[发明专利]控制射频通信距离的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及控制射频通信距离的方法及系统。

背景技术

射频通信终端尤其是手机已经普及，通过改造使射频通信终端具备近距离通信功能，以利用手机等射频通信终端实现电子支付等功能的需求越来越强烈，目前已经出现了在手机中的用户识别模块SIM(SubscriberIdentity Module)卡上增加射频功能(称为射频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(UltraHigh Frequency，超高频)技术使得射频信号可以从手机中透射出来，从而实现不改手机就可使得手机具备近距离通信功能。但是，不同手机由于内部结构不同造成射频信号透射效果存在很大的差异，透射强的手机其通信距离可能达到几米远的距离，透射弱的手机也可以达到几十厘米。在移动支付应用中，如公交地铁刷卡，通常都会对于交易距离有严格的要求，以防止用户在不知情的情况下误刷，造成损失。因此，基于射频SIM的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。

现有射频通信技术中，能够实现交易距离控制的有基于IS014443标准的非接触卡技术，该技术通过从读卡器上感应出能量来供非接触卡内部电路工作，实现与读卡器之间的通信；该技术实现距离控制的基本原理在于射频能量只能在近距离传输，而这种技术难以应用在SIM卡上：SIM卡面积很小，且嵌入在手机内部，读卡器辐射的射频能量无法穿越手机与射频SIM实现通信。

现有技术中另一种控制移动终端射频通信距离的方法首先通过试验方法在射频控制终端上为每一类型的射频移动终端建立对应近场图谱；利用探测器阵列将检测到的当前射频移动终端的场强与其近场图谱之间通过匹配算法得到的用于比较的匹配度；将得到的匹配度与射频控制终端中预先设置好的对应该类型射频移动终端的门限值比较，从而判断当前射频移动终端与射频控制终端的距离是否在规定的范围内。该方法较为复杂；用探测器阵列来检测射频移动终端近场图谱时各个探测器之间难以做到相互之间较好的隔离，从而难以做到图谱的辨识。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制射频通信距离的方法，减小射频通信终端个体对距离控制的因素影响，提高稳定性和距离控制精确。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种控制射频通信距离的方法，应用于包括具有天线阵列的射频通信设备的射频通信系统，所述天线阵列中包含通信天线和回波检测天线，所述通信天线按设定功率发射射频信号，所述回波检测天线接收回波射频信号，所述射频通信设备检测回波场强变化值，同时射频通信终端中的射频通信模块接收射频信号并检测射频信号场强值，所述方法包括以下步骤：

(a)预先在射频通信设备中保存通信距离与射频特征参数之间的对应关系，并设定回波场强变化触发门限值，所述射频特征参数包括所述回波场强变化值和射频信号场强值；

(b)在所述射频通信设备与射频通信终端的通信过程中，所述射频通信设备不断检测当前的回波场强变化值，并判断该回波场强变化值的绝对值是否达到所述回波场强变化触发门限值，若是则执行步骤(c)，否则重复步骤(b)；

(c)所述射频通信设备获取当前的射频特征参数，根据所述对应关系确定当前的通信距离，然后判断当前的通信距离是否在预设的刷卡范围内，即是否小于预设的目标控制距离，若是则允许刷卡交易，否则不允许刷卡交易。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(a)中，所述对应关系通过校准过程得到，所述校准过程为：校准器检测多个预定距离下射频通信终端接收到的射频信号场强值PW_j以及回波场强变化值ΔPW_j，按周期震荡衰减规律拟合DW-ΔPW曲线以及DW-PW曲线，即通信距离与回波场强变化值的关系曲线和通信距离与射频信号场强值的关系曲线，该关系曲线即为所述对应关系。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述步骤(c)中，根据所述对应关系确定当前的通信距离具体为：射频通信设备根据回波场强变化值ΔPW在DW-ΔPW曲线上找到下一个对应的DWj值，再通过DWj值在DW-PW曲线上找到对应的射频信号场强值PWj，若射频通信模块当前实际检测到的场强值PWc在PWj±PΔ范围内，则通信距离为DWj，PΔ为预设的射频通信模块的最大接收场强误差值。