一種雙界面sim卡和非接觸通信方法
2023-05-29 02:40:36
專利名稱：一種雙界面sim卡和非接觸通信方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別是涉及一種雙界面SIM卡和非接觸通信方法。
背景技術：
移動電子商務是將電子商務應用於移動通信技術領域，是電子商務未來的發展趨勢之一。新一代的移動電子商務中將近距離無線通信(非接觸通信)技術應用於移動終端。雙界面SIM (Subscriber Identity Module,用戶識別模塊)卡是近距離無線通信與傳統移動通信的一個結合點，卡片擁有接觸式和非接觸式兩個界面，接觸式界面實現傳統SIM卡的無線通信功能，非接觸界面實現近距離無線通信功能。現有的雙界面SM卡解決方案的架構如圖I所示，SIM卡通過連接線與射頻天線線圈相連。當外界有讀卡器提供的射頻場時，射頻天線開始工作，將收到的模擬信號傳輸給SIM卡內的非接觸通信模塊，非接觸通信模塊將接收到的模擬信號轉換為數位訊號發送到處理模塊進行處理，並將處理模塊處理後輸出的數位訊號轉換為模擬信號反饋給射頻天線，通過射頻天線進行數據發送，從而完成一次讀卡器和卡片的交互。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在如下問題在近距離無線通信中，射頻場向外發射的信號通常是13. 65MHz的射頻信號。由於13. 65MHz的射頻信號容易受到金屬物質的幹擾，所以，雙界面SIM卡放入無線用戶終端時，在收發射頻信號的過程中，非接觸界面中的射頻信號受手機電池、金屬SIM卡槽和金屬底座的影響較為嚴重，因而對非接觸通信造成影響。
發明內容
本發明的目的在於提供一種雙界面SIM卡和非接觸通信方法，以減少現有技術中雙界面SIM卡射頻性能干擾，為此，本發明實施例採用如下技術方案一種雙界面用戶識別模塊SIM卡，包括非接觸前端模塊、SIM卡模塊，所述非接觸前端模塊和所述SIM卡模塊通過有線方式或無線方式連接，其中所述非接觸前端模塊，用於接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號後發送給SIM卡模塊；以及，接收所述SIM卡模塊發送的數位訊號，並將其轉換為模擬信號發送；所述SM卡模塊，用於進行接觸式通信處理；以及，接收所述非接觸前端模塊發送的數位訊號並進行處理，並將數位訊號形式的處理結果返回給所述非接觸前端模塊。一種利用上述的雙界面SM卡實現的非接觸通信方法，包括非接觸前端模塊接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號; 所述非接觸前端模塊將所述數位訊號發送給SIM卡模塊；所述SM卡模塊對接收到的數位訊號進行處理，並將數位訊號形式的處理結果發送給所述非接觸前端模塊；
所述非接觸前端模塊將接收到的數位訊號轉換為模擬信號後發送。本發明的上述實施例，將非接觸前端模塊與SM卡模塊分離，通常，非接觸前端模塊中可以包括非接觸射頻晶片、射頻天線和匹配電路，從而使雙界面SIM卡的射頻信號處理部分遠離了金屬SM卡槽和金屬底座的幹擾，提高雙界面SM卡的射頻性能。
圖I為現有技術中雙界面SIM卡的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的雙界面SIM卡的結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的非接觸通信方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發明實施例中，為了減少雙界面SIM卡中的SIM卡槽、金屬底座等對非接觸射頻性能的幹擾，本發明實施例中將雙界面SIM卡的射頻信號處理部分(非接觸射頻晶片、射頻天線和匹配電路)集成到非接觸前端模塊中，以遠離金屬SIM卡槽和金屬底座的幹擾，從而提高雙界面SIM卡的非接觸射頻性能。下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖2所示為本發明實施例提供的一種雙界面SIM卡,該雙界面SIM卡可包括非接觸前端模塊210和SIM卡模塊220，非接觸前端模塊210和SIM卡模塊220之間可連接有數位訊號線230，從而通過數位訊號線230採用有線方式交互信息。較佳地，數位訊號線230的長度應能使非接觸前端模塊210和SIM卡模塊220保持一定的距離，以減少彼此間的幹擾。非接觸前端模塊210，用於接收射頻場發送的模擬信號，並將模擬信號轉換為數位訊號後通過數位訊號線230發送給SM卡模塊220 ;在SM卡模塊220中的非接觸通信模塊221針對該數位訊號處理完成後，接收SIM卡模塊220發送的處理結果的數位訊號，並將其轉換為模擬信號後通過射頻方式發送。SM卡模塊220，用於進行接觸式通信處理以及非接觸式通信處理。接觸式通信處理過程可與現有雙界面SIM卡所採用的接觸式通信處理過程相同。在非接觸式通信處理過程中，SIM卡模塊220接收到非接觸前端模塊210發送過來的數位訊號後，可對該數位訊號進行處理，並將處理結果以數位訊號形式通過數位訊號線230返回給非接觸前端模塊210。其中，非接觸前端模塊210可以包括模擬信號收發子模塊211和數模轉換子模塊212。模擬信號收發子模塊211，用於接收射頻場發送的模擬信號並輸出給數模轉換子模塊212 ;還可以接收數模轉換子模塊212輸出的模擬信號並通過射頻方式發送。在具體應用中，模擬信號收發子模塊211可以包括射頻天線線圈和阻抗匹配電路。數模轉換子模塊212，用於進行模擬信號和數位訊號的相互轉換，如將從模擬信號收發子模塊211接收到的模擬信號轉換為數位訊號，將從SIM卡模塊220接收到的數位訊號轉換為模擬信號。SM卡模塊220可以包括非接觸通信子模塊221、接觸式通信子模塊222和中斷處理子模塊223。非接觸通信子模塊221，用於接收非接觸前端模塊210發送的數位訊號，對數位訊號進行處理，並將處理結果通過數位訊號方式經數位訊號線230返回給非接觸前端模塊210。非接觸通信子模塊221可由非接觸射頻晶片實現，對數位訊號的處理可包括數據解 析、加密處理及協議處理等。接觸式通信子模塊222，用於進行接觸式通信功能，即傳統的SM卡需要完成的無線通信功能，如傳統的電信指令交互、通話業務、信息業務等。中斷處理子模塊223，用於對非接觸通信子模塊221和接觸式通信子模塊222進行中斷處理。具體的，中斷處理子模塊223用於根據非接觸通信和接觸式通信的優先級進行中斷處理，其中接觸式通信的優先級可高於非接觸式通信。例如，非接觸通信子模塊221正在進行非接觸通信處理時，雙界面SM卡接收到接觸式通信請求(例如，通話請求)，中斷處理子模塊223將中斷非接觸通信處理，並通知接觸式通信子模塊222根據通話請求進行相應的接觸式通信處理，接觸式通信處理結束後，中斷處理子模塊223再通知非接觸通信子模塊221繼續進行被中斷的非接觸通信處理。進一步的，還可以在非接觸前端模塊210與無線通信終端的電池之間安置幹擾屏蔽模塊，用於屏蔽非接觸前端模塊210中的模擬信號所受的幹擾。通過以上結構可以看出，本發明實施例將雙界面SM卡中的非接觸射頻信號處理部分(非接觸前端模塊210)與SIM卡部分(SIM卡模塊220)分離，射頻信號的處理可以遠離金屬卡槽和金屬底座的幹擾。進一步的，為了減少無線終端的電池對非接觸射頻信號的幹擾，在射頻信號處理部分的下方，即其與電池之間安置磁導材料，以屏蔽電池對非接觸射頻信號的幹擾。基於上述雙界面SM卡，本發明實施例提供的非接觸通信方法的流程可如圖3所示，包括步驟301，非接觸前端模塊210接收射頻場發送的模擬信號，並將該模擬信號轉換為數位訊號。具體的，當插有本發明實施例提供的雙界面SIM卡的終端靠近讀卡器提供的射頻場時，非接觸前端模塊210開始工作。非接觸前端模塊210的收發子模塊211中的射頻天線將接收到的模擬信號通過匹配電路發送給數模轉換子模塊212進行處理，數模轉換子模塊212將此模擬信號進行解調得到相應的數位訊號。步驟302，非接觸前端模塊210通過數位訊號線230將轉換後的數位訊號發送給SIM卡模塊220。具體的，非接觸前端模塊210的數模轉換子模塊212將解調後得到的數位訊號通過數位訊號線230發送給SIM卡模塊220的非接觸通信子模塊221。步驟303，SIM卡模塊220對接收到的數位訊號進行處理，並通過數位訊號線230將數位訊號形式的處理結果發送給非接觸前端模塊210。具體的，SIM卡模塊220中的非接觸通信子模塊221對接收到的數位訊號進行處理，並通過數位訊號線230將數位訊號形式的處理結果發送給非接觸前端模塊210。例如，讀卡器發來的信號為一串經過密鑰加密的驗證信息，非接觸通信子模塊221根據存儲的對稱密鑰對驗證信息進行解密，然後將解密後的數位訊號通過數位訊號線發送給非接觸射頻晶片。步驟304，非接觸前端模塊210將接收到的數位訊號轉換為模擬信號後發送。具體的，當數模轉發子模塊212接收到SM卡模塊220發送過來的數位訊號以後，對此數位訊號進行調製得到模擬信號，然後再通過模擬信號收發子模塊211中的阻抗匹配電路將此模擬信號發送到射頻天線線圈，再通過射頻天線線圈將此模擬信號向外發送給讀卡器。上述流程中，如果雙界面SM卡在進行非接觸通信處理的過程中接收到接觸式通信請求，則可中斷當前的非接觸通信處理，進行接觸式通信處理，並可進一步的在接觸式通信處理結束後繼續進行非接觸通信處理。綜上所述，本發明的上述實施例將非接觸前端模塊與SIM卡模塊分離，非接觸前端模塊中可以包括非接觸射頻晶片、射頻天線和匹配電路，從而使雙界面SIM卡的射頻信號處理部分遠離了金屬SM卡槽和金屬底座的幹擾，提高雙界面SM卡的射頻性能。需要說明的是，在本發明的另一實施例中，非接觸前端模塊210與SIM卡模塊220之間也可以用射頻無線通信方式替代數位訊號線的有線通信方式實現信息交互。本領域技術人員可以理解實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述進行分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合併為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發明可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體，但很多情況下前者是更佳的實施方式。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺終端設備(可以是手機，個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種雙界面用戶識別模塊SIM卡，其特徵在於，包括非接觸前端模塊、SIM卡模塊，所述非接觸前端模塊和所述SIM卡模塊通過有線方式或無線方式連接，其中 所述非接觸前端模塊，用於接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號後發送給SIM卡模塊；以及，接收所述SIM卡模塊發送的數位訊號，並將其轉換為模擬信號發送； 所述SIM卡模塊，用於進行接觸式通信處理；以及，接收所述非接觸前端模塊發送的數位訊號並進行處理，並將數位訊號形式的處理結果返回給所述非接觸前端模塊。
2.如權利要求I所述的雙界面SIM卡，其特徵在於，所述非接觸前端模塊，包括模擬信號收發子模塊和數模轉換子模塊，其中 所述模擬信號收發子模塊，用於接收射頻場發送的模擬信號並輸出給數模轉換子模塊，以及，接收所述數模轉換子模塊輸出的模擬信號並發送； 所述數模轉換子模塊，用於將從所述模擬信號收發子模塊接收到的模擬信號轉換為數位訊號，將從所述SIM卡模塊接收到的數位訊號轉換為模擬信號。
3.如權利要求I所述的雙界面SIM卡，其特徵在於，所述SIM卡模塊，包括 非接觸通信子模塊，用於接收所述非接觸前端模塊發送的數位訊號並進行處理，並將數位訊號形式的處理結果返回給所述非接觸前端模塊； 接觸式通信子模塊，用於進行接觸式通信處理； 中斷處理子模塊，用於對非接觸通信子模塊和接觸式通信子模塊進行中斷處理。
4.如權利要求3所述的雙界面SIM卡，其特徵在於，所述中斷處理子模塊具體用於根據非接觸通信和接觸式通信的優先級進行中斷處理，其中接觸式通信的優先級高於非接觸式通信。
5.如權利要求I所述的雙界面SIM卡，其特徵在於，所述非接觸前端模塊和所述SIM卡模塊通過數位訊號線連接。
6.如權利要求I至5任一項所述的雙界面SM卡，其特徵在於，還包括 幹擾屏蔽模塊，安置於所述非接觸前端模塊與無線用戶終端的電池之間，用於屏蔽所述非接觸前端模塊中的模擬信號所受的幹擾。
7.一種利用如權利要求I至6任一項所述的雙界面SM卡實現的非接觸通信方法，其特徵在於，包括 非接觸前端模塊接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號； 所述非接觸前端模塊將所述數位訊號發送給SIM卡模塊； 所述SM卡模塊對接收到的數位訊號進行處理，並將數位訊號形式的處理結果發送給所述非接觸前端模塊； 所述非接觸前端模塊將接收到的數位訊號轉換為模擬信號後發送。
8.如權利要求7所述的非接觸通信方法，其特徵在於，所述非接觸前端模塊接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號，具體為 所述非接觸前端模塊通過模擬信號收發子模塊接收射頻場發送的模擬信號，並通過數模轉換子模塊將所述模擬信號轉換為數位訊號； 所述非接觸前端模塊將接收到的數位訊號轉換為模擬信號後發送，具體為 所述非接觸前端模塊通過所述數模轉換子模塊將接收到的數位訊號轉換為模擬信號，再將該模擬信號通過所述模擬信號收發子模塊發送。
9.如權利要求7所述的非接觸通信方法，其特徵在於，所述SIM卡模塊對接收到的數位訊號進行處理，並將數位訊號形式的處理結果發送給所述非接觸前端模塊，具體為 所述SIM卡模塊通過非接觸通信子模塊對接收到的數位訊號進行處理，並通過所述SIM卡模塊和所述非接觸前端模塊之間連接的數位訊號線，將數位訊號形式的處理結果發送給所述非接觸前端模塊。
10.如權利要求9所述的非接觸通信方法，其特徵在於，還包括 如果所述雙界面SIM卡在進行非接觸通信處理的過程中接收到接觸式通信請求，則中斷當前的非接觸通信處理，進行接觸式通信處理，並在接觸式通信處理結束後繼續進行非接觸通信處理。
全文摘要
本發明公開了一種雙界面SIM卡和非接觸通信的方法，該雙界面SIM卡包括非接觸前端模塊、SIM卡模塊，所述非接觸前端模塊和所述SIM卡模塊通過有線方式或無線方式連接，其中所述非接觸前端模塊，用於接收射頻場發送的模擬信號，並將所述模擬信號轉換為數位訊號後發送給SIM卡模塊；以及，接收所述SIM卡模塊發送的數位訊號，並將其轉換為模擬信號發送；所述SIM卡模塊，用於進行接觸式通信處理；以及，接收所述非接觸前端模塊發送的數位訊號並進行處理，並將數位訊號形式的處理結果返回給所述非接觸前端模塊。採用本發明，可以提高雙界面SIM卡的非接觸射頻性能。
文檔編號H04W88/02GK102622635SQ20111003005
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者朱本浩, 葛欣, 黃更生 申請人:中國移動通信集團公司