專利名稱：一種集成運動傳感器的射頻sim卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能卡/集成電路芯片設(shè)計和應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及集成射頻識別功能的智能卡芯片設(shè)計和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
智能卡芯片(也稱IC卡芯片)，是一種將數(shù)據(jù)處理功能、存儲、安全、IO接口等集成到一個集成電路中的芯片。其中數(shù)據(jù)處理功能可采用數(shù)字邏輯實現(xiàn)，即存儲卡，也可以采用微處理器芯片實現(xiàn)，即CPU卡。存儲功能分為用于緩存運行時程序和數(shù)據(jù)的隨機存取存儲器(SRAM/SDRAM/DRAM)和用于存儲程序代碼的只讀和非揮發(fā)性存儲器(R0M/EEPR0M/FLASH)，IO接口采用符合IS0/IEC 7816接口，這些模塊通過內(nèi)部總線進行互聯(lián)。
智能卡中通常只包含一顆智能卡芯片，由于其國際標(biāo)準(zhǔn)化、智能化和安全特性，可以封裝為各種卡形態(tài)，應(yīng)用于各個領(lǐng)域，其中最主要的是在移動通訊設(shè)備即手機終端中的應(yīng)用。如在GSM制式手機中的SIM (Subscriber IndentityModule Card,用戶識別模塊)卡。隨著移動通訊設(shè)備的普及發(fā)展，手機已經(jīng)成為一種人們交流中必不可少的日常用品，得到了越來越多的應(yīng)用。手機的發(fā)展也從原來的單純的通話工具，發(fā)展到具有收發(fā)短信的信息通訊功能，再到能夠下載圖片、拍照等多媒體功能，進而能夠上網(wǎng)，收發(fā)電子郵件，進行銀行、證券等業(yè)務(wù)處理，成為真正意義上的移動信息終端，使得人們越來越離不開手機。特別是手機用于移動支付技術(shù)的研究，使得手機的應(yīng)用更加廣闊。射頻SIM卡就是移動支付的一種技術(shù)形式。消費娛樂信息無處不在，在人們?nèi)粘Ｉ钪?，從購物到逛街，從收看電視到接收廣告，隨時隨地都充滿了各種信息，作為信息的發(fā)布者，可以是商場，也可以是商場中的商品；可以是某個戶外廣告，也可以是家中的電視；作為信息的接收者，人們通常采用的方式是用筆和紙進行記錄，這種方式有局限性，而且不易保存。手機作為一種常用的通信工具，已經(jīng)相當(dāng)普及，人們身上可以沒有帶筆和紙，但不會不帶手機。因此，利用手機、或者利用手機中的SIM卡作為信息收集和信息處理工具，具有廣泛的應(yīng)用前景。專利“一種具有雙頻通訊機制的射頻SM卡”(申請?zhí)?01010546825. 5)、“帶無線射頻通訊功能的手機智能卡及配套的外圍處理裝置”(申請?zhí)?00410036263. 4)等一系列圍繞射頻SM卡的相關(guān)專利，大部分都是關(guān)注于射頻SIM卡如何將通訊距離控制在一個小的范圍內(nèi)，從而能夠適用于近距離小額支付領(lǐng)域。由于2. 4G頻段的固有特性，使得不加約束的前提下，通訊距離能夠達到數(shù)米到甚至百米，這對于中遠距離的應(yīng)用特別適合。本發(fā)明就是基于移動終端，將2. 4G射頻通訊功能集于SM卡上，并以運動傳感器芯片作為用戶意愿的表現(xiàn)，構(gòu)成的信息接收處理裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開一種帶運動傳感器的射頻SM卡，在移動終端移動終端SM卡中，不但嵌入具有射頻通訊功能的芯片，以及與射頻芯片相配套的射頻天線，能夠支持射頻通訊應(yīng)用，還嵌入了運動傳感器芯片，能夠感知SM卡移動終端的運動。所述卡的硬件構(gòu)成包括主控芯片、射頻通訊芯片、運動傳感器芯片，以及與射頻通訊芯片相配合的無源被動器件、射頻天線、符合IS07816協(xié)議的觸點，所述主控芯片通過IS07816觸點和移動終端相連，實現(xiàn)IS07816通訊。同時通過射頻通訊芯片支持射頻通訊應(yīng)用。射頻通訊芯片通過通用IO接口(如SPI)和主控芯片相連，射頻天線通過無源被動器件與射頻通訊芯片相連，起到阻抗匹配和功率控制作用，實現(xiàn)射頻通訊功能。所述運動傳感器芯片通過通用IO接口(如I2C)和主控芯片相連。運動傳感器用于感應(yīng)SM卡的運動軌跡，作為所述主控芯片控制射頻通訊芯片的輸入條件，當(dāng)SM卡產(chǎn)生物理運動且運動產(chǎn)生的軌跡數(shù)據(jù)達到或超過運動傳感器設(shè)定的閾值時，運動傳感器產(chǎn)生中斷喚醒主控芯片，主控芯片開啟射頻通訊芯片，射頻通訊芯片接收射頻信息；當(dāng)接收完射頻信息后，主控芯片控制射頻通訊芯片進入低功耗狀態(tài)，然后，主控芯片通過指令使自身進入低功耗狀態(tài)，運動傳感器仍保持正常工作狀態(tài)；
移動終端移動終端移動終端帶有射頻收發(fā)功能的SIM卡作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一種表現(xiàn)形態(tài)，可用于廣泛收集各種信息。一個系統(tǒng)包括兩個部分，一部分是放置在信息源中的射頻發(fā)送模塊，通過相關(guān)的控制邏輯和存儲單元，不斷發(fā)出與信息源相關(guān)的信息；另一部分則是放置在移動終端SM卡的射頻接收芯片，主控芯片通過運動傳感器芯片控制射頻通訊芯片的信息接收，收到信息后，利用移動終端的鍵盤、顯示、網(wǎng)絡(luò)等功能進行信息的存儲、顯示和進一步處理，如接收到一個網(wǎng)絡(luò)URL信息，可通過移動終端網(wǎng)絡(luò)上網(wǎng)，訪問該URL，獲得更詳細的信息。所述卡的工作方式如下I)將所述卡放置在移動終端內(nèi)，假設(shè)在系統(tǒng)初始化后或在未進行射頻數(shù)據(jù)通訊，不考慮射頻SIM卡用于電信應(yīng)用時的通過7816接口和移動終端的通訊，主控芯片和射頻數(shù)據(jù)通訊模塊處于休眠狀態(tài)，運動傳感器芯片處于激活狀態(tài)；2)當(dāng)需要接收信息時，移動終端在人為控制下，產(chǎn)生一定的物理運動時，運動傳感器芯片輸出相應(yīng)的運動軌跡數(shù)據(jù)給主控芯片，主控芯片對這一運動軌跡進行識別，在滿足一定的規(guī)則時，將它識別為開啟并接收射頻信息的命令，同時，開啟射頻通訊模塊，并接收
射頻信息。3)當(dāng)接收完成后，主控芯片控制射頻通訊芯片進入低功耗狀態(tài)，然后，主控芯片通過指令使自身進入低功耗狀態(tài)。運動傳感器仍保持正常工作狀態(tài)，或由移動終端界面管理運動傳感器的開啟與休眠。


圖I為SM原理框2為SM卡外觀示意圖
具體實施方案下面結(jié)合本發(fā)明的具體實現(xiàn)方案來對本發(fā)明做進一步描述。圖I描述了一種具有運動傳感器功能的射頻SM卡的連接原理圖，圖2為該射頻SM卡的外形圖，尺寸與普通的SM卡外形圖相同。
如圖I所示，所述射頻SM卡包括運動傳感器芯片101，主控芯片102，射頻通訊芯片103，射頻天線以及連接射頻天線與射頻通訊芯片的組件104。各芯片和元器件組件通過SIP封裝的方式裝配在一塊SM卡大小的PCB板的正面，PCB板的反面包含符合IS07816協(xié)議的觸點。主控芯片102包含支持電信應(yīng)用的C0S，通過7816觸點和移動終端終端相連，完成電信功能。主控芯片102通過通用IO接口(如SPI)和射頻通訊芯片103相連，控制對射頻芯片102的開啟、初始化、數(shù)據(jù)通訊、進入低功耗模式等操作，射頻通訊芯片103與被動元器件和射頻天線104相連，實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)射。主控芯片102通過通用IO接口(如I2C)和運動傳感器芯片101相連。主控芯片102初始化運動傳感器芯片101，接收運動傳感器芯片101的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)識別移動終端的動作，再決定是否開啟射頻通訊芯片103，并接收數(shù)據(jù)。各款芯片連接在一起后，整個系統(tǒng)的工作|旲式如下
I)將帶運動傳感器芯片的射頻SIM卡100直于移動終內(nèi)，移動終端開機后，移動終端對所述卡初始化時，主控芯片102對射頻通訊芯片103和運動傳感器芯片101進行初始化，然后，主控芯片102控制射頻通訊芯片103進入低功耗模式。主控芯片102在完成與移動終端的初始化操作后，不考慮主控芯片102作為SM卡用于電信應(yīng)用時的通過7816接口和終端的通訊，主控芯片102處于休眠狀態(tài)，運動傳感器芯片101處于激活狀態(tài)；2)當(dāng)需要接收信息時，移動終端在人為控制下，產(chǎn)生一定的物理運動，運動傳感器芯片101將產(chǎn)生相應(yīng)的運動軌跡數(shù)據(jù)，當(dāng)運動軌跡數(shù)據(jù)(如距離、速度、加速度等)達到或超過運動傳感器芯片101的設(shè)定閾值時(該閾值表明這是一個有效的接收信息的信號，而不是由于干擾或無效的信號導(dǎo)致移動終端的運動)，將產(chǎn)生中斷喚醒主控芯片102，并輸出相應(yīng)的運動軌跡數(shù)據(jù)給主控芯片102，主控芯片102對這一運動軌跡進行識別，在滿足一定的規(guī)則時，將它識別為開啟并接收射頻信息的命令，同時，開啟射頻通訊芯片103，接收射頻信息。當(dāng)接收完成后，主控芯片102控制射頻通訊芯片103進入低功耗狀態(tài)，然后，主控芯片101通過指令使自身進入低功耗狀態(tài)。運動傳感器芯片101仍保持正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種集成運動傳感器的射頻SM卡，其特征在于所述卡由主控芯片、射頻通訊芯片、運動傳感器以及與射頻通訊芯片相配合的無源被動器件、射頻天線、符合IS07816協(xié)議的觸點組成；其中 射頻通訊芯片通過IO接口和主控芯片相連，射頻天線通過無源被動器件與射頻通訊芯片相連，運動傳感器通過IO接口和主控芯片相連；主控芯片通過符合IS07816協(xié)議的觸點和手持終端相連； SIM卡放置在手持終端內(nèi)，通過符合IS07816協(xié)議的觸點支持電信應(yīng)用，同時通過射頻通訊芯片支持射頻通訊應(yīng)用。
2.移動終端移動終端如權(quán)利要求I所述的一種集成運動傳感器的射頻SIM卡，其特征 在于SM卡在系統(tǒng)初始化后或在未進行射頻數(shù)據(jù)通訊時，主控芯片和射頻通訊芯片處于休眠狀態(tài)，運動傳感器處于激活狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求I所述的一種集成運動傳感器的射頻SM卡，其特征在于當(dāng)SIM卡產(chǎn)生物理運動時，運動傳感器輸出相應(yīng)的運動軌跡數(shù)據(jù)給主控芯片，主控芯片對運動軌跡進行識別，開啟射頻通訊芯片，并接收射頻信息。
4.如權(quán)利要求3所述的一種集成運動傳感器的射頻SIM卡，其特征在于當(dāng)接收完成后，主控芯片控制射頻通訊芯片進入低功耗狀態(tài)，然后，主控芯片通過指令使自身進入低功耗狀態(tài)，運動傳感器仍保持正常工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種帶運動傳感器的射頻SIM卡及其工作方法，所述卡本身是一款SIM卡，支持電信應(yīng)用。除此之外，還帶有射頻通訊芯片，能夠支持射頻通訊應(yīng)用，為了保證射頻通訊應(yīng)用是使用者的一種主動行為，所述卡中還包含運動傳感器芯片，當(dāng)所述卡放置于移動終端中，并在人為控制下，產(chǎn)生一定的物理運動時，運動傳感器芯片輸出相應(yīng)的運動軌跡數(shù)據(jù)給主控芯片，主控芯片對這一運動軌跡進行識別，將它識別為開啟并接收射頻信息的命令，同時，開啟射頻通訊模塊，并接收射頻信息。
文檔編號G06K19/077GK102968656SQ201110257230
公開日2013年3月13日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者李丹, 蘭天 申請人:北京中電華大電子設(shè)計有限責(zé)任公司