dǎo)體技術(shù)、數(shù)據(jù)保護(hù)等專業(yè)領(lǐng)域。它的出現(xiàn)和發(fā)展將進(jìn)一步推動人類社會支付體制的革命性變革，并在非金融領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。這也必將導(dǎo)致全人類未來生活方式的概念性演變，從而使射頻卡成為21世紀(jì)人類最重要、最便捷的工具之一。
[0003]二代證目前的日常應(yīng)用仍局限于公安、銀行的身份識別，未能在民用領(lǐng)域推廣，究其原因有三點(diǎn)，一是身份證RFID識別機(jī)具較為昂貴，市場該類設(shè)備多在千元左右，普通家庭沒有必要購置，二是身份證RFID信息沒有合適的民用接口，難以與民用信息領(lǐng)域?qū)印Ｈ菫榉乐股矸葑C件丟失，居民不愿意經(jīng)常攜帶，也是身份證難以廣泛民用的原因。
[0004]居民二代證是目前全球最大的RFID應(yīng)用，RFID技術(shù)具備可以非接觸識讀、抗惡劣環(huán)境、保密性強(qiáng)、高準(zhǔn)確性和安全性、識別唯一無法偽造的特點(diǎn)，如能成功與居民日常生活緊密結(jié)合，必將給百姓生活帶來更大的便利。互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)的普及，對網(wǎng)絡(luò)身份驗(yàn)證提出了更高的要求，基于二代證的身份驗(yàn)證權(quán)威性較高，且卡片最為普及易于操作，本發(fā)明可以為互聯(lián)網(wǎng)平臺提供基于二代證的遠(yuǎn)程身份驗(yàn)證，解決現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的這項(xiàng)難題，為運(yùn)營商、電子商務(wù)的營運(yùn)提供可靠的技術(shù)手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一目的是提供一種具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，具備身份證RFID讀取能力、同時(shí)有豐富軟件接口與公眾民用領(lǐng)域?qū)印?br> [0006]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，包括為系統(tǒng)供電的電源控制單元，其特征在于:還包括控制單元以及與該控制單元連接的射頻電路和安全處理單元；所述的射頻單元連接有天線；
所述射頻電路產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，以啟動身份證卡并為它提供能量，并對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給身份證卡，接收并解調(diào)來自身份證卡的高頻信號；
所述安全處理單元完成閱讀器與身份證卡進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)的加密與解密，同時(shí)也對從身份證卡中獲得的個(gè)人信息的完整性、有效性進(jìn)行核驗(yàn)；
所述的控制單元與設(shè)置在上位機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與身份證卡的通信過程；信號的編碼與解碼；控制閱讀器與身份證卡之間的身份認(rèn)證。[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的控制單元包括CPU以及與該CPU連接的串口、主從USB接口、TFT屏的電源及接口、身份證讀卡電路以及PS/2接口。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的射頻電路包括發(fā)送器和接收器；該射頻電路中有兩個(gè)分隔開的信號通道，分別用于往來身份證卡的兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流；傳送到身份證卡中去的數(shù)據(jù)通過發(fā)送器分支傳遞，而來自于身份證卡的數(shù)據(jù)通過接收器分支來接收。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，在所述的發(fā)送器中，首先由頻率穩(wěn)定的石英振蕩器產(chǎn)生13.56MHz的振蕩器信號，以提高身份證卡接收信號的信噪比，振蕩器信號被饋送到由信號編碼的基帶信號控制的A S K調(diào)制器；其中所述的基帶信號是鍵控的恒壓信號，在此以二進(jìn)制數(shù)據(jù)以串行碼的形式表示出；ASK調(diào)制器對振蕩器信號進(jìn)行A S K調(diào)制；調(diào)制好的信號直接輸出到天線端上，并耦合到身份證卡上；所述接收器直接開始于天線端，首先接收到的身份證卡應(yīng)答信號經(jīng)過ASK檢波器檢波并放大。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，對于A S K調(diào)制，可用射頻電路的調(diào)制輸入端的邏輯“ I ”來表示“有高頻信號”的狀態(tài)，用邏輯“ Q ”表示“無高頻信號”的狀態(tài)。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述天線包括天線圈與電容；其一方面要與身份證卡片參數(shù)匹配，使得身份證卡片能夠得到充足的能量和完整的數(shù)據(jù)，并且把身份證卡片的響應(yīng)數(shù)據(jù)接收回來，另一方面又要與放大電路匹配，使放大器高效率工作。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述系統(tǒng)采用先進(jìn)的TypeB非接觸IC卡閱讀技術(shù)，支持IS014443A、IS014443B、IS015693 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種基于上述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置的應(yīng)用方法，能實(shí)現(xiàn)身份證信息驗(yàn)證公眾化，并依此提供便捷服務(wù)。
[0014]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):該應(yīng)用方法的特征在于:在一終端機(jī)集成所述閱讀裝置；在所述的閱讀裝置獲取二代身份證RFID數(shù)據(jù)后，該終端機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)接口將該身份證RFID數(shù)據(jù)和客戶操作封裝后，發(fā)送到一后端數(shù)據(jù)平臺的對接接口，由該后端平臺負(fù)責(zé)對身份證信息進(jìn)行驗(yàn)證，將響應(yīng)數(shù)據(jù)打包傳回該終端機(jī)，最后由該終端機(jī)轉(zhuǎn)化為客戶可使用的形式。
[0015]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的形式包括:供客戶在該終端機(jī)上直接瀏覽的信息或是通過已由身份證授權(quán)的臨時(shí)令牌對應(yīng)的服務(wù)。
[0016]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述服務(wù)包括具有需要授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)、查詢、繳費(fèi)、通信或視頻服務(wù)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:提供一種具備身份證RFID讀取能力、同時(shí)具有豐富軟件接口與公眾民用領(lǐng)域?qū)拥慕K端設(shè)備。充分利用RFID的識別便捷性，在互聯(lián)網(wǎng)上基于身份證信息建立一個(gè)信任度較高的平臺，讓百姓放心地使用身份證，填補(bǔ)了國內(nèi)身份證讀取設(shè)備缺少與公眾民用領(lǐng)域?qū)幽芰Φ目瞻?，本發(fā)明為通訊、水電等公眾服務(wù)商提供可靠的便民服務(wù)渠道，同時(shí)基于身份證內(nèi)置的RFID數(shù)據(jù)，在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供具有權(quán)威性的身份認(rèn)證方式，具有一定的創(chuàng)造性、實(shí)用性與前瞻性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)硬件架構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是控制單元與射頻電路工作原理圖。
[0020]圖3是射頻電路組成圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0022]請參見圖1，本實(shí)施例提供一種具有身份證RFID讀取能力的閱讀裝置，包括為裝置供電的電源控制單元，其特征在于:還包括控制單元以及與該控制單元連接的射頻電路和安全處理單元；所述的射頻單元連接有天線；所述射頻電路產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，以啟動身份證卡并為它提供能量，并對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給身份證卡，接收并解調(diào)來自身份證卡的高頻信號；所述安全處理單元完成閱讀器與身份證卡進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)的加密與解密，同時(shí)也對從身份證卡中獲得的個(gè)人信息的完整性、有效性進(jìn)行核驗(yàn)；所述的控制單元與設(shè)置在上位機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與身份證卡的通信過程；信號的編碼與解碼；控制閱讀器與身份證卡之間的身份認(rèn)證。
[0023]具體的控制單元包括CPU以及與該CPU連接的串口、主從USB接口、TFT屏的電源及接口、身份證讀卡電路以及PS/2接口。該控制單元是閱讀器整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)交通樞紐，它承當(dāng)?shù)闹饕蝿?wù)是:
1、與應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；d
2、控制與身份證卡的通信過程(主一從原則)；d
3、信號的編碼與解碼；d
4、控制閱讀器與身份證卡之間的身份認(rèn)證。
為了完成這些復(fù)雜任務(wù)，控制單元采用微處理作為核心部件，加上外圍的邏輯控制芯片來完成。應(yīng)用系統(tǒng)軟件與閱讀器之間的數(shù)據(jù)交換通過RS-232C串口來進(jìn)行，波特率采用115200bpso
[0024]請參見圖2和圖3，射頻電路與控制單元之間的接口將射頻電路接口的狀態(tài)以二進(jìn)制的形式表示出來。對于A S K調(diào)制系統(tǒng)，可用射頻電路的調(diào)制輸入端的邏輯“ I ”來表示“有高頻信號”的狀態(tài)，用邏輯“ Q ”表示“無高頻信號”的狀態(tài)。
[0025]進(jìn)一步地，所述射頻電路包括發(fā)送器和接收器；
射頻電路的主要功能:V
1、產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，以啟動身份證卡并為它提供能量；V
2、對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給身份證卡；d
3、接收并解調(diào)來自身份證卡的高頻信號。
射頻電路中有兩個(gè)分隔開的信號通道，分別用于往來身份證卡的兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流。傳送到身份證卡中去的數(shù)據(jù)通過發(fā)送器分支傳遞，而來自于身份證卡的數(shù)據(jù)通過接收器分支來接收。在發(fā)送器部分首先由頻率穩(wěn)定的石英振蕩器產(chǎn)生13.56MHz的振蕩器信號。為了提高身份證卡接收信號的信噪比，對振蕩器的相位穩(wěn)定性和邊帶噪聲提出了很高的要求。振蕩器信號被饋送到由信號編碼的基帶信號控制的A S K調(diào)制器。這里的基帶信號就是鍵控的恒壓信號(TTL電平)，在此將二進(jìn)制數(shù)據(jù)以串行碼的形式(NRZ)表示出來。ASK調(diào)制器對振蕩器信號進(jìn)行ASK調(diào)制。調(diào)制好的信號直接輸出到天線端上，并耦合到身份證卡上。接收器直接開始于天線端，首先接收到的身份證卡應(yīng)答信號經(jīng)過ASK檢波器檢波并放大。此部分的任務(wù)是最大程度地屏蔽發(fā)射器末級的強(qiáng)信號，并且只把身份證卡的應(yīng)答信號濾出。對于本系統(tǒng)，副載波頻率為847KHz。
[0026]進(jìn)一步地,所述天線包括天線圈與電容；
天線是閱讀器的一個(gè)重要組成部分，它由天線圈與電容組成聯(lián)諧振回路。一方面要與身份證卡片參數(shù)匹配，使得身份證卡片能夠得到充足的能量和完整的數(shù)據(jù)，并且把身份證卡片的響應(yīng)數(shù)據(jù)接收回來，另一方面又要與放大電路匹配，使放大器高效率工作。
[0027]進(jìn)一步地，所述安全處理單元是閱讀器的一個(gè)關(guān)鍵組成，因?yàn)樵谏矸葑R別應(yīng)用系統(tǒng)中，安全是一個(gè)極其重要的指標(biāo)。閱讀器中安全處理單元是一個(gè)獨(dú)立的部分，它主要是完成閱讀器與身份證卡進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)的加密與解密，同時(shí)也對從身份證卡中獲得的個(gè)人信息的完整性、有效性進(jìn)行核驗(yàn)。
[0028]此外，本實(shí)施例還提供一種上述閱讀裝置的應(yīng)用方法，其是在一終端機(jī)集成所述閱讀裝置；該終端機(jī)的架構(gòu)采用瘦客戶機(jī)方式，當(dāng)客戶在終端機(jī)選擇服務(wù)并刷二代證后，終端機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)接口將身份證RFID數(shù)據(jù)和客戶操作封裝后，發(fā)送到后端數(shù)據(jù)平臺的對接接口，由后端平臺負(fù)責(zé)對身份證信息進(jìn)行驗(yàn)證，將響應(yīng)數(shù)據(jù)打包傳回自助終端，由終端轉(zhuǎn)化為客戶可使用的形式(信息服務(wù)、臨時(shí)令牌等)，客戶可以在終端上直接瀏覽信息，或是通過已由身份證授權(quán)的臨時(shí)令牌獲取服務(wù)。為旅客提供便捷的便民服務(wù)(地圖導(dǎo)覽、景點(diǎn)查詢、公交鐵路航班等查詢)。
[0029]應(yīng)用該閱讀裝置的終端具備以下優(yōu)點(diǎn):
1)免除了客戶登記注冊環(huán)節(jié)，只要客戶有二代證，會刷卡就能用，極大地降低了操作技術(shù)門檻，對于沒有電腦技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的居民來說具有重要意義；
2)平臺分析客戶身份證信息后，根據(jù)客戶情況，向客戶推送訂制的服務(wù)信息，客戶無須在界面上過多地選擇，便于客戶使用；
3)可以把二代證驗(yàn)證方式轉(zhuǎn)化為臨時(shí)令牌，客戶可在后端民用平臺允許期限內(nèi)，用臨時(shí)令牌享受服務(wù)，既有高度的安全性，又有很強(qiáng)的靈活性，免除了客戶對身份證丟失的疑慮。
[0030]4)終端提供什么服務(wù)，采用何種方式，完全無須客戶干預(yù)，只與終端平臺的接口種類有關(guān)，架構(gòu)本身具備很強(qiáng)的擴(kuò)展性，目前已實(shí)現(xiàn)了與電信天翼平臺的對接。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，包括為裝置供電的電源控制單元，其特征在于:還包括控制單元以及與該控制單元連接的射頻電路和安全處理單元；所述的射頻單元連接有天線； 所述射頻電路產(chǎn)生高頻的發(fā)射功率，以啟動身份證卡并為它提供能量，并對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制，用于將數(shù)據(jù)傳送給身份證卡，接收并解調(diào)來自身份證卡的高頻信號； 所述安全處理單元完成閱讀器與身份證卡進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)的加密與解密，同時(shí)也對從身份證卡中獲得的個(gè)人信息的完整性、有效性進(jìn)行核驗(yàn)； 所述的控制單元與設(shè)置在上位機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)軟件進(jìn)行通信，并執(zhí)行應(yīng)用系統(tǒng)軟件發(fā)來的命令；控制與身份證卡的通信過程；信號的編碼與解碼；控制閱讀器與身份證卡之間的身份認(rèn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:所述的控制單元包括CPU以及與該CPU連接的串口、主從USB接口、TFT屏的電源及接口、身份證讀卡電路以及PS/2接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:所述的射頻電路包括發(fā)送器和接收器；該射頻電路中有兩個(gè)分隔開的信號通道，分別用于往來身份證卡的兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)流；傳送到身份證卡中去的數(shù)據(jù)通過發(fā)送器分支傳遞，而來自于身份證卡的數(shù)據(jù)通過接收器分支來接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:在所述的發(fā)送器中，首先由頻率穩(wěn)定的石英振蕩器產(chǎn)生13.56MHz的振蕩器信號，以提高身份證卡接收信號的信噪比，振蕩器信號被饋送到由信號編碼的基帶信號控制的A S K調(diào)制器；其中所述的基帶信號是鍵控的恒壓信號，在此以二進(jìn)制數(shù)據(jù)以串行碼的形式表示出；ASK調(diào)制器對振蕩器信號進(jìn)行A S K調(diào)制；調(diào)制好的信號直接輸出到天線端上，并耦合到身份證卡上；所述接收器直接開始于天線端，首先接收到的身份證卡應(yīng)答信號經(jīng)過ASK檢波器檢波并放大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:對于AS K調(diào)制，可用射頻電路的調(diào)制輸入端的邏輯“ I ”來表示“有高頻信號”的狀態(tài)，用邏輯“ Q ”表示“無高頻信號”的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:所述天線包括天線圈與電容；其一方面要與身份證卡片參數(shù)匹配，使得身份證卡片能夠得到充足的能量和完整的數(shù)據(jù)，并且把身份證卡片的響應(yīng)數(shù)據(jù)接收回來，另一方面又要與放大電路匹配，使放大器高效率工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置，其特征在于:所述裝置采用先進(jìn)的TypeB非接觸IC卡閱讀技術(shù)，支持IS014443A、IS014443B、IS015693標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
8.一種基于權(quán)利要求1所述的具有身份證RFID讀取的閱讀裝置的應(yīng)用方法，其特征在于:在一終端機(jī)集成所述閱讀裝置；在所述的閱讀裝置獲取二代身份證RFID數(shù)據(jù)后，該終端機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)接口將該身份證RFID數(shù)據(jù)和客戶操作封裝后，發(fā)送到一后端數(shù)據(jù)平臺的對接接口，由該后端平臺負(fù)責(zé)對身份證信息進(jìn)行驗(yàn)證，將響應(yīng)數(shù)據(jù)打包傳回該終端機(jī)，最后由該終端機(jī)轉(zhuǎn)化為客戶可使用的形式。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用方法，其特征在于，所述的形式包括:供客戶在該終端機(jī)上直接瀏覽的信息或是通過已由身份證授權(quán)的臨時(shí)令牌對應(yīng)的服務(wù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用方 法，其特征在于:所述服務(wù)包括具有需要授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)、查詢、繳費(fèi)、通信或視頻服務(wù)。
【文檔編號】G06K7/10GK103955665SQ201410184166
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】張健榮, 陳群峰, 黃甫夏虹, 陳亮 申請人:中郵科通信技術(shù)股份有限公司