[发明专利]一种支持NFC刷卡的计步器设备及其数据传输方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计步器设备，特别是一种支持NFC刷卡功能的计步器设备及其数据传输方法。 

背景技术

随着社会的发展，计步器设备已经逐渐成为人们随身携带的物品。目前，现有计步器是通过获取用户的重力加速度信号，进一步通过处理分析重力加速度信号得到相应步数、路程和热量消耗数据，进一步将结果显示在显示器上，进一步将近期结果存储以便查询或者通过线缆、无线蓝牙传输到外部设备。 

然而现有计步器自身的数据存储能力有限，当需要长期存储数据时，则需要通过线缆与外部设备连接，将数据传输至外部设备，而线缆属于易失品，且连接不方便，使用效率比较低；当需要长期存储数据时，则需要通过无线蓝牙与外部设备连接，蓝牙模块成本相对较高，建立连接时间相对较长，功耗相对较大，需要配对的连接方式为用户带来诸多不便。因此，现有计步器设备存在有线传输效率低，使用不便的问题；无线蓝牙传输功耗较高，建立连接时间长，配对连接不快捷，成本相对较高的问题。以上问题制约了计步器的使用。 

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处，提供一种支持NFC刷卡的计步器设备及其数据传输方法，采用NFC无线连接外部设备，如支持NFC的智能手机、读卡器等，实现数据上传并将数据存储记录在外部设备，以备用户随时查询。 

NFC（Near Field Communication）是短距离非接触式的一种通信方式，它结合了非接触式感应以及无线连接技术，作用于13.56Mhz 频带，传输距离大约10CM 左右。传输速度目前为 106Kbit/s、212Kbit/s 或者 424Kbit/s，将来可提高至 1Mb 左右。 它不仅符合 ISO18092、ISO21481、ECMA（340，352 以及 356）和 ETSI TS 102190 标准，而且与采用 ISO14443A、B 标准广泛应用的非接触智能卡基础设备兼容。与其它短距离无线通信技术相比，NFC 更安全，反应时间更短。 

一种支持NFC刷卡的计步器设备及其数据传输方法是采取以下技术方案实现的： 

一种支持NFC刷卡的计步器设备包括计步器主体部分和外部存储部分，所述计步器主体部分包括计步器本体、微处理器、重力加速度传感器、显示器、NFC模块及感应天线、存储模块和功能按键；重力加速度传感器、显示器、NFC模块及感应天线和存储模块设置在计步器本体内；所述功能按键设置在计步器本体上，控制该计步器设备的启动和停止；微处理器的输入端与功能按键相连；重力加速度传感器的输出端与微处理器的输入端相连；存储模块与微处理器相连；显示器的输入端与微处理器的输出端相连；所述NFC模块及感应天线的与微处理器相连。

所述重力加速度传感器通过I2C串行总线与微处理器相连。 

所述NFC模块及感应天线通过数据接口和控制接口与微处理器相连，其中数据接口为UART接口或IIC接口；所述控制接口包括VEN接口、EVENT接口和中断请求接口，NFC模块能够支持卡模式、读模式和点对点模式，从而满足外部设备不需要配对即可进行通信的请求。 

所述的显示器采用LCD显示器。 

所述的NFC模块及感应天线采用市售的意法半导体专用NFC套件。 

所述的微处理器采用市售的MSP430处理器。 

所述的计步器本体为腕式、臂式和腰式。 

工作原理：一种支持NFC刷卡的计步器设备工作时，重力加速度传感器采集用户运动时的重力加速度信号数据，并将该信号数据通过IIC串行总线传输到微处理器，由微处理器对重力加速度信号数据进行重采样、滤波等预处理后，通过峰值检测方法判别运动步数，同时计算出路程和热量消耗等参数，将结果传输到存储模块进行存储，并将结果传输到显示器进行显示。当NFC模块及感应天线中的感应天线感应到支持NFC功能的外部设备时，进行连接，NFC模块及感应天线将连接请求发送给微处理器，微处理器读取存储模块中的记录数据，并通过NFC模块及感应天线以读卡模式无线传输到外部设备，从而实现数据的传输。所述的外部设备为支持NFC功能的智能手机、平板电脑或者NFC读卡器。 

一种支持NFC刷卡的计步器设备的数据传输方法，包括如下步骤： 

1）按下功能按键，启动计步器设备；

2）重力加速度传感器采集用户运动时的重力加速度信号数据，并将该信号数据通过IIC串行总线传输到微处理器；