專利名稱：具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置及其操作方法
技術領域：
本發明涉及具有無線射頻識別(RFID)功能的便攜式電子裝置及其相關操作方法，特別是涉及一種于便攜式電子裝置處于無電狀態下仍能夠使用無線射頻識別功能的便攜式電子裝置及其相關方法。
背景技術：
無線射頻識別(Radio Frequency Identification, RFID)技術是一種非接觸式自動識別系統，可利用無線射頻方式在讀取器(Reader)和電子標簽(Tag)之間進行非接觸性的雙向數據傳輸，以達到目標識別或數據交換等目的。由于RFID系統具有非接觸性、無方向性、壽命長、高安全性及耐候性強等特性，所以非常適合應用于自動化系統或是惡劣環境之中，例如倉庫收發及物流管理、汽車防盜保全系統、自動收費系統、或商品品質管理等方面。 有鑒于RFID的應用日漸普及，廠商開始將RFID的功能導入移動裝置中，比如說RFID讀取器除了可以當作讀取器的功能(用以存取數據)之外，還可以模擬成一般的RFID電子標簽，以支持RFID電子標簽的功能，使得手機或個人數字助理(PDA)等隨身裝置可以整合門禁卡、悠游卡、電子錢包等應用。 然而，利用RFID讀取器來實現RFID電子標簽的功能，其所消耗的功率比單純的RFID電子標簽來得高，因此在移動裝置失去電力或者電力不足的情況下便無法運作，倘若使用者在進入大眾運輸系統(例如捷運)后遇到移動裝置失去電力的情況，便無法順利出捷運站。反觀， 一般的RFID電子標簽，只需要利用外部的RFID讀取器(例如捷運站的讀取器)所提供的磁場，便能夠提供足夠的能量來運作。因此，目前市面上利用RFID讀取器來實現RFID電子標簽的功能的移動裝置必須加以改良，以克服上述現有技術所面臨的問題。
發明內容
因此，本發明的目的在于提出一種具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置及其相關操作方法，以解決上述的問題。 本發明揭示一種具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置，該便攜式電子裝置包含一主機控制器、一無線射頻識別讀取器(RFID reader)、一芯片卡、一第一感應天線、一第二感應天線以及一電源供應裝置。主機控制器用以控制便攜式電子裝置的運作。無線射頻識別讀取器耦接于主機控制器與第一感應天線，用來讀取數據。第二感應天線與第一感應天線部份重迭。芯片卡耦接于第二感應天線。電源供應裝置提供一電源給主機控制器與無線射頻識別讀取器。當電源供應裝置提供該電源給無線射頻識別讀取器時，無線射頻識別讀取器模擬成一無線射頻識別卡(RFID card)，并經由第一感應天線來傳送一識別數據；當電源供應裝置未提供該電源給無線射頻識別讀取器時，芯片卡取代無線射頻識別讀取器，并藉由該第二感應天線來傳送識別數據。其中該芯片卡包含一無線射頻識別卡或一智能卡。該智能卡的功能包含信用卡、門禁卡、悠游卡及電子錢包等應用中之一。
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本發明揭示一種于一便攜式電子裝置上實現無線射頻識別功能的方法。該便攜式電子裝置包含一無線射頻識別讀取器、一芯片卡、一第一感應天線、一第二感應天線以及一電源供應裝置，其中第一感應天線與第二感應天線部分重迭，且電源供應裝置用以提供一電源給無線射頻識別讀取器。該方法包含當電源供應裝置提供該電源給該線射頻識別讀取器時，以無線射頻識別讀取器來模擬成一無線射頻識別卡(RFID card)，并經由第一感應天線來傳送一識別數據；以及當電源供應裝置未提供該電源給無線射頻識別讀取器時，以芯片卡取代無線射頻識別讀取器，并藉由第二感應天線來傳送該識別數據。
圖1為本發明具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置的第一實施例的示意圖。
圖2為本發明具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置的第二實施例的示意圖。
圖3為本發明于一便攜式電子裝置上實現無線射頻識別功能的方法的一操作范例的流程圖。附圖符號說明
100、200便攜式電子裝置110主機控制器120無線射頻識別讀取器130芯片卡140第一感應天線150第二感應天線160電源供應裝置VI電源VI，電源反相訊號210智能卡230有線連結220繼電器112、212存儲器302 330步驟
具體實施例方式
請參考圖1，圖1為本發明具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置100的第一實施例的示意圖。如圖1所示，便攜式電子裝置100包含(但不局限于)主機控制器110、無線射頻識別讀取器(RFID reader) 120、芯片卡130、第一感應天線140、第二感應天線150以及電源供應裝置160。主機控制器IIO用以控制便攜式電子裝置100的運作，例如一中央處理單元(CPU)，但并不局限于此。而無線射頻識別讀取器120耦接于主機控制器110與第一感應天線140，用來讀取數據。第二感應天線150與第一感應天線140部分重迭，且第二感應天線150耦接于芯片卡130。另外，電源供應裝置160(例如一電池)耦接于主機控制器110以及無線射頻識別讀取器120，用來提供一電源VI給主機控制器110以及無線射頻識別讀取器120，而芯片卡130則不需要提供額外的電源，其可通過外部的RFID讀取器所提供的磁場，來提供足夠的能量供其運作。當電源供應裝置160提供電源V1給無線射頻識別讀取器120時，以無線射頻識別讀取器120來模擬成一無線射頻識別卡(RFID card)，并經由第一感應天線140來傳送一識別數據；而當電源供應裝置160未提供電源VI給無線射頻識別讀取器120時，以芯片卡130來取代無線射頻識別讀取器120，并藉由第二感應天線150來傳送該識別數據。換言之，在便攜式電子裝置100可以正常運作的情況下，以無線射頻識別讀取器120來模擬一無線射頻識別卡的功能；反之，在便攜式電子裝置100失去電力或者電力不足的情況下，以芯片卡130來提供一無線射頻識別卡的功能。
請注意，上述的便攜式電子裝置IOO可為一個人數字助理(PDA)或者一手機，但不局限于此，也可為其它種類的便攜式電子裝置。于本實施例中，芯片卡130可為無線射頻識別卡(RFID card)，其包含一無線射頻識別電子標簽(RFID tag)。于此實施例中，無線射頻識別電子標簽存有一識別碼。當便攜式電子裝置ioo靠近一外部無線射頻識別讀取器時，第二感應天線150會致能該無線射頻識別電子標簽以傳送該識別碼。 值得注意的是，第一感應天線140與第二感應天線150是以上下重迭(overl即)的方式擺置，如此一來，可經由第一感應天線140與第二感應天線150所產生的磁場來建立一無線連結于無線射頻識別讀取器120與芯片卡130 (于本實施例中為一無線射頻識別卡)之間。此外，第一感應天線140與第二感應天線150可為繞線式天線，然而本領域的技術人員應可了解，這并非本發明的限制條件。 當然，上述的實施例中是以一無線射頻識別卡來實現芯片卡130，此僅用來作為本發明的范例說明，本領域的技術人員應可了解，此并非本發明的限制條件。于其他的實施例中，可采用其他元件來實現芯片卡130，例如一智能卡(smart card)。于本發明的實施例中，智能卡具有至少一安全機制微處理單元用以執行加密保護功能，以及一存儲器單元用以儲
存識別碼及機密數據。當便攜式電子裝置ioo靠近一外部無線射頻識別讀取器時，第二感應天線150會將該智能卡中所儲存的識別碼傳送給外部無線射頻識別讀取器。由于智能卡
具有高度安全性且可以對數據進行加密保護，因此目前是整合在信用卡、門禁卡、身份識別卡、移動電話SIM卡或者電子錢包等應用上。 請參考圖2，圖2為本發明具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置200的第二實施例的示意圖。于圖2中，便攜式電子裝置200的架構與便攜式電子裝置100的架構類似，兩者不同之處在于本實施例中是采用一智能卡210來實現芯片卡，且無線射頻識別讀取器120還通過一有線連結230來與智能卡210互相連接。如此一來，當電源供應裝置160由未提供電源VI給無線射頻識別讀取器120的狀態恢復至提供電源VI給無線射頻識別讀取器120的狀態時，無線射頻識別讀取器120則可通過有線連結230來與智能卡210進行數據存取與同步的動作。 值得注意的是，于本實施例中，可由一繼電器(relay) 220來控制第二感應天線150的導通與否。舉例而言，將繼電器220耦接于智能卡210與第二感應天線150之間，在電源供應裝置160提供電源VI給無線射頻識別讀取器120時，關閉繼電器220 ;反之，在電源供應裝置160未提供電源VI給無線射頻識別讀取器120時，導通繼電器220。此繼電器220則可由電源供應裝置160所提供的電源VI的電源反相訊號VI'來控制。如此一來，在無線射頻識別讀取器120無法正常運作時，智能卡210可以獨立運作來模擬一無線射頻識別卡的功能；而在無線射頻識別讀取器120恢復正常運作的情況下，則必須關閉智能卡210，
6以避免外部的讀取器在讀取無線射頻識別讀取器120上的數據時受到智能卡210的干擾。此外，上述的繼電器220亦可由其他元件來代替，本領域的技術人員應可了解，這并非本發明的限制條件。 另外，便攜式電子裝置200可還設置一存儲器，用以儲存該識別數據，且該存儲器可設置于智能卡210中，例如圖2中212所標示的位置，或者可將該存儲器設置于主機控制器110中，例如圖2中112所標示的位置。本領域的技術人員應可了解，存儲器112、212的位置以及種類并不局限。 請再注意，以上所述的實施例僅用來作為本發明的范例說明，并非本發明的限制條件，本領域的技術人員應可了解，在不違背本發明精神的前提下，以其他元件來實現芯片卡130皆是可行的。 請參考圖3，圖3為本發明于一便攜式電子裝置上實現無線射頻識別功能的方法的一操作范例的流程圖，其包含以下的步驟(請注意，假若可得到大致相同的結果，則下列步驟并非限定要依據圖3所示的順序來執行)
步驟302:流程開始。 步驟304 :判斷電源供應裝置是否提供該電源給該無線射頻識別讀取器。若該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀時，執行步驟310 ;否則，執行步驟320。
步驟310 :以無線射頻識別讀取器來模擬成一無線射頻識別卡。
步驟312 :經由第一感應天線來傳送一識別數據。
步驟320 :以該芯片卡取代無線射頻識別讀取器。
步驟322 :藉由第二感應天線來傳送該識別數據。 步驟324 :判斷電源供應裝置是否由未提供該電源給該無線射頻識別讀取器的狀態恢復至提供該電源給該無線射頻識別讀取器的狀態。若該電源供應裝置由未提供該電源給該無線射頻識別讀取器的狀態恢復至提供該電源給該無線射頻識別讀取器的狀態時，執行步驟330 ;否則，回到步驟320。 步驟330 :通過一連結來進行該無線射頻識別讀取器與該芯片卡之間的數據存取與同步。回到步驟310。 接下來，請結合圖3所示的各步驟與圖1、圖2所示的各元件說明各元件之間如何運作。于步驟304中，判斷電源供應裝置160是否提供電源VI給無線射頻識別讀取器120。接下來，分兩種情況來進行說明若電源供應裝置160提供電源VI給無線射頻識別讀取器120時，則以無線射頻識別讀取器120來模擬成一無線射頻識別卡(步驟310)，并經由第一感應天線140來傳送該識別數據(步驟312);若便攜式電子裝置100失去電力或者電力不足的情況下，則以芯片卡130 (或圖2的智能卡210)來取代無線射頻識別讀取器120 (步驟320)，并經由第二感應天線150來傳送該識別數據(步驟322)。最后，判斷電源供應裝置160是否由未提供電源VI給無線射頻識別讀取器120的狀態恢復至提供電源VI給無線射頻識別讀取器120的狀態(步驟324)，若電力已恢復，則通過一連結來進行無線射頻識別讀取器120與芯片卡130之間的數據存取與同步(步驟330)，并回到以無線射頻識別讀取器120來實現一無線射頻識別卡的功能的狀態(回到步驟310);若電力尚未恢復，則繼續以芯片卡130取代無線射頻識別讀取器來實現一無線射頻識別卡的功能(回到步驟320)。
上述流程的步驟僅為本發明所舉可行的實施例，并非限制本發明的限制條件，且在不違背本發明的精神的情況下，此方法可還包含其他的中間步驟或者可將幾個步驟合并成單一步驟，以做適當的變化。值得注意的是，于步驟330中，若以一無線射頻識別卡來實現芯片卡130，則無線射頻識別讀取器120通過第一、第二感應天線140U50所建立的一無線連結來與無線射頻識別卡進行數據存取與同步的動作；若以一智能卡來實現芯片卡130，則無線射頻識別讀取器120另通過一有線連結來與智能卡210進行數據存取與同步的動作。 以上所述的實施例僅用來說明本發明的技術特征，并非用來局限本發明的范疇。由上可知，本發明提供一種具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置100、200。由于無線射頻識別讀取器120以及芯片卡130是同時設置于便攜式電子裝置100、200中，若便攜式電子裝置100、200處于正常供電的情況下，可由無線射頻識別讀取器120來模擬成一般的RFID卡，若便攜式電子裝置100、200處于失去電力或者電力不足的情況下，則改由芯片卡130來提供一般的RFID卡的功能。如此一來，即使便攜式電子裝置100、200處于無電狀態下，使用者仍能夠正常使用無線射頻識別功能。再者，將第一感應天線140與第二感應天線150以上下重迭的方式擺置，如此一來，當便攜式電子裝置100、200恢復正常運作時，無線射頻識別讀取器120即可通過第一、第二感應天線140、 150所建立的該無線連結來與芯片卡130 (若以RFID電子標簽來實現芯片卡130)進行數據存取與同步的動作，以避免數據不同步。當然，上述的實施例僅用來作為本發明的范例說明，本領域的技術人員應可了解，除了上述所提及的無線射頻識別卡以及智能卡之外，亦可采用其他元件來實現芯片卡130。總之，無論在任何情況下，本發明所揭示的便攜式電子裝置100、200，仍可以正常使用像是門禁卡、悠游卡...等無線射頻識別功能，以提供使用者更大的便利性。 以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明的權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
一種具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置，包含有一主機控制器，用以控制該便攜式電子裝置的運作；一第一感應天線；一無線射頻識別讀取器，耦接于該主機控制器與該第一感應天線，用來讀取數據；一第二感應天線，其與該第一感應天線部分重迭；一芯片卡，耦接于該第二感應天線；以及一電源供應裝置，用以提供一電源給該主機控制器與該無線射頻識別讀取器；其中，當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，該無線射頻識別讀取器模擬成一無線射頻識別卡，并經由該第一感應天線來傳送一識別數據；以及當該電源供應裝置未提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，該芯片卡取代該無線射頻識別讀取器，并藉由該第二感應天線來傳送該識別數據。
2. 如權利要求1所述的便攜式電子裝置，其中該芯片卡為一無線射頻識別卡，且包含一無線射頻識別電子標簽。
3. 如權利要求2所述的便攜式電子裝置，其中當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，該無線射頻識別讀取器通過該第一、第二感應天線所建立的一無線連結來與該無線射頻識別電子標簽進行數據存取與同步的動作。
4. 如權利要求1所述的便攜式電子裝置，其中該芯片卡包含一智能卡，且該智能卡包含一存儲器，用以儲存該識別數據。
5. 如權利要求4所述的便攜式電子裝置，其中當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，該無線射頻識別讀取器通過一有線連結來與該智能卡進行數據存取與同步的動作。
6. 如權利要求4所述的便攜式電子裝置，其還包含一繼電器，耦接于該智能卡與該第二感應天線之間，其中該繼電器于該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時為不導通，以及于該電源供應裝置未提供該電源給該無線射頻識別讀取器時為導通。
7. —種于一便攜式電子裝置上實現無線射頻識別功能的方法，該便攜式電子裝置具有一無線射頻識別讀取器、一芯片卡、一第一感應天線、一第二感應天線以及一電源供應裝置，其中該第一感應天線與該第二感應天線部分重迭，且該電源供應裝置用以提供一電源給該無線射頻識別讀取器，該方法包含有當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，以該無線射頻識別讀取器來模擬成一無線射頻識別卡，并經由該第一感應天線來傳送一識別數據；以及當該電源供應裝置未提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，以該芯片卡取代該無線射頻識別讀取器，并藉由該第二感應天線來傳送該識別數據。
8. 如權利要求7所述的方法，其中該芯片卡為一無線射頻識別卡，且包含一無線射頻識別電子標簽，以及該方法還包含當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，通過該第一、第二感應天線所建立的一無線連結來進行該無線射頻識別讀取器與該無線射頻識別電子標簽之間的數據存取與同步的動作。
9. 如權利要求7所述的方法，其中該芯片卡包含一智能卡，以及該方法還包含當該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，通過一有線連結來進行該無線射頻識別讀取器與該智能卡之間的數據存取與同步的動作。
10.如權利要求9所述的方法，其中該便攜式電子裝置另包含一繼電器，耦接于該智能卡與該第二感應天線之間，以及該方法還包含于該電源供應裝置提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，不導通該繼電器；以及于該電源供應裝置未提供該電源給該無線射頻識別讀取器時，導通該繼電器。
全文摘要
本發明提供一種具有無線射頻識別功能的便攜式電子裝置及其操作方法。該便攜式電子裝置包含有主機控制器、無線射頻識別讀取器、芯片卡、第一感應天線、第二感應天線及電源供應裝置。無線射頻識別讀取器耦接主機控制器與第一感應天線。第二感應天線與第一感應天線部分重迭。芯片卡耦接于第二感應天線。當電源供應裝置提供電源給無線射頻識別讀取器時，無線射頻識別讀取器模擬成一無線射頻識別卡，并經由該第一感應天線來傳送一識別數據；當電源供應裝置未提供電源給無線射頻識別讀取器時，芯片卡取代無線射頻識別讀取器，并藉由該第二感應天線來傳送該識別數據。
文檔編號G06K7/00GK101751542SQ20081018671
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月12日 優先權日2008年12月12日
發明者蔡岳樺, 賴玉鵬 申請人:宏達國際電子股份有限公司