檢測模擬可以使用多個協議的若干個非接觸式卡的nfc設備的方法

2023-06-13 02:29:36

專利名稱：檢測模擬可以使用多個協議的若干個非接觸式卡的nfc設備的方法
技術領域：
本發明涉及檢測模擬可以使用多個通信協議的若干個非接觸式卡的NFC設備的方法。其特別地涉及檢測存在於NFC閱讀器附近的物理NFC設備的數目的方法。
背景技術：
NFC (近場通信)技術基於經由磁場的數據交換。NFC閱讀器具有能夠調製磁場並向NFC設備提供能量的天線。NFC閱讀器通常稱為POT (接近式耦合設備)。NFC設備可以是PICC (接近式集成電路卡或接近式卡)或者可以嵌入充當邏輯PICC的組件。PICC和P⑶由於等於13. 56 MHz的場頻中的電感耦合進行通信。特別地，IS014443和IS018092標準提供了可以在NFC領域中使用的調製技術和通信協議。在P⑶的磁場中可以存在若干個物理PICC。這就是為什麼已經定義了允許P⑶列舉Picc的特定過程。這些過程稱為防衝突機制。通常執行兩個主要防衝突策略。第一個是面向位的確定性方法且第二個是面向幀的統計方法。在IS014443標準的第3部分中定義了確定性方法且該確定性方法主要用於遵從IS014443-A型的產品。在IS014443標準的第3部分中定義了統計方法且該統計方法主要用於遵從S014443-B型或IS018092的產品。在兩種防衝突方法中，每個PICC發送其自己的標識符，該標識符可以稱為UID(唯一標識符)或PUPI (偽唯一 ftOxcard標識符)。P⑶將接收到的標識符用於根據目標應用來選擇PICC。無論使用什麼防衝突策略，每個標識符都具有對於不同的交易而言可以改變的唯一值。無論使用什麼標準，假設由Picc傳送的所有標識符根據在標準中描述的原理是不同的。NFC設備可以模擬可以使用若干個通信協議的多個PICC。P⑶不能檢測所檢測的PICC是若干個不同的物理設備，還是由具有唯一天線的單個NFC設備模擬的PICC。存在對允許NFC閱讀器從作為邏輯PICC的一組模擬PICC中辨別一組物理PICC
的需要。

發明內容
本發明的目的是解決上述技術問題。本發明的目的是一種包括第一和第二主機以及NFC控制器的設備。每個主機對應於一個邏輯PICC。第一主機意圖經由第一非接觸式通信協議與閱讀器設備通信。第二主機意圖經由第二非接觸式通信協議與閱讀器設備通信。第一主機意圖由閱讀器設備在防衝突階段期間通過第一標識符來識別。第二主機意圖由閱讀器設備在防衝突階段期間通過第二標識符來識別。第一標識符包括可變部分。可攜式設備包括能夠生成第一標識符以使得第二標識符和第一標識符的可變部分包括公共模式的裝置。在一個實施例中，第一主機可以是第二主機且第一和第二通信協議可以是不同的。所述第一和第二標識符可以是相同的，並且所述第一和第二通信協議可以是不同的。替換地，所述第一和第二通信協議可以是相同的且所述第一和第二主機可以是不同的。在優選實施例中，所述第二標識符可以包括可變部分且所述裝置可以能夠生成第二標識符。有利地，所述裝置可以能夠根據所述第二標識符生成第一標識符。所述第一和第二主機中的任何一個可以是安全主機。有利地，所述裝置可以能夠向第一主機發送第一標識符。有利地，所述裝置是NFC控制器。在優選實施例中，所述設備可以是可攜式設備，諸如行動電話。所述第一和第二通信協議中的每一個可以遵從IS014443-A、IS014443-B、IS015693、IS018092-F 或 JISX6319-F 標準。本發明的另一目的是一種意圖經由NFC技術與至少第一和第二主機通信的設備。該設備充當NFC閱讀器。所述第一和第二主機被連接到NFC控制器。第一主機意圖由所述設備在防衝突階段期間通過包括可變部分的第一標識符來識別。第二主機意圖由所述設備在防衝突階段期間通過第二標識符來識別。所述設備包括能夠在所述第一和第二標識符中尋找公共模式的第一裝置。所述設備包括第二裝置，如果找到公共模式且如果所述第一標識符的可變部分包括所述公共模式，則該第二裝置能夠推斷所述第一和第二主機被嵌入唯一 NFC設備中。本發明的另一目的是用於管理第一和第二主機與NFC閱讀器設備之間的NFC交易的方法。第一主機被嵌入第一 NFC設備中且意圖由該閱讀器設備在防衝突階段期間通過第一標識符來識別。第一標識符包括可變部分。第二主機被嵌入第二 NFC設備中且意圖由該閱讀器設備在防衝突階段期間通過第二標識符來識別。所述方法包括以下步驟
一生成第一標識符，使得所述第一標識符的可變部分和第二標識符包括公共模式，一在閱讀器設備側上，在所述第一和第二標識符中尋找公共模式，一如果找到公共模式且如果第一標識符的可變部分包括找到的公共模式，則推斷所述第一和第二主機被嵌入唯一 NFC設備中。有利地，所述方法在成功的公共模式搜索的情況下可以包括另一步驟
一在閱讀器設備側上，更新被閱讀器設備用來與第一和第二主機進行通信的通信參數。有利地，所述方法可以包括在生成步驟之後將第一標識符發送到第一主機的步
馬聚ο


根據對參考相應附圖的本發明的許多優選實施例的以下描述的閱讀，本發明的其它特徵和優點將更清楚地浮現出來，在附圖中
一圖1示意性地描繪根據本發明的行動電話型NFC設備的架構的示例；一圖2是根據本發明的在NFC設備中模擬的PICC的標識符的結構的示例；一圖3是根據本發明的其中NFC閱讀器與被嵌入單個NFC設備中的兩個模擬PICC通信的系統的示例；
一圖4是其中NFC閱讀器與兩個物理PICC通信的系統的示例；以及一圖5是根據本發明的其中NFC閱讀器與被嵌入單個NFC設備中的兩個PICC通信的系統的示例。
具體實施例方式本發明可以應用於包括NFC控制器、天線且能夠管理多個邏輯PICC的任何類型的設備。這些設備可以是類似於行動電話的可攜式設備或用於支付的電子資金轉帳終端。這些設備還可以是類似於被稱為標籤的智能海報的固定設備。本發明依賴於與NFC領域有關的標準導致生成對於每個PICC而言不同的PICC標識符的事實。主要通過使用隨機值來實現標識符生成。本發明的優點是允許PCD檢測在其磁場中在物理上存在多少天線。因此，NFC閱讀器可以適應物理和協議參數以便使非接觸式通信最優化。此最優化是重要的，因為天線的耦合改變PCD天線的性能並影響通信帶寬和抗噪聲度。此外，若干個NFC天線之間的磁場共享導致可用於每個NFC天線的能量的減少。由於通信參數的更新，可以改善完全非接觸式交易的成功程度。本發明避免了 PCD在同時檢測到過多PICC時放棄非接觸式交易。由於本發明，P⑶能夠確定所檢測的PICC的性質物理PICC或邏輯PICC。本發明的另一優點是將存在於磁場中的物理NFC設備的數目告知在P⑶側上運行的應用。如果已檢測到單個NFC設備，則應用可以嘗試與該單個NFC設備本身通信，或者可以利用所有所檢測的PICC共享公共物理資源且相關用戶的管理涉及多個PICC的使用的事實。圖1示出根據本發明的行動電話型設備的架構。設備ND包括天線AN、NFC控制器NC和三個主機EPA、EPB和EPC。每個主機對應於一個邏輯PICC。每個主機可以是安全的或者不是安全的。例如，主機可以是數字基帶或應用處理器。在優選實施例中，EPA是作為安全主機的SIM卡；EPB是專用於訪問應用的主機且EPC是專用於銀行應用的主機。三個主機經由三個數字鏈路LK1、LK2和LK3被連結到NFC控制器NC。特別地，可以用SWP (TS 102. 613)、I2C或NFC WI (ECMA 373)標準來實現三個鏈路。在優選實施例中，NFC控制器NC完全管理NFC閱讀器與主機EPA、EPB和EPC之間的非接觸式協議。非接觸式協議可以遵從IS014443、IS018092或IS015693標準。非接觸式協議還可以遵從專有規範。每個主機可以使用不同於其它主機的通信協議。替換地，可以由主機本身來管理防衝突階段。在此類情況下，NFC控制器NC負責磁場的調製/解調並將協議幀從NFC閱讀器傳輸至主機且反之亦然。在優選實施例中，NFC控制器NC負責生成主機的標識符。圖2示出根據本發明的在NFC設備中模擬的PICC的標識符的結構的示例。標識符IA包括固定部分FV和可變部分IAV。固定部分FV包含固定值。可以由所使用的通信協議標準或由應用要求來定義該固定值。可變部分IAV意圖保證兩個標識符是不同的。根據本發明，可變部分IAV包含被在一個NFC設備中模擬的PICC的所有標識符所公用的模式CPP。公共模式CPP允許NFC閱讀器檢測到所檢測的PICC屬於相同且唯一的NFC設備。換言之，公共模式CPP充當用於NFC設備ND本身的唯一標識符且標識符之間的差異將迫使閱讀器列舉在其場中的所有PICC。可變部分IAV還包含意圖辨別屬於相同且唯一 NFC設備的PICC的標識符的索引ISA。索引ISA是專用於相應模擬PICC的小標識符。在優選實施例中，索引ISA的尺寸儘可能地小，使得模式可能是最長的。特別地，對於兩個模擬PICC而言，索引尺寸等於1位，對於四個模擬PICC而言，索引尺寸等於2位，並且對於高度模擬PICC而言，索引尺寸等於3位，諸如此類。通常，標識符為32位長。例如，如果兩個標識符具有以值0101010101010101設置的固定部分，則可以將公共模式設置為110110110110110，並且針對第一標識符可以將索引設置為0且針對第二標識符將索引設置為1。結果，第一標識符是01010101010101011101101101101100 且第二標識符是 01010101010101011101101101101101。 替換地，標識符IA可以僅包括可變部分。在另一實施例中，如果在不同的RF技術上載送，則根據本發明生成的兩個標識符可以具有相同的值。也就是說，不存在專用於每個模擬PICC的索引。在圖3處示出此類示例。如圖3所示，NFC閱讀器RD與能夠管理兩個主機EPA和EPB的元件EL通信。模擬主機EPA意圖通過第一通信協議Pl進行通信且模擬主機EPB意圖通過不同於Pl的第二通信協議P2進行通信。例如，第一協議Pl可以遵從IS014443-A且第二協議P2可以遵從IS014443-B。根據本發明，元件EL被嵌入單個NFC設備ND中。閱讀器RD具有由於與NFC設備ND的天線AN4的耦合而允許非接觸式通信的天線AN3。NFC設備ND包括被連接到元件EL的NFC控制器NC。兩個主機EPA和EPB可以具有共享相同值的標識符。由於通過兩個不同的通信協議來接收相同的標識符值，所以NFC閱讀器RD能夠識別兩個主機EPA和EPB。圖4示出其中NFC閱讀器RD與兩個物理NFC設備NDl和ND2通信的系統的示例。在本示例中，兩個NFC設備是兩個非接觸式智慧卡。NDl包括由於與閱讀器RD的天線AN3的耦合而允許通信的天線ANl。ND2也包括能夠與AN3通信的天線AN2。第一卡NDl包括意圖使用標識符IA的主機EPA。第二卡ND2包括意圖使用標識符IB的主機EPB。NFC閱讀器RD包括兩個裝置M2和M3。第一裝置M2能夠在防衝突階段期間在接收到的標識符中尋找公共模式。第二裝置M3能夠推斷包括找到的公共模式的標識符對應於被嵌入單個NFC設備中的模擬PICC。特別地，必須在至少一個標識符的可變部分中找到公共模式。在圖4的示例中，針對每個非接觸式交易隨機地生成兩個標識符IA和IB。當將兩個卡NDl和ND2放置在閱讀器RD的磁場中時，兩個標識符IA和IB被閱讀器RD接收到。第一裝置M2在兩個接收到的標識符中尋找公共模式。如果至少三個連續位在兩個標識符IA和IB的可變部分中的相同位置處具有相同的值，則公共模式視為被找到。由於IA和IB包含隨機值，所以找到公共模式的概率是極低的。因此，未找到公共模式且閱讀器RD推斷在其磁場中存在兩個物理NFC設備。換言之，閱讀器RD能夠推斷在其磁場中存在兩個天線， 因為在物理上分離的PICC不具有協商其標識符中的公共模式的裝置。圖5示出其中NFC閱讀器RD與被嵌入單個NFC設備ND中的兩個模擬PICC通信的系統的示例。在本實施例中，兩個模擬PICC是包括在NFC設備ND中的兩個主機EPA和EPB。例如，NFC設備ND可以是行動電話，第一主機EPA可以是SIM卡且第二主機EPB可以專用於傳送應用。在防衝突階段期間，第一主機EPA意圖使用標識符IA且第二主機EPB意圖使用標識符IB。在本實施例中，兩個標識符IA和IB包括可變部分。NFC設備ND包括NFC控制器NC和被連接到兩個模擬PICC的裝置Ml。當設備ND被放置在閱讀器RD的磁場中時，裝置Ml通過生成公共模式CCP和分配給每個所述可變部分的兩個特定索引來生成標識符IA 和IB。有利地，所生成的標識符IA和IB分別被發送到EPA和EPB。然後，將兩個標識符發送到閱讀器RD。閱讀器RD包括天線AN3和兩個裝置M2和M3。在防衝突步驟期間，裝置M2 在接收到的標識符IA和IB中尋找公共模式的存在並檢查至少一個標識符的可變部分包括找到的公共模式CCP。如果找到公共模式，則裝置M3推斷兩個標識符IA和IB對應於被嵌入僅具有一個天線的唯一 NFC設備中的兩個主機EPA和EPB。在優選實施例中，根據本發明來生成屬於單個NFC設備的所有主機的標識符。替換地，一個標識符的值可以是完全固定的。特別地，可以根據特定標準來構建標識符值。在這種情況下，裝置Ml從相應的主機檢索固定標識符。然後，基於具有固定值的標識符來生成屬於NFC設備的其它主機的標識符。換言之，從固定標識符提取公共模式CPP。如果在主機中運行的應用由於用於多樣化的目的(例如密碼學)或選擇(例如 JIS-X6319-4)而需要知道標識符，則可以由裝置Ml將生成的標識符發送到相應的主機。
有利地，將裝置Ml和NFC控制器NC合併在一個實體中。替換地，可以在微處理器中實現裝置Ml。由於本發明，NFC閱讀器RD能夠檢測在物理上存在於其磁場中的天線的數目。因此，閱讀器RD可以設置其通信參數以便使非接觸式會話最優化。此外，本發明可用於在若干個天線在其磁場中時改變其應用性能的NFC閱讀器。
權利要求
1.一種包括第一和第二主機(EPA、EPB)以及NFC控制器(NC)的設備(ND)，所述第一和第二主機(EPA、EPB)意圖分別經由第一通信協議(Pl)和第二通信協議(P2)與閱讀器設備(RD)通信，所述第一和第二主機(EPA、EPB)意圖由閱讀器設備(RD)在防衝突階段期間分別通過第一標識符(IA)和第二標識符(IB)來識別，所述第一標識符(IA)包括可變部分(IAV)，所述可變部分(IAV)和第二標識符(IB)包括公共模式(CPP)，其特徵在於可攜式設備(ND)包括能夠生成所述第一標識符(IA)的裝置(Ml)。
2.根據權利要求1所述的設備(NC)，其中，第一主機(EPA)和第二主機(EPB)被合併在一個組件中，並且其中，所述第一和第二通信協議(P1、P2 )是不同的。
3.根據權利要求1所述的設備(NC)，其中，所述第一和第二標識符(IA、IB)是相同的，並且其中，所述第一和第二通信協議(P1、P2 )是不同的。
4.根據權利要求1所述的設備(NC)，其中，所述第一和第二通信協議(PI、P2)是相同的，並且其中，所述第一和第二主機(EPA、EPB)是不同的。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述第二標識符(IB)包括可變部分(IBV)，並且其中，所述裝置(Ml)能夠生成所述第二標識符(IB)。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述裝置(Ml)能夠根據所述第二標識符(IB)生成所述第一標識符(IA)。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述第一和/或所述第二主機(EPA、EPB)是安全主機。
8.根據權利要求1至7中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述裝置(Ml)能夠將第一標識符(IA)發送到所述第一主機(EPA)。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述裝置(Ml)是NFC控制器(NC)。
10.根據權利要求1至9中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述設備(NC)是可攜式設備，諸如行動電話。
11.根據權利要求1至10中的任一項所述的設備(NC)，其中，所述第一和第二通信協議(PI、P2)中的每一個遵從 IS014443-A、IS014443-B、IS015693、IS018092-F 或 JISX6319-F標準。
12.一種用於管理第一和第二主機(EPA、EPB)與閱讀器設備(RD)之間的NFC交易的方法，第一和第二主機(EPA、EPB)被嵌入NFC設備(ND)中，第一和第二主機(EPA、EPB)意圖由閱讀器設備(RD)在防衝突階段期間分別通過第一標識符(IA)和第二標識符(IB)來識別，所述第一標識符(IA)包括可變部分(IAV),其特徵在於所述方法包括以下步驟一在NFC設備(ND)中生成所述第一標識符(IA)，所述第一標識符(IA)的可變部分(IAV)和第二標識符(IB)包括公共模式(CPP)，一在閱讀器設備(RD)側上在所述第一和第二標識符(ΙΑ、IB)中尋找公共模式，一如果找到公共模式且如果所述第一標識符(IA)的可變部分(IAV)包括所述公共模式，則推斷所述第一和第二主機(EPA、EPB)被嵌入唯一 NFC設備(ND)中。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，通信參數被閱讀器設備(RD)用來與第一和第二主機(EPA、EPB)進行通信，並且其中，所述方法在成功的公共模式搜索的情況下包括另一步驟一在閱讀器設備(RD)側上更新通信參數。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述方法包括在生成步驟之後將第一標識符(IA)發送到第一主機(EPA)的步驟。
全文摘要
本發明是一種管理兩個主機與閱讀器設備之間的NFC交易的方法。兩個主機被嵌入NFC設備中，並且意圖由閱讀器設備在防衝突階段期間分別通過第一標識符和第二標識符來識別。第一標識符包括可變部分。所述方法包括步驟生成第一標識符，第一標識符的可變部分和第二標識符包括公共模式，在閱讀器設備側上在第一和第二標識符中尋找公共模式，如果找到公共模式且如果第一標識符的可變部分包括所述公共模式，則推斷第一和第二主機被嵌入唯一NFC設備中。
文檔編號H04L29/12GK102388596SQ201080015304
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月6日 優先權日2009年4月9日
發明者勒利米 A., 菲內 J-Y. 申請人:格馬爾託股份有限公司