支持雙協議的非接觸通訊智慧卡的製作方法
2023-06-06 16:26:36 4
專利名稱：支持雙協議的非接觸通訊智慧卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種無線通信技術領域的裝置，具體是一種支持雙協議的非接觸通訊智慧卡。
背景技術：
行動支付，即用戶通過移動終端(通常為手機)對所消費的商品或服務進行帳務支付的一種方式。整個行動支付價值鏈包括移動運營商、第三方服務商、設備提供方、系統集成商、金融機構、商家以及終端用戶。在行動支付技術方面，目前市場上有兩種主流的技術方案基於13.56M SWP (Single Wire Protocol，單線協議)的NFC(Near Field Communication近距離非接觸) 方案和基於13. 56M14443協議的雙界面卡，這兩種方式都是將射頻晶片集成在SIM卡上，通過無線射頻信號實現信息傳輸，區別在於NFC方案將需要改造手機，在手機中增加CLF模塊和非接觸天線方可投入使用；而雙界面方案則自帶非接觸天線，無需改造手機。目前13. 56M已經明確作為國家行動支付標準頻段，可廣泛用於金融、交通、社保、 政府、市民卡等非接觸通信領域，其技術成熟度、安全性已經得到充分證明。雙界面卡方案藉以不換手機即插即用的先天技術優勢已經在多個公交、行業應用領域得到市場的認可， 存有較大的用戶數量。但是由於製造工藝及產品形態不夠穩定，雙界面卡方案存在使用不穩定，長期使用易損壞的弊病，並且不能與以後的SWP國際規範相適配，不能實現兼容過渡的目標。而SWP方案由於涉及手機終端改造，使得產業鏈各方利益較難整合，業務部署周期漫長，目前在國際上還未出現大範圍的商用案例。但是SWP方案作為主流的國際標準，目前已經有很多手機廠商明確將會推出基於SWP方案的手機，屆時用戶需要跟換一張支持SWP 協議的SIM卡才能在此類手機上實現手機支付的功能。因此，如果在行動支付升溫時期能夠先採用雙界面卡方案來發展用戶，使業務方迅速發展手機支付用戶，以豐富的應用和良好的體驗培養用戶的行動支付習慣。在SWP方案成為主流時候又能夠進行無縫的過渡，則肯定可以大大方便行動支付產業的發展速度。 採用雙協議集成SIM卡方案就可以很好的解決以上問題憑藉雙界面卡廣泛應用在公共運輸系統、公用收費領域、公用收費系統、金融、證券、社保領域的優勢前期圈攬用戶，而智慧卡上的SWP協議可以預留到終端改造完畢後使用，滿足了運營商一卡多協議，不換卡一勞永逸的需求。經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN 201311648，
公開日
2009-09-16，記載了 「一種高頻雙協議無線射頻識別複合卡」，該技術包括無線射頻識別嵌體層，在所述的無線射頻識別嵌體層的兩邊依次複合上、下卡體層，上、下印刷層和上、下保護層，所述的無線射頻識別嵌體層將ISO 14443 TYPE A和ISO 15693兩種協議的標籤晶片貼合在天線的不同位置。但是該技術僅僅提升了兩種非接觸協議的雙協議卡的成品率，不僅不支持行動支付的國際規範SWP協議，而且不擁有多協議數據信息分發的處理能力。並且該技術無法適用於手機內部，無法滿足行動支付相關需求。進一步檢索發現，中國專利文獻號CN101334913，公布日2008-1101，記載了 「自適應SIM晶片作業系統接收處理多終端信息的方法」，該技術首先將移動終端的數據通信接口與SIM晶片上的C6引腳相連接；然後移動終端內的NFC模塊按照14443無線通訊協議通過非接方式接收外部終端POS機發送的PBOC數據指令；SIM晶片通過雙向7816規範數據傳輸方式或SWP數據傳輸方式接收數據；在7816數據傳輸方式中，SIM卡接收到PBOC數據後，進入進場操作，PBOC邏輯處理模塊處理PBOC數據指令所對應的圈提交易操作和圈存交易操作，然後進入出場操作並返回至GSM工作模式。在SWP數據傳輸方式中，SIM晶片通過 C6引腳接收數據並執行相關操作，操作結束後SIM晶片處於GSM工作模式；兩種傳輸方式互補而相互獨立，可兼容各類移動終端和SIM晶片硬體層面。但是在該技術中，只是在除了 SWP國際規範意外，該技術又提供了一種7816規範的通信方法。不論使用其所描述的任何方法，都需要手機進行改造，因此無法實現行動支付快速發展，平滑過渡的要求。
發明內容
本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種支持雙協議的非接觸通訊智慧卡，應用於行動支付業務中不同協議數據信息的傳輸，解決了同一張SIM卡分別插入在普通非NFC手機和NFC手機裡對目前兩種主流非接觸式行動支付技術方案無法同時兼備的問題。本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括帶有的內置天線線圈的SIM卡基，支持14443協議和7816協議的雙界面模塊、支持SWP協議和7816協議的SWP安全模塊， 其中內置天線線圈與雙界面模塊相連並傳輸非接觸信息；雙界面模塊與手機相連接並傳輸符合7816協議的指令信息；雙界面模塊與SWP安全模塊相連並以7816規範傳輸外部非接觸指令信息；SWP安全模塊通過C6引腳與移動終端內的CLF晶片相連接，並發送的符合 SffP協議的指令信息。所述的雙界面模塊包括雙界面指令單元、分發單元和雙界面應用單元，其中雙界面指令單元選擇性地通過7816協議與手機相連接或通過內置天線與外部非接觸讀寫設備以14443協議相連接，將來自手機的以7816協議發送的標準指令或將來自外部非接觸讀寫設備的指令完整轉發至分發單元進行邏輯判斷和分發處理，分發單元對收到的指令進行邏輯判斷並得到指令類型，同時根據指令類型和指令接口對收到的指令進行緩存和防衝突控制，並按照預先編程設定的優先順序分發至雙界面應用單元或SWP安全模塊，雙界面應用單元內置預編程的應用處理邏輯並對來自分發單元的指令進行處理和響應。所述的應用單元包括指令處理子單元、內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。所述的SWP安全模塊包括安全通信單元和安全應用單元，其中安全通信單元的輸入端分別與雙界面模塊和SIM卡的C6引腳相連且輸出端與安全應用單元相連，同時通過 7816協議與雙界面模塊連接並將雙界面模塊以7816協議發送的標準指令完整轉發至安全應用單元並通過SIM卡C6引腳與手機CLF晶片相連接並將CLF晶片以SWP協議發送的指令完整轉發至安全應用單元，安全應用單元內置預編程的應用處理邏輯並對來自安全通信單元的指令進行處理和響應。所述的安全應用單元包括安全應用子單元、內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。本發明具體工作過程包括以下兩個部分A.在雙界面模塊中第一步、接收數據格式判斷，具體步驟包括1. 1雙界面指令單元通過C7引腳與手機相連接，在手機開機後接收手機通過7816 協議發送的指令1. 2雙界面指令單元與內置天線相連接，當內置天線進入到非接觸環境時，接收符合14443協議的指令。1. 3雙界面指令單元將上述收到的指令交給分發單元。第二步、數據處理，針對第一步得到的兩種數據格式，分別進行以下處理2.1分發單元根據指令中的指令類型，指令索引等信息進行判斷。根據預先編程設點的分發邏輯，將不同的指令分發給雙界面應用單元，或分發給SWP安全模塊進行處理。2. 2如果指令分發給雙界面應用單元，分發單元會等待應用單元的響應，並將響應再回復給雙界面模塊的指令通信單元。2. 3如果指令分發給SWP安全模塊，分發單元會將指令轉換成為符合7816規範的格式，並通過與SWP安全模塊相連接的接口發送給SWP安全模塊，等待SWP安全模塊的響應。並將響應再回復給雙界面模塊的指令通信單元。第三步、針對上述的數據處理結果，進行以下操作3. 1雙界面指令單元會依據接收本條指令時使用的接口對外進行響應。如果本條指令是從C7引腳收到的符合7816規範的指令，雙界面模塊中的通信單元會以7816格式向手機發送響應。如果本條指令是從內置天線受到的符合14443規範的指令，雙界面模塊中的通信單元會以14443格式向外部設備發送響應。B.在SWP安全模塊中第一步、接收數據格式判斷，具體步驟包括1. 1安全通信單元從分發單元接收到符合7816協議的指令。1. 2安全通信單元可以通過C6引腳，接收手機CLF晶片發送的符合SWP協議的指令。第二步、數據處理，針對第一步得到的兩種數據格式，進行以下處理2. 1安全應用單元根據預先編程的應用對指令進行處理，並返回處理結果。第三步、針對上述的數據處理結果，進行以下操作3. 1安全通信單元會依據接收本條指令時使用的接口對外進行響應。如果本條指令是從雙界面模塊收到的符合7816規範的指令，SffP安全模塊中的通信單元會以7816格式向雙界面模塊發送響應。如果本條指令是從C6引腳接收到的符合SWP規範的指令，SffP 安全模塊中的通信單元會以SWP格式向手機CLF晶片發送響應。與現有技術相比，本發明的優點在於作為一種擁有多協議數據信息分發處理能力的非接觸式通訊SIM卡，通過分發單元對不同協議下的數據信息進行識別和分發，實現與兩種協議非接觸通信設備的無縫連接。
利用本發明可以在一張卡上同時部署SWP方案和雙界面卡方案，適用於不同場
旦
ο
圖1為本發明結構示意圖；圖2為雙界面模塊和SWP安全模塊內部單元連接示意圖；圖3為插入任意手機中，雙協議智慧卡與移動通訊晶片連接及數據流程示意圖；圖4為插入普通手機中，雙協議智慧卡與非接讀卡設備連接及數據流程示意圖；圖5為插入NFC手機中，雙協議智慧卡與手機CLF晶片連接及數據流程示意圖；圖6為多個通信接口同時工作時，雙協議智慧卡內部的數據處理流程示意圖；圖中智慧卡1、雙界面模塊2、SWP安全模塊3、雙界面模塊與SWP安全模塊的模塊通信接口 4、智慧卡上的內置天線線圈5、與C6引腳相連接的支持SWP協議的通信接口 6、與 C7引腳相連接的支持7816協議的通信接口 7。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。實施例如圖1所示，本實施例包括帶有的內置天線線圈5的SIM卡基1，支持14443協議和7816協議的雙界面模塊2、支持SWP協議和7816協議的SWP安全模塊3，其中內置天線線圈5與雙界面模塊2相連並傳輸非接觸信息；雙界面模塊2與手機相連接並傳輸符合 7816協議的指令信息；雙界面模塊2與SWP安全模塊3相連並以7816規範傳輸外部非接觸指令信息；SWP安全模塊3通過C6引腳與移動終端內的CLF晶片相連接，並發送的符合 SffP協議的指令信息。如圖2所示，所述的雙界面模塊2包括雙界面指令單元8、分發單元9和雙界面應用單元10，其中雙界面指令單元8選擇性地通過7816協議與手機相連接或通過內置天線與外部非接觸讀寫設備以14443協議相連接，將來自手機的以7816協議發送的標準指令或將來自外部非接觸讀寫設備的指令完整轉發至分發單元9進行邏輯判斷和分發處理，分發單元9對收到的指令進行邏輯判斷並得到指令類型，同時根據指令類型和指令接口對收到的指令進行緩存和防衝突控制，並按照預先編程設定的優先順序分發至雙界面應用單元 10或SWP安全模塊3，雙界面應用單元10內置預編程的應用處理邏輯並對來自分發單元9 的指令進行處理和響應。所述的應用單元包括指令處理子單元、內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。所述的SWP安全模塊3包括安全通信單元11和安全應用單元12，其中安全通信單元11的輸入端分別與雙界面模塊2和SIM卡的C6引腳相連且輸出端與安全應用單元 12相連，同時通過7816協議與雙界面模塊2連接並將雙界面模塊2以7816協議發送的標準指令完整轉發至安全應用單元12並通過SIM卡C6引腳與手機CLF晶片相連接並將CLF晶片以SWP協議發送的指令完整轉發至安全應用單元12，安全應用單元12內置預編程的應用處理邏輯並對來自安全通信單元11的指令進行處理和響應。所述的安全應用單元12包括安全應用子單元、內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。如圖3，本實施例具體使用時，當本裝置非接觸智能SIM卡插入任意手機時，然後進行通訊時，數據信息處理步驟如下步驟①，移動終端中的通訊晶片通過智慧卡的7816通信接口 7，發送的符合7816 協議的指令傳輸給本裝置非接智能SIM卡中的雙界面模塊2中的指令通信單元8 ；步驟②，本裝置非接智能SIM卡內的雙界面模塊2中指令通信單元8將指令交給分發單元9，分發單元9對來自通訊晶片中指令進行判斷和分發處理，對需要雙界面模塊2 中的應用單元10處理的7816指令傳輸給應用單元10，對需要SWP模塊3處理的7816指令傳輸給SWP模塊3 ；步驟③④，若7816指令被分發給雙界面模塊2中的應用單元10，應用單元10對 7816指令進行處理，然後把處理結果返回給雙界面模塊2中的分發單元9 ；若7816指令分發給SWP模塊3，SffP模塊3對7816指令進行處理，然後把處理結果返回給雙界面模塊2中的分發單元9 ；步驟⑤⑥，最後，雙界面模塊2中的分發單元9把指令傳輸給指令通信單元8，指令通信單元8把雙界面模塊2中的應用單元10的處理結果或SWP模塊3的處理結果通過 7816通信接口 7返回給移動終端的通訊晶片。如圖4，本實施例具體使用時，當本裝置非接智能SIM卡插入普通非NFC手機時，使用內置天線5與非接觸讀卡設備通信時，數據信息處理步驟如下步驟①，非接讀卡設備與設置於智慧卡1內的內置天線線圈5通過無線電波或電磁場感應方式產生無線射頻信號；步驟②，內置天線線圈5把符合14443協議的指令傳輸給本裝置非接智能SIM卡中的雙界面模塊2 ；步驟③，本裝置非接智能SIM卡中的雙界面模塊2中的分發單元9對來自非接讀卡設備的指令進行分發處理，對需要雙界面模塊2中的應用單元10處理的指令傳輸給雙界面模塊2中的應用單元10，對需要SWP模塊3處理的指令傳輸給SWP模塊3 ；步驟④，若指令被分發給雙界面模塊2中的應用單元10，應用單元10對指令進行處理，然後把處理結果返回給雙界面模塊2中的分發單元9 ；若指令分發給SWP模塊3，SffP 模塊3對指令進行處理，然後把處理結果返回給雙界面模塊2中的分發單元9 ；步驟⑤⑥，最後，雙界面模塊2中的分發單元9把指令傳輸給指令通信單元8，指令通信單元8把雙界面模塊2中的應用單元10的處理結果或SWP模塊3的處理結果通過內置天線5返回給非接觸讀卡設備。如圖5，本實施例具體使用時，當本裝置非接智能SIM卡插入NFC手機時，然後用手機與非接觸讀卡設備通信，數據信息處理步驟如下步驟①，移動終端內的CLF晶片通過SWP通信接口 6，將非接觸讀卡設備的指令以 SffP協議，通過SWP通信接口 6傳輸給SWP安全模塊3中的指令通信單元11 ；步驟②③，SffP安全模塊3中的指令通信單元11將指令轉發給應用單元12進行處理；應用單元12以預製在應用邏輯對指令進行處理後，將處理響應發回給指令通信單元 11。步驟④，然後SWP安全模塊3內的指令通信單元11將處理結果以通過SWP通信接口 6傳輸給手機中的CLF晶片。由手機與非接觸讀卡設備通信。如圖6，本實施例具體使用時，當本裝置非接智能SIM卡同時接收到來自內置天線 5,7816通信接口 7和SWP通信接口 6的通信指令時，數據信息處理邏輯如下步驟①，移動終端中的通訊晶片通過智慧卡的7816通信接口 7，發送的符合7816 協議的指令傳輸給本裝置非接智能SIM卡中的雙界面模塊2中的指令通信單元8 ；同時非接讀卡設備與設置於智慧卡1內的內置天線線圈5通過無線電波或電磁場感應方式產生無線射頻信號；同時移動終端內的CLF晶片通過SWP通信接口 6，將非接觸讀卡設備的指令以 SWP協議，通過SWP通信接口 6傳輸給SWP安全模塊3中的指令通信單元11 ；這些指令會由指令通信單元8和指令通信單元11分別進行緩存。步驟②，雙界面模塊2中的指令通信單元8接收到的指令會交給分發單元9進行處理。分發單元9會根據預先編程決定的防衝突邏輯將接收到的指令進行排序，將優先級高的指令首先分發。步驟③，SWP安全模塊3中的指令通信單元11通過模塊通信接口 4接收到來自分發單元9和SWP通信接口 6的指令，會分別進行緩存，並更具預先編程的防衝突邏輯進行排序，將優先級高的指令轉發給應用單元12進行處理。
權利要求
1.一種支持雙協議的非接觸通訊智慧卡，其特徵在於，包括帶有的內置天線線圈的 SIM卡基，支持14443協議和7816協議的雙界面模塊、支持SWP協議和7816協議的SWP安全模塊，其中內置天線線圈與雙界面模塊相連並傳輸非接觸信息；雙界面模塊與手機相連接並傳輸符合7816協議的指令信息；雙界面模塊與SWP安全模塊相連並以7816規範傳輸外部非接觸指令信息；SWP安全模塊通過C6引腳與移動終端內的CLF晶片相連接，並發送的符合SWP協議的指令信息。
2.根據權利要求1所述的智慧卡，其特徵是，所述的雙界面模塊包括雙界面指令單元、分發單元和雙界面應用單元，其中雙界面指令單元選擇性地通過7816協議與手機相連接或通過內置天線與外部非接觸讀寫設備以14443協議相連接，將來自手機的以7816協議發送的標準指令或將來自外部非接觸讀寫設備的指令完整轉發至分發單元進行邏輯判斷和分發處理，分發單元對收到的指令進行邏輯判斷並得到指令類型，同時根據指令類型和指令接口對收到的指令進行緩存和防衝突控制，並按照預先編程設定的優先順序分發至雙界面應用單元或SWP安全模塊，雙界面應用單元內置預編程的應用處理邏輯並對來自分發單元的指令進行處理和響應。
3.根據權利要求2所述的智慧卡，其特徵是，所述的應用單元包括指令處理子單元、 內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。
4.根據權利要求1所述的智慧卡，其特徵是，所述的SWP安全模塊包括安全通信單元和安全應用單元，其中安全通信單元的輸入端分別與雙界面模塊和SIM卡的C6引腳相連且輸出端與安全應用單元相連，同時通過7816協議與雙界面模塊連接並將雙界面模塊以 7816協議發送的標準指令完整轉發至安全應用單元並通過SIM卡C6引腳與手機CLF晶片相連接並將CLF晶片以SWP協議發送的指令完整轉發至安全應用單元，安全應用單元內置預編程的應用處理邏輯並對來自安全通信單元的指令進行處理和響應。
5.根據權利要求4所述的智慧卡，其特徵是，所述的安全應用單元包括安全應用子單元、內存子單元和內置應用處理邏輯的可編程存儲器子單元。
全文摘要
一種無線通信技術領域的支持雙協議的非接觸通訊智慧卡，包括帶有的內置天線線圈的SIM卡基，支持14443協議和7816協議的雙界面模塊、支持SWP協議和7816協議的SWP安全模塊，其中內置天線線圈與雙界面模塊相連並傳輸非接觸信息；雙界面模塊與手機相連接並傳輸符合7816協議的指令信息；雙界面模塊與SWP安全模塊相連並以7816規範傳輸外部非接觸指令信息；SWP安全模塊通過C6引腳與移動終端內的CLF晶片相連接，並發送的符合SWP協議的指令信息。本裝置解決了同一張SIM卡分別插入在普通非NFC手機和NFC手機裡對目前兩種主流非接觸式行動支付技術方案無法同時兼備的問題。
文檔編號G06K19/077GK102426658SQ20111033895
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者吳俊 , 羅雯 申請人:上海柯斯軟體有限公司