СПОСОБ И СРЕДСТВО ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ОТ ТРАНСПОНДЕРА СЧИТЫВАТЕЛЮ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В СРЕДСТВАХ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ОПЛАТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОБИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА СВЯЗИ Российский патент 2015 года по МПК H04B5/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к бесконтактной передаче радиочастотных данных между передатчиком и приемником при слабой трансформаторной связи в рабочем диапазоне частот. При безналичных решениях оплаты передатчик и приемник прежде всего выступают в роли ретранслятора и считывающего устройства. Изобретение также описывает унификацию с целью передачи данных с пониженным уровнем помех, что особенно важно для считывающих устройств с платформой RFID (радиочастотной идентификацией) и/или с платформой NFC.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Общеизвестно, что при передаче данных амплитудная или фазовая модуляция передаваемой информации применяется с использованием несущего и поднесущего сигналов. Стандарт для бесконтактной связи ISO 14443 характеризует условия модуляция А или В с несущим сигналом с частотой 13.56 МГц. Передаваемые данные модулируются в передатчике в частоту поднесущего сигнала, и частота поднесущего сигнала объединяется с сигналом основной несущей частоты. В результате получается наложение частоты на передаваемые данные, которые диагностируются в приемнике путем выделения сигнала несущей частоты из полученного спектра. Для передачи данных на короткие расстояния используется трансформаторное соединение между системой антенны приемника и передатчика. При использовании трансформаторного соединения частотный сигнал не требует активной передачи; достаточно закоротить индукционную схему антенны передатчика на нужную частоту. Эти изменения со стороны передатчика могут быть зафиксированы на выходе антенны приемника. Эта конфигурация типична для бесконтактной связи между картами и считывающими устройствами карт (картридерами).

При передаче от защищенного или более удаленного передатчика (ретранслятора) трансформаторное соединение слабое и имеет коэффициент k=0,2-0,001, что значительно ухудшает характеристики канала передачи. Тем не менее, система антенн ретранслятора должна быть в состоянии передавать спектр частот, который включает частоту поднесущего сигнала и частоту несущего сигнала. Эта ситуация показана на рисунке 1. В специфических условиях, например в случае, когда ретранслятор защищен или подвержен внешнему воздействию, необходимо улучшить характеристики передачи системы, чтобы понизить уровень помех и улучшить прием входящего сигнала без увеличения мощности передачи.

Существующее техническое решение обеспечивает надежную передачу данных от бесконтактных карт, например от платежной карточки, в случае, если карточка находится в пределах операционного диапазона считывающего устройства и в случае, если карточка не защищена и не подвержена влиянию внешних факторов. Наряду с развитием новых функций устройств мобильной связи, есть тенденция, связанная с размещением платежной карточки в устройство мобильной связи, ухудшая при этом характеристики передачи пары ретранслятор - считывающее устройство; ухудшение достигает уровня, при котором происходит сбой передачи в обычных, не лабораторных условиях. Кроме того, в случае с другими системами передачи требуется снизить уровень помех и улучшить возможности настройки системы антенны.

Технические решения, в соответствии с патентными документами WO 2004/107595 А1, ЕР 2101278 А2, US 5955950, WO 2005/104022 А1, EP 1403963 B1, CN 201075228, описывают связи, позволяющие более качественное распознание принятого сигнала и возможностей настройки антенны; однако это всегда требует изменений со стороны приемника и не обеспечивает резкого улучшения качества передачи при слабом трансформаторном соединении. Необходимо такое техническое решение, которое бы позволило улучшить характеристики системы передачи и которое не потребует никаких изменений технических средств и программного обеспечения уже используемых считывающих устройств.

Техническая проблема может быть в целом решена с помощью новой, специально рассчитанной для этой цели пары передатчик - приемник. Однако, в случае, когда в деловой практике имеются приемники, например, в виде POS-терминала считывающего устройства, которые широко используются, массовое и быстрое внедрение новых считывающих устройств практически невозможно. В первую очередь, проблема возникает в процессе внедрения новых каналов передачи, основанных на бесконтактных элементах связи, расположенных на сменной карте памяти в мобильном телефоне, в соответствии с решениями Logomotion (Логомоушн). По этой причине общее решение, которое всегда в распоряжении обычного техника, не годится в данном случае.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Упомянутые недостатки в значительной мере устраняются с помощью метода, при котором данные передаются от передатчика к приемнику с использованием трансформаторного соединения индукции антенны передатчика и приемника. В этом случае приемник передает сигнал несущей частоты, а приемник анализирует сигнал, который он получил на выходе своей антенны, поступающий в виде комбинации несущей частоты и модулированной поднесущей частоты, содержащих данные, как описывается настоящим изобретением. Суть изобретения состоит в том, что передатчик передает сигнал с частотой, которая отлична от несущей частоты, которая передается приемником. Эта разница в частоте не обусловлена неточностью, она преднамеренна и важна. Разница в частоте находится в пределах поднесущей частоты, на которую предварительно настроен приемник. Передача сигнала несущей частоты от приемника может также выполнять такую задачу, как передачу питания приемнику. В общих случаях прием сигнала несущей частоты передатчиком запускает приложения передатчика. В этом смысле необходимо понимать, как называются эти элементы: передатчик - элемент, с которого отправляются данные в контролируемом режиме, как описано данным изобретением, хотя, с точки зрения физики, передатчик может также быть приемником сигнала электропитания. Предмет защиты настоящего изобретения, в целом - управление потоком данных, и с этой целью мы можем называть элементы как передатчик и приемник, хотя эти функции могут изменяться в случае передачи в обе стороны.

Тот факт, что приемник анализирует сигнал, полученный с выхода его антенны, как сигнал в виде соединения несущей частоты и модулированной поднесущей частоты, показывает, что описанный здесь метод касается ситуаций, в которых приемник обрабатывает модулированный сигнал способом, используемым ранее. Однако в действительности, делая это, приемник не передает поднесущую частоту.

Изменение частоты передачи передатчика, в отличие от несущей частоты приемника, выбирается таким образом, что отпадает необходимость изменять метод оценки принятого сигнала со стороны приемника или изменять способ подключения приемника. Изменение частоты передачи может быть предварительно задано с обеих сторон значений несущей частоты, что означает, что частота передачи может быть ниже или выше значений несущей частоты приемника.

Благодаря незначительному взаимному расстоянию, трансформаторное соединение создается в системе антенны, которая образуется антенной приемника и антенной передатчика.

В процессе передачи данных приемник отправляет свою несущую частоту антенне, передатчик посылает модулированный сигнал с отличной частотой к своей антенне, а затем сигналы с различными частотами комбинируются в общей системе антенны.

Если сигнал несущей частоты f_r (ωr в частотной области) имеет амплитуду R и вторичная частота f_t (ω_t) имеет амплитуду T и фазу φ при f_r/=f_t и ω_r=ωt+Δω, тогда основное уравнение v(t)=R.e^{j ωr.t+φ}+Т.е ^{j ωr.t+φ} может быть представлено как

$$\nu (t)=\underset{original}{\underbrace{R.e^{j\omega r.t}}}\cdot \left[1+\underset{subcarrier}{\underbrace{\frac{T}{R}\cdot e^{j\Delta \omega .t+\varphi }}}\right]$$ ,

где subcarrier - поднесущая; original - исходная

Выходной сигнал от антенны приемника анализируется в приемнике. Этот выходной сигнал от антенны приемника имеет тот же характер, как если бы ретранслятор передавал на несущей частоте с модуляцией поднесущего сигнала, используя модуляцию загрузки. Затем, в зависимости от результата комбинации частоты, сигнал несущей частоты передается на приемник, и полученный результат соответствует модулированному поднесущему сигналу несмотря на то, что передатчик физически не использует поднесущий сигнал. Передаваемые данные могут быть получены из этого сигнала путем модуляции даже тогда, когда фактически они модулировались непосредственно на частоте передачи. Метод обработки данных при такой конфигурации не меняется для приемника, что является важным фактором, так как это позволяет использование существующих приемников с новыми передатчиками. Обратное направление потока данных может быть таким же, как было ранее.

В случае если приемник, как описано в настоящем изобретении, передает свой сигнал за пределы взаимной индукции, которую он имеет с антенной приемника, передаваемый сигнал не будет соответствовать использованию поднесущей частоты, так как передатчик не передает ее и приемник, настроенный на стандартную структуру сигнала, не сможет оценить этот вид сигнала. Физический эффект слияния различных частот происходит только при наличии взаимной индукции. Разница между этими частотами специально задается в диапазоне ожидаемой поднесущей частоты. Сигнал, полученный таким образом, обрабатывается приемником таким же образом, так как это делалось до сих пор с использованием существующих решений. Существенный вклад настоящего изобретения состоит в том, что он не требует изменений со стороны существующего приемника. Приемник размещается, например, в мобильном телефоне, в частности на телефонной карте, имеющей формат, аналогичный формату SD-карты. При осуществлении безналичной оплаты мобильный телефон с передатчиком в карте памяти подносится к приемнику, который находится в пределах считывающего устройства терминала POS. Сигнал генерируется в карте и модулируется с частотой, которая отлична от частоты генерируемой приемником как несущая частота. Сигнал от приемника комбинируется с сигналом от приемника и формирует сигнал в виде комбинируемого сигнала, который воспринимается приемником как сигнал, соответствующий существующей структуре сигнала. После чего считывающее устройство обрабатывает сведенный комбинированный сигнал, как это обычно осуществляется в существующих процессах.

Это удобно, если передаваемые данные модулируются непосредственно путем изменения фазы частоты ретранслятора φ=0°, а не φ=180°. Этого достаточно, если фаза передаваемой частоты изменяется в процессе модуляции один раз в течение нормативной единицы времени. Таким образом, достаточно меньшее число фазных изменений, создается ситуация, которая понижает требования к управлению модуляцией со стороны ретранслятора и которая, кроме того, снижает уровень помех.

Описанный метод может использоваться с трансформаторным соединением между передатчиком и приемником; преимущества этого метода прежде всего проявляются в слабом трансформаторном соединении с коэффициентом трансформаторного соединения k=0,2-0,001.

С точки зрения использования существующих приемников, этот метод применим, если сигнал несущей частоты f_r имеет частоту 13,56 МГц ±7 кГЦ. Разница между сигналами несущей частоты и передатчика полностью создается несущей частотой, предпочтительно в соотношении 1/16 к несущей частоте, которая соответствует 847 кГЦ. Эта взаимосвязь между частотами выгодна с аппаратной точки зрения, где можно использовать существующие электронные элементы для разделения частот, она также выгодна с точки зрения соответствия существующим стандартам. Частота, генерируемая передатчиком, f_t будет равна 13,56 МГЦ + 847 кГЦ = 14,4075 МГЦ с тем же допуском, составляющим ±7 кГЦ.

Сигнал, зарегистрированный со стороны приемника, соответствует ситуации в процессе обычной нагрузочной модуляции несущей частоты. Однако в настоящих решениях и методах антенную нагрузку пришлось бы изменять через каждый полупериод поднесущего сигнала, - который при несущей частоте 13,56 МГц составлял бы приблизительно 0,6 мкс. В решении и методе, в соответствии с данным изобретением, достаточно, если изменение производится 1 раз в etu, т.е. приблизительно это происходило бы через каждые 9,3 мкс. Более узкий диапазон изменений полосы частот вызывает меньше помех со значением NoisePower(T[Помехи/Мощность) = 10. log(16) = 12 дБ.

Метод передачи данных, согласно данному изобретению, позволяет производить настройку антенны передатчика в диапазоне узкой частоты передачи, при этом нет необходимости учитывать характеристики передачи антенны по поднесущей частоте. Фактически передатчик не использует поднесущую частоту; поднесущая частота присутствует только в случае частотных помех. Приемник рассчитан на прием поднесущей частоты, в конфигурациях согласно ISO 14443, отсутствие поднесущего сигнала на выходе антенны приемника исключает любую возможность передачи информации.

В предпочтительном решении, передатчик будет функционировать как ретранслятор, а приемник как считывающее устройство, например, на платформе RFID и/или на платформе NFC. Описанный метод найдет широкое применение в передаче информации, когда передатчик находится на или в мобильном устройстве связи, предпочтительно на карточке, которая (в съемном виде) размещается в слоте устройства мобильной связи. В этом случае практически невозможно повышение коэффициента трансформаторного соединения и улучшение характеристик передачи - основное преимущество метода, описанного в настоящем изобретении. Антенна передатчика настраивается на узкую частотную характеристику, которая соответствует частоте передачи. В случае обратной передачи данных используется другая частота, которая не создает никаких трудностей передачи со стороны ретранслятора, так как считывающее устройство передает информацию со значительно большей мощностью и даже с большим частотным спектром.

Описанный метод передачи данных может применяться в безналичных платежных операциях, особенно через устройства мобильной связи. Существенное преимущество состоит в том, что описанный метод не требует никаких изменений в процессах или технических средствах со стороны приемника, т.е. со стороны считывающего устройства. В качестве считывающего устройства может использоваться, например, элемент передачи данных терминала POS. При обратном потоке данных от приемника к передатчику, процесс передачи аналогичен существующим широко используемым методам. Однако в случае такого характера потока данных не возникает никаких проблем с характеристиками передачи системы, так как мощность считывающего устройства при передаче может быть значительно больше.

Для того чтобы внедрить этот метод, согласно рассматриваемому изобретению, решение по ретранслятору для передачи данных (с использованием трансформаторного соединения индуктивности антенны приемника и ретранслятора) также зависит от требуемой защиты. Это решение включает антенну, элемент модуляции и демодуляции, и его суть состоит в том, что оно также включает электромагнитный генератор волн с частотой, которая отлична от частоты приемника. Использование электромагнитного генератора волн в решении является необычным в трансформаторных соединениях индуктивности антенны приемника и ретранслятора, так как до настоящего времени использовалась модуляция нагрузки со стороны передатчика. В нашем решении генератор волн будет осциллятором электромагнитных волн, и передаваемые данные подключаются к вводу осциллятора.

Поскольку передатчик в виде ретранслятора должен также обеспечивать передачу обратного потока данных, элемент демодуляции передатчика будет подключен к настройке индукционной головки по направлению к резистору сенсора. Чтобы избежать скачков напряжения на входе в элемент демодуляции, элемент демодуляции будет подключен через индуктор. Переход от сканированной индукции задается на уровне частоты несущего сигнала приемника. Электропитание цепи передатчика может подаваться от полученного электромагнитного поля, в этом случае передатчик может рассматриваться как пассивный элемент; в то же время, электропитание может подаваться от собственного источника энергии. В случае использования передатчика в качестве карты памяти в мобильном телефоне, согласно настоящему решению, передатчик может снабжаться электропитанием через интерфейс карты.

Решение и метод, как описано в настоящем изобретении, облегчают модуляцию сигнала со стороны ретранслятора, снижая помехи и давая возможность эффективно настроить антенну ретранслятора в узком диапазоне. Эти эффекты улучшают характеристики передачи даже тогда, когда трансформаторное соединение слабое, что обусловливает требования к качеству передачи данных от карты, которая расположена в слоте мобильного телефона. Решение и метод, описанные здесь, могут использоваться также в решении других проблем передачи, например в гальванической разобщенной передаче данных от датчиков, в процессе передачи данных от подвижных, генерирующих и подобных им элементов. Решение и метод, согласно настоящему изобретению, позволяет оптимизировать системы передачи при передаче данных от сенсоров, используемых в медицине, автомобильной и аналогичной технике. Значения частоты, упомянутые здесь, представляют собой приемлемые настроечные параметры, соответствующие существующим нормам и стандартам, тем не менее, описанные комбинации частот могут применяться даже при абсолютно других значениях частот, так как создание поднесущего сигнала в частотном объединителе основано на общепризнанных характеристиках волны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Более детально изобретение представлено на фигурах 1-6, на фигуре 1 представлен спектр FFT в процессе передачи несущей и поднесущей частот, как это представлено в существующих описаниях. Значение несущей частоты составляет 13,56 МГц и поднесущей +847 кГЦ. Кривая частотного спектра, которая обозначена жирной линией, соответствует существующей сегодняшней системе передачи, передающей поднесущую частоту. Пунктирная линия представляет процесс, когда антенна настраивается на узкую полосу частот, как в токовых решениях, которые настраивают антенну на меньший пик. Уровень сигнала несущей частоты увеличивается, а поднесущий сигнал в цепи "срезается".

На фигуре 2 представлена блочная схема, показывающая соединение между считывающим устройством и ретранслятором, в котором приемник является считывающим устройством POS, а передатчик - в виде ретранслятора NFC, установлен в карте памяти мобильного телефона. Расположение схемы приемника с левой стороны и схемы передатчика справой стороны в нижней части рисунка соответствует расположению терминала POS и мобильного телефона слева и справа. Установка схемы приемника с левой стороны и схемы передатчика справой стороны в нижней части рисунка соответствует расположению терминала POS и мобильного телефона слева и справа. Намеренная разница в частотах передатчика и приемника подчеркивается различным индексом, расположенным рядом с отметкой генератора. В подключениях передатчика указаны даже предпочтительный тип индуктора и сопротивление устройства развертки.

На фигуре 3 показана система передачи потока данных от считывающего устройства терминала POS по направлению к ретранслятору. Сплошная линия показывает уровень сигнала в зависимости от частоты. Пунктирная линия - направление фазы.

На фигуре 4 представлена система передачи потока данных от ретранслятора по направлению к считывающему устройству терминала POS, где мы можем видеть, что передача данных приблизительно на 30 дБ слабее в сравнении с обратным направлением потока данных. Прерывистая линия - направление фазы.

На фигуре 5 показано направление аналогового сигнала в антенне приемника, который создается комбинацией частоты и модулируемым сигналом.

На фигуре 6 показано направление поднесущего сигнала с демодулированными данными.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В этом примере присутствует сменная карта памяти 6, размещенная в мобильном телефоне 10: карта памяти 6 также выполняет функцию платежной карточки. Для связи между этой платежной карточкой и терминалом POS 9 используется метод передачи данных, в котором применяются две различные частоты. Терминал POS 9 имеет бесконтактное считывающее устройство платежной карточки 8. Для установки связи и передачи данных платежная карточка 8 должна находиться в рабочем диапазоне считывающего устройства. Установка платежной карточки 6 с элементом связи в слоте мобильного телефона 10 снижает возможность полного контакта элемента связи на платежной карточке с центром рабочего диапазона считывающего устройства 8. В то же время слот мобильного телефона 10 изначально спроектирован для установки общей карты памяти 6, и элемент связи представляет нежелательное экранирование, поскольку часть корпуса слота выполнена из металлического профильного корпуса. Элемент связи содержит передатчик 2, согласно настоящему изобретению, и в данном примере он установлен непосредственно на микроплату SD. Данное изобретение не ограничивается форматом карты 6, в будущем возможно использование любого формата. Продолжающаяся минимизация карт памяти 6 и соответствующих слотов снижает возможности эффективного размещения элемента связи на плате 6; тем не менее решение, описанное здесь, разрешает эту проблему. Элемент связи использует платформу NFC. В реальной среде и когда мобильный телефон 10 используется пользователем по прямому назначению, коэффициент трансформаторного соединения k=0,2-0,001.

Содержание и структура передаваемых данных могут быть отличны, в данном примере мы будем говорить о данных, необходимых в процессе коммуникации и разрешении о производстве платежа. Владелец мобильного телефона 10 устанавливает на свое устройство карту памяти 6, которая оснащена передатчиком 2. Делая это, он расширяет функциональность своего мобильного телефона 10. В предпочтительной конфигурации, кроме того, устанавливается платежная карточка (в соответствии с другим изобретением заявителя по данной заявке) на карте памяти 6. Важно, чтобы подключение мобильного телефона 10 к карте памяти 6 показывалось на терминале POS 9 и его устройстве считывания платежной карточки 8, как стандартная бесконтактная карточка. Таким образом, структура передаваемых данных будет в соответствии со стандартами по производству платежей. Преимущество упомянутого решения - удобное использование интерфейса мобильного телефона 10 пользователя.

Передатчик 2 содержит генератор 4 электромагнитных волн с частотой 14,4075 МГц ±7 кГЦ. Эта частота на 847 кГЦ выше, чем частота приемника 1. Частота приемника 1 находится в стандартном диапазоне 13,56 МГц ±7 кГЦ. Разница между частотами составляет 1/16 несущей частоты приемника 1. Важно, чтобы генератор 4 был подключен и активирован, чтобы подпитывать антенну 3, когда данные передаются через трансформаторное включение, которое до настоящего времени не использовалось. Если генератор 4 уже был установлен в передатчике 2 в уже существующих решениях, этот генератор 4 не был рассчитан на активную работу в трансформаторном соединении, так как это не было необходимо благодаря единой частоте передачи. Генератор 4 соединен с резонансным контуром 13, выход которого соединен с антенной 3.

Данные от передатчика 2 на карте памяти передаются в приемник 1 в считывающее устройство 8 терминала POS через трансформаторное соединение индуктивности антенны М передатчика 2 и приемника 1 Данные модулируются в сигнал со стороны передатчика 2, и приемник 1 передает сигнал несущей частоты. Расстояние между передатчиком 2 и приемником 1 будет составлять несколько сантиметров, в принципе корпус мобильного телефона 10 будет касаться считывающего устройства 8, передача будет бесконтактная в физическом смысле слова. Передатчик 2 может перемещаться в оперативном диапазоне, при этом его скорость должна быть менее 1 м/с.

Передатчик 2 посылает сигнал с частотой 14,4075 МГц ±7 кГЦ, несущая частота приемника 1_- 13,56 МГц ±7 кГЦ. Разница между частотами имеет значение, которое соответствует величине поднесущей частоты, которая, в соответствии с ISO 14443, равна 1/16 несущей частоты.

Сигналы различных частот объединяются в системе антенн М приемника 1 и передатчика 2, и на приемнике 1, на выходе антенны 7, сигнал появляется в виде подключения несущей частоты и модулированной поднесущей частоты с данными. Сигнал несущей частоты отделяется от результата комбинации сигнала в приемнике 1. Результатом этого разделения является поднесущий сигнал, хотя передатчик 2 никогда не передавал его физически. По сигналу поднесущей частоты передаваемые данные демодулируются. Элемент демодуляции 11, резонансный контур 13 и генератор приемника 1 имеют одинаковую конфигурацию и функционируют в соответствии с существующими техническими решениями.

В данном примере основная единица времени etu соответствует интервалу времени в один бит, т.е. это время, необходимое для передачи одной единицы информации. При передаче информации в направлении от передатчика 2 к приемнику 1 etu определяется как 1 etu=8/ft, где один ft - частота модулированного сигнала, который был передан передатчиком 2. Основная скорость передачи составляет 106 Кбит/с. В процессе модуляции сигнала от передатчика 2 достаточно, чтобы фаза изменялась один раз в 1 etu (приблизительно один раз в 9,3 мкс), т.е. в 16 раз меньше по сравнению с существующей модуляцией нагрузки. Более узкий диапазон полосы передачи создает на 12 дБ меньше помех. Передаваемые данные модулируются непосредственно изменением фазы сигнала частоты передатчика 2, где φ=0° или φ=180°. Этот модулированный сигнал можно было бы назвать сигналом несущей частоты приемника 2, хотя передатчик 2 и не создает поднесущей частоты, поэтому эта частота названа сигналом частоты передатчика 2.

Антенна 3 приемника 2 узко направлена на передающую частоту 14,4075 МГц. Узкий и крутой изгиб кривой FFT, как это можно увидеть на рисунке 3, подтверждает тот факт, что антенна настраивается (без учета характеристик излучения антенны 3) для передачи поднесущей частоты 847 КГЦ. В случае если антенна должна передавать еще и поднесущую частоту, то характеристики излучения антенны будут недостаточны для надежной передачи. В решении, согласно этому изобретению, важно, чтобы излучение сигнала с передаваемыми данными происходило точно на частоте 14,4075 МГц, которая является пиком кривой FFT.

В нашем случае необходимо обеспечить также обратное направление потока данных от считывающего устройства 8 терминала 9 POS на карту памяти 6 в мобильном телефоне 10. Передатчик 2 несет в себе элемент демодуляции 5, который соединяется с антенной 3 в направлении резистора сенсора 16Rt, предпочтительно через индуктор 15Lt3. Использование индуктора 15 снижает пики напряжения на входе в элемент демодуляции 5. Благодаря развороту и индуктору 15 Lt, элемент демодуляции 5 может быть рассчитан на меньшее напряжение. В этом направлении потока данных, etu определяется как 1 etu = 128/fr, где fr - несущая частота приемника 1.

Упомянутый способ передачи с созданием поднесущей части, с использованием волнового интерфейса только между передатчиком 2 и приемником 1, может комбинироваться также с использованием преобразователя частоты, который смещает стандартную частоту в интерфейсе передатчика 2 в выбранную зону с лучшими характеристиками передачи, например в ГГц. Благодаря такой конфигурацией, передатчик 2, установленный, например, на сменной карте памяти мобильного телефона, может быть настроен на другой диапазон волн, в то же время, принцип трансформаторного соединения, с интерференционным образованием поднесущей части передачи, может использоваться для снижения помех. Преобразователь частоты, может быть размещен на считывающем устройстве NFC 8 платежной карточки в виде стикера. Преобразователь частоты может иметь антенну, которая со стороны терминала POS 9 настроена на частоты в диапазоне 13,00-14,00 МГц. Преобразователь частоты может снабжаться энергией от электромагнитного излучения считывающего устройства платежной карточки, т.е. внешне он будет выглядеть как энергетически пассивный. Так как преобразователь частоты не экранирует полный диапазон излучения считывающего устройства платежной карточки, он может продолжать использоваться для стандартной передачи данных на основной частоте, а также позволяет использовать передачу данных через преобразователь частоты в одном направлении, и без него в обратном направлении, например, используя способ передачи в соответствии с настоящим описанием. В направлении передачи данных от приемника 1 к передатчику 2 (т.е. в направлении обратном тому, которое описано в предмете изобретения), преобразователь частоты может использоваться таким образом, что он на уровень смещает диапазон передачи, например 2,400 ГГц.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Преимущества промышленной применимости очевидны. В соответствии с настоящим решением будет возможно передавать данные даже тогда, когда трансформаторные соединение между приемником и передатчиком слабые. Изобретение снижает уровень помех системы, обеспечивает модуляцию со стороны передатчика, позволяя в то же время использовать существующие приемники без их изменения. В соответствии с данным изобретением можно серийно производить передатчики с модуляцией сигнала несущей частоты.

Изобретение относится к бесконтактной передаче данных и может быть использовано при осуществлении безналичных платежных операциях. Технический результат заключается в повышении надежности передачи данных, в частности, проводимой через мобильный телефон с использованием платформы RFID и/или NFC. Сигналы с различной частотой объединяются в системе антенны (М) приемника (1) и передатчика (2), затем сигнал несущей частоты отделяется от результата, полученного после объединения сигналов, а передаваемые данные демодулируются. Разница между частотами имеет значение, которое соответствует величине поднесущей частоты, на которую приемник (1) предварительно настроен.В процессе передачи коэффициент трансформаторного подключения может иметь значение k=0,2-0,001, а антенна (3) приемника (2) настраивается на узкую полосу частот передатчика (2) без учета поднесущей частоты. Передатчик предпочтительно размещается на карте памяти или на карте с форматом и интерфейсом карты памяти, например микро SD.2 н. и 13 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Способ передачи данных от передатчика (2) к приемнику (1) с использованием трансформаторной связи за счет индуктивности антенн передатчика и приемника, включающий:
передачу приемником (1) сигнала несущей частоты на передатчик (2) с первой частотой;
модуляцию данных передатчиком (2) и передачу модулированных данных приемнику (1);
получение приемником (1) сигнала на выходе его антенны (7), где сигнал появляется в виде несущей частоты на первой частоте и модулированной поднесущей частоты с данными на второй частоте по отношению к несущей частоте;
отделение приемником (1) несущего сигнала от сигнала на выходе его антенны (7) и демодуляция передаваемых данных,
при этом:
частота приемника (1) и частота передатчика (2) различны и разница их частот соответствует поднесущей частоте и
сигнал, который приходит и демодулируется со стороны приемника (1), создается путем слияния сигнала несущей частоты, передаваемой приемником (1), с модулированными данными, передаваемыми передатчиком (2) на выход антенны (7) приемника.

2. Способ передачи данных по п. 1, отличающийся тем, что в передатчике (2) передаваемые данные модулируются путем изменения фазы сигнала частоты передатчика (2), предпочтительно φ=0° или φ=180°.

3. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в процессе модуляции в передатчике (2) фаза передаваемой частоты изменяется один раз в течение элементарной единицы времени (etu), где элементарная единица времени (etu) соответствует временному интервалу продолжительностью в 1 бит.

4. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что коэффициент трансформаторного соединения имеет значение k=0,2-0,001.

5. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сигнал несущей частоты приемника (1) имеет частоту 13,56 МГц ± 7 кГц.

6. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что разница между несущей частотой сигнала приемника (1) и частотой передатчика (2) имеет значение правильной дроби несущей частоты.

7. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что антенна (3) передатчика (2) настраивается на узкую полосу частот передачи передатчика (2), независимо от характеристик передачи антенны для поднесущей частоты.

8. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что передатчик (2) в виде приемопередатчика и приемника (1) представлен в виде считывающего устройства (8), предпочтительно, на платформе RFID и/или NFC.

9. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что передатчик (2) размещен на или в устройстве мобильной связи, предпочтительно на сменной карте (6), установленной в слот устройства (10) мобильной связи.

10. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что передатчик (2) размещается на карте памяти (6) или на карте, которая имеет формат и интерфейс карты памяти (6).

11. Способ передачи данных по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он может использоваться для передачи данных при проведении безналичных форм оплаты, особенно через устройство мобильной связи (10).

12. Система для передачи данных с использованием трансформаторной связи за счет индуктивности антенн передатчика и приемника, включающая передатчик (2) и приемник (1), причем частота приемника (1) и частота передатчика (2) различны, передатчик (2) содержит антенну (3), элемент модуляции, а приемник (1) содержит генератор (14), антенну (7), резонансный контур (13) и элемент демодуляции (11), при этом передатчик (2) включает в себя генератор электромагнитных волн (4) с частотой, отличной от частоты приемника (1), разница частот приемника (1) и передатчика (2) соответствует поднесущей частоте, а сигнал, который приходит и демодулируется со стороны приемника (1), создают путем слияния сигнала несущей частоты, передаваемой приемником (1), с модулированными данными, передаваемыми передатчиком (2) на выход антенны (7) приемника, кроме того, генератор электромагнитных волн (4) подключен с возможностью питания антенны (3) при передаче данных через трансформаторное соединение.

13. Система по п. 12, отличающаяся тем, что антенна (3) передатчика (2) настроена на частоту передачи передатчика (2) без учета характеристик передачи антенны для поднесущей частоты, на которую предварительно настроен приемник (1).

14. Система по п. 12 или 13, отличающаяся тем, что передатчик (2) содержит элемент демодуляции (5) при этом элемент демодуляции (5) связан с разворотом индукции антенны (3) по направлению к резистору сенсора (16) (Rt), предпочтительно через индуктор (15).

15. Система по п. 12 или 13, отличающаяся тем, что передатчик (2) размещен на карте памяти (6), или на карте с форматом и интерфейсом карты памяти (6), предпочтительно с форматом микро SD, или SD, или мини-SD.