[发明专利]近场通信系统与Wi‑Fi共享基带的实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种无线通信领域的技术，具体是一种用于支持Wi‐Fi/Bluetooth/Zigbee无线通信协议、利用近场通信信道安全性优势的无线通信物联网接入系统的实现方法及装置。

背景技术

物联网，即IoT(Internet Of Things)。Wi‐Fi物联网接入方式是应用最广，成本最低，可扩展性最好的物联网接入方式之一。传统的Wi‐Fi物联网连接的建立是基于2.4GHz频带的关联认证过程，安全相关的信息也是在该频带上的认证过程中完成交换。但是Wi‐Fi无线信道环境更复杂，无线链接的安全性与可靠性都较低。因此，物联网网络搭建时的密钥认证信息等极易被窃听。

近场通信，即NFC(Near Field Communication)。近场通信位于13.56MHz频率，载波波长较长，天线尺寸较大，工作距离在20厘米以内，因此近场通信的物理信道环境有可靠性高，私密性好的优点。当两个设备需要进行背靠背的数据安全传输时，近场通信方式更有优势。若在Wi‐Fi物联网的配置过程中，以近场通信方式完成可靠链路搭建，则没有安全信息泄漏的风险。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN203859888U，公开(公告)日2014.10.01，公开了一种物联网新型网关，利用了近场通信链路的可靠性与私密性，提出了在物联网网关中集成NFC标准通信模块，以NFC标准通信方式，接收同样配备了NFC标准通信模块的手机发送的物联网控制指令，增强了手机控制指令传输的安全性。不过，NFC标准芯片模块价格较高，若仅为整个物联网中的单个网关配置该模块比较可行。但是，在以Wi‐Fi接入的物联网中，为大量的Wi‐Fi IoT设备额外配备NFC标准通信模块，成本则较大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种近场通信系统与Wi‐Fi共享基带的实现方法及装置，采用近场通信的13.56MHz频率载波信道，共享Wi‐Fi、Bluetooth、Zigbee等无线通信系统的数字基带模块和模拟基带模块。该发明可应用于IoT设备认证关联和加密信息传输过程，或其他安全性要求较高的数据传输过程中。首先利用短距离近场通信信道，将Wi‐Fi、Bluetooth、Zigbee基带信号加载到13.56MHz频率载波信道上，完成安全传输后，再采用传统的无线通信系统的物理信道，传输Wi‐Fi、Bluetooth、Zigbee的基带信号。安全传输的思路类似于实际应用中，有些利用手机播放的语音信号在近距离数十厘米范围内配置物联网设备的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种近场通信系统与Wi‐Fi共享基带的实现方法，通过在数字调制解调器与DAC及模拟基带模块之间、ADC及模拟基带模块与数字调制解调器之间设置NFC数字变频器，并在DAC及模拟基带模块和ADC及模拟基带模块之间设置NFC天线，通过数字调制解调器改变采样频率，实现在13.56MHz信道上使用不同的无线通信标准实现不同的带宽要求和数据速率要求。

所述的数字调制解调器不限于Wi‐Fi数字调制解调器、Bluetooth数字调制解调器和/或Zigbee数字调制解调器。

当NFC天线位于主控设备的近场区域时(如，将待配置物联网设备靠近主配设备进行配置信息传输时)，由数字调制解调器调制产生的Wi‐Fi数字基带信号经NFC数字变频器调制到13.56MHz载频，再经DAC及模拟基带模块由NFC天线以无线方式输出；当NFC天线接收到近场通信RF信号时，经由ADC及模拟基带模块转为13.56MHz频带上的数字载波调制信号，再由NFC数字变频器转化为数字基带信号并通过数字调制解调器解调。

本发明涉及一种实现上述方法的装置，包括：NFC变频模块和NFC天线模块，其中：NFC变频模块的上变频部分设置于数字调制解调器的调制端与DAC及模拟基带模块的数模转换输入端之间，NFC变频模块的下变频部分设置于数字调制解调器的解调端与ADC及模拟基带模块的模数转换输出端之间，NFC天线模块设置于模拟基带模块之后。

所述的装置，优选在NFC变频模块与DAC/ADC及模拟基带模块之间进一步设有多路选择器和多路分配器，通过工作模式控制信号实现多路选择器和多路分配器的输入输出选择。

所述的数字调制解调器进一步优选通过工作模式控制信号实现采样频率的改变。

技术效果

与现有技术相比，本发明的技术效果包括：

1、不影响现有Wi‐Fi设备的正常工作，