[发明专利]一种非接触式IC卡能量自适应方法

说明书

技术领域

本发明主要应用于非接触式IC卡系统功耗设计领域，涉及一种非接触式IC卡能量自适应方法。

背景技术

随着计算机软件技术和集成电路的不断发展，IC卡的应用越来越广泛，主要应用于法定证件、电信(电话卡、GSM卡、3G卡)、医疗保健、娱乐、公交、门票、门禁、识别、金融和付费电视等领域。其中非接触式IC卡的发展比较迅速，应用领域也不断的扩大。

非接触式IC卡与读写设备不通过机械接触，而是利用射频技术(radio frequency identification，RFID)，通过电磁波传输进行IC卡的交互操作。非接触式IC卡的系统工作原理为，系统以半双工方式在读写器与IC卡之间双向传递数据。读写器将要发送的信号编码后，加载在特定频率的载波信号上，经天线向外发送；进入读写器工作区域的IC卡接收到脉冲信号后，一方面芯片中的射频接口模块由此信号获得电源电压和复位、时钟信号，同时该芯片中的有关电路对此信号进行解调、解码、解密，然后对命令请求、密码、权限等进行判断，控制逻辑电路从存储器中读取有关信息，经加密、编码、调制后经卡内天线发送给读卡器处理。

非接触式IC的能量是通过射频场获得，因此在不同的场强下获得的能量差异比较大，具体表现在非接触式IC卡对读卡器的距离、读卡器的发射场强、进场的方向等比较敏感。传统固定性能工作的非接触IC卡功耗管理方案无法兼顾性能和工作场强范围；即注重性能后IC卡本身的功耗较大无法工作在较低的工作场强，注重工作场强范围后，虽然能够工作在较低的工作场强，但是在能量充足情况下无法获得更高的性能；最终的结果是用户体检较差。本发明通过检测剩余能量，并根据当前的检测结果进行非接触式IC卡工作状态的调整，达到当前工作功耗和所接受能量完美匹配。本发明解决了非接触式IC卡“无法兼顾性能和工作场强”的问题，使非接触式IC卡在能量足够的情况下尽量工作在高性能状态，在能量缺乏的情况下，通过降低性能尽量工作在更低的场强下。

发明内容

本发明公开了一种非接触式IC卡能量自适应方法，通过一种合理的、有效的自适应机制提高非接触式IC卡工作性能的同时，可以降低最低工作场强。

一种非接触式IC卡能量自适应方法，包含了初始状态IDLE、能量过剩状态ADD、能量欠缺状态SUB、严重能量欠缺状态SSUB、能量适中状态RETEN等状态。具体工作包含以下步骤：

(1)系统复位时，进入初始态IDLE；

(2)当检测到能量过剩时进入ADD状态，并对智能卡的工作性能进行提高，可以是(但不限于)提高主频或进入并行工作模式，使智能卡工作在更高的能效比下；

(3)当检测到能量欠缺时进入SUB状态，并对智能卡的工作性能进行降低，可以是(但不限于)降低主频或进入串行工作模式，保证智能卡消耗的能量与接受的能量相匹配；

(4)当检测到能量严重欠缺时进入SSUB状态，并对智能卡的工作性能进行大幅度降低，可以是(但不限于)迅速降低主频或进入串行工作模式，保证智能卡消耗的能量与接受的能量相匹配；

(5)当检测到能量与当前的功耗相互匹配时进入RETEN状态，保持当前的工作性能不变化；

(6)通过检测智能卡所接受的剩余能量，可以是(但不限于)检测电流或电压方式，对当前的智能卡的工作状态进行调整，以达到当前工作功耗和所接受能量完美匹配。使智能卡在能量足够的情况下尽量工作在高性能状态，在能量缺乏的情况下，通过降低性能尽量工作在更低的场强下；

附图说明

图1非接触IC卡与读卡器通讯模型

图2非接触式IC卡能量自适应方法状态图。

具体实施方式

下面将更详细的描述本发明的优选实施方式，在附图中显示了本发明的优选实施案例。但是，本发明可以以各种形式实现而不应该理解为被这里阐述的实施案例所限制。提供这些实施案例是为了使本发明更加透彻和完整，并且，完全把本发明的范围传达给本领域的相关技术人员。

下面进一步结合图表来说明本发明。

如图1所示，为非接触IC卡与读卡器通讯模型，卡片通过耦合线圈获取能量，AI为模拟射频前端，通过整流、稳压电路生成非接触式IC工作电源，此模块中也实现了剩余能量的检测电路，可以采用电流检测、也可以是电压检测方式或两者同时采用。