一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的方法及裝置的製作方法
2023-10-08 18:18:19
專利名稱：一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及智慧卡作業系統領域，特別涉及一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的方法及裝置。具體來說就是實現複合智慧卡片上多個應用多任務的同時工作。
背景技術：
近年來隨著電子技術的不斷發展，智慧卡以其安全、方便、快捷、網絡投資小、容量大、多功能等諸多特點越來越受到普遍重視，並被廣泛應用於商業、醫療、保險、交通、社會公共事業收費等多種領域。現在國內智慧卡行業伴隨著國家金卡工程建設的不斷推進而拓展出的一個新興市場，已迅速成長為國民經濟新的增長點，並引起了全球智慧卡業界的關注。目前，我國智慧卡應用已廣泛滲透到各行各業，有力推動了國民經濟與社會的協調發展，為中國信息化建設事業做出了突出貢獻。
目前智慧卡在生產生活中的應用是在具體的應用規範指導下進行的，例如應用於金融領域的智慧卡，都要符合《中國金融集成電路(IC)卡規範》(PBOC)對智慧卡提出的具體要求，包括卡上數據的組織、所應支持的命令及卡同終端交換數據的過程等。又例如應用於石油化工(車輛加油)領域的智慧卡，則要符合《中國石化加油集成電路(IC)卡規範》。不同規範各個獨立，因而使得人們必須持多張智慧卡才能分別進行不同的交易，不僅不方便，而且也造成一定程度的浪費。為了方便人們使用，節約社會資源和發卡成本，需要讓一張卡片能同時支持不同規範所約束的應用。同時隨著半導體技術和電子技術的迅猛發展，使得一張卡片能同時存儲的數據量大大增加，這也使得一張卡片同時支持多個應用有了物理基礎。同時在一張卡片具備多個應用的時候，也會遇到兩個或者多個應用需要同時使用的時候。例如一張複合卡片同時支持SIM卡功能和EMV金融卡片的功能，則會遇到在需要時刻保持手機待機的情況下進行符合EMV金融規範的金融交易和支付的情況，這些都是目前的智慧卡系統所不能完成的。
讓一張卡同時支持多種規範，目前主要採用的方法如下在卡內放置多個作業系統，當生產卡片時根據需要激活其中的某一個。這種方式可以讓卡片支持的處理操作與相關的規範保持嚴格一致，比如卡內同時有金融與石化兩套系統，如果只激活金融系統，那麼該卡就只完成金融應用，其內置的石化應用不會帶來任何幹擾。這樣有助於通過金融部門嚴格的檢測，但是由於多應用不能同時共同發揮作用，所以這種方法只能幫助卡片製造廠商降低製造成本，卻不能為持卡人帶來任何方便。同時由於卡片製造廠商必須在卡片製造過程中多一道針對具體應用規範的激活環節，因而在降低製造成本的同時增加了管理成本。而且這種方法也沒有解決卡片系統內的多個應用同時使用的問題。
目前智慧卡也在朝著多應用渠道(應用接口)的方向發展，例如現在已經出現的雙界面(Dual-Interface)智慧卡(ISO7816接口、ISO14443接口)和三界面(three-Interface)智慧卡(ISO7816接口、ISO14443接口、USB接口)，這些多界面卡片都能很好的單獨應用(請參考中國專利200510077159.4；200420024038.4)。附圖4為雙界面智慧卡的結構圖，雙界面智慧卡主要由CPU、內存、物理接口和存儲管理器等主要部分組成。CPU是高速微處理器；物理接口負責和外界進行命令和資料的傳輸，例如ISO14443非接觸式接口和ISO7816接觸式接口；存儲管理器負責管理存儲智慧卡作業系統的ROM和用於存儲應用數據的EEPROM。應用數據包括同件程序以及用戶信息、密鑰數據等等。各界面在完成與外界的數據通訊後，用中斷請求信號向CPU發出信號。智慧卡作業系統中，CPU的時鐘(系統時鐘)由非接觸界面和接觸界面的時鐘來提供，CPU有隨時根據應用切換系統時鐘的能力。雙界面智慧卡通過一個時鐘管理模塊來完成兩個界面時鐘與系統時鐘的切換，系統時鐘的關斷由CPU來控制，CPU的系統時鐘可以是兩個操作界面時鐘的任何一個，當兩個中斷都有效時，系統時鐘將從先申請中斷的那個界面的時鐘中選擇，CPU先處理這個界面的中斷。
然而由於兩種或多種接口使用不同的應用規範，在兩種或多種接口同時工作時，由於處理多種規範所對應的數據格式各不相同，所需CPU進行的處理方式也各異，現有的傳統多界面智慧卡無法保證在所有處理的數據都滿足各自的接口規範時，各界面的數據能夠同時處理，無法滿足兩種或多種接口同時工作的需求。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中一張智慧卡不能同時支持多種應用多任務同時工作的問題，而提供一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的方法。即實現在一張複合智慧卡片上多種應用多項任務同時進行的一種實現複合智慧卡的工作方法及裝置。
通過本發明可以實現在一張卡上植入多個作業系統，可以支持多種應用規範，並且可以根據不同應用的物理接口區別不同的應用規範，實現兩個或者多個應用同時使用(即可以根據物理接口的不同而建立不同的運行環境)，從而用一張卡就可以同時很好的完成多種應用用途。
本發明解決技術問題所採取的具體技術方案是採用能支持多應用的雙界面或者多界面智慧卡平臺，每種應用選擇不同的物理接口，卡片系統能建立兩個或者多個卡片運行環境，在內存中同時保存多個應用需要的數據，CPU被多個應用交替啟動，在若干個應用之間多路分時復用，穿插地執行，即可以實現不同物理埠的切換。這樣我們就可以在智慧卡平臺上建立類似於具備並發(concurrence)功能的多任務卡片作業系統。
智慧卡的開發者首先將支持各個應用規範的作業系統模塊植入支持多應用的雙界面或者多界面智慧卡片平臺當中。卡片首先開始應用初始化，當卡片復位以後，系統首先會根據預先的設定建立符合不同的應用規範對應不同的卡片運行環境；在內存中初始化需要的相關數據，保證卡片作業系統可以實時的處理其植入的多個應用而不用去重新激活。在外部設備對卡片進行操作的時候，系統首先根據數據輸入的物理接口判斷數據的來源，不同的物理接口的輸入數據對應不同的卡片運行環境來進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了並發的多任務系統。CPU就會在若干應用處理之間多路分時復用，物理接口不斷的實時切換。根據輸入物理接口區別的命令可以很容易的知道其來自於哪一個物理接口(對應於一個應用規範)，即每一個物理接口對應不同的運行環境，相應的運行環境選擇不同的命令處理模塊，不屬於這個應用規範的命令即使來源於此物理接口也不予處理，這樣可以保證各個應用規範的獨立性，有利於通過相關部門的嚴格測試。同寸這個機制也保證了一張卡片上的多個應用通過不同的接口應用的時候能同時進行而互不幹擾。例如，我們採用雙界面卡實現SIM卡和金融規範卡的一卡雙應用的同時工作時，SIM卡可以採用ISO7816接觸式卡片接口，金融規範卡採用ISO14443非接觸式卡片接口。這樣應用的時候系統會同時建立兩個相應的卡片運行環境，ISO7816接口可以負責接收來自手機鍵盤等設備的輸入信息並將雙界面SIM卡上的相關信息返回給手機等讀卡設備，從而使得通信始終保持通暢以保證手機處於待機狀態，而ISO14443非接觸式接口負責收發來自非接觸式讀卡器的信息並做出相應的響應，使得卡片同時也能完成符合相關規範的金融支付和交易。
本發明還提供了一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環境模塊。
所述運行環境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
所述物理接口模塊負責智慧卡與外部運行環境之間的數據通信，一個物理接口對應一個應用規範，不同的應用規範對應不同的運行環境，根據數據輸入的物理接口來判斷數據所對應的運行環境，並由相應的運行環境模塊對該數據進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了多任務系統。
所述命令分配模塊用於根據數據輸入的物理接口來判斷數據所對應的運行環境，並依據判斷結果跳轉至相應的運行環境。
所述運行環境模塊支持相應的應用處理模塊對數據進行處理。
所述運行環境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
所述命令解析模塊用於在相應的運行環境下對從外部輸入的數據進行分析；所述應用處理模塊負責按照一定應用規範，在相應的運行環境下對從外部輸入的數據進行處理。
本發明方案實現的複合卡片系統的多任務同時工作的功能，有如下顯著優點1)可以方便的實現一卡多用，節約了大量的資源和成本。
2)能同時利用不同的應用接口進行兩個或者多個應用的同時使用，解決了目前多應用卡片不能同時使用的問題。
3)充分利用各種終端接口，會極大地推廣智慧卡的使用。
圖1為本發明實施例中SIM和EMV複合雙界面卡的應用連接示意圖。
圖2為本發明實施例中SIM和EMV複合雙界面卡實現通過不同接口同時工作方法的一種實施例的操作流程圖。
圖3為雙界面智慧卡的結構框圖。
圖4為雙界面智慧卡的結構示意圖。
具體實施例方式
本發明為一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的方法及裝置。下面結合說明書附圖來說明本發明的具體實施方式
。
如圖1所示，本實施例中複合卡片為同時支持SIM卡規範和EMV規範的多應用雙界面智慧卡。卡片應用連接方式如圖1SIM卡功能使用符合ISO7816接觸式卡片規範接口和手機通信，符合GSM相關規範就可以，完成移動通信的功能。而複合卡的EMV應用則利用ISO14443非接觸式卡片規範接口通道和金融終端有效連接，從而完成符合EMV規範的相關金融交易。
本實施例中複合雙界面卡片上需要同時支持SIM和EMV兩種應用規範，則首先需要在卡片系統中植入支持兩種應用規範的軟體模塊，要求在設計此作業系統的時候保證其能智能的根據數據的來源的不同進行不同的處理。卡片應用初始化的時候，系統會在內存中同時初始化兩個應用處理需要的數據並保存它們，這樣就可以建立兩個卡片運行環境(SIM和EMV)。外部終端給複合卡片發送命令的時候，接受命令的物理接口判斷數據來自於那個接口(ISO7816接口或ISO14443接口)，然後系統會根據數據的來源，卡片內部作業系統會選擇之前建立的與卡片運行環境對應的運行環境模塊調用相應的的應用處理模塊來處理，完成相應的外部清求和功能，即使多個應用同時使用，也能同時處理而互不影響。
和現有的卡片作業系統有所區別的是，本發明實施例中的複合智慧卡能同時進行完成SIM卡和EMV卡的功能而互不幹擾，實現了並發的多任務處理功能。在實施例中的複合卡的CPU是多路分時復用的，交叉執行兩個以應用接口(ISO78l6接口或ISO14443接口)區別的卡片運行環境。確保兩個應用都能同時正常使用而互不幹擾，達到複合卡的同時應用的目的。
實施例1本實施例中的複合卡片的內部軟體處理流程如下(如圖2所示)步驟[200]複合卡片上電復位；步驟[210]卡片初始化兩個應用，建立兩個應用運行環境；步驟[220]卡片等待接收外部命令；步驟[230]根據接口判斷命令，如果所述接收到的命令來自ISO7816接觸式接口，跳轉到步驟[240]，如果所述接收到的命令來自ISO14443非接觸式接口，則跳轉到步驟[260]；步驟[240]判斷是否為SIM應用所屬命令，如果是則跳轉至步驟[250]，否則跳轉至步驟[220]，等待下一條命令；步驟[250]調用相應SIM運行環境和命令處理模塊執行SIM應用命令的處理；步驟[260]判斷是否為EMV應用所屬命令，如果是則跳轉至步驟[270]，否則跳轉至步驟[220]，等待下一條命令；步驟[270]調用相應EMV運行環境和命令處理模塊執行EMV應用命令的處理。
實施例2參見圖3，本發明還提供了一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環境模塊。
物理接口模塊負責智慧卡與外部運行環境之間的數據通信，在本實施中，採用ISO7816接觸式接口模塊和ISO14443非接觸式接口模塊。其中ISO7816接觸式接口模塊對應ISO7816接觸式應用規範，ISO14443非接觸式接口模塊對應ISO14443非接觸式應用規範；ISO7816接觸式應用規範對應SIM運行環境，ISO14443非接觸式應用規範對應EMV運行環境。
命令分配模塊用於根據數據輸入的物理接口來判斷數據所對應的運行環境，並依據判斷結果跳轉至相應的運行環境。
運行環境模塊支持相應的應用處理模塊對數據進行處理。在本實施例中，運行環境模塊分別為SIM運行模塊和EMV運行模塊，每個運行環境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
命令解析模塊用於在相應的運行環境下對從外部輸入的數據進行分析；在本實施例中，應用處理模塊分別按照ISO7816接觸式應用規範、ISO14443非接觸式應用規範，在SIM運行環境和EMV運行環境下對從外部輸入的數據進行處理。
通過上面的操作步驟我們可以發現，採用本發明所述的方法，我們可以很容易實現複合卡片的多應用的同時工作的問題。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
權利要求
1.一種實現複合智慧卡多任務系統同時工作的方法，採用包含有CPU、內存、多個物理接口和存儲管理器的複合智慧卡；其特徵在於該方法包括下列步驟(1)採用能支持多應用的雙界面或者多界面智慧卡平臺；(2)在卡片平臺中植入支持多個應用規範的作業系統模塊；並支持多個應用規範；(3)卡片復位以後，系統建立多個卡片運行環境，不同的應用規範對應不同的卡片運行環境，並在內存中初始化需要的相關數據；(4)在外部設備對卡片進行操作的時候，從物理接口輸入的數據由該物理接口對應的運行環境進行處理；(5)當多個界面同時使用時，CPU根據各物理接口的輸入在多個應用處理之間多路分時復用。
2.根據權利要求1所述的實現複合智慧卡多任務系統同時工作的方法，其特徵在於所述物理接口包括USB接口、ISO7816接觸式卡片接口或ISO14443非接觸式卡片接口或MMC接口。
3.根據權利要求1所述的實現複合智慧卡多任務系統同時工作的方法，其特徵在於上述複合智慧卡支持的規範包括SIM卡規範、EMV卡規範、社會保障卡規範、公交卡規範。
4.一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述裝置包括物理接口模塊、命令分配模塊、運行環境模塊。
5.如權利要求4所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述物理接口模塊負責智慧卡與外部運行環境之間的數據通信，一個物理接口對應一個應用規範，不同的應用規範對應不同的運行環境，根據數據輸入的物理接口來判斷數據所對應的運行環境，並由相應的運行環境模塊對該數據進行處理，當多個物理接口同時使用的時候，就形成了多任務系統。
6.如權利要求4所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述命令分配模塊用於根據數據輸入的物理接口來判斷數據所對應的運行環境，並依據判斷結果跳轉至相應的運行環境。
7.如權利要求4所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述運行環境模塊支持相應的應用處理模塊對數據進行處理。
8.如權利要求4所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述運行環境模塊包括命令解析模塊、應用處理模塊。
9.如權利要求8所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述命令解析模塊用於在相應的運行環境下對從外部輸入的數據進行分析。
10.如權利要求8所述的一種實現複合卡作業系統多任務同時工作的裝置，其特徵在於，所述應用處理模塊負責按照一定應用規範，在相應的運行環境下對從外部輸入的數據進行處理。
全文摘要
本發明公開了屬於智慧卡應用領域的一種實現複合智慧卡多任務系統同時工作的方法，其技術方案是採用能支持多應用的雙界面或者多界面智慧卡平臺，在其中植入支持各個應用規範的作業系統模塊；卡片系統在初始化時建立兩個或者多個卡片運行環境，在內存中同時保存多個應用需要的數據；外部設備對卡片進行操作時，系統根據數據輸入的接口判斷數據的來源，不同的物理埠的輸入數據對應不同的卡片運行環境來進行處理。本發明解決了目前多應用卡片不能同時使用的問題，可以節約資源和成本，有利於推廣智慧卡的使用。
文檔編號G06K7/00GK1987795SQ20061014422
公開日2007年6月27日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者陸舟, 於華章 申請人:北京飛天誠信科技有限公司