C卡在当今社会被广泛应用, 除在金融系统外, 在非金融系统, 如在交通领域中的驾驶员执照卡、停车收费卡、公共交通设施的自动收费卡及公共交通工具的自动收费卡, 在通信领域中的公用电话卡、移动电话中的SIM 卡等, 另外在医疗保健、个人身份识别、预收费仪表、校园及消费娱乐领域中也得到了具体的应用。在使用IC 进行信息交流的过程中离不开IC 卡读写器, IC 卡读/写器就是能将数据信息“写入”IC 卡或将IC 卡内部的数据信息“读入”或“擦除”的电子接口设备。IC 卡读/写器的性能和可靠性直接影响读/写的能力、准确性和安全性。

蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。基于蓝牙的无线自助读写卡系统使IC卡读写卡器能与手机终端上的APP进行数据交互，让使用该读写卡系统的用户能随时随地使用手机上的APP通过便携的IC卡读写卡器给IC卡进行充值操作，不必去到专门的IC卡充值点进行充值，给用户在IC卡的使用上提供了极大的便利。

蓝牙技术发展现状：总部位于美国西雅图的蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group）2016年12月8日宣布推出"蓝牙5.0"(Bluetooth 5.0)。蓝牙5.0的主要特性包括:1低功耗蓝牙带宽增加至原来的两倍;2传输距离增加至原来的四倍;3广播数据传输量增加至原来的八倍,加快了i Beacon技术的发展进程。蓝牙5.0的距离延伸优点在于对自动化、工业控制、智慧家庭等应用因为距离延伸变得更实用，将可覆盖整个家居及楼宇范围,实现更加稳健且可靠的连接。支持设备向改进后更符合应用场景的解决方案发送更多数据。蓝牙5.0将在更广的范围内实现简单、轻松的互联设备互动。

国内由于相关技术起步较晚，主要是在国外蓝牙技术的标准之上进行发展和创新应用，而在相关的创新应用中，又以蓝牙技术联盟（SIG）在2012年发布的蓝牙4.0标准的蓝牙模块使用最为广泛，由于蓝牙4. 0 低功耗标准设备的功耗，仅为普通蓝牙设备的十分之一，其低功耗特性成为需要随时随地连接的物联网的首选依据之一。如今，蓝牙4. 0 已经在汽车、运动、健康、室内定位导航等领域获得一定的应用。在需要低功耗传感和远程控制的医疗保健方面应用有，蓝牙牙刷、血糖仪、心率监视仪、高血压的监控等。

物体定位和室内导航将会成为蓝牙技术的下一个引爆点，双向防丢器可以实现当手机与防丢子机之间的相对距离超警戒范围，立即报警，给小孩佩戴防丢子机，可以有效防止小孩走丢。由于蓝牙4. 0 功耗很低，可以消除辐射对小孩身体影响的担心。此外，导航系统进一步涵盖室内是当前一个重要趋势。用户可以在大型商场或购物中心内迅速找到自己想去的商店，或者内急时能快速找到厕所等。带有蓝牙4. 0 的手机可以通过接收建筑物里布置的蓝牙设备的信号，确定你所在的位置，实现类似GPS 的导航。目前这种室内导航可以做到一米的精度，将来室内导航可以与商家的促销信息对接，实现新的商业模式。

2. 研究的基本内容与方案

蓝牙无线自助写卡系统将蓝牙技术和现有的智能卡技术相结合，它的硬件结构如图所示，主要包括蓝牙模块（Bluetooth Module）、MCU、读写卡模块、智能卡和手机终端接收数据的APP和电源模块等。

图1蓝牙无线自助写卡系统框图

其中，MCU 完成普通智能卡、读写器的功能，为了节约成本，目前许多MCU采用廉价的51系列单片机，这类数据采集模块的功耗较高。而16位MSP430系列超低功耗单片机则可以有效解决能耗问题，蓝牙无线自助写卡系统整体功耗如果较大，将会使用大量成本才能确保系统稳定和有效运作。在实际应用中本项目采用的MSP430处理器系统能够大大降低设备的整体功耗。

蓝牙部分将已经按照蓝牙协议规定的数据格式转换好的R-APDU或C-APDU 发送给手机终端的APP，目前手机终端APP主要实现与蓝牙模块的数据交互。以后可添加的主要功能有：和主干网络相联，交易和将备份交易数据送主机系统进行核对。读写卡终端利用利用卡的唯一编号识身份信息，交易的认证过程和交易的结果可以直接显示在手机终端的APP上，便于用户控制整个交易过程。